| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Szél- és vízenergia-hasznosítás | |||
|
Wind and hydropower technologies
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEENNESV | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Mayer Martin János (76850963571) | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | mayer@energia.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék | |||
| http://www.energia.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/Szel_viz_NESV/ | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEENMEHY, BMEGEENMEWE | |||
Célkitűzés
A tantárgy oktatásának célja, hogy megismertesse a hallgatókkal a vízerőtelepek felépítését, géptípusait, azok szerkezeti felépítését, üzemi paramétereit, szabályozását. A hallgatók megismerhetik a nagy és közepes nyomású erőművek lengésvédelmi berendezéseit, a vízerőtelepet kiszolgáló gépészeti berendezéseket. Az előadások kitérnek a kavitációs kérdésekre, rezgési problémákra és szivattyúk turbinaüzemi alkalmazásának lehetőségeire is. A tantárgy célja továbbá, hogy átfofóan bemutassa a szélerőmű-parkok felépítését, géptípusait, azok szerkezeti elemeit, üzemi jellemzőit, szabályozását. A hallgatók megismerhetik a levegő kinetikus energiáját hasznosító gépeket, a szárazföldi és tengeri parkok gépészeti és villamos berendezéseit. Az előadások kitérnek a létesítés, üzemeltetés, gazdaságosság kérdéseire, a villamosenergia-rendszerrel való együttműködésre.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Rendelkezik alapvető geológiai és meteorológiai ismeretekkel. Rendszerbe foglalja az egyes vízerőmű típusokat esés, vízhozam, felépítés és működési sajátosságok alapján. Azonosítja a tipikus mederszelvényeket, vízmozgásokat, nyílt felszíni áramlási jellemzőket. Megkülönbözteti vízerőtelep létesítményeit (duzzasztóművek, gereb, hajózsilip, hallépcső, vízerőmű). Tisztában van az egyes vízturbina típusok (Pelton, Francis, Bánki, Kaplan) szerkezeti és működési sajátosságaival. Összehasonlítja az egyes vízturbina típusokat alkalmazási terület és üzemi sajátosságok alapján. Ismeri szél kinetikus energiájának haszonosítására szolgáló technológiák alapvető sajátosságait, fejlődését. Tisztában van a szélenergia hasznosítás módszerével, technológiai lehetőségeivel, szélerőgép-típusok sajátosságaival. Tájékozott a globális és lokális szélmérések és széljellemzők tekintetében. Rendelkezik a szélerőgép várható teljesítmények meghatározásához szükséges ismeretekkel. Ismeri a szélerőgép lapátgeometriára vonatkozó elméleteket. Tisztában van a szélerőgépek villamos halózatra történő csatlakozásának sajátosságaival. Átlátja a szélerőparkok üzemeltetésének és villamos hálózatra történő csatlakozásának kockázatait.
Képesség
Alkalmazza a geológiai és meteorológiai ismereteit a víz- és szélpotenciál felméréséhez. Kiválasztja az adott körülmények között alkalmazható vízerőmű típusokat esés, vízhozam, felépítés és működési sajátosságok alapján. Javaslatot tesz a vízerőtelep létesítményeire (duzzasztóművek, gereb, hajózsilip, hallépcső, vízerőmű) meghatározott helyszíni jellemzők esetére. Kiszámítja a vízerőtelep működésére jellemző áramlástani és energetikai mennyiségeket. Leírja az egyes vízturbina típusok üzemi paramétereit. Megtervezi a vízenergia hasznosítás adott körülmények között legkedvezőbb energetikai jellemzőkkel bíró műszaki megoldását. Megválasztja a szélerőmű parkokkal együttesen alkalmazható energiatárolási technológiákat. Kiválasztja az adott környezeti körülmények között alkalmazható szélerőgép-típust vagy típusokat. Használja a globális és lokális szélmérések adatait alkotó mérnöki tevékenysége során. Meghatározza a szélerőgép várható teljesítmények, energiatermelésének értékét adott környezeti jellemzőke setére. Kiszámítja a szélerőgép lapátgeometriára főbb jellemzőit. Javaslatot tesz a szélerőgépek villamos halózatra történő csatlakozásának műszaki megoldására. Következtet -- adott kürölmények mellett -- a szélerőparkok üzemeltetésének és villamos hálózatra történő csatlakozásának kockázataira.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti az energiazdálkodással és fenntarthatósággal kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik az energiagazdálkodási, gazdaságtani problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Érvényesíti az energiahatékonyság, a fenntarthatóság és környezettudatosság elvét az energiagazdálkodási feladatok megoldása során. Figyelemmel követi az energiaellátási technológiákban bekövetkező változásokat. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez az energetika, az energiagazdálkodás problémái, valamint a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt. Elkötelezett a megújuló energiaforrások fenntartható használata mellett.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során az előadások és a gyakorlatok szerves egységet képeznek. A hallgatók az előadáson a frontális oktatás módszerével szereznek ismereteket az energiaátalakítási technológiákról, azok sajátosságairól, amit a gyakorlatokon a valóságot modellező példákon keresztül alkalmaznak. A gyakorlatok fő témakörei: vízhozam tartósság, esés tartósság, kiépítési teljesítmény; éves energiatermelés vízenergiából; vízturbinák üzemi sajátosságai; széljárás-jellemzők adatainak feldolgozása; szélerőgép teljesítménye, éves energiatermelése.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Thomas Ackermann: Wind Power in PowerSystems. John Wiley & Sons, 2005. ISBN 0-470-85508-8
Jegyzet
Dr. Szlivka Ferenc, Dr. Molnár Ildikó: Víz- és szélenergia hasznosítás. 2012.
Online elérhető tanulástámogató anyag
https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2010-0017_10_viz_es_szelenergia/adatok.html
http://library.uniteddiversity.coop/Energy/Wind/wind_power_in_power_systems.pdf
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2021. szeptember 2. |
| Hatályosság vége: | 2026. augusztus 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése három évközi írásbeli teljesítménymérés (két összegző és egy részteljesítmény-értékelés). Az összegző teljesítményértékelés a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja dolgozat formájában, amely a szükséges lexikális ismereteket kéri számon. A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája a csoptrosan készített projekt jellegű házi feladat. A tantárgy félévközi érdemjeggyel zárul. A kredit megszerzésének feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseket a hallgató egyenként legalább 50%-os szinten teljesítse az esetleges ismétléssel, javítással, potlással együtt.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelés a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit vizsgálja és méri fel. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelés a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajítítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett alapvető ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Az összegző értékelés 80%-ban az elméleti ismeretekre, 20%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésére a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 8-10. és a 13-14. oktatási héten kerül sor. Az első összegző teljesítményértékelésen 50 pont, míg a másodikon 30 pont szerezhető. Az eredményes teljesítéshez a teljesítményértékelésenként a pontok legalább 50%-át kell megszerezni. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja a tudás, képesség, attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja egy kizárólag csoportosan készíthető összetett tervezési feladat. A feladat célja, hogy a hallgatói csoportok egy-egy előzetesen megválasztott, szélenergia-hasznosításhoz tartozó témakört részletesen kidolgozzanak, majd azt egy 40 perces előadás formájában hallgatótársaiknak bemutassák. A feladat sikeres teljesítésével 20 pont szerezhető és ennek legalább 50%-át kell elérni az eredményes teljesítéshez. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 80 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 20 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 75 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 65 % - 75 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 50 % - 65 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 50 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás teljesítményértékelésenként egyenként lehetséges | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 9 |
| összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. szeptember 2. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2026. augusztus 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Energetikai mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Részletesen ismeri az energetikai műszaki dokumentáció (különösen a rendszerterv, megvalósíthatósági tanulmány, hatástanulmány) készítésének szabályait.
- Széles körű elméleti és gyakorlati felkészültséggel, módszertani és gyakorlati ismeretekkel rendelkezik az összetett energiaátalakító, -ellátó és -felhasználó rendszerek és folyamatok tervezéséhez, létesítéséhez, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irány
Képesség
- Képes integrált ismeretek alkalmazására az energetikai gépek és folyamatok, az energetikai rendszerek és technológiák, valamint a kapcsolódó környezetvédelmi, informatikai, gazdasági és jogi szakterületekről.
- Képes az energiaátalakító, -ellátó és -felhasználó rendszerekhez közvetlenül kapcsolódó műszaki, gazdasági, környezeti, és humán erőforrások felhasználásának komplex tervezésére és menedzselésére.
Attitűd
- Tevékenységét rendszerszemléletű és folyamatorientált gondolkodásmód alapján komplex megközelítésben, a fenntarthatóság és energiatudatosság szempontjait előtérbe helyezve végezi.
- Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre.
Önállóság és felelősség
- Önállóan Képes mérnöki feladatok megoldására.
- Felelősséggel viseltetik a gazdaságosság, hatékonyság, fenntarthatóság, az emberi egészség és biztonság, valamint a környezettudatosság terén.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
áramlástani, áramlástechnikai gépészeti ismeretek |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
mérnöki dokumentáció készítése, |