361-0524/06 – Solární energie a palivové články (SE&FC)

Garantující katedraKatedra energetikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
NEM239 Ing. Ondřej Němček, Ph.D.
SZE75 doc. Ing. Zbyszek Szeliga, Ph.D.
VRT20 doc. Ing. Mojmír Vrtek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+5

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se naučí orientovat v problematice solární energetiky a palivových článků. Studenti budou umět: - vysvětlit a definovat základní pojmy v probíraných oborech - objasnit vzájemné vazby a souvislosti uvnitř daných oborů i externí vazby k ostatním oblastem energetiky - popsat základní technické prostředky používané v daných oborech a vysvětlit jejich princip Získají: - přehled o odborném názvosloví - přehled o základních technologických postupech transferů a tranformací energií v dotčených oblastech Budou schopni: - provádět základní energetické bilance a kapacitní výpočty v oblastech dané problematiky - volit vhodné způsoby a metody pro dosažení v praxi požadovaných cílů

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět seznamuje posluchače s problematikou využívání solární energie pro produkci tepla a elektřiny. Dále se věnuje problematice palivových článků, jejich typům a specifickým vlastnostem.

Povinná literatura:

CIHELKA, J. Solární tepelná technika. Praha: Malina, 1994. 203 s. ISBN 80–900759–5–9. LADENER, H., SPÄTE, F. Solární zařízení. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 2003. 267 s. ISBN 80-247-0362-9. MATUŠKA, T. Solární tepelné soustavy. Praha : Společnost pro techniku prostředí, 2009. 194 s. ISBN 978-80-02-02186-5. MATUŠKA, Tomáš. Solární zařízení v příkladech. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2013. ISBN 978-80-247-3525-2. SZELIGA, Z. Základy technologie palivových článků. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2008. 95 s. ISBN 978-80-248-1671-5. Thermal use of solar energy. Solar thermal systems and components. AEE - Institute for Sustainable Technologies, 2009.

Doporučená literatura:

REMMERS, K.H. Velká solární zařízení. Brno: Era 2007. 315 s. ISBN 8073661101. RYAN O´HAYREE, SUK-WON CHA. Fuel Cell Fundamentals. Wiley&Sons Inc., 2006. ISBN 0-471-74148-5. DUFFIE, J., A., BECKMAN, W., A. Solar engineering of thermal processes. 3. vydání. Wiley, 2006. ISBN 0-471-69867-9. REINDERS, A. H. M. E., Pierre VERLINDEN, Wilfried van SARK a Alexandre FREUNDLICH, ed. Photovoltaic solar energy: from fundamentals to applications. Chichester: Wiley, 2017. ISBN 9781118927472. Studijní pomůcky (materiály z přednášek, podkladové materiály pro cvičení, test reporty solárních kolektorů, projekční podklady, skripta ap.) pro studenty dostupné na OneDrive katedry energetiky - neveřejný přístup, heslo bude sděleno pedagogem.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemka, ústní zkouška.

E-learning

http://fs1.vsb.cz/361/vyuka/vrt/AOZE/Mgr-AOZE2/ (neveřejný přístup)

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Sluneční energie, vznik, zákony záření těles, charakteristika, způsoby transformací na využitelné druhy energií. 2. Vlastnosti slunečního záření a jeho modelování. Popis modelové databáze METEONORM. 3. Pasivní, přímé systémy využívající sluneční energii. Sluneční elektrárny. 4. Sluneční kolektory rovinné, princip výpočtu, účinnosti. Nestacionární a stacionární bilance kolektoru. 5. Zkušebnictví, certifikace solárních kolektorů. Obsah Test reportů. 6. Solární tanky, stratifikační zásobníky. 7. Sluneční vytápěcí systémy. Velkoplošné systémy, high-, mesh-, low- flow systémy. Energetické a ekonomické bilance solárních systémů. Ekologický přínos. 8. Fotovoltaická přeměna, druhy fotovoltaických článků, celková a kvantová účinnost, využití. U-I charakteristika FV článku. Fotovoltaické systémy - základní typy. Invertory, vlastnosti, účinnost. 9. Palivové články úvod. Základní konstrukční uspořádání palivového článku. Účinnost přeměny energií v tepelném oběhu a palivovém článku. Účinnost tepelného oběhu vs. účinnost palivového článku. 10. Svorkové napětí palivového článku, U-I charakteristika palivového článku. 11. Základní typy palivových článků, rozdělení a parametry, Základní popis podstaty chemizmu jednotlivých typů palivových článků. 12. Technologie palivových článků membránových AFC, PEMFC , PAFC. 13. Technologie MCFC - palivové články s tavenými karbonáty, SOFC - palivové články s pevnými oxidy. 14. Vodíkové hospodářství. Výroba vodíku. Energetická náročnost vodíkových technologií. Skladování a transport vodíku. Bezpečnostní aspekty.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  18
        Zkouška Zkouška 65  33 3
Rozsah povinné účasti: min. 80% účast ve cvičeních

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Bez povinné účasti. Náhrada neúčasti na cvičeních - zpracování zadaných úkolů (výpočtové příklady, rešeršní práce). Zápočet, zkouška dle obecných podmínek.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení AET K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PEN K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0713A070002) Energetické stroje a zařízení PGT K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2023/2024 zimní
2022/2023 zimní
2021/2022 zimní
2020/2021 zimní