635-2013/01 – Alternativní energetické zdroje (AEZ)
| Garantující katedra | Katedra tepelné techniky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Miroslav Příhoda, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Miroslav Příhoda, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student bude umět:
- spočítat optimální orientaci a výkon slunečního kolektoru a fotovoltaického článku
- spočítat výkon větrného a vodního motoru
- zhodnotit jednotlivé obnovitelné zdroje energie
- porovnat typy palivových článků
- porovnat různé možnosti akumulace energie
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Rozvoj lidské civilizace a energie. Rozdělení energetických zdrojů podle původu. Sluneční energie – základní parametry slunečního záření, určování polohy Slunce. Sluneční kolektory, fotovoltaické články. Větrná energie – výkon větrného motoru, větrné elektrárny. Energie vodních toků a oceánů. Energie biomasy – termické, biotechnologické a chemické procesy. Nízkoteplotní a vysokoteplotní geotermální energie. Tepelná čerpadla. Jaderná energie. Vodíkové technologie. Palivové články. Akumulace energie.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
[1] Časopisy: Alternativní energie, Energie, Svět energetiky, Energetika.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
písemný test
E-learning
http://katedry.fmmi.vsb.cz/635/;
Průběžně dochází k rozšiřování e-learning prvků do výuky.
http://katedry.fmmi.vsb.cz/635/;
There is a continuous expansion of e-learning elements into teaching.
Další požadavky na studenta
Zpracování semestrálního projektu na vybrané téma.
Prerekvizity
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Lidská společnost a spotřeba energie. Zdroje energie - klasické, alternativní. Energetická bilance ČR. Koeficient ročního využití jednotlivých typů elektráren. Emise při přeměně energie. Skleníkový efekt. Termoemise..
2. Sluneční energie. Spektrum slunečního záření. Solární konstanta. Určování polohy Slunce. Hustota energetického slunečního toku (přímé, difúzní záření). Energie na osluněnou plochu.
3. Sluneční kolektory - ploché, vakuové, koncentrační. Energie zachycená kolektorem, účinnost kolektoru.
4. Fotovoltaická přeměna. Šířka zakázaného pásu. Fotovoltaické články - typy, výkon, účinnost, zapojení. Fotovoltaické elektrárny.
5. Větrná energie: Parametry a vertikální profil větru. Kinetická energie a výkon větru. Betzův zákon. Výkon větrného motoru, rychloběžné číslo. Větrné elektrárny - rotory, převodovky, generátory, systém natáčení strojovny, stožár, regulační systém. Potenciál energie větru v ČR.
6. Energie vodních toků. Měrná energie a výkon vodního motoru. Hlavní druhy vodních turbín. Vodní energetika v ČR a ve světě. Energie moří. - mořské vlny, příliv, odliv, mořské proudy, teplotní gradient mezi rozdílnými hloubkami, osmotické procesy, tepelná energie aj.
7. Energie biomasy. Biomasa pro energetické účely - záměrně pěstovaná, odpadní. EROEI. Způsoby získávání energie z biomasy. Termické procesy - spalování, zplyňování, pyrolýza. Biotechnologické procesy - anaerobní digesce a etanolová fermentace. Chemické procesy - esterifikace bioolejů.
8. Geotermální energie. Geotermický gradient, geotermický stupeň. Geotermální zdroje. Geotermální elektrárny.
9. Tepelná čerpadla. Princip TČ, topný faktor. Pracovní látky - ekologické hledisko. Druhy TČ: vzduch - vzduch, vzduch - voda, voda - voda, půda - voda. Ekologické hledisko při aplikaci tepelných čerpadel.
10. Jaderná energie. Energie z jaderné reakce. Způsoby řízení řetězové reakce. Jaderný reaktor. Jaderné elektrárny. Termojaderná fúze.
11. Vodíkové technologie. Výroba vodíku z fosilních paliv, elektrolýzou vody.
12. Palivové články. Princip, typy - A, PEM, PA, MC, SO. Vývoj a aplikace FC.
13. Akumulace energie - elektromechanická, tepelná, chemická.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.