653-3036/01 – Materiály pro obnovitelné zdroje energie (MOZE)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Anastasia Volodarskaja, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Anastasia Volodarskaja, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se seznámí s hlavními skupinami konstrukčních materiálů, které jsou využívány v různých typech zařízení obnovitelných zdrojů energie. Budou schopni posoudit výběr vhodných konstrukčních materiálů pro konkrétní zařízení, resp. jeho části a parametry pracovního prostředí. Budou znát směry dalšího vývoje v základních oblastech obnovitelných zdrojů energie.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět je zaměřen na důležité skupiny materiálů, které se používají jako hlavní konstrukční prvky zařízení obnovitelných zdrojů energie, a to zejména: větrných elektráren, fotovoltaických elektráren, vodních elektráren, systémů využívajících geotermální energie, palivových článků, zařízení na zpracování biomasy. Stručně bude uvedena příslušná technologie, hlavní komponenty technologických celků, a materiály, z nichž se jednotlivé komponenty vyrábějí. U materiálů budou studenti seznámeni s typy materiálů, jejich chemickým složením, vnitřní stavbou a vlastnostmi ve vzájemných souvislostech, jakož i s možnými mechanismy degradace použitých materiálů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžné ověření studijních výsledků:
prezenční forma studia - 2 písemné testy, 2 programy zpracované v průběhu semestru;
kombinovaná forma studia - 2 programy zpracované v průběhu semestru.
Závěrečné ověření studijních výsledků:
prezenční i kombinovaná forma studia - písemná zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Hlavní skupiny obnovitelných zdrojů energie, nejdůležitější technologické celky; struktura obnovitelných zdrojů energie v ČR.
2. Energie větru: větrná elektrárna s horizonální osou, hlavní konstrukční prvky – hlava, listy, hřídel, hlavní ložisko, převodovka, mechanismus natáčení listů, aj., používané materiály, možné degradační mechanismy. Další druhy zařízení využívající energie větru.
3. Sluneční energie: fotovoltaika, základní popis fotovoltaického článku – fyzikální princip, jeho funkce a konstrukce, fotovoltaické panely – použité materiály, konstrukční a technologické požadavky na materiály, možné degradační mechanismy. Sluneční tepelné elektrárny, základní typy, konstrukce, používané materiály.
4. Energie vody: Vodní elektrárny, pracovní princip vodních elektráren, základní rozdělení a konstrukce vodních turbín, hlavní konstrukční prvky vodních elektráren s Kaplanovou, Francisovou, resp. Peltonovou turbínou, použité materiály, provozní podmínky, možné degradační mechanismy.
5. Geotermální energie: geotermální systémy; geotermální elektrárny – základní typy – geotermální elektrárna se suchou párou, geotermální elektrárna s mokrou párou, geotermální elektrárna s binárním cyklem; hlavní konstrukční prvky, používané materiály, možné mechanismy degradace; tepelná čerpadla, typy, konstrukce, použité materiály.
6. Palivové články, elektrochemické zdroje energie: základní klasifikace palivových článků, rozdělení palivových článků a jejich charakteristiky, použité materiály, způsoby využití. Vodík jako energetický nosič: výroba vodíku, metody, použité konstrukční materiály; skladování vodíku: plynné skupenství, tlakové lahve, typy, parametry, používané materiály, výhody, nevýhody, možnosti degradace a spojená rizika; kapalné skupenství – kryogenní zásobníky používané materiály, výhody, nevýhody, možnosti degradace; vazba vodíku na pevné materiály – hydridy; uhlíkaté nanostrukturní materiály.
7. Energie biomasy: Druhy biomasy a jejich energetický potenciál, způsoby zpracování biomasy (termochemické procesy, biochemické procesy, fyzikálně chemické procesy; nejčastěji využívané procesy: spalování biomasy, resp. spoluspalování biomasy – zařízení, konstrukční prvky, použité materiály; zplyňování a pyrolýza; anaerobní fermentace, výroba bioplynu – zařízení, používané materiály.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.