Základy energetiky (FSI-LZ1)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Znalosti o inženýrském využívání fyzikálních zákonů pro konstrukci, projekci a využití velké skupiny strojů a zařízení. Znalost prostředků k co nejlepšímu dosažení cílů, které vyplývají z uživatelské a ekonomické potřeby.
Výstupy studia a kompetence:
Ukázat studentům jaká opatření je třeba přijmout, aby bylo možno realizovat fyzikální záměry v reálném energetickém stroji.
Prerekvizity:
Znalosti fyziky a termomechaniky na úrovni 2. ročníku TU.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje s aplikací základních fyzikálních zákonů, především z hydromechaniky a termomechaniky při návrhu a využití energetických strojů a zařízení. Při aplikaci těchto zákonů je sledováno konstrukční a projekční řešení zařízení a jejich materiálová a technologická náročnost. Předmět je rovněž zaměřen na začlenění zařízení do energetických systémů a jeho řízení v závislosti na zatěžovacích a dalších podmínkách. Významnou částí je též ekonomická problematika a ovlivňování životního prostředí.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Účast na cvičení je poviná. Participation in the exercise is mandatory.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška probíhá formou písemného testu. Každá správná odpověď je hodnocena +1 bod a nesprávná odpověď -1 bod. Při nezodpovězení otázky není udělen žádný bod. Student pro úspěšné absolvování zkoušky musí dosáhnout minimálně 50% z maximálně dosažitelných kladných bodů.

Zápočet bude udělen na základě testu konaného v průběhu semestru a splnění podmínek účasti.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Zápis účasti studenta na cvičeních do prezenční listiny, nahrazení zameškané výuky po individuální dohodě s vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Energetické zdroje a transformační technologie.
2. Fosilní paliva tuhá.
3. Paliva kapalná a plynná
4. Spotřebiče zemního plynu
5. Elektroenergetika v ČR: Diagram zatížení energetických systémů, energetické bilance.
6. Parní tepelné oběhy I.
7. Parní tepelné oběhy II.
8. Parní oběhy jaderných elektráren, ORC oběh.
9. Spalovací turbíny.
10. Teplárenství, kogenerace.
    Cvičení 1. Stavová rovnice ideálního plynu, kalorimetrická rovnice
2. Izobarický, izochorický a izotermický děj, 1. termodynamický zákon
3. Adiabatický a polytropický děj
4. Směsi plynů, 2. termodynamický zákon
5. Cykly ideálního plynu, Carnotův cyklus
6. Oběh tepelného čerpadla, cykly spalovacích motorů
7. Cykly spalovacích turbín
8. Práce s T-s diagramem
9. Rankin-Clausiův cyklus I
10. Rankin-Clausiův cyklus II
11. Zvyšování účinnosti Rankin-Clausiova cyklu
12. Přestup tepla
13. Zápočtový test
Literatura - základní:
1. Zbyněk Ibler, Technický průvodce energetika 1. díl,ISBN: 80-7300-026-1, Praha, 2002
2. KC Agrawal, Industrial Power Engineering Handbook, ISBN: 0-7506-7351-6, NEWNES, 2001
Literatura - doporučená:
1. Doc.Pavelek,CSc. Termomechanika - skripta VUT, 2003
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ENE-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 1 2 L