Zdroje a přeměna energie (FSI-LZP)

Akademický rok 2020/2021
Garant: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty s energetickými zdroji světového hospodářství a s problémy souvisejícími s jejich současným a budoucím využíváním. Studenti si mají uvědomit, že zdroje energie jsou omezené, jejich transformace provází negativní účinky na životní prostředí a jejich využívání proto musí být co nejracionálnější.Musí pochopit ekonomickou a ekologickou provázanost zdrojů energie a jejich spotřeby.
Výstupy studia a kompetence:
Po absolvování předmětu jsou studenti schopni se orientovat ve světové energetice a jejích vývojových tendencích. Při vlastním rozhodování mohou kvalifikovaně posoudit možnosti, klady a zápory různých technologií přeměny energií a vybrat nejvhodnější variantu řešení energetických úloh.
Prerekvizity:
Znalosti z fyziky a termomechaniky na úrovni I.stupně TU
Obsah předmětu (anotace):
Předmět zdroje a přeměna energie má seznámit studenty s primárními a druhotnými energetickými zdroji, se způsoby jejich transformace a konečného využití. Obsah přednášek: Přehled neobnovitelných a obnovitelných energetických zdrojů, seznámení se světovými zásobami fosilních paliv, s jejich vlastnostmi a využíváním. Primární energetické zdroje pro ČR. Spotřeba energetických zdrojů. Teoretické principy přeměny energií do podoby konečné spotřeby. Tepelné oběhy. Využití jaderné energie. Biomasa, její využívání. Solární energie, návrh systémů, větrná energie a malé vodní centrály. Představeny jsou energetické centrály provozované v ČR a jejich hlavní komponenty. Představena je elektro-energetika ČR včetně flexibility jednotlivých typů zdrojů včetně uvedení environmenálních dopadů. V rámci předmětu jsou průběžně komentovány aktuální trendy v energetice.
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.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu: prezence ve cvičení, aktivní účast,
Zkouška: Zkouška je písemná a ústní.Při zkoušce se předpokládá, že student ovládá základy technické termomechaniky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
cvičení-prezenční listina, nahrazování individuálně
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1 Primární a druhotné energetické zdroje, formy, druhy a transformace.
2 Tuhá paliva a ropa, druhy a vlastnosti, zásoby, obchod. Zplyňování uhlí.
3 Zemní plyn, zásoby a využití. Ekonomika využití PEZ.
4 Spotřeba PEZ ve světě a v ČR, elektroenergetika.
5 Tepelné oběhy a jejich analýza. Parní oběhy, účinnost, realizace.
6 Plynové oběhy, analýza a realizace.Paroplynový cyklus.
7 Teplárenství.Kogenerace se spalovacím motorem.Jaderná energetika.
8 Biomasa, energetický potenciál, spalování, zplyňování, fermentace.
9 Teorie a praxe využití sluneční energie.Fotovoltaické články.
10 Sluneční kolektory, návrh, účinnost,vodíkové hospodářství,
11 Energie větru, základy teorie větrných motorů. Praktické využití.
12 Využití vodní energie, hydroelektrický potenciál v ČR.
13 Kombinované vícezdrojové systémy
    Cvičení 1 Bilanční výpočty, energetická náročnost dopravy zemního plynu.2 Ekonomické posouzení výroby elektrické energie3 Analýza metod zvýšení tepelné účinnosti parního oběhu.4 Analýza metod zvýšení tepelné účinnosti oběhu plynové turbíny.5 Bilanční výpočty zařízení využívajícího biomasu.6 Výpočet hlavních parametrů solárního systému.7 Předběžný návrh malé vodní elektrárny.
Literatura - základní:
2. Kazelle,Cenek: Obnovitelné zdroje energie,FCC Public 2002
3. Gilbert,Large:Konec Evropské éry,MF-2003
5. Dixon,S.L.:Fluid dynamics and Thermodynamics of Turbomachinery. Pergamon Press, London 2005
Literatura - doporučená:
1. Janotková:Termomechanika,skripta VUT 1995
2. Kaminský:Netradiční zdroje energie,skripta TU-VŠB Ostrava:2000
3. Kolektiv:Obnovitelné zdroje energie,ČEZ a.s.2003
4. KC Agrawal, Industrial Power Engineering Handbook, ISBN: 0-7506-73...
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-ETI-P prezenční studium FLI Fluidní inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
N-ETI-P prezenční studium TEP Technika prostředí -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
N-ETI-P prezenční studium ENI Energetické inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z