Zdroje a přeměna energie (FSI-LZP)

Akademický rok 2022/2023
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 - druhy a vlastnosti, zásoby, obchod. Zplyňování uhlí.
3 Zemní plyn a ropa -zásoby a využití.
4 Elektroenergetika, potřeba PEZ ve světě a v ČR
5 Tepelné oběhy a jejich analýza. Parní oběhy, účinnost, realizace.
6 Zvyšování účinnosti R-C oběhu, ORC cyklus, oběh jaderné elektrárny
7 Plynové oběhy, analýza a realizace. Paroplynový cyklus.
8 Teplárenství. Kogenerace se spalovacím motorem. Jaderná energetika.
9 Solární energie
10 Fotovoltaické systémy
11 Energie větru
12 Vodní elektrárny
13 Využití biomasy
    Cvičení 1. Úvod, jednotky SI, bilanční výpočty
2. Solární energie – výpočet energetického zisku solárního kolektoru
3. Větrná energie – výpočet energetického zisku větrné turbíny
4. Vodní energie a biomasa – výpočet výkonu vodní elektrárny, energetická účinnost fotosyntézy
5. Geotermální energie – návrh tepelného čerpadla
6. Rankin-Clausiův cyklus – metody zvyšování účinnosti oběhu
7. Zápočtový test
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  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 1 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
N-ETI-P prezenční studium FLI Fluidní inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z