Stavba energetických zařízení (FSI-FST)

Cílem předmětu je seznámit studenty s energetickou v ČR a s energetickými zařízeními (především elektrárnami a teplárnami) a jejich zapojením do elektrizační soustavy a soustavy CZT.

Po absolvování tohoto kurzu by měli být studenti schopni koncepčně navrhnout energetický celek pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla a mít základní přehled o energetice v ČR.

Znalosti z předmětů Termomechanika, Základy energetiky a Tepelné stroje.

Předmět je zaměřen na základní energetické celky (elektrárna, teplárna, výtopna) v centralizované, nebo decentralizovaném zapojení (Smart Grids). V návaznosti na tyto celky by se měl student seznámit s elektrizační soustavou a soustavou CZT, umět provést základní koncepční návrh mimo jiné z výpočtů ztrát jednotlivých objektů a celkové spotřeby energie.

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

V rámci cvičení bude využíván Open Source program OpenModelica. V Moodle kurzu budou průběžně zveřejňována výuková videa s teoretickým úvodem k dané časti a možnostmi implementace programu. V rámci cvičení budou průběžně stanoveny individuální úkoly navazující na výuková videa. Ve vymezeném rozvrhovaném čase bude k dispozici počítačová učebna, kde budou probíhat i individuální konzultace.

Požadavky pro zápočet: aktivní účast na cvičeních, odevzdání vypracovaných úkolů dle zadání ve stanoveném termínu.

Požadavky pro zkoušku: písemná část formou otázek a příkladů, ústní formou diskuse k zadanému tématu

Účast na přednáškách je doporučená a výuka probíhá dle týdenních rozvrhů.

Cvičení: splnění zadaných individuálních příkladů.

1. Zdroje elektřiny v ČR a jejich zastoupení pro pokrytí spotřeby.

2. – 3. Základní části oběhu parní elektrárny.

4. – 5 Teplárenské systémy a rozdělení zdrojů tepla pro SCZT

6. Tepelné ztráty objektů.

7. – 8. Potřeby tepla a roční diagram trvání potřeb tepla.

9. Dimenzování teplárenských zdrojů.

10. – 11. Základní teplárenské provozy.

12. Soustavy CZT, akumulace tepla.

13. Plánování výstavby, dispoziční řešení, strojovna, kotelna, pomocná zařízení.

1. Úvod– seznámení s programovým prostředím OpenModelica, instalace

2. OpenModelica – deklarativní programování, základy syntaxe, první model

3. Hydraulika – pohybové rovnice proudění kapaliny v elementu potrubí, zákony zachování

4. Hydraulika – tlakové ztráty, Darcy-Weisbachův třecí faktor, implementace

5. Hydraulika – sestavení rozvětveného systému, charakteristika čerpadla, kompenzace objemu

6. Tepelné pochody – matematický model přestupu tepla mezi médiem a přilehlou stěnou

7. Tepelné pochody – matematický model vedení tepla stěnou

8. Tepelné pochody – axiální advekce tepelné fronty podél elementu potrubí

9. Tepelné pochody – komplexní model elementu potrubí, spotřebitel tepla, zdroj tepla

10. Teplárenský systém – sestavení modelu malého systému zasobování teplem

11. – 12. Teplárenský systém – hodnocení efektivnosti provozu systému

13. Udělování zápočtů