Detail předmětu
Nekonvenční přeměny
FEKT-LNPEAk. rok: 2014/2015
Hlavním cílem předmětu je navázat na informace a znalosti, které studenti získali v rámci bakalářského studia a dále znalosti získané v prvním ročníku magisterského studia. Předmět rozšiřuje znalosti z oblasti nekonvenčních přeměn energie s využitím různých forem primární energie méně známými a perspektivními technologickými procesy jejich přeměny na energii elektrickou, případně tepelnou. Jedná se například o magnetohydrodynamické generátory, palivové články, solární termické zařízení, termojaderná fúze apod. Předmět je také koncipován tak, aby posluchače přiměl přemýšlet o přeměnách energie, ne jenom pasivně přihlížet dané látce. Předmět je volitelný.
Předmět se snaží klást důraz na propojení teorie s praxí. Proto jsou zváni vybraní odborníci z oborů, které jsou příbuzné s probíranými tématy.
Součástí předmětu jsou numerická cvičení pro ověření vybraných teoretických úloh a také laboratorní cvičení, kde je posluchač konfrontován s laboratorním přípravkem, ke kterému je nucen samostatně najít metodu pro zjištění vlastností přípravku a na jejich základě uskutečnit kvalifikovaný závěr.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- Jsou možnosti vyrábět elektřinu i jinak než "konvenčně"?
- Lze v současné době efektivně vyrábět energii?
- Jaké jsou metody využití vodíku?
- Co je největší překážkou termojaderné fúze?
- Jaké metody udržení plazmatu známe?
- Lze vysledovat pokroky v solárních tepelných systémech?
- Nejsou jednotlivé netradiční zdroje málo účinné?
- A jiné.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
- Minimální celkový počet bodů k získání závěrečné zkoušky 50 bodů, maximálně 100 bodů.
- Minimální počet bodů k úspěšnému absolvování ústní zloušky je 40 bodů ze 70 bodů možných.
- Minimální počet bodů k získání zápočtu stanoví na začátku semestru vyučující (do závěrečné zkoušky bude započítáno maximálně 30 bodů)
Dílčí hodnocení je upřesněno každoročně pokyny garanta předmětu
Osnovy výuky
1. Sluneční, větrná a další dnes již konvenční způsoby získávání energie a jejich využití
2. Akumulace energie a její přeměna na energii elektrickou
3. Elektrochemické palivové články
4. Termojaderná syntéza
5. Magnetohydrodynamické generátory
6. Stirlingovy motory
7. Termoelektrické měniče
Osnova cvičení se skládá z výpočtů v solární oblasti, magentodydrodynamiky, termoelektrických článků aj.
Laboratorní úlohy jsou definovány až přímo v laboratorní místnosti.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
U přednášek odborníků z praxe je kontrolována prezence, která slouží jako podklad k celkovému hodnocení předmětu.
Základní literatura
Kolektiv autorů: Obnovitelné zdroje energie, ČEZ,
Poznámky z přednášek předmětu
Veis,Š.:Magnetohydrodynamické generátory,ALFA
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
základní teorie magnetohydrodynamiky
Základní typy, MHD generátor v otevřeném cyklu.
Termojaderná syntéza:základní fúzní reakce, Lawsonovo kriterium
Magnetická nádoba typu TOKAMAK, stellarátory,
Fúze s inerciálním udržením, bezpečnost fúzních reaktorů
hybridní termojaderné reaktory
Palivové články: princip funkce palivových článků, elektrochemické reakce
Typy palivových článků, provozní charakteristiky
Termoelektrická přeměna:fyzikální analýza, termoelektrická zařízení,termoelektrické materiály, výkon, ztráty a účinnost
Fotoelektrické měniče:fotoelektrické materiály,výkon, ztráty a účinnost
Využití sluneční energie:princip sluneční elektrárny, sluneční kolektory,
Využití energie větru:základní typy větrných motorů, výkon větru
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
MHD přeměna základní fyzikální výpočty
Termoelektrická a termoemisní přeměna energie
Palivové články,využití elektrického oblouku, plazmatrony
Fotovoltaická přeměna energie
Základy využívání sluneční energie, výpočet slunečního kolektoru.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Měření vlastností palivového článku
Měření V-A charakteristik fotovoltaických měničů
Vodík jako nosič energie
Měření V-A charakteristik plazmatronu
Měření V-A charakteristiky elektrochemického palivového článku
Účinnost slunečních kolektorů