Detail předmětu

Nekonvenční přeměny

FEKT-MNPEAk. 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

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Výsledky učení předmětu

Absolvováním předmětu student nabyde významné znalosti ve všech uvedených tématech a získá významný přehled o netradičních technologiích, které se jeví perspektivně k výrobě elektrické energie v době útlumu fosilních paliv. Absolvent je schopen odpovědět na otázky:
- 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

Jsou požadovány schopnosti studenta uavžovat v oblastech vymezených úrovní bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky, numerická cvičení a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení předmětu se skládá z následujících bodů:

- 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

Nosnou náplní přednášek jsou následující témata:
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

Cílem předmětu je posluchače seznámit s nekonvenčními způsoby získávání elektrické energie. Předmět klade důraz na vlastní inicitiavu studentů, snaží se přiblížit historické aspekty vybraných metod. Je důležité, aby studenti pochopili, že elektroenergetika není pouze o zažitých poučkách a metodách, ale je i o nových přístupech ve vědě zabývající se energetickým zásobováním lidstva.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Všechny druhy cvičení jsou obvykle povinné. Přednášky jsou doporučené.

U přednášek odborníků z praxe je kontrolována prezence, která slouží jako podklad k celkovému hodnocení předmětu.

Základní literatura

Celinski,Z.:Nové zdroje el.energie,SNTL Praha
Marko,Š.,a kol.:Energetické zdroje a premeny,ALFA Bratislava
McCracken, G. , Stott, P: Fúze, energie vesmíru. Mladá fronta 206
Veis,Š.:Magnetohydrodynamické generátory,ALFA Bratislava

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-EEN , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-EEN , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Macháček, Ph.D.
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Osnova

1.Magnetohydrodynamické generátory
2.Termojaderná syntéza
3.Termoelektrické přeměny
4.Elektrochemické palivové články
5.Využití sluneční energie
6. Využití větrné energie

Cvičení odborného základu

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Radil, Ph.D.
Ing. Jan Macháček, Ph.D.

Osnova

Termojaderná syntéza základní výpočty
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

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Macháček, Ph.D.
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Osnova

Měření vlastností termoelektrického měniče
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