Detail předmětu
Alternativní zdroje energie
FEKT-MPC-AZEAk. rok: 2021/2022
Předmět se věnuje moderní problematice z oblasti alternativních zdrojů energie se zaměřením na popis, rozdělení a principy jednotlivých zdrojů energie od větrné, sluneční, vodní, geotermální, energie prostředí, biomasy až po energii atomového jádra a energii elektrochemickou. Studenti získají informace o možnostech instalace, využívání a perspektivách jednotlivých alternativních zdrojů elektrické energie. Praktické informace získají studenti také v laboratorních měřeních zaměřených na testování a simulace parametrů fotovoltaických článků, panelů a kombinovaných systémů fotovoltaických panelů s akumulátory elektrické energie.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- Vysvětlit význam základních pojmů z oblasti alternativních zdrojů energie
- Popsat výhody a nevýhody jednotlivých alternativních zdrojů energie
- Navrhnout vhodné umístění větrných elektráren v rámci České republiky
- Měřit a spočítat vlastnosti a parametry fotovoltaického článku nebo panelu, navrhnout jednoduchý autonomní fotovoltaický systém
- Popsat složení a princip funkce slunečních kolektorů, rozdělení fokusačních sběračů a schémata různých druhů tepelných slunečních elektráren
- Vyjmenovat různé druhy využití energie vodních toků, moří a oceánů
- Popsat princip funkce a rozdělení geotermálních elektráren
- Vysvětlit princip funkce tepelného čerpadla a klasifikovat je dle použitého zdroje nízkopotenciální tepelné energie
- Vyjmenovat rozdělení biomasy a její využití v energetice
- Popsat princip termojaderné fúze a termojaderné elektrárny
- Vysvětlit význam základních pojmů z oblasti elektrochemie (poločlánků, článků, typů elektrod, elektrochemických potenciálů)
- Klasifikovat a popsat jednotlivé typy primárních elektrochemických zdrojů elektrické energie
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Laboratorní cvičení - max.40b
Závěrečná zkouška - max.60b
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu mohou být každoročně aktualizovány vyhláškou garanta předmětu.
Osnovy výuky
Energie větru a její využití, větrné elektrárny.
Energie slunce a její využití, fotovoltaické články.
Sluneční kolektory - konstrukce, rozdělení, sluneční pece a sluneční elektrárny.
Energie vody, vodní elektrárny - popis, rozdělení, energie moří - rozdělení, popis a možnosti jejího využití.
Energie země, geotermální energie, geotermální elektrárny.
Energie prostředí a její využití, tepelná čerpadla, rozdělení, konstrukce, popis činnosti.
Biomasa, její rozdělení a způsoby využití, ekologické aspekty. Elektrárna na biomasu.
Energie atomového jádra, jaderná fúze, princip, způsoby dosažení a možnosti využití, termojaderná elektrárna - popis, budoucí vývoj.
Doplňkové zdroje energie - základní pojmy, elektrochemický článek, elektrochemický potenciál, elektrolýza, typy elektrod.
Primární články - rozdělení, popis, konstrukce, vlastnosti, použití.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
KŘIVÍK, P., Obnovitelné zdroje energie - Laboratorní cvičení, , elektronické texty (skripta), 2015 (CS)
KŘIVÍK, P.; VANĚK, J., Obnovitelné zdroje energie, elektronické texty (skripta), 2015 (CS)
Volker Quaschning, Obnovitelné zdroje energií (CS)
Doporučená literatura
Boyle, G., Renewable Energy, Oxford University Press, USA (EN)
Dell, R.M.a Rand, D.J., Clean energy, Athenaeum Press Ltd, UK (EN)
Quaschning, V., Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Publications Ltd., USA (EN)
Vojtěchovský, K., Obnovitelné zdroje energie, FCC Public, Praha (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-EEN magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program MPC-EKT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EVM magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EAK magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Úvod do alternativních zdrojů elektrické energie - rozdělení, popis.
Energie větru a její využití, větrné elektrárny.
Energie slunce a její využití, fotovoltaické články.
Sluneční kolektory - konstrukce, rozdělení, sluneční pece a sluneční elektrárny.
Energie vody, vodní elektrárny - popis, rozdělení, energie moří - rozdělení, popis a možnosti jejího využití.
Energie země, geotermální energie, geotermální elektrárny.
Energie prostředí a její využití, tepelná čerpadla, rozdělení, konstrukce, popis činnosti.
Biomasa, její rozdělení a způsoby využití, ekologické aspekty. Elektrárna na biomasu.
Energie atomového jádra, jaderná fúze, princip, způsoby dosažení a možnosti využití, termojaderná elektrárna - popis, budoucí vývoj.
Doplňkové zdroje energie - základní pojmy, elektrochemický článek, elektrochemický potenciál, elektrolýza, typy elektrod.
Primární články - rozdělení, popis, konstrukce, vlastnosti, použití.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Organizační záležitosti, úvod do problematiky.
I-U charakteristiky fotovoltaického modulu
Vliv stínění na I-U charakteristiky fotovoltaického modulu
Hledání bodu maximálního výkonu FV panelu
Měření účinnosti solárního komínu
Molliérův diagram tepelného čerpadla
Topný faktor tepelného čerpadla
Optimalizace sklonu fotovoltaického modulu
Vliv teploty na vlastnosti fotovoltaického minipanelu
Měření teplotních profilů fotovoltaických panelů
Vliv změny úhlu dopadu světelného záření na I-U charakteristiky fotovoltaického článku
Zápočet.
Elearning