Detail předmětu

Stavba a provoz teplárenských zařízení

FSI-FSCAk. rok: 2021/2022

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

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.

Prerekvizity

Znalosti z předmětů Termomechanika, Základy energetiky I a II.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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.

Způsob a kritéria hodnocení

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

Učební cíle

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.

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

Účast na přednáškách je doporučená a výuka probíhá dle týdenních rozvrhů.
Cvičení: splnění zadaných individuálních příkladů.

Základní literatura

Horlock, J.H.:Advanced Gas Turbine Cycles. Prgamon Publishing, London 2003 (EN)
Kadrnožka: Tepelné elektrárny a teplárny,SNTL Praha 1987 (CS)
Schneider, P.: Základy konstruování procesních zařízení. 1999

Doporučená literatura

Brownell, L. E., and Young, E. H., Process Equipment Design, John Willey, 1966
Křupka, V. - Schneider, P.: Konstrukce aparátů
Schneider, P.: Základy konstruování procesních zařízení

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-EPP , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Osnova

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.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Libor Kudela, Ph.D.

Osnova

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz