Detail předmětu

Obnovitelné a alternativní zdroje energie (EVB)

FAST-BTA018Ak. rok: 2021/2022

Problematika primárních a druhotných zdrojů energií, návaznost na energetické potřeby budov a systémy technických zařízení budov.
Obnovitelné zdroje energií a způsoby využití v budovách.
Systémy pro přeměny solární energie, geotermální energie, energie větru a vody.
Biomasa, pevná fytopaliva a jejich energetický význam.
Způsoby využití odpadního tepla v budovách.
Principy společné výroby tepla a elektřiny.
Vliv obnovitelných zdrojů na energetickou náročnost budov, základní hodnocení ekonomické efektivnosti.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Marcela Počinková, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technických zařízení budov (TZB)

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu bude student schopen navrhovat standardní řešení systémů techniky prostředí s obnovitelnými zdroji energií. Student bude schopen využít těchto znalostí pro komplexní návrh budov.

Prerekvizity

Znalost základních fyzikálních veličin, základní znalosti tepelné techniky, vytápění budov a vzduchotechniky v budovách

Osnovy výuky

1. Trvale udržitelný rozvoj a hlavní oblasti trvale udržitelné výstavby budov. Primární energetické zdroje, obnovitelné zdroje energií. Energetické systémy v budovách.
2. Základní způsoby energetických přeměn. Biomasa, fytomasa a výroba fytopaliv. Teorie spalování pevných paliv.
3. Kotelny na biomasu, skladování paliv.
4. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy.
5. Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem.
6. Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování.
7. Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování.
8. Fotovoltaické ostrovní a hybridní solární systémy. Využití energie větru.
9. Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB.
10. Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly.
11. Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy.
12. Využití odpadního tepla v systémech TZB.
13. Využití obnovitelných zdrojů a energetická náročnost budovy. Ekonomické a environmentální hodnocení zdrojů a energetických systémů budov.

Učební cíle

Primární energie, její zdroje a přeměny pro účely tvorby interního mikroklimatu budov. Obnovitelné zdroje energie a technické prostředky pro jejího využití v systémech techniky prostředí. Ekonomické a ekologické faktory přeměn energií.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-EVB bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Hirš, CSc.
Ing. Marcela Počinková, Ph.D.

Osnova

1. Trvale udržitelný rozvoj a hlavní oblasti trvale udržitelné výstavby budov. Primární energetické zdroje, obnovitelné zdroje energií. Energetické systémy v budovách. 2. Základní způsoby energetických přeměn. Biomasa, fytomasa a výroba fytopaliv. Teorie spalování pevných paliv. 3. Kotelny na biomasu, skladování paliv. 4. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy. 5. Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem. 6. Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování. 7. Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování. 8. Fotovoltaické ostrovní a hybridní solární systémy. Využití energie větru. 9. Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB. 10. Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly. 11. Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. 12. Využití odpadního tepla v systémech TZB. 13. Využití obnovitelných zdrojů a energetická náročnost budovy. Ekonomické a environmentální hodnocení zdrojů a energetických systémů budov.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Počinková, Ph.D.

Osnova

1. Ekologická stopa. 2. Vlastnosti paliv. 3. Spalování paliv, potřeba tepla a paliva. 4. Ekvitemrní křivka. 5. Návrh zdroje tepla na pevné obnovitelné palivo, řešení kotelny a skladu paliva. Akumulace tepla do vody. 6. Stanovení účinnosti solárních termických kolektorů. 7. Návrh a bilance solárního termického systému pro přípravu teplé vody. 8. Dimenzování rozvodů a návrh prvků solárního systému pro přípravu teplé vody. 9. Návrh a bilance solárního termického systému pro ohřev bazénové vody. 10. Bilance potřeb elektrické energie. Návrh velikosti plochy fotovoltaického systému. 11. Návrhy tepelných čerpadel vzduch - voda, země - voda. 12. Bilance provozu tepelného čerpadla. 13. Zjednodušená bilance kogenerační jednotky.