Detail předmětu

Obnovitelné a alternativní zdroje energie

FAST-BTB007Ak. rok: 2022/2023

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

Základy tepelné techniky. Základy vytápění 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. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy.
4. Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem.
5. Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování.
6. Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování.
7. Fotovoltaické ostrovní solární systémy. Využití energie větru.
8. Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB.
9. Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly.
10. Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. Druhotné zdroje energie. Využití odpadního tepla v systémech TZB.
11. 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.

Základní literatura

Bašta J., Brož K., Cikhart J., Štorkan M., Valenta V: Topenářská příručka 3. Agentura ČSTZ s.r.o. Praha, 2007. ISBN 978-80-86028-13-2. (CS)
Solární energie, Fotovoltaika - perspektivní trend současnosti i blízké budoucnosti, Praha 2006, ISBN 80-213-1488-5 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace S , 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BPA-SI bakalářský 4 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKC-SI bakalářský 4 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy. 4. Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem. 5. Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování. 6. Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování. 7. Fotovoltaické ostrovní solární systémy. Využití energie větru. 8. Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB. 9. Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly. 10. Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. Druhotné zdroje energie. Využití odpadního tepla v systémech TZB. 11. 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

Ekologická stopa. Vlastnosti paliv. Spalování paliv, potřeba tepla a paliva. Ekvitemrní křivka. Návrh zdroje tepla na pevné obnovitelné palivo, řešení kotelny a skladu paliva. Akumulace tepla do vody. Stanovení účinnosti solárních termických kolektorů. Návrh a bilance solárního termického systému pro přípravu teplé vody. Dimenzování rozvodů a návrh prvků solárního systému pro přípravu teplé vody. Návrh a bilance solárního termického systému pro ohřev bazénové vody. Bilance potřeb elektrické energie. Návrh velikosti plochy fotovoltaického systému. Návrhy tepelných čerpadel vzduch - voda, země - voda. Zjednodušená bilance kogenerační jednotky.