Detail předmětu

Obnovitelné a alternativní zdroje energie

FAST-BT056Ak. 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)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

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

Trvale udržitelný rozvoj a hlavní oblasti trvale udržitelné výstavby budov. Primární energetické zdroje, obnovitelné zdroje energií. Energetické systémy v budovách.
Základní způsoby energetických přeměn. Biomasa, fytomasa a výroba fytopaliv. Teorie spalování pevných paliv.
Kotelny na biomasu, skladování paliv. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy.
Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem.
Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování.
Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování.
Fotovoltaické ostrovní solární systémy. Využití energie větru.
Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB.
Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly.
Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. Druhotné zdroje energie. Využití odpadního tepla v systémech TZB.
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)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-C-SI (N) bakalářský

    obor S , 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program B-K-C-SI (N) bakalářský

    obor S , 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program B-P-E-SI (N) bakalářský

    obor S , 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Hirš, CSc.
Ing. Marcela Počinková, Ph.D.
Ing. Lenka Maurerová, Ph.D.
Ing. Jan Weyr

Osnova

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

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Hirš, CSc.
Ing. Marcela Počinková, Ph.D.
Ing. Lucie Vendlová, Ph.D.
Ing. Jan Weyr

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.