Detail předmětu

Obnovitelné zdroje energie

FEKT-MPC-OZEAk. rok: 2022/2023

Předmět se věnuje moderní problematice z oblasti obnovitelných zdrojů energie se zaměřením na popis, rozdělení a principy jednotlivých zdrojů energie. Z oblasti fotovoltaiky se důraz klade na princip činnosti, limitám a možnostem fotovoltaických systému. Studenti získají informace ohledně solárních modulů, konstrukci a technologii výroby, provozních podmínkách a jejich optimalizaci. Podrobně jsou probírány jednotlivé komponenty fotovoltaických systému a jejich použití. Praktické informace získají studenti s problematikou návrhu fotovoltaických systémů s využitím návrhového systému PV SOL* Premium. Dále je řešena i problematika ekologické likvidace po ukončení životnosti těchto zařízení. V rámci absolvování kurzu je i možnost získat certifikát "Fotovoltaický expert ČFA". Tento certifikát je získáván s odborného kurzu připraveného ve spolupráci s Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) a České fotovoltaické asociace (ČFA).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu MOZE je schopen
- Vysvětlit význam základních pojmů z oblasti obnovitelných zdrojů energie
- Popsat výhody a nevýhody jednotlivých obnovitelných 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

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na počítačových cvičeních je povinná.
Počítačové  cvičení  (samostatné práce, testy) - max.60b
Závěrečná zkouška - max.40b
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu mohou být každoročně aktualizovány vyhláškou garanta předmětu.

Osnovy výuky

Úvod do obnovitelných zdrojů elektrické energie - rozdělení, popis.
Energie větru a její využití, větrné elektrárny.
Energie slunce a její využití, fotovoltaické články.
Sluneční energie a využití fotovoltaického jevu.
Fotovoltaické články, struktura a charakteristiky.
Monokrystalické, polykrystalické, mikrokrystalické a amorfní články
Fotovoltaické moduly, konstrukce, technologie, charakteristiky.
Základní typy fotovoltaických systémů.
Konverze stejnosměrného napětí slunečních baterií na síťové napětí.
Optimalizace provozních podmínek, spolehlivost.
Využití různých webových aplikací a návrhového systému PV SOL* pro návrh fotovoltaického systému na rodinném domě

Učební cíle

Cílem předmětu je rozšíření znalostí o obnovitelných a doplňkových zdrojích elektrické energie, se zaměřením na fotovoltaické zdroje elektrické energie a možnostech jejich využití a budoucím vývoji v této oblasti.

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

Boyle, G., Renewable Energy, Oxford University Press, USA (EN)
Dell, R.M.a Rand, D.J., Clean energy, Athenaeum Press Ltd, UK (EN)
DGS, ČFA, Fotovoltaické systémy, energetická příručka (CS)
Quaschning, V., Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Publications Ltd., USA (EN)
VANĚK, J.; KŘIVÍK, P.; NOVÁK, V. Alternativní zdroje energie - Laboratorní cvičení. Brno, FEKT. 2007. p. 1 - 67. (CS)
VANĚK, J.; KŘIVÍK, P.; NOVÁK, V. Alternativní zdroje energie. Brno, skripta FEKT. 2006. p. 1 - 159. (CS)
Vojtěchovský, K., Obnovitelné zdroje energie, FCC Public, Praha (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EVM magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Osnova

Úvod do obnovitelných zdrojů elektrické energie - rozdělení, popis.
Energie větru a její využití, větrné elektrárny.
Energie slunce a její využití, fotovoltaické články.
Sluneční energie a využití fotovoltaického jevu.
Fotovoltaické články, struktura a charakteristiky.
Monokrystalické, polykrystalické, mikrokrystalické a amorfní články
Fotovoltaické moduly, konstrukce, technologie, charakteristiky.
Základní typy fotovoltaických systémů.
Konverze stejnosměrného napětí slunečních baterií na síťové napětí.
Optimalizace provozních podmínek, spolehlivost.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Maule, MBA
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Osnova

Využití PV*SOL k efektivnímu projektování fotovoltaických systémů - úvod
Výběr lokality, přidání nové lokality, 2D návrhy a výběr FV modulů, typů konstrukčních řešení, 2D návrhy střídačů, Ekonomika projektu, cash-flow, jednoduché nastavení výkonových ztrát v kabeláži
3D návrhy střešních FVS
Výkresová dokumentace a práce s ní, export dokumentace, Detailní výpočty výkonových ztrát v kabeláži
Zastínění FV modulů a vliv na energetický výnos, Horizontální zastínění, 3D návrhy FVS na volné plochy, Zátěžové profily, druhy, tvorba vlastních profilů
Česká verze PV*SOL již na světovém trhu, Příklad na výpočet letního/zimního dimenzování
Dimenzování střídače
Spotřebitelské chování a návyky neslučitelné pro úplnou soběstačnost, Ostrovní systémy a jejich dimenzování
Druhy natáčecích FVS, Konstrukce natáčecích systémů FVS. Energetická simulace natáčecích FVS

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz