Detail předmětu

Alternativní zdroje energie

FEKT-MPC-AZEAk. rok: 2024/2025

Úvod do alternativních zdrojů elektrické energie - rozdělení, popis.
Energie větru a její využití, větrné elektrárny.
Energie slunce a její využití, fotovoltaické články.
Sluneční kolektory - konstrukce, rozdělení, sluneční pece a sluneční elektrárny.
Energie vody, vodní elektrárny - popis, rozdělení, energie moří - rozdělení, popis a možnosti jejího využití.
Energie země, geotermální energie, geotermální elektrárny.
Energie prostředí a její využití, tepelná čerpadla, rozdělení, konstrukce, popis činnosti.
Biomasa, její rozdělení a způsoby využití, ekologické aspekty. Elektrárna na biomasu.
Energie atomového jádra, jaderná fúze, princip, způsoby dosažení a možnosti využití, termojaderná elektrárna - popis, budoucí vývoj.
Doplňkové zdroje energie - základní pojmy, elektrochemický článek, elektrochemický potenciál, elektrolýza, typy elektrod.
Primární články - rozdělení, popis, konstrukce, vlastnosti, použití. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Vstupní znalosti

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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Účast na laboratorních cvičeních je povinná.
Laboratorní cvičení - max.40b
Závěrečná zkouška - max.60b
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu mohou být každoročně aktualizovány vyhláškou garanta předmětu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je rozšíření znalostí o obnovitelných a doplňkových zdrojích elektrické energie, možnostech jejich využití a budoucím vývoji v této oblasti.
Absolvent předmětu MPC-AZE 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
- Popsat složení a princip funkce slunečních kolektorů, rozdělení fokusačních sběračů a schémata různých druhů tepelných slunečních elektráren
- Vyjmenovat různé druhy využití energie vodních toků, moří a oceánů
- Popsat princip funkce a rozdělení geotermálních elektráren
- Vysvětlit princip funkce tepelného čerpadla a klasifikovat je dle použitého zdroje nízkopotenciální tepelné energie
- Vyjmenovat rozdělení biomasy a její využití v energetice
- Popsat princip termojaderné fúze a termojaderné elektrárny
- Vysvětlit význam základních pojmů z oblasti elektrochemie (poločlánků, článků, typů elektrod, elektrochemických potenciálů)
- Klasifikovat a popsat jednotlivé typy primárních elektrochemických zdrojů elektrické energie

Základní literatura

Jean-Claude Sabonnadière, Renewable Energy Technologies (EN)
KŘIVÍK, P., Obnovitelné zdroje energie - Laboratorní cvičení, , elektronické texty (skripta), 2015 (CS)
KŘIVÍK, P.; VANĚK, J., Obnovitelné zdroje energie, elektronické texty (skripta), 2015 (CS)
Volker Quaschning, Obnovitelné zdroje energií (CS)

Doporučená literatura

Benda. V. a kol., Obnovitelné zdroje energie, ProfiPress, Praha, 2012 (CS)
Boyle, G., Renewable Energy, Oxford University Press, USA (EN)
Dell, R.M.a Rand, D.J., Clean energy, Athenaeum Press Ltd, UK (EN)
Quaschning, V., Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Publications Ltd., USA (EN)
Vojtěchovský, K., Obnovitelné zdroje energie, FCC Public, Praha (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EAK magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EEN magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-EKT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPC-EVM magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPC-JAE magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.

Osnova

Úvod do alternativních zdrojů elektrické energie - rozdělení, popis. Energie větru a její využití, větrné elektrárny. Energie slunce a její využití, fotovoltaické články. Sluneční kolektory - konstrukce, rozdělení, sluneční pece a sluneční elektrárny. Energie vody, vodní elektrárny - popis, rozdělení, energie moří - rozdělení, popis a možnosti jejího využití. Energie země, geotermální energie, geotermální elektrárny. Energie prostředí a její využití, tepelná čerpadla, rozdělení, konstrukce, popis činnosti. Biomasa, její rozdělení a způsoby využití, ekologické aspekty. Elektrárna na biomasu. Energie atomového jádra, jaderná fúze, princip, způsoby dosažení a možnosti využití, termojaderná elektrárna - popis, budoucí vývoj. Doplňkové zdroje energie - základní pojmy, elektrochemický článek, elektrochemický potenciál, elektrolýza, typy elektrod. Primární články - rozdělení, popis, konstrukce, vlastnosti, použití.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Křivík, Ph.D.

Osnova

Úvod, organizace 1. I-U charakteristiky fotovoltaického modulu 2. Vliv stínění na I-U charakteristiky fotovoltaického modulu 3. Hledání bodu maximálního výkonu FV panelu 4. Měření účinnosti solárního komínu 5. Molliérův diagram tepelného čerpadla 6. Topný faktor tepelného čerpadla 7. Optimalizace sklonu fotovoltaického modulu 8. Vliv teploty na vlastnosti fotovoltaického minipanelu 9. Měření teplotních profilů fotovoltaických panelů 10. Vliv změny úhlu dopadu světelného záření na I-U charakteristiky fotovoltaického článku