Detail předmětu
Malé zdroje elektrické energie
FEKT-LMZEAk. rok: 2010/2011
Využití malých zdrojů elektrické energie v praxi, záložní zdroje energie - malé vodní elektrárny, větrné elektrárny, sluneční elektrárny, kogenerační jednotky. Ekonomické zhodnocení provozu malého zdroje, provoz a údržba malých zdrojů, začlenění malých zdrojů do energetické soustavy, zpětné vlivy malých zdrojů na napájecí síť. Alternativní zdroje energie.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
- laboratorní úlohy max. 25b.
- závěrečná zkouška max. 55b.
Podmínkou udělení zápočtu je získání minimálně 20 bodů za hodnocené aktivity.
Osnovy výuky
1. Úvod do problematiky malých zdrojů, výkonové bilance malých zdrojů, energetický potenciál na území ČR
2. Malé vodní elektrárny - energetický potenciál vodních toků na území ČR, základní rozdělení MVE, základní hydrologické výpočty
3. Malé vodní elektrárny - provozní a elektrické parametry, začlenění MVE do elektrizační soustavy. Zadání semestrálního projektu
4. Větrné elektrárny - větrné podmínky Evropy a ČR (energetický potenciál větru na našem území), typy větrných elektráren, provozní a elektrické parametry
5. Větrné elektrárny - regulace větrných motorů, vlivy VTE na provoz elektrizační soustavy, integrace VTE do elektrizační soustavy, ekonomika provozu
6. Sluneční energie - úvod do helioenergetiky, přednosti a nedostatky sluneční energie, fotovoltaická přeměna
7. Fotovoltaické elektrárny - konstrukce slunečních elektráren, začlenění slunečních elektráren do elektrizační soustavy. Zadání semestrálního projektu
8. Kogenerační jednotky (KJ) malého výkonu, používaná soustrojí KJ, konstrukce zařízení
9. Kogenerační jednotky - připojení do napájecí sítě, rozbor startovního cyklu a provozních vlastností
10. Biomasa - využití biopaliv pro malé elektrárny, zdroje biomasy, kombinované spalování biomasy, ekonomické posouzení systémů
11. Palivové články - princip činnosti, možnosti využití palivových článků, vodíkové hospodářství
12. Tepelná čerpadla - princip funkce tepelných čerpadel, možnosti jejich využití, určení energetického topného faktoru
13. Další technologie použitelné u malých elektráren, Stirlingův motor, termočlánky, ekonomické posouzení systémů
LABORATORNÍ VÝUKA:
- měření provozních charakteristik VE
- zatěžovací charakteristiky FV panelů
- vlastnosti palivových článků
- provozní stavy a charakteristiky tepelného čerpadla
Učební cíle
Specifikovat možnosti využití malých vodních, slunečních a větrných elektráren na našem území a seznámení s možnostmi aplikací kogeneračních jednotek.
Po absolvování kurzu budou posluchači schopni odborně posoudit výhody nasazení malých zdrojů elektrické energie v různých aplikacích, včetně posouzení ekonomických ukazatelů, provozu, údržby a vlivu na napájecí síť.
Posluchači se budou orientovat v oblasti alternativních zdrojů, zejména v oblasti nízkoenergetických staveb využívajících biopaliva.
Posluchačům bude také poskytnut přehled v dalších technologiích použitelných pro malé elektrárny, jako jsou palivové články, termočlánky, Stirlingův motor aj.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Doporučená literatura
Gabriel,P., Kučerová,J.:Navrhování vodních elektráren, ČVUT Praha 2000 (CS)
Krbek,J. Polesný,B.: Malé kogenerační jednotky v komunální a průmyslové energetice, PC-DIR, 1999 (CS)
Rychetník,V., Pavelka,J., Janoušek,J.:Větrné motory a elektrárny, ČVUT 1997 (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Malé vodní elektrárny - energetický potenciál vodních toků na území ČR, základní rozdělení MVE, základní hydrologické výpočty
3. Malé vodní elektrárny - provozní a elektrické parametry, začlenění MVE do elektrizační soustavy. Zadání semestrálního projektu
4. Větrné elektrárny - větrné podmínky Evropy a ČR (energetický potenciál větru na našem území), typy větrných elektráren, provozní a elektrické parametry
5. Větrné elektrárny - regulace větrných motorů, vlivy VTE na provoz elektrizační soustavy, integrace VTE do elektrizační soustavy, ekonomika provozu
6. Sluneční energie - úvod do helioenergetiky, přednosti a nedostatky sluneční energie, fotovoltaická přeměna
7. Fotovoltaické elektrárny - konstrukce slunečních elektráren, začlenění slunečních elektráren do elektrizační soustavy. Zadání semestrálního projektu
8. Kogenerační jednotky (KJ) malého výkonu, používaná soustrojí KJ, konstrukce zařízení
9. Kogenerační jednotky - připojení do napájecí sítě, rozbor startovního cyklu a provozních vlastností
10. Biomasa - využití biopaliv pro malé elektrárny, zdroje biomasy, kombinované spalování biomasy, ekonomické posouzení systémů
11. Palivové články - princip činnosti, možnosti využití palivových článků, vodíkové hospodářství
12. Tepelná čerpadla - princip funkce tepelných čerpadel, možnosti jejich využití, určení energetického topného faktoru
13. Další technologie použitelné u malých elektráren, Stirlingův motor, termočlánky, ekonomické posouzení systémů
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- zatěžovací charakteristiky FV panelů
- vlastnosti palivových článků
- provozní stavy a charakteristiky tepelného čerpadla
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Energetické výpočty na PC.
Harmonická analýza a posouzení vlivu připojení malé elektrárny do sítě.