Detail předmětu

Užití elektrické energie

FEKT-KUEEAk. rok: 2011/2012

Užití elektrické energie je uskutečňováno v bezpočtu technologických procesů a je bezprostředně spjato s její spotřebou. V předmětu jsou probírány základní typy elektrických spotřebičů, s rozdělením na elektronické spotřebiče, světelné zdroje, elektrotepelná zařízení a pohony, s orientací na jejich typickou konstrukci, vlastnosti a charakteristiky odběru z napájecí soustavy. Z oboru užití elektrické energie je předmět zaměřen na dvě základní oblasti a to na elektrotepelné ohřevy a osvětlování. V části předmětu věnované elektrotepelné technice jsou zopakovány definice tepla, tepelné bilance a sdílení tepla s aplikací v elektrotepelné technice. V dalším jsou studenti seznámeni se základními typy elektrických ohřevů a jejich využitím v průmyslu a domácnostech. Z oblasti elektrického světla je probírána fyzikální podstata světla, vlnové a kvantové vlastnosti elektromagnetického záření, elektrické zdroje světla, svítidla, fotometrické veličiny a jednotky. Dále výchozí podmínky pro návrh osvětlovacích soustav, včetně vlastního postupu návrhu, a následného provozu a údržby osvětlovacích soustav.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

Základní poznatky z užití a spotřeby elektrické energie v oblastech spotřební elektroniky, elektrotepelné techniky - vytápění budov, světelné a osvětlovací techniky a elektrických pohonů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni fyziky 2. ročníku a základní znalosti výkonové elektronicky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Laboratorní protokoly, semestrální projekt, závěrečná zkouška s částí příkladovou a s částí teoretickou. Požadavky na zakončení předmětu mohou být dle potřeb upravovány, formou vyhlášky garanta předmětu vydané před zahájením semestru.

Osnovy výuky

Úvod do užití elektrické energie. Aplikační sféry. Užití a spotřeba elektrické energie, skupiny a skladba spotřebičů. Elektrické spotřebiče, typy zátěží.
Elektronické spotřebiče. Spínané napájecí zdroje.
Světelná technika a osvětlování. Vlastnosti a parametry světla. Světelné zdroje.
Svítidla. Funkce, požadavky, konstrukce, vlastnosti svítidel, třídění svítidel.
Návrh osvětlovacích soustav. Výchozí podklady, výpočty, provoz a údržba.
Elektrotepelná technika a zařízení. Základní definice tepelných veličin, přenos a šíření tepla.
Základní principy přeměn elektrické energie na elektrotepelnou energii. Technické aplikace jednotlivých přeměn.
Odporové ohřevy. Přímé a nepřímé odporové ohřevy. Odporové svařování.
Obloukové teplo. Obloukové pece, sváření obloukem.
Indukční a mikrovlnné teplo.
Elektrotepelná technika budov - vytápění budov.
Pohony a jejich aplikace. Střídané a stejnosměrné pohony s měniči.
Střídavá a stejnosměrná trakce.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy spotřeby elektrické energie a s aplikacemi z elektrotepelné a světelné techniky v rozsahu potřebném pro obor silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky.

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

BAXANT, P., DRÁPELA, J. Užití elektrické energie. Numerická a laboratorní cvičení. Užití elektrické energie. Numerická a laboratorní cvičení. Brno: FEKT VUT v Brně, 2002. (CS)
Rada, J. a kol.:Elektrotepelná technika,SNTL Praha (CS)

Doporučená literatura

Plch,Jiří : Světelná technika v praxi, IN-EL Praha (CS)
Elektrowärme in Theorie und Praxis,Girardet, Essen (DE)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-SEE , 3. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvod do užití elektrické energie. Aplikační sféry. Užití a spotřeba elektrické energie, skupiny a skladba spotřebičů. Elektrické spotřebiče, typy zátěží.
Elektronické spotřebiče. Spínané napájecí zdroje.
Světelná technika a osvětlování. Vlastnosti a parametry světla. Světelné zdroje.
Světelné zdroje - konstrukce, vlastnosti, aplikace.
Svítidla. Funkce, požadavky, konstrukce, vlastnosti svítidel, třídění svítidel.
Návrh osvětlovacích soustav. Výchozí podklady, výpočty, provoz a údržba.
Elektrotepelná technika a zařízení. Základní definice tepelných veličin, přenos a šíření tepla. Základní principy přeměn elektrické energie na elektrotepelnou energii. Technické aplikace jednotlivých přeměn.
Odporové ohřevy. Přímé a nepřímé odporové ohřevy. Odporové svařování.
Obloukové teplo. Obloukové pece, sváření obloukem.
Indukční a mikrovlnné teplo.
Elektrotepelná technika budov - vytápění budov.
Pohony a jejich aplikace. Střídané a stejnosměrné pohony s měniči.
Střídavá a stejnosměrná trakce.

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Charakteristiky odběru elektronických spotřebičů.
Světelně technické výpočty v osvětlovací technice.
Sdílení tepla a výpočet topných odporů, výpočet tepelných ztrát a návrh elektrického vytápění.

Laboratorní cvičení

20 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Měření parametrů odběru a účinnosti spínaného zdroje stejnosměrného napětí.
Měření náběhových proudů elektrických spotřebičů.
Měření světelné účinnosti svítidel.
Měření měrného výkonu světelných zdrojů.
Měření intenzity osvětlení pracovní plochy.
Návrh, realizace a ověření vlastností topného elementu.
Měření účinnosti varných desek metodou OPACKI.
Měření sdílení tepla vedením přes rovinnou nehomogenní desku. Tepelné ztráty a teploty na rozhranních.
Měření energetické bilance indukčního ohřevu.
Měření na pohonu s asynchronním motorem.