Detail předmětu

Užití elektrické energie

FEKT-KUEEAk. rok: 2015/2016

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.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat jednotlivé typy zátěží z hlediska charakteristik odběru a složek odebíraného výkonu,
- uvést základní topologie síťových napájecích zdrojů a popsat jejich funkci,
- vysvětlit základní principy vzniku světla, a odvodit základní (spektro-) radiometrické a fotometrické veličiny,
- popsat konstrukci a funkci světelných zdrojů pro všeobecné osvětlování (teplotní, luminiscenční – výbojové a LED) včetně všech předřadných obvodů nezbytných pro zajištění funkce ve všech provozních stavech),
- vyhodnotit světelně technické a elektrické vlastnosti jednotlivých zdrojů světla a posoudit jejich použití pro jednotlivé aplikace,
- popsat základní funkce svítidel, jejich vlastnosti a třídění s ohledem na použití.
- diskutovat postup návrhu osvětlovacích soustav, aplikovat jednotlivé procedury návrhu, včetně postupu ověření,
- vyjmenovat základní typy elektrotepelných ohřevů a diskutovat jejich aplikovatelnost v technologických procesech,
- vysvětlit principy, prostředky, vlastnosti, provozní charakteristiky a použití odporových přímých a nepřímých ohřevů, obloukových ohřevů a indukčních a mikrovlnných ohřevů,
- popsat systém střídavé a stejnosměrné trakce, včetně jednotlivých subsystémů a jejich funkce se zaměřením na odběr elektrické energie z napájecí sítě.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni elektrotechniky a fyziky 2. ročníku a základní znalosti vlastností materiálů, výkonové elektroniky a elektrických strojů a přístrojů.

Doporučená nebo povinná literatura

BAXANT, P. Užití elektrické energie, Elektronický text č. EEN109. 2003. s. 1 ( s.) (CS)
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)
Plch,Jiří : Světelná technika v praxi, IN-EL Praha (CS)
Elektrowärme in Theorie und Praxis,Girardet, Essen (DE)
BAXANT, P. Elektrické teplo a světlo. Elektrické teplo a světlo. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2004. s. 1 ( s.)ISBN: 80-214-2761- 2. (CS)
Hradílek, Z. a kol. Elektrotepelná technika. ČVUT, 2011, 266 stran, ISBN 978-80-01-04938-9 (CS)
K. Sokanský akol. Světelná technika. ČVUT, 2011, 256 stran, ISBN 978-80-01-04941-9 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují tutoriály, samostatné domácí úkoly a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Bodové hodnocení laboratorních cvičení, semestrálního projektu, domásích úkolů a závěrečné zkoušky podle pravidel FEKT. Laboratorní cvičení hodnocena na základě odevzdaných protokolů maximálně 24 body, minimum pro udělení zápočtu je 12 bodů. Semestrální projekt je hodnocen maximálně 10 body a domácí úkoly maximálně 6 body. Závěrečná zkouška je složena z písemné a ústní části s maximálním počtem bodů 60, rozdělený v poměru 2/3 a 1/3, přičemž pro úspěšné složení je nezbytné dosáhnout alespoň 20 bodů.
Výsledné hodnocení předmětu je dle planých pravidel FEKT. Požadavky na zakončení předmětu mohou být dle potřeb upravovány formou vyhlášky garanta předmětu vydané před zahájením semestru.
Závěrečná zkouška je zaměřena na orientaci a znalosti v oblasti principů a způsobů spotřeby elektrické energie, charakteristik odběru spotřebičů či technologických procesů a aplikací v elektrotepelné a světelné technice.

Jazyk výuky

čeština

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 ohřevy.
Mikrovlnné ohřevy.
Elektrotepelná technika budov - vytápění budov.
Pohony a jejich aplikace. Střídané a stejnosměrné pohony s měniči.
Střídavá a stejnosměrná trakce.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy spotřeby elektrické energie a s aplikacemi v oblastech spotřební elektroniky, elektrotepelné techniky, světelné a osvětlovací techniky a elektrických pohonů 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. Obecně je výuka nepovinná, kromě laboratorní výuky, která je povinná. Řádně omluvené odůvodněně zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit, dle možností avšak v průběhu řádného semestru.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-SEE , 3. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

20 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning