Detail předmětu

Obnovitelné a alternativní zdroje energie

FAST-BT056Ak. rok: 2018/2019

Problematika primárních a druhotných zdrojů energií, návaznost na energetické potřeby budov a systémy technických zařízení budov. Obnovitelné zdroje energií a způsoby využití v budovách. Systémy pro přeměny solární energie, geotermální energie, energie větru a vody. Biomasa, pevná fytopaliva a jejich energetický význam. Způsoby využití odpadního tepla v budovách. Principy společné výroby tepla a elektřiny. Vliv obnovitelných zdrojů na energetickou náročnost budov, základní hodnocení ekonomické efektivnosti.

Zajišťuje ústav

Ústav technických zařízení budov (TZB)

Výsledky učení předmětu

Po absolvování předmětu bude student schopen navrhovat standardní řešení vybraných systémů techniky prostředí s obnovitelnými zdroji energií. Bude schopen zpracovat projektovou dokumentaci k termickému solárnímu systému k přípravě teplé vody. Bude mít základní znalosti k aplikaci tepelných čerpadel jako zdrojů tepla. Dokáže řešit kotelny do 50 kW na pevná obnovitelná paliva včetně skladování a dopravy těchto paliv. Získá přehled o vlivu využití obnovitelných energií na energetickou náročnost budovy. Bude seznámen s vybranými možnostmi využívání odpadního tepla. Student bude schopen využívat získaných poznatků při komplexním řešení technických zařízení budov při aplikaci zásad hospodaření s energiemi.

Prerekvizity

Základy tepelné techniky. Základy vytápění a vzduchotechniky v budovách.

Korekvizity

Základy chlazení.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.V přednáškách je uveden výklad problematiky a vzorová řešení. Ve cvičeních studenti řeší odpřednášená témata na individuálních úlohách.

Způsob a kritéria hodnocení

Splnění povinné účasti na cvičeních.
Příprava na cvičení a aktivní účast.
Vypracování samostatných úloh a projekčních částí k zadanému systému v určených termínech.
Docházka na přednášky a prokázání znalostí splněním písemného testu a složením ústní zkoušky.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Osnovy výuky

Trvale udržitelný rozvoj a hlavní oblasti trvale udržitelné výstavby budov. Primární energetické zdroje, obnovitelné zdroje energií. Energetické systémy v budovách.
Základní způsoby energetických přeměn. Biomasa, fytomasa a výroba fytopaliv. Teorie spalování pevných paliv.
Kotelny na biomasu, skladování paliv. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy.
Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem.
Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování.
Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování.
Fotovoltaické ostrovní solární systémy. Využití energie větru.
Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB.
Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly.
Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. Druhotné zdroje energie. Využití odpadního tepla v systémech TZB.
Využití obnovitelných zdrojů a energetická náročnost budovy. Ekonomické a environmentální hodnocení zdrojů a energetických systémů budov.

Cíl

Primární energie, její zdroje a přeměny pro účely tvorby interního mikroklimatu budov. Obnovitelné zdroje energie a technické prostředky pro jejího využití v systémech techniky prostředí. Ekonomické a ekologické faktory přeměn energií.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-E-SI (N) bakalářský

    obor S , 4. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program B-P-C-SI (N) bakalářský

    obor S , 4. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program B-K-C-SI (N) bakalářský

    obor S , 4. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Trvale udržitelný rozvoj a hlavní oblasti trvale udržitelné výstavby budov. Primární energetické zdroje, obnovitelné zdroje energií. Energetické systémy v budovách.
Základní způsoby energetických přeměn. Biomasa, fytomasa a výroba fytopaliv. Teorie spalování pevných paliv.
Kotelny na biomasu, skladování paliv. Akumulace tepelné energie. Vícezdrojové tepelné soustavy.
Pasivní systémy využití solární energie v budovách. Aktivní solární systémy se vzduchem.
Aktivní solární systémy k výrobě tepla pro ohřev teplé vody, podporu vytápění, návrh a dimenzování.
Aktivní solární systémy pro ohřev bazénové vody pro vnější a vnitřní bazény, návrh a dimenzování.
Fotovoltaické ostrovní solární systémy. Využití energie větru.
Nízkopotenciální zdroje tepla. Systémy s tepelnými čerpadly v oblasti TZB.
Návrh a dimenzování tepelných soustav s tepelnými čerpadly.
Principy společné výroby tepla a elektřiny z bioplynu a biomasy. Druhotné zdroje energie. Využití odpadního tepla v systémech TZB.
Využití obnovitelných zdrojů a energetická náročnost budovy. Ekonomické a environmentální hodnocení zdrojů a energetických systémů budov.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Ekologická stopa. Vlastnosti paliv.
Spalování paliv, potřeba tepla a paliva. Ekvitemrní křivka.
Návrh zdroje tepla na pevné obnovitelné palivo, řešení kotelny a skladu paliva. Akumulace tepla do vody.
Stanovení účinnosti solárních termických kolektorů.
Návrh a bilance solárního termického systému pro přípravu teplé vody.
Dimenzování rozvodů a návrh prvků solárního systému pro přípravu teplé vody.
Návrh a bilance solárního termického systému pro ohřev bazénové vody.
Bilance potřeb elektrické energie. Návrh velikosti plochy fotovoltaického systému.
Návrhy tepelných čerpadel vzduch - voda, země - voda.
Zjednodušená bilance kogenerační jednotky.