Detail předmětu

Electrical Power Generation

FEKT-CVEEAk. rok: 2019/2020

Předmět seznamuje studenty s problematikou přeměny různých forem energie z přírodních zdrojů na energii elektrickou. V průběhu kurzu se studenti seznámí s jednotlivými druhy energie v přírodě a především s technologickými procesy její přeměny na elektrickou energii v elektrárnách tepelných, jaderných a vodních.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- diskutovat výhody a nevýhody energetických zdrojů
- definovat a vysvětlit základní energetické pojmy
- popsat kompletní technologii tepelných elektráren (kondenzační, plynové, teplárny, paroplynové, kogenerační jednotky)
- vysvětlit princip jaderných reakcí
- diskutovat výhody a nevýhody jednotlivých typů jaderných reaktorů
- vysvětlit princip výroby ve vodních elektrárnách
- definovat principy funkce elektrických generátorů

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a záklaní znalosti Termomechaniky. Studenti musí být schopni vysvětlit a objasnit následující problematiku: - základní tepelné děje - tepelný oběh plynové turbíny - zákony termodynamiky - termodynamické vlastnosti plynů

Doporučená nebo povinná literatura

Standard Handbook of Powerplant Engineering, Thomas C. Elliott, ISBN: 0-07-019435-1 (EN)
Energy Science - principles, technologies, and impacts, John Andrews & Nick Jelley, ISBN: 978-0-19-928112-1 (EN)
Power Generation Handbook - selection, applications, Operation, and maintenance, Philip Kiameh, ISBN:0-07-139604-7 (EN)
Carbon Capture and Storage, Stephen A. Rackley, ISBN: 978-1-85617-636-1 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Vyučování probíhá formou přednášek, numerických cvičení a laboratoří. Komunikační platforma kurzu probíhá na e-learningu. Studenti absolvují pět laboratorních úloh.

Způsob a kritéria hodnocení

Bodové hodnocení písemné a ústní zkoušky podle pravidel FEKT.
V průběhu semestru mají posluchači povinnost absolvovat 4 kontrolní písemné testy, laboratorní úlohy a dobrovolné samostatné úkoly. Podmínkou pro udělení zápočtu je získání minimálně 20-ti bodů ze 40-ti možných a zároveň nesmí být žádná z povinných aktivit (testy, laboratoře) hodnocena 0 body.
Závěrečná zkouška je hodnocena max. 60-ti body a je rozdělena na písemnou (příklady - 20 bodů) a ústní část (40 bodů). Podmínkou absolvování ZK je zisk minimálně 12-ti bodů z písemné části a 20-ti bodů z ústní části zkoušky.

Opatření COVID-19: Zkouška z předmětu bude probíhat distančně, dle pokynů na elearningu kurzu.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

Přednášky:

1. Zdroje energie, výroba elektrické energie v ČR, základní energetické názvosloví a pojmy
2. Kondenzační elektrárny, tepelný oběh, technologické okruhy a zařízení - výpočty tepelných oběhů
3. Zvyšování účinnosti u tepelných elektráren (přihřívání, přehřívání, regenerace)
4. Kombinovaná výroba elektrické energie, elektrárny se spalovací turbínou
5. Vliv tepelných elektráren na životní prostředí
6. Možnosti uvolňování jaderné energie, základní pojmy - elementární výpočty jaderných reakcí
7. Druhy jaderných reaktorů, technologické schéma jaderných elektráren - provozní výpočty jaderných elektráren
8. Jaderná bezpečnost, cyklus paliva, vliv jaderných elektráren na životní prostředí
9. Energetická bilance a využití energie vodních toků - základní hydroenergetické výpočty
10. Rozdělení a uspořádání vodních elektráren, řešení hydroenergetického díla - provozní výpočty vodních elektráren
11. Elektrické schéma elektráren, vlastní spotřeba elektráren
12. Alternátory v tepelných a jaderných a vodních elektrárnách
13. Budící soustavy synchronních generátorů, nové technologie v oblasti výroby elektrické e tepelné energie

Cvičení odborného základu:

1. Diagram zatížení - ukazatele průběhu zatížení, čára trvání zatížení, integrální čára
2. Základní výpočty tepelného oběhu s kondenzační a protitlakou turbínou
3. Tepelná bilance oběhu s kondenzační odběrovou turbínou, přihřívání a přehřívání páry
4. Výpočet regeneračního tepelného oběhu
5. Základní výpočty jaderných reakcí
6. Energetické výpočty vodních elektráren

Laboratorní cvičení:

1. Analýza závislosti činného a jalového výkonu na změnách frekvence u synchronního stroje v izolované síti
2. Provozní vlastnosti synchronního generátoru při práci do tvrdé sítě
3. Simulace provozních vlastností větrné elektrárny s asynchronním generátorem
4. Provozní vlastnosti synchronního stroje při práci do izolované sítě
5. Měření parametrů synchronního stroje (stavy nakrátko a naprázdno)
6. Analýza provozních stavů kogenerační jednotky
7. Exkurze na tepelnou elektrárnu (seznámení s technologickým okruhem)

Cíl

Cílem předmětu je rozšířit vědomosti budoucích energetiků o znalost výroby elektrické energie z primárních zdrojů.

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 EEKR-BC bakalářský

    obor BC-SEE , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odborného základu

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning