Detail předmětu

Aplikovaná fyzika

FAST-UB051Ak. rok: 2019/2020

1. Kinetická teorie plynů, výpočet základních parametrů vzduchu, tepelná kapacita, počet stupňů volnosti
2. Složení vzduchu, fyzikální principy měření přítomnosti kontaminantů, problematika mikro- a nanočástic
3. Vzdušná vlhkost, výpočet a experimentální demonstrace hlavních parametrů, metody měření, latentní teplo vody,
rekuperace
4. Základy termodynamiky, účinnost tepelných strojů, tepelné motory, termoelektrické materiály a jejich užití,
kombinovaná výroba elektřiny, tepla a chladu
5. Energie, cena, výroba, přeměna, skladování, přenos, obnovitelné zdroje, spotřeba energie dle formy a odvětví podle Českého statistického úřadu
6. Energetická náročnost v dopravě, elektromobily a vlastnosti lithiových akumulátorů, ekonomika provozu, základní
parametry nabíjecích stanic
7. Vedení tepla, Fourierův zákon, základní algoritmy pro výpočet stacionárního i neustáleného stavu, volně šiřitelný software pro řešení parciálních diferenciálních rovnic
8. Hospodaření s tepelnou energií - akumulace, dlouhodobá udržitelnost tepelných čerpadel, termální bilance ve vrtech a zemních registrech
9. Elektromagnetické záření, přehled, aplikace - bezdrátová komunikace, infračervené záření, degradace materiálů UV zářením, přenos tepla, spektrální charakteristiky, vlastnosti lidského zraku, vnímání barev a osvětlení
10. Záření černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon, přenos tepla zářením, vlastnosti materiálů ve viditelné a
infračervené oblasti
11. Skleníkový efekt, princip, využití i rizika, skleníkové plyny, solární kolektory, selektivní vrstvy
12. Princip fotovoltaických článků, závislost účinnosti na vybraných parametrech, optimální pracovní bod, konverze, invertory, střídače, stabilita rozvodné sítě
13. Inteligentní budovy, automatizované měření fyzikálních veličin, úvod do programování jednočipových
mikropočítačů, návrh systémů se zpětnou vazbou, regulační technika, stabilita systémů

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Studenti zvládnou cíl předmětu, tj. osvojí si pokročilejší výpočetní metody tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti. Osvojí si také pokročilejší výpočetní metody kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.

Prerekvizity

Základní znalosti fyziky, základní znalosti matematické analýzy, základní znalosti tepelné techniky budov

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Kinetická teorie plynů, výpočet základních parametrů vzduchu, tepelná kapacita, počet stupňů volnosti
2. Složení vzduchu, fyzikální principy měření přítomnosti kontaminantů, problematika mikro- a nanočástic
3. Vzdušná vlhkost, výpočet a experimentální demonstrace hlavních parametrů, metody měření, latentní teplo vody, rekuperace
4. Základy termodynamiky, účinnost tepelných strojů, tepelné motory, termoelektrické materiály a jejich užití, kombinovaná výroba elektřiny, tepla a chladu
5. Energie, cena, výroba, přeměna, skladování, přenos, obnovitelné zdroje, spotřeba energie dle formy a odvětví podle Českého statistického úřadu
6. Energetická náročnost v dopravě, elektromobily a vlastnosti lithiových akumulátorů, ekonomika provozu, základní parametry nabíjecích stanic
7. Vedení tepla, Fourierův zákon, základní algoritmy pro výpočet stacionárního i neustáleného stavu, volně šiřitelný software pro řešení parciálních diferenciálních rovnic
8. Hospodaření s tepelnou energií - akumulace, dlouhodobá udržitelnost tepelných čerpadel, termální bilance ve vrtech a zemních registrech
9. Elektromagnetické záření, přehled, aplikace - bezdrátová komunikace, infračervené záření, degradace materiálů UV zářením, přenos tepla, spektrální charakteristiky, vlastnosti lidského zraku, vnímání barev a osvětlení
10. Záření černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon, přenos tepla zářením, vlastnosti materiálů ve viditelné a infračervené oblasti
11. Skleníkový efekt, princip, využití i rizika, skleníkové plyny, solární kolektory, selektivní vrstvy
12. Princip fotovoltaických článků, závislost účinnosti na vybraných parametrech, optimální pracovní bod, konverze, invertory, střídače, stabilita rozvodné sítě
13. Inteligentní budovy, automatizované měření fyzikálních veličin, úvod do programování jednočipových mikropočítačů, návrh systémů se zpětnou vazbou, regulační technika, stabilita systémů

Cíl

1) Osvojení pokročilejších výpočetních metod tepelného odporu stavebních konstrukcí se zahrnutím teplotně závislého součinitele tepelné vodivosti.
2) Osvojení pokročilejších výpočetních metod kondenzace ve stavebních konstrukcích pomocí zobecněných neizotermálních transportních rovnic.

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.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning