Detail předmětu
Stavba a provoz teplárenských zařízení
FSI-FSC Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Předmět je zaměřen na základní energetické celky (elektrárna, teplárna, výtopna) v centralizované, nebo decentralizovaném zapojení (Smart Grids). V návaznosti na tyto celky by se měl student seznámit s elektrizační soustavou a soustavou CZT, umět provést základní koncepční návrh mimo jiné z výpočtů ztrát jednotlivých objektů a celkové spotřeby energie.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Po absolvování tohoto kurzu by měli být studenti schopni koncepčně navrhnout energetický celek pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla a mít základní přehled o energetice v ČR.
Prerekvizity
Znalosti z předmětů Termomechanika, Základy energetiky I a II.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
V rámci cvičení bude využíván Open Source program OpenModelica. V Moodle kurzu budou průběžně zveřejňována výuková videa s teoretickým úvodem k dané časti a možnostmi implementace programu. V rámci cvičení budou průběžně stanoveny individuální úkoly navazující na výuková videa. Ve vymezeném rozvrhovaném čase bude k dispozici počítačová učebna, kde budou probíhat i individuální konzultace.
Způsob a kritéria hodnocení
Požadavky pro zápočet: aktivní účast na cvičeních, odevzdání vypracovaných úkolů dle zadání ve stanoveném termínu.
Požadavky pro zkoušku: písemná část formou otázek a příkladů, ústní formou diskuse k zadanému tématu
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty s energetickou v ČR a s energetickými zařízeními (především elektrárnami a teplárnami) a jejich zapojením do elektrizační soustavy a soustavy CZT.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na přednáškách je doporučená a výuka probíhá dle týdenních rozvrhů.
Cvičení: splnění zadaných individuálních příkladů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3S-P: Strojírenství, bakalářský
obor B-EPP: Energetika, procesy a životní prostředí, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Zdroje elektřiny v ČR a jejich zastoupení pro pokrytí spotřeby.
2. – 3. Základní části oběhu parní elektrárny.
4. – 5 Teplárenské systémy a rozdělení zdrojů tepla pro SCZT
6. Tepelné ztráty objektů.
7. – 8. Potřeby tepla a roční diagram trvání potřeb tepla.
9. Dimenzování teplárenských zdrojů.
10. – 11. Základní teplárenské provozy.
12. Soustavy CZT, akumulace tepla.
13. Plánování výstavby, dispoziční řešení, strojovna, kotelna, pomocná zařízení.
Cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod– seznámení s programovým prostředím OpenModelica, instalace
2. OpenModelica – deklarativní programování, základy syntaxe, první model
3. Hydraulika – pohybové rovnice proudění kapaliny v elementu potrubí, zákony zachování
4. Hydraulika – tlakové ztráty, Darcy-Weisbachův třecí faktor, implementace
5. Hydraulika – sestavení rozvětveného systému, charakteristika čerpadla, kompenzace objemu
6. Tepelné pochody – matematický model přestupu tepla mezi médiem a přilehlou stěnou
7. Tepelné pochody – matematický model vedení tepla stěnou
8. Tepelné pochody – axiální advekce tepelné fronty podél elementu potrubí
9. Tepelné pochody – komplexní model elementu potrubí, spotřebitel tepla, zdroj tepla
10. Teplárenský systém – sestavení modelu malého systému zasobování teplem
11. – 12. Teplárenský systém – hodnocení efektivnosti provozu systému
13. Udělování zápočtů