Detail předmětu

Jaderná energetika a alternativní zdroje

FSI-LJE Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr

Předmět seznamuje se základními zákonitostmi přeměny jaderné energie ze štěpení jader v tepelnou, mechanickou a elektrickou energii a s principiálními a konkrétními řešeními reaktorů a strojních zařízení jaderných elektráren. Dále jsou představeny alternativní zdroje energie (palivové články, tepelná čerpadla) a doplňkové transformační technologie (tepelná absorpční oběhy) uplatnitelné v energetických systémech. Pozornost je dále věnována možným způsobům akumulace elektřiny a tepla.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav

Výsledky učení předmětu

Studenti se naučí základům výpočtů jaderných a alternativních energetických zdrojů. Seznámí se s technologickým vybavením pro jejich využívání.

Prerekvizity

Fyzika se zaměřením na jádro atomu, termomechanika, oběhy energetických zařízení.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Účast na cvičení je poviná.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet: Aktivní účast na cvičení. Splnění úkolů k samostatnému vypracování statí a zadaných výpočtů.
Zkouška: Prověřuje se znalost chápání principů jaderné energetiky a 
znalost zařízení pro přeměnu jaderné energie v tepelnou, mechanickou
a elektrickou a znalost metod zajištění jaderné bezpečnosti.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy přeměn jaderné energie
a používanými technologiemi jaderných elektráren. Představeny budou i alternativní zdroje energie včetně jejich technologického zajištění.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednášce je nepovinná.
Účast na cvičení je povinná. Na cvičení bude prováděna prezence studentů. Maximální počet neomluvených neúčastí 2. V případě větší absence je student povinen vypracovat individuální práci podle požadavků učitele.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinně volitelný

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace FLI: Fluidní inženýrství, povinně volitelný

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace TEP: Technika prostředí, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do světa nejmenších rozměrů.
2. Představení jaderné energetiky.
3. Cyklus jaderného paliva, Štěpení uranu. Radioaktivní odpady.
4. Geneze neutronů, pohlcování a rozptyl neutronů, výtěžnost jaderných reakcí jaderného paliva .
5. Klasifikace jaderných reaktorů.
6. Řízení jaderných elektráren.
7. Stavba jaderných zdrojů, ekonomika.
8. Tepelná čerpadla I
10. Absorpční oběhy, tepelné transformery.
11. Akumulace energie.
12. Zkapalněný zemní plyn – výroby, doprava, skladování, spotřeba.
13. Smart energy koncept

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.

Osnova

1. Základní pojmy
2. Problematika jaderného paliva a odpadu.

4. Specifika jednotlivých typů jaderných reaktorů.
5. Výpočet kritické velikosti a kritického složení reaktoru.
6. Tepelné a hydraulické výpočty reaktoru.
7. Tepelná a technologické schémata jaderných elektráren.
8. Parametry tepelných čerpadel
9. Návrh instalace tepelného čerpadla.
9. Výpočet parního akumulátoru.
10. Absorpční oběhy.
11. Kondenzační výměníky tepla.
12. Termoelektrický generátor.
13. Technologie power-to-gas.