English

Katalog předmětů

Identifikace

KódBR053
NázevVyužití vodní energie
Course nameHydro Power Utilization

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení3 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav vodních staveb
GarantJan Šulc

Obsahové informace

Absolvent navazuje na získané znalosti z předmětů hydraulika, hydrologie. Získá přehled o energetické bilanci v ČR a využitelnosti primárního i sekundárního hydroenergetického potenciálu. Seznámí se se základním řešením vodních elektráren a vhodnými typy současně vyráběných vodních turbín. Získá přehled o základech ekonomiky výstavby a provozu vodních elektráren.
Vodní elektrárny – definice, názvosloví, rozdělení, legislativní podmínky pro zřizování a obnovu, základní typy uspořádání stavební a technologické části.
Výstavba nových vodních elektráren, dostavba u stávajících vzdouvacích objektů, rekonstrukce.
Turbíny pro vodní elektrárny – typy, informace o výrobcích.
Ekonomická efektivnost výstavby a provozu malých vodních elektráren.
Vypracování studie - hydrotechnické a hydroenergetické výpočty, volba technologického zařízení vodních elektráren, návrh stavebních částí vodních elektráren.

Harmonogram přednášky

  • 1. týden: Zdroje energie. Vodní energie toků – potenciální zásoby. Teoretický, technicky využitelný a technicky využitý hydroenergetický potenciál toku.
  • 2. týden: Přirozené, umělé, primární a sekundární zdroje vodní energie. Základní typy hydroenergetických děl a jejich části. Struktura elektráren v ČR. Vývoj energetiky v ČR.
  • 3. týden: Rozdělení vodních elektráren. Komplexní využití vodních toků. Kaskády vodních elektráren. Základní hydroenergetické řešení, účinnost vodního zdroje.
  • 4. týden: Práce vodních elektráren v elektrizační soustavě – diagramy zatížení elektroenergetické soustavy. Funkce vodních elektráren v elektrizační soustavě.
  • 5. týden: Hydroenergetické řešení průtočných vodních elektráren.
  • 6. týden: Klasifikace a typy vodních turbín. Kaplanovy, Francisovy a Peltonovy turbíny.
  • 7. týden: Spirály vodních turbin. Savky turbín. Sací výška. Kavitace.
  • 8. týden: Vtokové objekty beztlakových a tlakových hydroenergetických děl. Zásady návrhu a typy vtokových objektů. Zásady řešení předpolí vtoku, norné stěny. Přivaděče vodních elektráren. Návrh profilu energetických kanálů a tlakových potrubí.
  • 9. týden: Ráz přímý, nepřímý. vyrovnávací komory, funkce, základní typy.
  • 10. týden: Stavební část vodních elektráren. Budovy vodních elektráren – typy strojoven dle konstrukce a umístění. Celkové dispoziční řešení. Spodní stavby strojovny – funkce, základní typy nosných systémů soustrojí. Horní stavba strojovny – funkce, typy konstrukce.
  • 11. týden: Exkurze na hydraulické zkušebně FSI VUT v Brně.

Harmonogram cvičení

  • 1.-2. týden: Hydroenergetické řešení průtočné vodní elektrárny na základě hydrologických dat a morfologie terénu.
  • 3.-4. týden: Výběr vhodného typu turbíny, počet turbín, výškové situování, sací výška.
  • 5.-7. týden: Dispoziční řešení vodní elektrárny.
  • 8. týden: Situování a tvar vtokového objektu a savky.
  • 9. týden – Návrh zvedacího a manipulačního zařízení elektrárny.
  • 10. týden – Návrh generátoru, měření a regulace neelektrických veličin
  • 11. týden – Výkaz výměr stavebních a strojně technologických konstrukcí
Hydraulika,zakládání staveb,betonové konstrukce,přehrady,jezy, využití vodní energie

Základní literatura předmětu

GABRIEL, Pavel a kol.: Malé vodní elektrárny, Praha: ČVUT , 1998
DUŠIČKA, Peter: Malé vodní elektrárny, Bratislava: JAGA Group , 2003
ŠTOLL, Čestmír; KRATOCHVIL, Stanislav; HOLATA, Miroslav: Využití vodní energie, Praha: SNTL , 1977
ČÁBELKA, Jaroslav: Využitie vodnej energie I. a II. díl, Bratislava: SVTL , 1958

Doporučená literatura ke studiu předmětu

BEDNÁŘ, Josef: Turbíny, Blansko: Marcela Bednářová, 2013
PALFY Sándor: Wasserkraftanlagen, Expert-Verlag GmbH, 2011
SORENSEN, Bent: Renewable Energy Conversion, Transmission and Storage, London: Elsevier Academic Press, 2007
BEDNÁŘ, Josef: Malé vodní elektrárny 2 - Turbíny, Praha: SNTL , 1989
MELICHAR, Jan: Malé vodní turbíny, Praha: ČVUT , 2000
  • Literatura
  • 1.Malé vodní elektrárny, Gabriel,P. a kol., ČVUT Praha, 1998
  • 2.Malé vodní elektrárny 2 – Turbíny, Bednář,J., SNTL Praha, 1989
  • 3.Malé vodní turbíny, Melichar,J., ČVUT Praha, 1995
  • 4.Malé vodné elektrárne, Hodák,T.; Dušička, P., Jaga group Bratislava, 1998