Předmět se zaměřuje na návrh, výstavbu a provoz vodních elektráren z pohledu stavebního inženýra. Studenti se seznámí s typologií vodních elektráren (průtočné, akumulační, přečerpávací), jejich základními stavebními a technologickými částmi (vtokové a výtokové objekty, přivaděče, strojovny atd.) a specifiky jejich návrhu. Důraz je kladen na funkčnost, technickoekonomické parametry stavby, analýzu rizik a environmentální dopady. Součástí výuky je i přehled legislativy a zásad udržitelného rozvoje v oblasti vodní energetiky. Studenti si v rámci cvičení na semestrálním projektu vyzkouší návrh vybraných částí vodních elektráren s využitím aktuálních poznatků a nástrojů v dané oblasti.

Přednášky (1 × za dva týdny)

1. Úvod do vodních elektráren, přehled vstupních podkladů.
2. Základní schémata hydroenergetických děl, vodohospodářské řešení vodních elektráren a hydroenergetické výpočty.
3. Technologické zařízení vodních elektráren.
4. Vtokové objekty vodních elektráren.
5. Přivaděče, odpady a vyrovnávací komory vodních elektráren.
6. Výrobní objekty (strojovny) vodních elektráren.

Cvičení

1. Zadání studie, výběr lokality, shromáždění vstupních podkladů.
2. Analýza a vyhodnocení podkladů k zájmové lokalitě.
3. Vodohospodářské řešení a hydroenergetické výpočty vodní elektrárny.
4. Výběr vhodného typu turbíny, počet turbín, výškové umístění, sací výška.
5. Dispoziční řešení objektů vodní elektrárny.
6. Návrh vtokového objektu, přivaděče a odpadu vodní elektrárny.
7. Návrh strojovny vodní elektrárny.
8. Základní návrh zařízení elektročásti, vyvedení výkonu.
9. Technicko-ekonomické hodnocení navržené vodní elektrárny.
10. Vyhodnocení rizik realizace vodní elektrárny.
11. Zpracování výkresové dokumentace návrhu vodní elektrárny.
12. Zpracování textových příloh návrhu vodní elektrárny.
13. Prezentace a odevzdání návrhu vodní elektrárny, zpětná vazba.

Výsledky učení

• Odborné znalosti:

Student po absolvování předmětu disponuje znalostmi v těchto oblastech:

• • typologie vodních elektráren: průtočné, akumulační, přečerpávací,
  • základní stavební a technologické části vodních elektráren: vtokové a výtokové objekty, přivaděče, vyrovnávací komory, strojovny, technologické zařízení strojní a zařízení elektročásti,
  • principy hydroenergetických výpočtů a vodohospodářského řešení,
  • technickoekonomické parametry a environmentální aspekty výstavby a provozu vodních elektráren,
  • legislativní rámec a zásady udržitelného rozvoje v oblasti vodní energetiky,
  • základní konstrukční principy návrhu jednotlivých objektů vodní elektrárny a jejich funkční souvislosti.
• Odborné dovednosti:

Student po absolvování předmětu je schopen:

• • provést analýzu lokality vhodné pro výstavbu vodní elektrárny na základě reálných vstupních dat,
  • navrhnout vodohospodářské řešení a provést základní hydroenergetické výpočty (např. výběr turbíny, výkon, výroba el. energie),
  • navrhnout dispoziční a konstrukční řešení hlavních objektů vodní elektrárny (vtokový objekt, přivaděč, strojovna, odpad),
  • navrhnout základní řešení vyvedení výkonu z elektrárny včetně základního návrhu elektročásti,
  • podílet se na zpracování projektové dokumentace hydroenergetických děl,
  • vyhodnotit technickoekonomické a environmentální aspekty stavby,
  • identifikovat a posoudit rizika související s návrhem a realizací vodní elektrárny,
  • prezentovat svůj návrh formou semestrálního projektu a obhájit zvolené řešení.
• Odborné způsobilosti

Student je po absolvování předmětu způsobilý:

• • podílet se na návrhu, technickém posuzování a přípravě projektové dokumentace vodních elektráren ve spolupráci s dalšími odborníky,
  • hodnotit technické parametry a návrhová řešení vodních děl z hlediska funkčnosti, bezpečnosti a udržitelnosti,
  • uplatnit získané poznatky při práci v týmu projektantů či při konzultacích s investory a správci vodních toků,
  • využívat odborné nástroje a metody odpovídající současné praxi ve vodním stavitelství a vodní energetice,
  • dále rozvíjet své znalosti v navazujícím magisterském studiu nebo odborné praxi ve vodním a energetickém stavitelství.