Detail předmětu
Využití vodní energie
BR053 předmět zařazen v 1 studijním plánu
Bc. prez. program nB > V povinně volitelný letní semestr 4. ročník 6 kreditů
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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
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.
Prerekvizity
Hydraulika,zakládání staveb,betonové konstrukce,přehrady,jezy, využití vodní energie
Korekvizity
Kovové konstrukce ve vodním stavitelství, využívání ekologických energetických zdrojů, projektová příprava vodohospodářských staveb.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.Při výuce budou posluchači seznámeni s hydraulickými a aerodynamickými modely prvků hydroenegetických okruhů.V rámci přednášky bude provedena exkurze na zkušebně hydraulických strojů Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínkou úspěšného zakončení předmětu je absolvování cvičení potvrzené zápočtem, vypracování písemného testu a ústní zkoušky. Výsledná známka bude zahrnovat též hodnocení zhodnocení proveditelnosti ze cvičení.
Cíl
Absolvent navazuje na získané znalosti z předmětů hydraulika, hydrologie. Získá přehled o energetické bilanci v ČR a využitelnosti primárního hydroenergetického potenciálu. Seznámí se se základním řešením MVE a vhodnými typy současně vyráběných vodních turbín. Získá přehled o základech ekonomiky výstavby a provozu MVE.
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.
Přednáška
2 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné
Osnova přednášek
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.
Cvičení
3 hod./týden, 13 týdnů, povinné
Osnova 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