Detail předmětu

Projektování energetických centrál

FSI-LPCAk. rok: 2027/2028

Zajišťuje Fakulta strojního inženýrství

Předmět navazuje na teoretické znalosti získané v předmětech Mechanika tekutin a hydraulické komponenty jaderné elektrárny a Termodynamika energetických zařízení a přenos tepla. Zaměřuje se na plánování a projektování energetických centrál, zejména zařízení založených na parním oběhu, a jejich začlenění do soustav zásobování teplem a chladem. Součástí předmětu jsou návrhové a bilanční výpočty tepelných schémat, základní principy dispozičního řešení energetických zařízení a ekonomické hodnocení energetických projektů. Praktická aplikace získaných znalostí probíhá v rámci cvičení prostřednictvím návrhu tepelného schématu energetické centrály. Důraz je kladen na technické, provozní a ekonomické aspekty projektování.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Příslušnost k typu studijního programu

magisterský navazující

Garant předmětu

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Vstupní znalosti

Předpokládají se základní znalosti termomechaniky, mechaniky tekutin a přenosu tepla, zejména termodynamických vlastností pracovních látek, tepelných oběhů a zákonů zachování hmoty a energie. Dále se předpokládá základní orientace v principech činnosti tepelných výměníků, parních turbín a dalších zařízení energetických centrál.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

V průběhu semestru je požadována aktivní účast na cvičeních a vypracování zadané návrhové úlohy ve stanoveném termínu. V případě absence na cvičení je nutné zameškanou výuku nahradit po dohodě s vyučujícím.

Předmět je zakončen zkouškou, která má písemnou a ústní část. Písemná část ověřuje teoretické znalosti a schopnost řešit výpočtové příklady z problematiky projektování energetických centrál. Ústní část probíhá formou diskuse k zadanému tématu a ověřuje porozumění probírané problematice a schopnost aplikovat získané znalosti.

Výsledné hodnocení předmětu se řídí klasifikační stupnicí ECTS podle Studijního a zkušebního řádu VUT.

Učební cíle

Po úspěšném absolvování předmětu budou studenti schopni:

  1. Vysvětlit základní principy a postupy projektování energetických centrál a jednotlivé fáze přípravy a realizace projektu.
  2. Popsat technologické uspořádání energetických centrál s parním oběhem, jejich hlavní zařízení a vzájemné vazby.
  3. Sestavit bilanční schéma energetické centrály s parním oběhem, provést základní tepelné a hmotnostní bilance a stanovit vybrané provozní parametry jejích zařízení.
  4. Popsat principy zásobování teplem a chladem a základní požadavky na integraci energetických centrál do soustav centrálního zásobování teplem a chladem.
  5. Posoudit základní technické, provozní a ekonomické aspekty návrhu energetických centrál.

Základní literatura

KADRNOŽKA, J. a L. OCHRANA. Teplárenství. 1. Brno: CERM, 2001, 178 s. ISBN 80-7204-222-X. (CS)
KRBEK, J., B. POLESNÝ aj. FIEDLER. Strojní zařízení tepelných centrál: návrh a výpočet. Brno: PC-DIR, 1999, 217 s. Učební texty vysokých škol (Vysoké učení technické v Brně). ISBN 80-214-1334-4. (CS)
KRBEK, J., L. OCHRANA a B. POLESNÝ. Zásobování teplem a kogenerace. Brno: PC-DIR Real, 1999, 143 s. Učební texty vysokých škol (Vysoké učení technické v Brně). ISBN 80-214-1347-6. (CS)
POLESNÝ, B. Teplárenství a potrubní sítě. Vyd. 2. Brno: Ediční středisko VUT, 1989. ISBN 80-214-0057-9. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-JAE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

24 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Osnova

1. Projekční činnosti v energetice, základní fáze přípravy a realizace projektů.

2. Elektrizační soustava a podpůrné služby (PpS).

3. – 6. Parní oběh energetické centrály – zdroje tepla, parní turbíny, odvod zbytkového tepla, pomocná zařízení kondenzátního okruhu, topné výměníky a dodávky tepla, regenerace tepla a termické odplynění.

7. Výroba chladu a chladicí zařízení.

8. Soustavy centrálního zásobování teplem a chladem.

9. Návrh provozů s parní turbínou a dodávkou tepla a chladu do soustav centrálního zásobování.

10. Dispoziční řešení strojovny a potrubní a instrumentační schémata (P&ID).

11. Ekonomické aspekty energetiky.

12. Nástroje ekonomického hodnocení energetických projektů.

Cvičení

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Osnova

Cvičení jsou zaměřena na komplexní návrh tepelného schématu energetické centrály s kondenzační parní turbínou, parogenerátorem, vodou chlazeným kondenzátorem a vyvedením tepla do soustavy centrálního zásobování teplem (SCZT). Studenti v rámci zadané úlohy sestaví bilanční schéma energetické centrály, provedou základní tepelné a hmotnostní bilance a stanoví vybrané provozní parametry jednotlivých zařízení. Důraz je kladen na vzájemné vazby komponent, energetickou účinnost a praktickou aplikaci návrhových výpočtů.