Obnovljivi izvori i napredne tehnologije

Opis predmeta

Sunčevo zračenje. Mjerenje Sunčeva zračenja. Prividno gibanje Sunca. Ozračenost horizontalne i nagnute plohe. Proračuni (predviđanja) prizemnog Sunčeva zračenja. Solarni toplinski ravni kolektor, gubici konvekcijom i radijacijom. Selektivne površine. Stupanj djelovanja kolektora. Koncentrirajući kolektori. Fotonaponska ćelija. Apsorpcija fotona i stupanj djelovanja solarne ćelije. Primjeri korištenja solarne energije za generiranje termalne i elektroenergije. Energija vjetra, karakteristike vjetra. Momentna teorija. Izvedbe vjetrogeneratora, stupnjevi djelovanja. Prikaz recentnog stanja primjene vjetrogeneratora u proizvodnji elektroenergije. Osnove korištenja geotermalne energije. Energija biomase za toplinu, bio goriva i električnu energiju. Spremanje električne energije). Napredne akumulatorske baterija (razvoj, perspektive). Ekonomija vodika, proizvodnja, spremanje i transport. Gorivne ćelije. Intergriranje obnovljivih izvora energije u elektroenergetski sustav.

Opće kompetencije

Budući magistri elektrotehnike i informacijske tehnologije usvojit će osnovna znanja o potencijalima i ograničenjima novih, obnovljivih izvora energije, kao i o naprednim i tehnologijama u razvoju. Dijelom bi ta znanja spadala u sastavnicu njihove opće tehničke kulture, a dijelom bi im omogućila kritički odnos prema spomenutoj materiji. K tome, njime bi se osposobili vršiti vjerodostojne ocjene i jednostavne proračune učinka i potrebnih kapaciteta obnovljivih izvora energije, kao i ocjene potencijala naprednih tehnologija u razvoju.

Ishodi učenja

  1. analizirati resurse (energetske potencijale) za sve obrađene izvore energije
  2. objasniti osnovne razlike i ograničenja obrađenih izvora energije u smislu gustoće, predvidivosti, varijabilnosti te utjecaja na okoliš i ekonomičnosti
  3. kreirati procjenu snage i proizvedene električne energije za sve obrađene izvore energije
  4. demonstrirati vještinu korištenja posebnog programskog alata za modeliranje obrađenih izvora energije
  5. generirati vjerodostojne ocjene učinka i potrebnih kapaciteta obnovljivih izvora energije
  6. argumentirati procjene potencijala i ograničenja novih izvora energije u odnosu na konvencionalne izvore

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se izvode uz pomoć Power Point prezentacija i klasičnim radom na ploci. Studente se motivira za aktivno sudjelovanje u obliku odgovora na usmena pitanja, davanja komentara i vlastitih promišljanja.

Auditorne vježbe

Auditorne vježbe se prvenstveno provode klasičnim pristupom rješavanjem zadataka na ploči. Ukoliko je zadatak primjeren dodatno se rješenje izračunava računarskim programima.

Konzultacije

Konzulatacije se provode ili pojedinačno ili timski u dogovoru sa studentima.

Seminari

Samostalni rad studenata provodi se kroz seminarske zadatke, odnosno domaće zadaće (pojedinačne ili timske). Studenti dobivaju konkretan problem (složeni zadatak) kojeg trebaju riješiti uz pomoć računarskih programa.

E-učenje

Rješavanje blic testova s ciljem upoznavanja i studenta i nastavnika s razinom razumijevanja problematike od strane studenta.

Stručni posjeti

Jednom u semestru organiziraju se stručni posjeti tvrtkama koje proizvode postrojenja za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora ili postrojenjima za proizvodnju električne energije.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 50 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 0 % 80 %
Ispit: Usmeni 10 %

Tjedni plan nastave

  1. Sunčevo zračenje Mjerenje Sunčeva zračenja Prividno gibanje Sunca Ozračenost horizontalne i nagnute plohe Proračuni (predviđanja) prizemnog Sunčeva zračenja
  2. Solarni toplinski ravni kolektor, gubici konvekcijom i radijacijom Selektivne površine Stupanj djelovanja kolektora Koncentrirajući kolektori
  3. Fotonaponska ćelija Apsorpcija fotona i stupanj djelovanja solarne ćelije
  4. Primjeri korištenja solarne energije za generiranje termalne i elektroenergije
  5. Energija vjetra, karakteristike vjetra Momentna teorija Izvedbe vjetrogeneratora, stupnjevi djelovanja
  6. Prikaz recentnog stanja primjene vjetrogeneratora u proizvodnji elektroenergije
  7. Specifičnosti analize i korištenja malih hidroelektrana
  8. Međuispit
  9. Međuispit
  10. Osnove korištenja geotermalne energije
  11. Energija biomase za toplinu, bio goriva i električnu energiju
  12. Spremanje električne energije) Napredne akumulatorske baterija (razvoj, perspektive)
  13. Ekonomija vodika, proizvodnja, spremanje i transport Gorivne ćelije
  14. Integriranje obnovljivih izvora energije u elektroenergetski sustav – priključivanje
  15. Integriranje obnovljivih izvora energije u elektroenergetski sustav – pogon

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Elektroenergetika (profil)
Predmeti specijalizacije profila (2. semestar)

Literatura

Petar Kulišić (1991.), Sunčana energija i energija vjetra, Školska knjiga, Zagreb
Godfrey Boyle (Editor) (2004.), Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, Oxford University Press, Oxford
John Twindell, Tony Weir (2005.), Renewable Energy Resources, The University Press, Cambridge
James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers (2002.), Wind Energy Explained, John Wiley & Sons, Chichester, England
V. V. N. Kishore (Editor) (2009.), Renewable Energy Engineering and Technology, Earthscan

Izvedba

ID 86488
  Ljetni semestar
4 ECTS
R2 Engleski jezik
R1 E-učenje
25 Predavanja
15 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

90 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan