Соларна енергија

ID: 0924
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Гојак Д. Милан
извођачи: Гојак Д. Милан
контакт особа: Гојак Д. Милан
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за термомеханику

извођења

циљ

Постизање академских компетенција из области коришћења соларне енергије. Овладавање теоријским и практичним знањима о претварању соларне у термичку енергију, овладавање техникама моделирања и симулације процеса.

исход

По успешном завршетку овог курса студенти би требало да буду оспособљени да: • Објасне карактеристике соларног зрачења на одређеној локацији; • Анализирају преношење енергије у елементима термичких соларних система; • Формулишу биланс масе и биланс енергије за елементе соларних система (соларне колекторе, акумулаторе енергије, размењиваче топлоте, цевоводе); • Утврде меродавне енергијске карактеристике одговарајућих елемената система; • Анализирају и термодинамички вреднују рад термичких соларних система.

садржај теоријске наставе

Значај и области коришћења соларне енергије. Сунчево зрачење: карактеристике, потенцијал, привидно кретање Сунца, расположива соларна енергија на површи Земље. Преношење топлоте у елементима соларних система: закони зрачења црног тела, сиво и реално тело, радијационе карактеристике материјала, Кирхофов закон, селективне површи, топлотни проток зрачењем, конвекција, кондукција, комбиновано преношење. Компоненте термичких соларних система и термодинамички модели: соларни колектори (врсте,област радних температура, конструкција, принцип функционисања, модел преношења топлоте, термичке и друге карактеристике); акумулатори термичке енергије (акумулација водом, фазно промењиви и други материјали, конструкција, биланс енергије); размењивачи топлоте (термичке карактеристике, биланси); преносни флуиди (меродавне карактеристике); цевоводи (билансне једначине); остале компоненте. Контрола рада система. Карактеристике соларних система различитих намена.

садржај практичне наставе

Моделирање и симулација рада компонената и соларних система: динамика коришћења соларне енергије у одабраном објекту, меродавни климатски и други параметри; избор и опис рада система, физички и математички модел; алгоритам прорачуна; симулација рада. Параметарска анализа рада појединих компонената и система, термодинамичка анализа и оптимизација. Поређење са резултатима добијеним коришћењем расположивих рачунарских програма.

услов похађања

Положен испит из термодинамике

ресурси

1. Изводи са предавања 2. Штампана литература 3. Лабораторија 4. Рачунарски програми 5. Каталози

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 3
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 10
пројекат: 12
консултације: 3
дискусија/радионица: 3
студијски истраживачки рад: 4

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 1
преглед и оцена семинарских радова: 2
преглед и оцена пројекта: 3
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 2
завршни испит: 2

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 20
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 20
пројекат: 30
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Duffie, J., Beckman, W.: Solar engineering of thermal processes, John Wiley & Sons, Inc., 2006.; Labudović, B.: Osnove primjene solarnih toplinskih sustava, Energetika marketing, Zagreb, 2010.; Kreith, F., Goswami, Y.: Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy, Chapter 18 - Solar thermal energy conversion, CRC Press 2007.; Kalogirou, S.: Solar thermal collectors and applications, Progress in Energy and Combustion Science 30, 231-295, 2004.; ASHRAE Applications Handbook: CHAPTER 32 - SOLAR ENERGY USE, 1999.;