Energetski i pogonski sustavi

1. Objasniti i zaključiti o energiji i razvoju društva, potrošnji energenta, utjecaju na ljude i okoliš proizvodnje električne energije
2. Objasniti važnost održivog razvoja energetike, ostvarivanja ciljeva održivog razvoja i pokazatelja održivog razvoja
3. Objasniti osnovno o funkcioniranju elektroenergetskog sustava (proizvodnja, prijenos i distribucija električne energije)
4. Objasniti osnove elektromagnetske i elektromehaničke pretvorbe. Prepoznati vrste električnih rortacijskih strojeva. Navesti dijelove elektromotornog pogona
5. Objasniti i usporediti različite tipove energetskih i pogonskih sustava.
6. Objasniti osnove energetske pretvorbe u različitim tipovima energetskih i pogonskih sustava.
7. Izračunati osnovne karakteristike (npr. termodinamičke, hidrodinamičke, aerodinamičke) pojedinih tipova energetskih i pogonskih sustava.
8. Objasniti radne karakteristike pojedinih tipova energetskih i pogonskih sustava.

Nastava na predmetu organizirana je kroz dva nastavna ciklusa. Prvi ciklus se sastoji od 7 tjedana direktne nastave i meduispita. Drugi ciklus nastave sadrzava 6 tjedana direktne nastave i zavrsni ispit. nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterecenje od 2 sata.

Proračun elemenata s predavanja.

Zadaci za pripremu pismenog ispita 4 puta u semestru.

1. Predavanja: Energija i razvoj društva, opći energetski pojmovi, izvori energije i njihovo korištenje (ugljen, prirodni plin, nafta nuklearno gorivo, obnovljivi izvori). Općenito o utjecaju energetskog sektora na okoliš. Općenito energenti i energetika u svijetu i RH (proizvodnja i potrošnja energije u svijetu i prognoze za budućnosti). Hrvatska energetska strategija. Održivi razvoj: uvod u tehnološke, političke, ekonomske i okolišne efekte održivog razvoja na energetiku i društvo. Procjena sadašnjih i budućih energetskih sustava (resursi, pridobivanje, konverzija, krajnja potrošnja) i mogućnosti zadovoljenja regionalnih i globalnih potreba u 21 stoljeću na održiv način. Vježbe: Primarni i transformirani oblici energije. Finalna potrošnja. Karakteristike energenata.
2. Predavanja: Osnovno o elektroenergetskom sustavu. Električna energija: proizvodnja, prijenos, razdioba i uporaba električne energije. Potrošnja električne energije. Posebnosti elektroenergetike i elektroenergetskog sustava, kvaliteta električne energije. Vježbe: Pokazatelji kvalitete električne energije u distribucijskim mrežama.
3. Predavanja: Prividna, radna i jalova snaga, dijagram opterećenja, vršno opterećenje, rasvjeta. Elektroenergetski sustavi krajnjih potrošača i racionalizacija potrošnje električne energije. Tarifni sustavi za električnu energiju i smanjenje troškova za električnu energiju (analiza dnevnog dijagrama opterećenja, elektromotori, transformatori, kompenzacija jalove energije, rasvjeta). Vježbe: Stavke računa za električnu energiju. Proračun prividne, radne i jalove energije. Dijagram opterećenja, vršno opterećenje. Kompenzacija jalove energije.
4. Predavanja: Struktura sustava elektromehaničke pretvorbe energije i odnosni temeljni zakoni. Osnovne vrste električnih rotacijskih strojeva, njihova građa i karakteristike. Osnovni načini upravljanja svim vrstama električnih rotacijskih strojeva. Vježbe: Proračun osnovnih parametara električnih strojeva
5. Predavanja: Energetski transformatori. Izvedbe i svojstva. Prazni hod, kratki spoj, opterećenje, paralelni rad. Opća struktura elektromotornog pogonskog sustava. Pojmovi, definicije, jednadžbe gibanja. Komponente pogona; motori, učinski pretvarači, prenosni mehanizmi, radni mehanizmi, izvori napajanja, transformatori. Klasifikacije pogona i karakteristike. Vježbe: Proračun osnovnih elemenata elektromotornog pogona
6. Predavanja: Izvedbe električnih postrojenja. Karakteristike i izbor glavnih elemenata postrojenja i razdjelnih mreža. Osnovne sheme glavnih strujnih krugova. Zaštita u električnim postrojenjima i razdjelnim mrežama srednjeg i niskog napona. Propisi i zaštitne mjere od previsokog napona dodira. Mrežna pravila. Vježbe: Glavni elementi postrojenja (sabirnice, izolatori, rastavljači, prekidači), sklopni uređaji niskog napona, energetski i mjerni transformatori, sekundarni sustavi, sheme spoja glavnih strujnih krugova, zaštita u EES-u. Priključenje elektrane na elektroenergetski sustav.
7. Predavanja: Međuispit Vježbe: Međuispit
8. Predavanja: Parne i plinske turbine: The working principle and design of the turbine. Geometrical characteristics of axial turbine stage cascade. Analysis of forces on the rotor blades. Reaction of the turbine stage. Energy conversion in the turbine stage and the work and relative blade efficiency. Characteristics of the turbine stage. Multistage turbines with velocity and pressure staggeringOdređivanje visine lopatica. Gubici i unutarnja (izentropska) iskoristivost stupnja. Fasktor povrata topline. Vrste regulacije. Radijalni turbinski stupanj. Hlađenje kod plinskih turbina. Politropska iskoristivost. Vježbe: Proračun osnovnih termo i aerodinamičkih karakteristika aksijalnog turbinskog stupnja: trokuti brzina, reaktivnost, sile na lopatice, rad, gubici, iskoristivost, visina lopatica, itd. Proračun osnovnih termo i aerodinamičkih karakteristika radijalnog turbinskog stupnja: trokuti brzina, reaktivnost, sile na lopatice, rad, gubici, iskoristivost, visina lopatica, itd.
9. Predavanja: Turbokompresori - I dio: Princip rada i ustrojstvo aksijalnih i radijalnih (centrifugalnih) kompresora. Geometrijske karakteristike rešetki turbokompresora.Sheme i geometrijske karakteristike aksijalnog i radijalnog stupnja. Stvarni prirast tlaka stupnja. Reaktivnost stupnja. Vježbe: Proračun osnovnih termo i aerodinamičkih karakteristika aksijalnog turbokompresora: trokuti brzina, reaktivnost, sile na lopatice, rad, gubici, iskoristivost, visina lopatica, itd.
10. Predavanja: Turbokompresori - II dio: Energetska pretvorba i gubici. Koeficijent protoka i opterećenja. Karakteristika kompresorskog stupnja. Nestacionarni rad turbokompresora (pumpanje i prekid strujanja). Višestupanjski kompresori i njihova karakteristika. Difuzor kod radijalnog kompresora. Vježbe: Proračun osnovnih termo i aerodinamičkih karakteristika centrifugalnog (radijalnog) turbokompresora: trokuti brzina, reaktivnost, sile na lopatice, rad, gubici, iskoristivost, visina lopatica, itd.
11. Predavanja: Pumpe i ventilatori - I dio: Princip rada i ustrojstvo jednostupanjskih centrifugalnih i aksijalnih pumpi i ventilatora. Sheme pumpi i ventilatora. Rotorska kola. Radijalna rešetka. Aksijalna rešetka. Promjenjivi režim rada. Višestupanjske centrifugalne pumpe. Karakteristike pumpi i ventilatora. Vježbe: Proračun osnovnih hidrodinamičkih i geometrijskih karakteristika centrifugalne i aksijalne pumpe: trokuti brzina, sile na lopatice, gubici, snaga, iskoristivost, visina lopatica, itd.
12. Predavanja: Pumpe i ventilatori - II dio: Sličnost-preračunavanje karakteristika geometrijski sličnih strojeva. Bezdimenzijske karakteristike pumpi i ventilatora. Specifična brzina vrtnje. Kavitacija kod pumpi. Vježbe: Proračun osnovnih aerodinamičkih karakteristika radijalnog (centrifugalnog) i aksijalnog ventilatora: trokuti brzina, reaktivnost, sile na lopatice, rad, gubici, iskoristivost, visina lopatica, itd.
13. Predavanja: Motori s unutarnjim izgaranjem - I dio: Konstrukcija klipnog motora s unutarnjim izgaranjem. Dvotaktni ciklusa.Četverotaktni ciklusa. Pozicija klipa. Razvodni dijagrami. Benzinski (Otto) motor. Rasplinjač i ubrizgavanje goriva. Sustav paljenja. Moderni sustavi paljenja. Kompletan benzinski motor sa svim pomoćnim uređajima. Dizel motor. Pumpa goriva. Sapnice za ubrizgavanje. Kompletan dizel motor sa svim pomoćnim uređajima. Klipni motor na plin. Vježbe: Proračun osnovnih termodinamičkih i geometrijskih karakteristika dvotaktnih i četverotaktnih motora s unutarnjim izgaranjem.
14. Predavanja: Motori s unutarnjim izgaranjem - II dio: Mjerenja na motoru - karakteristike motora: Okretni moment. Obična kočnica. Prony kočnica. Hidraulički dinamometar. Električni dinamometar. Snaga na kočnici. Indicirana snaga. Indikator motora. Indicirani srednji efektivni tlak. Izračun indicirane snage. Snaga trenja. Indicirana snaga dobivena Morseovim testom. Mehanička iskoristivost. Srednji efektivni tlak na kočnici. Potrošnja goriva. Termodinamička iskoristivost. Relativna iskoristivost. Energetska bilanca ili energetski pregled. Tipični oblici radnih dijagrama. Vježbe: Mjerenja na motoru s unutarnjim izgaranjem, proračun karakterističnih veličina i crtanje karakterističnih dijagrama.
15. Predavanja: Završni ispit Seminar: Završni ispit