Aplikovaná fyzika a OZE

Kód předmětu: 102APOZ
Garant předmětu: doc. Ing. Petr Semerák, Ph.D.
Zakončení předmětu: Z,ZK
Počet kreditů: 6 kred.
Rozsah výuky: 2+4
Web předmětu: http://people.fsv.cvut.cz/~vydra/EZ1.html

Anotace(semestr )
Fyzikální monitorování veličin, ovlivňujících životní prostředí. Teorie měření. Teorie nejistot měření. Principy přímých a nepřímých měření. Základy elektřiny a magnetizmu. Principy fyzikální elektroniky. Měření různých parametrů prostředí a materiálů, např. hluku a vibrací, součinitele tepelné vodivosti, modulu pružnosti, teploty apod. OZE: využití slunečního záření, využití větru, spalování biomasy, ušlechtilá biopaliva. Jaderná energie.
Obsah 
1. Úvod do problematiky. Fyzikální monitorování veličin, ovlivňujících životní prostředí. Teorie měření.
2. Teorie nejistot měření. Principy přímých a nepřímých měření.
3. Základy elektřiny a magnetismu. Elektrické pole. Kapacita a kondenzátory. Převodníky.
4. Magnetické pole, elektromagnetická indukce. El. proud a jeho vedení. Principy fyzikální elektroniky.
5. Elektrické měřicí přístroje, principy, konstrukce, zapojení.
6. Měření různých parametrů prostředí a materiálů. Měření hluku a vibrací, součinitele tepelné vodivosti, modulu pružnosti, teploty.
7. Sluneční záření, ozáření skloněné plochy, globální záření, přímé a difúzní záření, albedo.
8. Kolektory pro přípravu teplé vody: základní typy kolektorů a jejich účinnost v závislosti na ozáření a teplotě.
9. Fotovoltaický článek: princip, voltampérová charakteristika, pracovní bod
10. Větrná energie: typy větrných turbín, princip činnosti, účinnost, výkonová křivka, koeficient využití
11. Spalování biomasy: výhřevnost, účinnost spalování, analýza spalin. Ušlechtilá biopaliva: bioplyn, bioetanol, bionafta.
12. Solární chlazení: sorpční, absorpční, s fotovoltaikou.
13. Jaderná energie, štěpná řetězová reakce, fúze. Přirozená radioaktivita.aktivita, poločas rozpadu, ionizující záření.
Literatura 
Povinná literatura:
[1]  Semerák P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009. ISBN 978-80-01-04235-9
[2]  Malý, K.: Elektrotechnika. ČVUT 2011. ISBN 978-80-01-04866-5
Doporučená literatura:
[3]  Haasz, Vl. : Elektrická měření. Přístroje a metody. ČVUT 2018. ISBN 978-80-01-06412-2
[4]  Pastorek Z., Kára J., Jevič P.: Biomasa: obnovitelný zdroj energie, FCC Public 2004, ISBN: 9788086534060
[5]  online http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/796-jaderna-fyzika
Studijní pomůcky:
[6]   Reichl,J., Všetička, M.: Encyklopedie fyziky: Jaderná fyzika:
Doporučená literatura:
[7]  Staněk K.: Fotovoltaika pro budovy, ČVUT 2012.
[8]  Hens,Hugo: Applied building physics: Ambient conditions, building performance and material properties 2016
[9]  Patel,Mukund R, Beik Omid: Wind and solar power systems: design, analysis, and operation, 2021
[10]  Griffith, Saul: Electrify: an optimist''s playbook for our clean energy future, 2021
Návaznosti 
--
Studijní plány 
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů:

- studijní plán obor Inženýrství životního prostředí (NZ201900_99), skupina obor IInženýrství životního prostředí, 1. semestr (NZ20160100), dop. semestr 1 (tento studijní plán platí do nástupu 2022/23 )
- studijní plán Stavební inženýrství - životní prostředí (NZ2023), skupina Stavební inženýrství - životní prostředí, 1. semestr (NZ20230100), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24 )