Épületek energiaellátása mesteriskola programja

Átírás

1 Épületek energiaellátása mesteriskola programja A mesteriskola februárban indul, időtartama négy félév. A szervezett program félévente 60 óra, 7 alkalommal, esetenként egész napos elfoglaltsággal. A képzés teljes időtartama 240 óra. A képzés időbeosztása Félév Tárgy Óraszám 1. Energetika Épületgépészet és energetika Tervezés, vállalkozás I Közvetlen és kapcsolt hőellátás, hőszivattyúk Hűtés- és klímatechnika Villamosenergia-ellátás Megújuló energiák hasznosítása I Tervezés, vállalkozás II 3. Épületenergetika és környezet, klímavédelem I Villamos hálózatok I Épületek energiatanúsítása I Megújuló energiák hasznosítása II Tervezés, vállalkozás III 4. Épületenergetika és környezet, klímavédelem II Villamos hálózatok II Épületek energiatanúsítása II Intelligens épületek Tervezés, vállalkozás IV Összesen Tárgyprogramok Energetika, 1. félév 24 óra Büki Gergely, Gács Iván, Bihari Péter Energiaellátás rendszere. Végenergia-felhasználás, villany, hő, tüzelő- és üzemanyag. Energiaátalakítás és -szállítás, termékfinomítás, távhő és villamos energia, primer és szekunder energiahordozók, egyedi és vezetékes energiaellátás. Primerenergiafelhasználás, kimerülő és megújuló energiaforrások. Energiafelhasználási mutatók, energiaigényesség, egy főre eső energiafelhasználás, energiaellátás hatásfoka, energiamegtakarítás értékelése az energiarendszerben. Fogyasztói energiatakarékosság. Energiaigények, energiatudatosság és érdekeltség. Energiaveszteségek elemzése és energiatanúsítás. Épületek energiafelhasználása: energiaigény és az energiaigények ellátása. Energiarendszer hatékonyságnövelése. Hatásfokjavítás az energiaátalakításban és szállításban. Kapcsolt energiatermelés és hőszivattyúk. Primerenergia-források. Fosszilis és nukleáris kimerülő, illetve megújuló energiaforrások. Energiastruktúra, a földgáz túlsúlya és mérséklésének lehetőségei, a fenntartható fejlődés.

2 Energiaárak várható alakulása. Megújuló energiák szerepe az energiaellátás rendszerében és a primerenergia-felhasználásban, földgáz-kiváltás. Energiaellátás költségei és gazdaságossága. Statikus és dinamikus költségmodellek, a pénz időértéke, jelenérték és jövőérték, kamatos leírási tényező. Beruházási költségek, tüzelőköltségek, egyéb költségek. Költségmutatók, egységköltségek, statikus és dinamikus megtérülési idők, belső megtérülési ráta. Gazdaságossági vizsgálatok, optimalizálás. Nyereség, jövedelmezőségi mutatók, maximális és eszközarányos nyereség. Energiapiac és az állami szabályozás. Energiatörvények, energiakoncepciók. Állami szabályozás és beavatkozás lehetőségei és korlátai. Az energiapiacok kialakulása, hatásai és határai. A fogyasztói magatartás befolyásolása támogatási eszközökkel, ösztönző és szociális támogatás. A veszteségelemzés és az energiatanúsítás szerepe az energiatakarékosságban, a megtakarítási, hatékonyságnövelési lehetőségek feltárásában. A kutatás és fejlesztés támogatási lehetőségei. Az állami (nemzeti) és nemzetközi (EU) pályázati lehetőségek. Épületgépészet és -energetika, 1. félév 24 óra Zöld András Épületfizika, -energiaigények. Épületek energiamérlegének összetevői. Szoláris energia hasznosítása passzív eszközökkel. Az elsődlegesen épületfüggő energiaáramok. Az elsődlegesen fogyasztói magatartásfüggő energiaáramok. Fűtési hőszükséglet: méretezési szélsőérték, szezonális fogyasztás, ciklikus és véletlenszerű változások, szakaszos üzemeltetés. Hővisszanyerők. Hőtárolás. Hűtési energiaigény, méretezési szélsőérték, szezonális fogyasztás. Energetikai rendszerek elemeinek szerkezeti és funkcionális integrálása az épületszerkezetekkel. Változó és változtatható hőtechnikai tulajdonságú épületszerkezeti elemek. 0 fűtési energiaigényű, autonóm, passzív házak, trendek. Fűtéstechnika, melegvíz-ellátás. Épületek fűtési energiafogyasztása. Hőveszteség, hőnyereség és hőszükséglet. Épületen belüli hőáramlás. Fűtésszabályozási alapok. Központi és helyi automatikus szabályozás. Fűtési és HMV alapkapcsolások. HMV hőfogyasztás. Hűtés- és klímatechnika. A klímatechnikai rendszerek fajtái, csoportosítása. A levegőkezelés folyamata h-x diagramban az egyes klímarendszer típusoknál. Az energiafelhasználás meghatározásának elméleti alapjai, napi, havi és éves fűtő- és hűtőenergia-felhasználás. Az energiamegtakarítás lehetséges módjai: visszakeverés, hővisszanyerés, entalpiaszabályozásos rendszerek kialakítása, folyamatábrák méretezési és átmeneti állapotokban. Hűtőenergia tárolók kialakítása, üzeme, hatása a klímatechnikai rendszer üzemeltetésére. Épületek energiaellátásával kapcsolatos hűtéstechnika. Épületek távhőellátása. A távhőellátás műszaki-gazdasági jellemzői, az épületek kapcsolódása a távhőrendszerekre. Épületek villamos rendszere, világítástechnika. Közvetlen és kapcsolt hőellátás, hőszivattyúk, 2. félév 24 óra Büki Gergely, Gács Iván, Bihari Péter Villamosenergia-rendszerek. Villamosenergia-rendszerek kialakulása, rendszer-egyesülések, teljesítmény mérlegek, tartalékok a rendszerben. Az erőmű-rendszerek működési kérdései. Erőműépitési trendek: kiserőművektől a nagyerőműveken át újra a kiserőművekig. Villamosenergia-termelés költségei. A létesítés beruházási költségei, üzemköltségek. Állandó és változó költségek, a villamosenergia-termelés egységköltsége. Kapcsolt energiatermelés. A kapcsolt energiatermelés energetikai mutatói, tüzelőanyag hasznosítási hatásfok, kapcsolt energiaarány, villamos és termikus részhatásfok. Energetikai és gazdasági jellemzők, jelleggörbék. Az energia- és tüzelőköltség-megtakarítás értelmezése és befolyásoló tényezői.

3 Kapcsolt energiatermelés és a hasznos hő. A kapcsolt energiatermelés létesítésének és fejlesztésének lehetőségei. Kapcsolt energiatermelés aránya a meleg- és hideghő ellátásában. Kapcsolt energiatermelés és a hőszolgáltató erőművek. Hőszolgáltató gőzerőművek, ellennyomású és kondenzációs fűtőerőművek. Gázturbinás és gázmotoros fűtőerőművek. Hőszolgáltató gáz/gőzerőművek. Kapcsolt energiatermelő mikroegységek. Megújuló energiák és a kapcsolt energiatermelés. Kapcsolt energiatermelés a távhőrendszerben és a villamosenergia-rendszerben. A közvetlen hőtermelés és a villamosenergia-termelés referencia hatásfokai. Hőszivattyúk. Hőszivattyús energiaátalakítás, villamos és gázmotorhajtású hőszivattyúk. Hőszivatyúk hőforrásai. Hőszivattyúk üzemmódja. Abszorpciós hőszivattyúk. Kapcsolt fűtési/hűtési hőtermelés és villamosenergia-termelés. A trigeneráció kapcsolási és alkalmazási lehetőségei. Hűtés- és klímatechnika, 2. félév 8 óra Maiyaleh Tarek Hűtő és hőszivattyú rendszerek, rendeltetésük, működési elvük, külső és belső tartományaik. Hűtőközeg: feladata, fajtái, jellemzői. Hűtőközeggel szemben támasztott biztonsági, környezetvédelmi követelmények. Kompresszoros és abszorpciós hűtőberendezés felépítése, működési korlátaik. Adott hűtő- ill. fűtőteljesítményre méretezett rendszer elemeinek méretezése (megválasztása) adott külső feltételek mellett (COP). Adott rendszer hasznos teljesítményének, teljesítményfelvételének alakulása a külső tartomány változása esetén. Az egyes rendszerek hűtő-, ill. fűtőteljesítményének szabályozási módjai, tekintettel a szezonális energiafogyasztás csökkentésére, a működtetés gazdaságosságára. Az egyes rendszerek telepítésével kapcsolatos követelmények. Biztonsági szempontok érvényesítése. Üzemviteli, karbantartási szempontok, követelmények. A rendszerekre vonatkozó EU szabványok ismertetése. Típus egységek megválasztásának szempontjai adott feladatra. Villamosenergia-ellátás, 2. félév 8 óra Gerse Károly A villamosenergia-rendszer fejlesztése. Paradigmaváltás a fejlesztésben. Ellátásbiztonság, megfelelőség. Hálózatfejlesztés, termelőkapacitások fejlesztésének szétválása. Nemzetközi együttműködés a hálózatfejlesztésben. Elosztott termelés hatása a hálózatfejlesztésre, mikrohálózatok. Piaci ár - az erőműfejlesztés hajtóereje. Emisszió-kereskedelem a villamosenergia-rendszerben, energiacsomag hatása az erőműfejlesztésre. Eredetigazolás, ártámogatás, kötelező átvétel. Energiapolitika, arányos teherviselés hatása az erőműfejlesztésre. Etikai megfontolások. Hatékonyság javítás, verseny az energiahordozókért, villamos technológiák előre törése. Lehetséges változatok. A villamosenergia-ellátás és a villamos energia piac. A villamos energia piac teljes megnyitása, az ellátási felelősség újraértelmezése. A versenypiac, termékek, áralakulás, energiatőzsdék szerepe. Hozzáférés a hálózatokhoz, határkeresztező ügyletek. Egyetemes szolgáltatás. Rendszerirányítás szerepének változása. Zavarok, válsághelyzetek kezelése. Átláthatóság, erőfölény kérdése. Előnyben részesítendő energiatermelés (kapcsolt, megújuló) piacra jutásának elősegítése. Zöldbizonyítvány rendszer, zöld mérlegkör. Szabályozó hatóságok szerepe. Szétválasztás. Harmadik energia csomag. Megújuló energiák hasznosítása, 2. félév óra, 3. félév óra Farkas István, Büki Gergely, Lontay Zoltán Megújuló energiák potenciálja. Napenergia, víz- és szélenergia, biomassza. Geotermikus energia.

4 Napenergia-hasznosítás passzív és aktív eljárásai az épületek energiaellátásában. Fűtés és használati melegvíz-termelés, hőtárolás. Hőszivattyúk alkalmazása. Biomassza. Elsődleges, másodlagos és harmadlagos biomasszák. Hazai jellemzők. Biomassza hasznosítása tüzeléssel hőtermelésre, villamosenergia-termelésre és kapcsolt energiatermelésre. Biogáz-termelő eljárások, a biogáz jellemzői, biogáz-hasznosítás lehetőségei. Bio-üzemanyagok előállítása. Geotermikus energiahasznosítás. Fűtés és használati melegvíz-termelés. Hőszivattyúk alkalmazása. Épületenergetika és környezet, klímavédelem, 3. félév óra, 4. félév óra Gács Iván, Bihari Péter Tüzelések légszennyező hatásai. Szennyezőanyagok keletkezése, a keletkezés és a kibocsátás általános összefüggései, leválasztási eljárások szerepe. A légszennyezési hatások léptékei (lokális, regionális és globális), a levegőtisztaság-védelem céljai és eszközei. Üvegházhatás. Széndioxid keletkezése, kibocsátása, szerepe az üvegházhatásban. A jelenlegi üvegház modellek bizonytalanságai. Teendők a jövőben, kibocsátás csökkentési lehetőségek. Nitrogénoxid. Keletkezés mechanizmusok (termikus, tüzelőanyag és prompt NO x képződés). A keletkezést befolyásoló tényezők, tüzeléstechnikai lehetőségek a nitrogénoxid keletkezés csökkentésére. Nitrogénoxid leválasztása a füstgázból, szelektív katalitikus redukció. Szennyezőanyagok légköri terjedése. Terjedést befolyásoló tényezők, meteorológiai jellemzők (szélmező, légköri stabilitás), beépítettségi, domborzati jellemzők. Járulékos kéménymagasság szerepe meghatározása. Egyszerű terjedési modellek. Esettanulmányok. Központos és egyedi hőellátás hatásainak összehasonlítása, szükséges kéménymagasság meghatározás módszerei. Példák erőmű, kazántelep és gázmotoros fűtőmű esetére. Villamos hálózatok, 3. félév 14 óra, 4. félév 10 óra Varjú György, Dán András, Tersztyánszky Tibor Villamos hálózatok jellemzői. Ipari-, kereskedelmi létesítmények, irodaházak, lakóépületek, villamosenergia-hálózat létesítésének és ellátásának alapjai. Az energiaellátás megbízhatósága. A feszültség jellemzői és minősége. Az villamos energia feszültség-minőség jellemzői. Fogyasztói visszahatások. Meddőteljesítmény kompenzálás, feszültségváltozás, feszültségletörés, villogás harmonikus torzítás. A jelenségek definíciói, keletkezésük, terjedésük a hálózaton. Kompenzálási módszerek, eljárások, és eszközök. A feszültség minőségi jellemzők mérése, javítása. A feszültség minőségi jellemzők mérése. A feszültségminőség javítási lehetőségei. A villamos energia mérése torzított hálózaton. A feszültségminőségre vonatkozó követelmények előírásrendszere. Kiserőművek hálózati csatlakozása. Kiserőművek hálózati csatlakozási feltételei (szolgáltatói elvárások), hatásuk a hálózati viszonyokra (zárlati teljesítmény, feszültségviszonyok, villogás, harmonikus, hangfrekvenciás központi vezérlés jelszint, mérlegkör menetrend, a rendszer üzemvitele). A villamosenergia-szolgáltatás minősége. A villamosenergia-szolgáltatás minőségének jellemzői, azok értelmezése, mérése. A fogyasztói megelégedés vizsgálata, értékelése szükséges és elégséges szintjének megállapítása, kommunikációja a közüzemi szolgáltatóval és a fogyasztóval. Tranziens túlfeszültségek. Épületek villamoshálózatain keletkező túlfeszültségek forrásai, típusai nagyságuk. Elektromágneses összeférhetőség (EMC) megfontolásra alapozott

5 védelmi szempontok. Villamos berendezések túlfeszültség igénybevétele és védelme. Villamos és más hálózatokhoz (távközlő, kábel TV, központi antenna) csatlakozó berendezések koordinált védelme, összekötés és földelés kialakítása. Mérések. Érintésvédelemi és villamos energia minőség mérés. Intelligens épületek, 4. félév 16 óra Szandtner Károly Az épületinformatika célja és feladata. Épületinformatikai rendszerek felépítése, centralizált és decentralizált rendszerek tulajdonságai, tervezési kérdései: - folyamatműszerezés (hagyományos és számítógépes), - épületinformatikai irányítási rendszer (irányított és irányító rendszer), - az egységes irányító rendszer felépítése, az irányító berendezés egységei (érzékelők, beavatkozók), összekötések a hálózatban (csavart érpár, koaxiális kábel, üvegszálas kábel, infravörös, lézer, rádióhullám, szórt spektrumú sugárzás, műholdas stb.), - hurokrendszer és intelligens rendszer (jelzővonal, jelzőlánc, központok), - távfelügyeleti rendszerek (vezetékes és vezeték nélküli illetve, közvetlen vonalú, beszédsáv feletti átvitelű, vonalkapcsolt és számítógépes távfelügyeleti rendszer), diszpécser központok. Az épületinformatika feladata a kisfeszültségű erősáramú villamos energiaellátásban és az épületgépészeti területen: az épületfelügyeleti rendszer alapjai (moduláris szerkezet, osztott rendszer intelligencia, eseményorientált kommunikáció, kezelési szintek, digitális szabályozó- és vezérlő eljárások), épületfelügyeleti rendszer szintjei (érzékelés és beavatkozás, szabályozás és vezérlés, folyamat közeli feldolgozás, fölérendelt feldolgozás, felügyelet), alkalmazási példák a nagy megbízhatóságú erősáramú villamos energiaellátás és az épületgépészet területéről. Vagyonvédelmi berendezések és rendszerek, tűzjelző berendezések: elektronikus jelzőrendszerekkel szembeni követelmények (MABISZ), vagyonvédelmi és tűzjelző rendszerek szünetmentes áramellátása, a riasztás eszközei a helyszínen (csengők, szirénák, kombinált fény és hangjelzők), a riasztó rendszer érzékelői (mechanikus, mágneses, ultrahangos, mikrohullámú, infra, passzív infra, akusztikus, piezó-elektromos stb.), tűzjelző rendszerek, füst- és hőérzékelők (ionizációs, optikai, aspirációs stb.), riasztó központok, többlépcsős túlfeszültségvédelmi rendszer kiépítése. Buszrendszerek (Binary Unit System) áttekintése. Busszrendszer mint az intelligens gépi rendszer alapja. BACnet és az EIBnet rendszer. Powerline EIB (erősáramú hálózatot használó European Installation Bus), LON (Local Operating Network), LCN (Local Control Network), PHC (Peha Haus Control) rendszerek főbb jellegzetességei, alkalmazása az épületinformatikában. EIB alkalmazási példák bemutatása. Épületek energiatanúsítása, 3. félév 10 óra, 4. félév 10 óra Halász István, Baumann Mihály, Magyar Zoltán A tárgy elméleti és gyakorlati oktatása felkészít az épületek energiatanúsítására (auditálására), a várhatóan megjelenő jogszabály alkalmazására. A felkészítés egyaránt érinti az épületek fűtési, melegvíz-ellátási és hűtési igényének meghatározását és az energiaigények ellátását. A tanúsításra való felkészítés szervesen támaszkodik a mesteriskolai képzés többi tárgyára, különösen az Energetika, Épületgépészet és

6 energetika, Közvetlen és kapcsolt hőellátás tárgyak ismeretanyagára. Az elméleti képzés témakörei: Az épületek energetikai tanúsítására vonatkozó EU direktíva (EC EPBD Direktíva ismertetése. Az EU elvárásai, célkitűzései, javaslatai, a nemzeti megvalósítás lehetőségei. A tanúsítás feladatköre, felelősségi köre, jogi környezete. A tanúsítvány létrehozása a (jelenlegi) 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet alapján, kiegészítve az energiaigények ellátásának további elemzésével (közvetlen és kapcsolt hőtermelés, hőszivattyúk). A dokumentálás szoftver háttere. A számítás pontossága és értelmezése. A tanúsítvány megjelenítése, hitelesítése, életciklusa. Az energiatanúsítvány szükségessége, fontossága, ipari-, társadalmi-, és gazdasági hatásai, valamint EU harmonizációs jelentősége. A gyakorlati képzés bemutatja az energiatanúsítás létrehozását általános- és gyakorlati példa szintjén. A tanúsítási protokoll saját implementációra épül, amely tartalmazza az energiaigények és azok ellátása meghatározását és minősítését. Tervezés, vállalkozás, 1 4. félév, 4x óra Bercsi Gábor, Halász István, Tervezés. A tervezés fázisai és technológiája. Kapcsolás- és rendszertechnikai kérdések. Komplex tervezés. Tervezői gondolkodás. Számítógépes tervezés. A használatban lévő, elterjedt és specializált tervező programok fejlesztések áttekintése, feladat orientáltság. Számítógépes tervezés, nem csak CAD alkalmazások, rendszerben való gondolkodás, a számítógép elhelyezése a tervező-alkotó feladatkörben. 3D-tervezés, előnyök, nehézségek, kompatibilitás. Ésszerű határok. a 3D és 2D határterülete. Rajzolás tervezés. Kalkulációs programok, tervdokumentáció készítés, méretezés, méretezési algoritmusok és metódusok. Bízhatunk a méretező ellenőrző szoftverek eredményeiben? A jövő tervezőasztalai, koncepciók, egységes rendszerek, hálózati együttműködés. Követelmények. Jogszabályok, szabványok, találmányok, irányelvek. Engedélyezések, jogi kérdések. Pályázatok. Pályázati lehetőségek hazai és EU forrásokra. A pályázatkészítés technikái. Vállalkozás és finanszírozás. Projektek. Gazdaságossági számítások, saját források és hitelek. Projekttársaság és projektfinanszírozás. Energiaszolgáltatási szerződések, ESCO. Mérnöketikai kérdések. Egyéni feladat. A feladat témája szabadon választható, ajánlott az épületek energiatanúsításának elkészítése. Az egyéni feladat választására és kiadására a 2 3. félévben kerül sor. A feladatok kidolgozásához konzultációt biztosítunk. Az elkészített feladat beadása, bírálata és megvédése a 4. félévben történik.