1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Seminar	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJ KOLEGIJA:
Predloženi program daje studentima uvid u različite oblike i izvore energije pri čemu je naglasak na alternativnim oblicima. Cilj ovakvog pristupa je predočiti studentima cjelovitu neiskrivljenu sliku o energiji, energetskim pretvorbama i procesima i ukazati na neminovnu povezanost energetike s ekonomskim čimbenicima i zaštitom okoliša.

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA
1. Tjedan
Uvod: općenito o energiji, definicije, podjele
2. Tjedan
Konvencionalni izvori i energetske pretvorbe
3. Tjedan
Nekonvencionalni oblici energije i postrojenja za proizvodnju energije
4. Tjedan
Energetske pretvorbe u klasičnim i nuklearnim termoelektranama
5. Tjedan
Procesi i tehnologije za pretvorbe energija vode
6. Tjedan
Energija vjetra, potencijali i primjena
7. Tjedan
Energija Zemlje i mogućnosti korištenja energije iz okoliša
8. Tjedan
Kolokvij iz prvog dijela gradiva
9. Tjedan
Upoznavanje studenata s osnovama Sunčevog zračenja i osnovnim principima iskorištavanja energije Sunca. Ekstraterestičko zračenje. Prizemno Sunčevo zračenje. Mjerenje i proračuni zračenja Sunca na horizontalnu i na nagnutu plohu. Određivanje optimalnog kuta nagiba kolektora za pojedini mjesec u godini.
Seminar: Računski zadaci vezani uz sunčevo zračenje
10. Tjedan
Osnove o fizici poluvodiča radi razumijevanja rada fotonaponskih ćelija. Princip rada pn-spoja. Princip rada fotonaponske ćelije. Osnovni parametri fotonaponske ćelije (napon otvorenog kruga, struja kratkog spoja, karakteristični otpor) te njena strujno naponska karakteristika. Utjecaj raznih parametara na strujno naponsku karakteristiku ćelije. Osnovni tipovi fotonaponskih ćelija. Djelotvornost fotonaponskih ćelija.
Seminar: Određivanje karakteristike fotonaponske ćelije od silicija, izrada fotonaponske ćelije senzibilizirane bojom.
11. Tjedan
Osnove o elektrokemijskim izvorima energije. Direktni i indirektni pretvornici energije. Galvanski članci: princip rada, osnovna podjela i izvedba. Gorivni članci: princip rada, osnovna podjela i izvedba. Superkondenzatori: princip rada, osnovna podjela i izvedba. Odnos snage i energije kod različitih izvora (Ragone-ov dijagram).
Seminar: Ispitivanje galvanskog članka i proračun vezan uz karakteristike članka. Ispitivanje superkondenzatora i proračun vezan uz karakteristike superkondenzatora. Ispitivanje gorivnog članka i proračun vezan uz karakteristike članka.
12. Tjedan
Definicija biomase. Princip dobivanja energije iz biomase. Definicija biogoriva. Upoznavanje s prvom, drugom i trećom generacijom biogoriva. Prednosti i nedostaci biogoriva. Upoznavanje tehnologije dobivanja biogoriva.
Seminar: izlaganje seminarskog rada na temu biomasa i biogorivo pri čemu će biti odabrana trenutno aktualnu problematiku iz ovog područja.
13. Tjedan
Mogućnosti primjene alternativnih izvora energije u industrijskim procesima. Primjeri iz prakse.
Seminar: izlaganje seminarskog rada na temu spremnici energije i pametne mreže.
14. Tjedan
Zakonski okvir primjene alternativnih oblika energije. Upoznavanje strategije energetskog razvoja u svijetu, EU i u Hrvatskoj
15. Tjedan
Kolokvij iz drugog dijela gradiva

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Uz alternativne oblike energije uključena su temeljna znanja s područja opće energetike koja omogućuju razumijevanje i savladavanje problema na području učinkovitijeg gospodarenja energijom i razvijaju svijest o održivom razvoju.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Obavezno pohađanje nastave (predavanja, seminari); terenska nastava, izrada seminarskih radova.
Studenti su obavezni pristupiti provjerama znanja i kolokvijima

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Prisustvovanje i aktivno sudjelovanje u nastavi, seminarski radovi

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja i auditorne vježbe, terenska nastava- posjeta karakterističnim pogonima, konzultacije prema potrebi.

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Pismeni i usmeni ispit; dva kolokvija za provjeru znanja tijekom nastavne godine: Pozitivna ocjena na kolokvijima omogućuje oslobođenje od pismenog ispita.

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa

METODIČKI PREDUVJETI:
-

i) ISHODI UČENJA KOLEGIJA:
1. Student će argumentirati osnovne pojmove i definicije iz područja energetike.
2. Student će moći usporediti obnovljive i neobnovljive izvore energije.
2. Student će argumentirati osnovni princip pretvorbe jednog oblika energije u drugi, predvidjeti djelotvornost pojedinih procesa, ekonomske čimbenike te utjecaj samog procesa na okoliš.
3. Student će argumentirati koncepte direktnih i indirektnih pretvornika energije.
4. Student će usporediti ulogu i važnosti različitih izvora energije.
6. Studenti će argumentirati strategiju energetskog razvoja u svijetu, EU i u Hrvatskoj

j) ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA:
1. integrirati znanje potrebno za obradu složenih ideja
2. objasniti znanstvene ili tehničke zamisli, podatke i zaključke, uz korištenje prikladnih obrazloženja, u stručnom ili općem okruženju, pismeno ili usmeno
3. razviti interakciju sa znanstvenicima iz drugih disciplina i sudjelovati u multidisciplinarnim timovima

k) NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA

Sunčeva energija, fotonaponske ćelije
Ishodi učenja:
-poznavanje osnova sunčevog zračenja i osnovnih principa iskorištavanja energije sunca
-poznavanje osnova vodljivosti kod poluvodiča
-poznavanje principa rada pn-spoja i fotonaponske ćelije
-znati navesti materijale koji se koriste u izradi fotonaponskih ćelija
-upoznati osnovne parametar fotonaponskih ćelija
Kriteriji vrednovanja:
-poznavanje osnova sunčevog zračenja i osnovnih principa iskorištavanja energije sunca
-usporediti energetske nivoe kod metala, poluvodiča i izolatora
-znati princip rada u pn-spoja i fotonaponske ćelije
-znati navesti primjere materijala za izradu fotonaponskih ćelija
-znati navesti osnovne parametre fotonaponskih ćelija

Elektrokemijski spremnici i pretvornici energije
Ishodi učenja
- razlikovati različite elektrokemijske izvore struje (galvanski članci, gorivni članci i superkondenzatori)
- poznavati principe rada pojedinih elektrokemijskih izvora struje i njihove karakteristične parametre
- definirati stanje elektrokemijskih izvora struje u tehnologiji današnjice
Kriteriji vrednovanja
- objasniti mehanizme rada elektrokemijskih izvora struje
- odabrati odgovarajući izvor energije za pojedine primjene
- proračunati potrebne snage i energije pojedinih izvora struje
-usporediti strujno-naponsku karakteristiku galvanskih članaka i superkondenzatora
-usporediti razne tipove gorivnih članaka
- analizirati primjere iz prakse

Biomasa, bioplin i tekuća biogoriva
Ishodi učenja
-definirati biomasu
-opisati princip dobivanja energije iz biomase
-definirati biogorivo
-razlikovati prvu, drugu i treću drugu generaciju biogoriva
-upoznati prednosti i nedostatke biogoriva
-upoznati tehnologiju dobivanja biogoriva
Kriteriji vrednovanja
-opisati princip tehnike "Analiza životnog ciklusa"
( "Life Cycle Analysis (LCA)")
- definirati biomasu i biogorivo
-znati navesti sirovinu za dobivanje biogoriva
-nabrojati najpoznatije vrste goriva iz prve i druge generacije biogoriva
-znati navesti prednosti i nedostatke biogoriva
-opisati neke važnije procese dobivanja biogoriva

Mogućnosti primjene alternativnih izvora u industrijskim procesima. Spremnici energije. Pametne mreže. Zakonski okvir primjene alternativnih oblika energije
Ishodi učenja
-poznavati primjere primjene alternativnih oblika energije u industrijskim procesima
-znati navesti najznačajnije spremnike energije
-znati objasniti osnovni koncept pametnih mreža
- poznavati strategiju energetskog razvoja u svijetu, EU i u Hrvatskoj
Kriteriji vrednovanja
-znati navesti primjere primjene alternativnih oblika energije u industrijskim procesima
-znati navesti najznačajnije spremnike energije i njihov princip skladištenja
-znati objasniti što su to pametne mreže
-poznavanje strategije energetskog razvoja u svijetu, EU i Hrvatskoj

1. Student će argumentirati osnovne pojmove i definicije iz područja energetike.
2. Student će moći usporediti obnovljive i neobnovljive izvore energije.
3. Student će argumentirati osnovni princip pretvorbe jednog oblika energije u drugi, predvidjeti djelotvornost pojedinih procesa, ekonomske čimbenike te utjecaj samog procesa na okoliš.
4. Student će argumentirati koncepte direktnih i indirektnih pretvornika energije.
5. Student će usporediti ulogu i važnosti različitih izvora energije.
6. Studenti će argumentirati strategiju energetskog razvoja u svijetu, EU i u Hrvatskoj
7. Integrirati znanje potrebno za obradu složenih ideja
8. Objasniti znanstvene ili tehničke zamisli, podatke i zaključke, uz korištenje prikladnih obrazloženja, u stručnom ili općem okruženju, pismeno ili usmeno
9. razviti interakciju sa znanstvenicima iz drugih disciplina i sudjelovati u multidisciplinarnim timovima

1. materijali s predavanja: https://moodle.srce.hr/2018-2019/course/view.php?id=31978, M. Kraljić Roković,
2. 1. C.J.Cleveland, Editor, Encyclopedia of Energy, Vol.1-6, Elsevier, San Diego 2004.
   2. G.Boyle,Ed., Renewable Energy, Power for sustainable future,Oxford Press.Oxford 1996.
   3. Energetski programi: GEOEN, SUNEN, BIOEN, MAHE, Energetski institut Hrvoje požar, Zagreb 2001-2004
   4. Zbornici radova energetskih kongresa: Međ. forumi o obnovljivim izvorima energije - Dubrovnik 2006. i 2008.; Europski poslovni forum o obnovljivim izvorima energije - Cavtat 2007., Obnovljivi izvori u Rep. Hrvatskoj -Osijek 2007.
   5. Lj. Majdandžić: Solarni sustavi, Graphis d.o.o., Zagreb, 2010.
   6. K. Kordesch, G. Simader, Fuel Cells and Their Applications, VCH, Weinheim, 1996. (odabrana poglavlja)
   7. C. A. Vincent, B. Scrosati, Modern Batteries: An Introduction to EWlectrochemical Power Sources, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1997. (odabrana poglavlja)
   8. T. M. Letcher, Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet, Elsevier, Amsterdam, 2008. (odabrana poglavlja),
3. Sunčane ćelije, P.Kulušić, J. Vuletin, I. Zulim, školska knjiga, 1994.
4. Obnovljivi izvori energije, . Lj. Majdandžić, Graphis, 2008.

Izborni kolegij - Redovni modul - Specifični materijali i napredne tehnologije