PODPOŘENO NORSKÝM GRANTEM V RÁMCI NORSKÉHO FINANČNÍHO MECHANISMU
ÚVOD Projekt PERSPEKTIS 21 obnovitelné zdroje perspektiva pro 21. Století vznikl za podpory norského grantu prostřednictvím Norského Finančního Mechanizmu. Projekt představuje stavební rekonstrukce a technologické vybavení vzdělávacího centra obnovitelných zdrojů energie u Střední školy-centra odborné přípravy technickohospodářské, Praha 9, Poděbradská 1/179 (www.copth.cz) a výrobu vzdělávacích kurzů pro základní, střední a vysoké školy. Celkové výdaje projektu: EUR 1,232,418 Podpořeno grantem z Norska prostřednictvím Norského Finančního Mechanizmu: EUR 1,008,416 Finanční podpora Magistrátu hlavního města Prahy: EUR 224,002 POPIS PROJEKTU Technologie Projekt PERSPEKTIS 21 disponuje: Solárními fototermickými systémy konfigurace: - kapalinové kolektory o ploše 15 m 2 na stacionárních konstrukcích - kapalinové kolektory o ploše 3 x 2,23 m 2 na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách - kapalinové vakuové kolektory o ploše 3 x 1,28 m 2 na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách Solárními fotovoltaickými systémy konfigurace: - fotovoltaické panely o elektrickém výkonu 1 kw p na stacionárních konstrukcích - fotovoltaické panely technologie monokrystal o výkonu 12x240 W p na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách - fotovoltaické panely technologie polykrystal o výkonu 6x210 W p na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách - fotovoltaické panely tenkovrstvé technologie o výkonu 6x145 W p na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách
Natáčení pohyblivých konstrukcí lze řešit zcela individuelně, ale i automaticky. Sběr dat je řešen speciální řídící jednotkou a zvlášť pro tyto účely vyvinutý software zajišťuje výpočty, vizualizaci a archivaci jednotlivých dat. Celá konfigurace systému je jedinečná v tom, že na jednom místě při stejných klimatických podmínkách jsou porovnávány různé technologie a fyzikální děje, nedojde tudíž ke zkreslování údajů a výuka je tak reálná s korektními porovnávacími výsledky. Technologií tepelných čerpadel v konfiguraci: - hybridní systém země-horizontální kolektory /voda o topném výkonu 10 kw s třemi chladícími okruhy osazenými třemi různými kompresory (každý o výkonu 10 kw). - hybridní systém země-vrty /voda o topném výkonu 10 kw s třemi chladícími okruhy osazenými třemi různými kompresory (každý o výkonu 10 kw). - hybridní systém vzduch /voda o topném výkonu 10 kw s třemi chladícími okruhy osazenými třemi různými kompresory (každý o výkonu 10 kw). Samotné technologie tepelných čerpadel jsou opatřeny sérií měřících zařízení zajišťujících snímání dat prakticky za každým komponentem. Jejich sběr, vizualizaci a aktualizaci zajišťuje řídící jednotka a speciálně vyvinutý software. Některé údaje jsou dopočítávány z naměřených hodnot. Konfigurace primární strany tepelných čerpadel: Primární strana tepelného čerpadla vzduch-voda je řešena dvojitým výparníkem zajišťující kontinuální provoz. Je měřeno i množství kondenzátu vzniklého odtáváním. Primární strana pro tepelné čerpadlo země-horizontální kolektory/voda je řešena třemi horizontálními kolektory o rozměru 3x25 mb x 1m š x 2m hl. Výstroj kružnicové závity - SLINKY.
Primární strana pro tepelné čerpadlo země-vrty/voda je řešena jedním 90 m hlubokým vrtem vystrojeným jednou smyčkou potrubí o průměru 40 mm, jedním vrtem o hloubce 50 m vystrojeným dvěma smyčkami potrubí o průměru 32 mm a jedním vrtem o hloubce 50 m vystrojeným speciální výstrojí Vrty i horizontální kolektory mají systém měření teploty v prostoru výstroje. Sledování teplotních projevů při různém zatížení primárních systémů zajišťují ještě mělké monitorovací vrty o hloubce 20 m a 5 m. Bude možno provádět měření toku tepla v horninách při různých podmínkách, které dokážeme cíleně ovlivňovat. Sběr dat je řešen specielní řídící jednotkou a speciálně vyvinutý software zajišťuje výpočty, vizualizaci a archivaci jednotlivých dat. Takováto konfigurace s měřením v jednom místě neexistuje nikde v České republice. Technologická infrastruktura představuje vysokou přidanou hodnotu nejen pro vlastní poznávání a vzdělávání, ale vytváří podmínky i pro vědu a výzkum ze stran mladých studentů z vysokých škol, ale i odborné veřejnosti. Data lze systémově přenášet elektronickým způsobem prostřednictvím serverů a zvláštního software, takže zájemci mohou být do jednotlivých dějů napojeni ONLINE ze svých pracovišť bez časových omezení.
Kurzy Elektronické kurzy se zaměřením na obnovitelné zdroje energie jsou postaveny pro úroveň základního, středního i vysokého školství. Jednotlivá témata jsou pojednávána populární formou, srozumitelnou pro každou úroveň vzdělávání. Zásadní důraz byl kladen na animace dějů pro lepší představitelnost a pochopitelnost konkrétních výukových procesů. Na tvorbě kurzů se podíleli přední odborníci v daných tématech (převážně z vysokých škol) podle odborné metodiky, způsobu a systému tvorby e-learningových kurzů a didaktické supervize expertních pracovníků v tomto oboru. Grafické animace byly zpracovány profesionálními studii. Kurzy budou mít k dispozici zdarma všechna školská zařízení, která projeví zájem a mohou jednotlivá témata použít v rámci environmentálního vzdělávání průřezově u většiny školských vzdělávacích programů. Kurzy usnadní učitelům práci při shánění potřebných informací a dostanou garantovaný nástroj na profesionální výuku. Solární energie Kurz solární energie představuje následující témata vzdělávání: - Vznik sluneční energie, její šíření prostorem a dopad na Zemi - Přímé využití sluneční energie - pasivní principy - Přímé využití sluneční energie - aktivní principy - Přeměna na teplo (fototermická) - Solární zařízení na ohřev TUV a vytápění - princip činnosti zařízení a jeho základní součásti - Zásady dimenzování prvků solárních zařízení - Přeměna na elektřinu (fotovoltaická) - Účinnost fotovoltaických článků a přibližný výpočet vyrobené elektřiny v daném místě - Výroba elektřiny ze slunečního záření termodynamickou cestou - Sluneční elektrárny s koncentrací přímého záření zrcadly (rovinnými, parabolickými) - Sluneční elektrárny s akumulací energie do slané vody - Solární elektrárna se vzduchovými turbínami (solární komín) Větrná energie Kurz větrné energie představuje následující témata vzdělávání: - Vznik a měření rychlosti větru - Rychlostní profil větru nad terénem - Křivka četnosti rychlosti větru - Větrná mapa ČR - Kinetická energie větru a její využití - Větrná elektrárna - větrný motor a+ generátor elektrického proudu - Větrné motory vztlakové - Přibližný výpočet ročního množství vyrobené elektřiny
Vodní energie Kurz vodní energie představuje následující témata vzdělávání: - Energetický potenciál vodního toku a jeho zjišťování - Základní typy vodních děl - Křivka četnosti průtoků a návrhový průtok vodního zdroje - vodní elektrárny - Účinnost vodních strojů - Výpočet navrhovaného výkonu vodního stroje - Výpočet vyrobené elektřiny (např. za rok) daného vodního stroje Biomasa/fytomasa Kurz Biomasa/fytomasa představuje následující témata vzdělávání: - Fotosyntéza - princip fytomasy a ostatní biomasy na základě potravinového řetězce - Základní typy rychle rostoucích dřevin/rostlin - Energetický obsah fytomasy - Využití biomasy - metanové/etanové kvašení (fermentace) - Energetické využití fytomasy - Spalovací zařízení (kotle) a jejich příslušenství - Kogenerační zařízení - Bio - olej z olejnatých rostlin - Esterifikace rostlinných olejů - bionafta - Výroba metanu (bioplynu) z organických odpadů - Výroba etanolu a jeho využití pro tepelné motory - Skládky tuhých komunálních odpadů - Tvorba, zachycování a energetické využití bioplynu ze skládek tuhých komunálních odpadů Geotermální energie Kurz geotermální energie představuje následující témata vzdělávání - Obecná charakteristika geotermální energie - Teplota Země - Fyzikální charakteristika tepla - Obsahy tepla v zemských strukturách - Geotermální energie Země - Hodnocení geologických struktur - Technologická řešení možnosti využití geotermální energie - Geotermální potenciál našeho území - Geotermální energie a životní prostředí - Geotermální teplo jako energetický zdroj pro výrobu elektrické energie
CÍL PROJEKTU Záměrem projektu Perspektis 21 byla inovace vzdělávacího centra obnovitelných zdrojů energie u SŠ-COPTH, Praha 9 z presenční formy vzdělávání na vzdělávání distanční s využitím moderních informačních technologií. Centrum nyní dokáže nabídnout široké skupině školských zařízení možnost vzdělávání ONLINE bez časového omezení. Projekt Perspektis 21 je zaměřen na osvětu, výchovu a vzdělávání v obnovitelných zdrojích energie, které jsou z celospolečenského hlediska vnímány jako perspektivní směr lidstva pro šetrné získávání a využívání alternativních zdrojů energie. Využívání obnovitelných zdrojů je rovněž jednou z předních priorit Evropské Unie. Z toho důvodu je také jediným smyslem a cílem projektu Perspektis 21 přispět novým generacím nejenom s poznáním nových možností, ale podnítit motivaci a získat kompetence potřebné pro další rozvoj technologií a způsobů využívání alternativních zdrojů energie. 21 století je z energetického pohledu pro lidstvo klíčovým proto PERSPEKTIS 21 obnovitelné zdroje perspektiva pro 21 století. PŘÍNOSY PROJEKTU Technologie Zájemce školské zařízení bude mít možnost se elektronicky napojit do reálného provozu instalovaných zařízení na SŠ-COPTH Praha 9 v rámci projektu Perspektis 21 a sledovat konkrétní fyzikální děje ON LINE nebo z archivu pořízených dat. Solární fototermické systémy Porovnání dvou technologií v reálném čase a na stejném místě kapalinové kolektory a vakuované kolektory oba na pohyblivých konstrukcích ve dvou osách s porovnáním kapalinových kolektorů na stacionárních konstrukcích. Možnost celé řady laboratorních pokusů. Měření dopad slunečního záření, teplota, průtoky kapalin, tepelný výkon a účinnost každé technologie v závislosti na poloze ke Slunci, zaznamenávání klimatických podmínek pomocí instalované meteorologické stanice. Solární fotovoltaické systémy Porovnání tří technologií monokrystalické, polykrystalické, tenkovrstvé FV články v reálném čase na jednom místě na pohyblivých konstrukcích natáčených ve dvou osách. Měření dopad slunečního záření, teplota, elektrický výkon a účinnost každé technologie v závislosti na poloze ke Slunci, měření výroby elektrické energie, zaznamenávání klimatických podmínek pomocí instalované meteorologické stanice. Možnost celé řady laboratorních pokusů.
Tepelná čerpadla Porovnání tří systémů TČ země (vrty) voda, země (horizontální zemní kolektory) voda, vzduch voda v jednom místě. Každé z TČ má tři samostatné chladící okruhy s různými typy kompresorů. Monitoring a porovnání topných faktorů sledovaných technologií v reálném čase, na stejném místě při různě navolitelných podmínkách. Měření celé řady fyzikálních dějů (tlaky, teploty, průtoky) v chladících okruzích, účinnost, ekonomika (výroba tepla - spotřeba elektřiny) a další. Monitoring klimatických podmínek (včetně vlhkosti ve vzduchu) pomocí instalované meteorologické stanice. Možnost celé řady laboratorních pokusů. Možnost výzkumu a vývoje. Primární strana tepelných čerpadel: Zaznamenávání fyzikální jevů v horninovém prostředí, toky tepla, regenerace ochlazovaného horninového prostředí ze zemského - geotermálního zdroje (hlubinné vrty), regenerace ochlazovaného horninového prostředí ze slunečního zdroje (horizontální kolektory). Možnost celé řady laboratorních pokusů. Možnost výzkumu a vývoje. Kurzy Elektronické kurzy představují unikátní řešení přístupu školských zařízení k výukovým textům distanční formou bez časových omezení v tématu obnovitelných zdrojů energie. KONTAKTY Střední škola-centrum odborné přípravy technickohospodářské, Praha 9, Poděbradská 1/179 se sídlem: Poděbradská 1/179, 190 00 Praha 9 zastoupena: ředitelem Mgr. Josefem Ležalem IČ: 14891212 DIČ: CZ14891212 Tel: 266 039 035 Fax: 266 038 988 E-mail: lezal@copth.cz Web: www.copth.cz