Elektrická zařízení III.ročník (Ing. Jiří Hájek) Přehled témat a tématických celků, odpřednášených pro žáky SPŠE oboru Zařízení silnoproudé elektrotechniky v rámci předmětu Elektrická zařízení El. světlo a El. teplo. Číslování odpovídá dělení látky ve vyučovacích hodinách. Uvedena základní literatura. Určeno pro žáky výše uvedeného oboru k systematickému utřídění látky pro přípravu k maturitní zkoušce. Úvod 1. Normalizace 2. Vývoj normalizace v ČR a mezinárodní technické normy El. Světlo 1. Základní fyzikální poznatky o světle 1. Vývoj názorů na podstatu světla 2. Spektrální optika(skládání vlnění,mechanismus vzniku záření,spektra) 3. Základy fotometrie A. Záření obecně B. Světelné veličiny C. Čáry svítivosti a Rousseauův diagram D. Příklady na fotometrii E. Měření světla 2. Světelné zdroje 1. Druhy elektrických zdrojů světla 2. Ukazatele kvality světelných zdrojů 3. Zdroje světla 1. Žárovky 2. Halogenové žárovky 3. Zářivky 4. Rtuťové vysokotlaké výbojky 5. Halogenidové výbojky 6. Nízkotlaké sodíkové výbojky 7. Vysokotlaké sodíkové výbojky 8. Xenonové výbojky 9. Svítící trubice 10. Doutnavky 11. Elektrolumuniscenční zdroje 12. Radioluminiscenční zdroje 13. Kvantové generátory světla (lasery) 14. Indukční výbojky
Úvod 3. Svítidla 1. Světelně činné a konstrukční části svítidel 2. Třídění svítidel 3. Světelná účinnost svítidel 4. Osvětlování vnitřních prostorů 1. Druhy osvětlení 2. Zásady správného osvětlování 3. Výběr světelných zdrojů, volba svítidel a jejich rozmístění 4. Osvětlování některých druhů interiérů 5. Osvětlování venkovních prostorů 1. Zásady správného osvětlování 2. Druhy osvětlovacích soustav 3. Volba světelných zdrojů a svítidel 4. Osvětlování některých typů venkovních prostor 6. Návrh a výpočet parametrů osvětlovacích soustav 1. Metoda měrného příkonu A. Vnitřní prostory B. Komunikace 2. Toková metoda A. Vnitřní prostory B. Průměrná osvětlenost komunikace C. Průměrný jas vozovky 3. Bodová metoda výpočtu integrálních charakteristik světelného pole 1. Osvětlenost rovinné plochy v poli bodového zdroje 2. Rovnoměrnost osvětlení plochy 4. Výpočet rozložení světelného toku 1. Bodový zdroj a obdélník 2. Světelný zdroj z plochy A na plochu B 3. Mnohonásobné odrazy 6. Historický vývoj osvětlování 1. Fyzika tepla 1. Názvosloví, veličiny, jednotky a. Teplo b. Teplota c. Tepelná kapacita d. Měrná tapelná kapacita e. Skupenské teplo El. teplo 2. Ochlazovací a oteplovací křivky a. Ochlazování b. Oteplování c. Přechodný děj v tělese s konstantním vývinem tepla
3. Šíření tepla 1. Vedení tepla A. Základní pojmy a veličiny 1. Izotermická plocha 2. Tepelný tok 3. Hustota tepelného toku 4. Prošlé teplo 5. Jednotkový teplotní spád 6. Měrná tepelná vodivost A. Tepelné výpočty a. Prostup tepla napříč rovinnou stěnou 1. Tepelný odpor stěny 2. Tepelná vodivost stěny 3. Tepelná propustnost 4. Součinitel přestupu tepla a. Prostup tepla stěnou složenou ze tří různých vrstev b. Prostup tepla stěnami komorové pece c. Prostup tepla válcovou stěnou d. Prostup tepla kulovou stěnou A. Příklady výpočtů 2. Proudění tepla 3. Sálání tepla A. Základní veličiny 1. Množství tepla 2. Tepelný tok 3. Sálavost 4. Hustota sálání 5. Osálání A. Zákony sálání 1. Zákon zachování energie-poměrná pohltivost,odrazivost,propustnost 2. Planckův vyzařovací zákon 3. Wienův posunovací zákon 4. Stefan-Boltzmannův zákon 5. Kirchhoffův zákon-šedá tělesa 6. Lambertův zákon 7. Prévostův zákon-součinitel vzájemného sálání,tepelné clony 2. Elektrické zdroje tepla-elektrický ohřev 1. Odporový ohřev 1. Topné články 1. Topné odpory
I. Materiály II. Výpočet topného odporu 2. Konstrukce topných článků 1. Odporové pece 1. Druhy pecí 2. Řízené atmosféry a vakuové pece 3. Postup při návrhu odporové pece 2. Vytápění místností 1. Tepelná pohoda 2. Projektování elektrického vytápění 3. Elektrické vytápěcí systémy 3. Příprava teplé užitkové vody 4. Elektrické odporové teplo v domácnostech 1. Indukční ohřev 1. Ztráty ve vodivých (popř.feromagnetických)materiálech 2. Indukční pece 1. Kelímkové 2. Kanálkové 3. Indukční prohřívací zařízení 4. Indukční zařízení na povrchový ohřev 5. Elektrické zdroje napájení indukčních zařízení 2. Dielektrický ohřev 1. Polarizace dielektrika a ztrátový úhel 2. Zařízení pro dielektrický ohřev 1. Technologická zařízení A. Výroba překližek,sušení dřeva B. Předehřívání plastických hmot C. Svařování fólií z umělých hmot D. Tzv. vysokofrekvenční šití 2. Elektrické zdroje pro dielektrický ohřev 3. Mikrovlnný ohřev 3. Obloukový ohřev 2.4.1. Oblouk 2.4.1.1.Stejnosměrný oblouk A. Experimentální poznatky B. Voltampérová charakteristika oblouku C. Stabilizace hoření ss oblouku odporem A. Elektronkové generátory B. Způsoby připojení pracovních kondenzátorů na vysokofrekvenční zdroj
D. Regulace výkonu oblouku E. Statické a dynamické charakteristiky ss oblouku 2.4.1.2.Střídavý oblouk 2.4.2. Obloukové pece A. Průběh napětí a proudu při stabilizaci odporem B. Průběh napětí a proudu při stabilizaci členem s indukčností C. Usměrňovací účinek D. Dynamické síly působící na oblouk 2.4.2.1. Rozdělení pecí dle hoření oblouku 2.4.2.2. Všeobecně k obloukovým pecím 2.4.2.3. Materiály obloukových pecí 2.4.2.4. El. zařízení obloukových pecí 3. Plazmový ohřev A. Elektrody B. Vyzdívky 1. Plazmové hořáky 1. Elektrodové plazmové hořáky A. S nezávislým obloukem B. Se závislým obloukem 2.5.1.2. Bezelektrodový(indukční) plazmový hořák 1. Použití plazmových zařízení A. Svařování B. Řezání C. Stříkání těžkotavitelných materiálů D. Chemické procesy E. Plazmové pece F. Speciální užití 6. Elektronový ohřev 1. Elektronová děla A. Axiální dělo B. Závislé dělo s kruhovou katodou C. Magnetronová děla 2. Užití elektronových zařízení 6. Laserový ohřev 1. Molekulární laser CO2 2. Použití laserů
2. Elektrické svařování 1. Obloukové svařování 1. Druhy obloukového svařování A. Uhlíkovou elektrodou B. Kovovou elektrodou C. V ochranném plynu D. Pod tavidlem 2. Obloukové svářečky A. Motorgenerátory B. Transformátory C. Usměrňovače 2. Odporové svařování 1. Druhy odporového svařování 1. Stykové 2. Přeplátováním 1. Odporové svařovací stroje 1. Bodový svařovací stroj 2. Kondenzátorová bodová svářečka 3.3.Indukční svařování 2. Svařování plazmatem 3. Svařování elektronovým paprskem 4. Svařování laserem 5. Dielektrické svařování 3. Elektrické chlazení a přečerpávání tepla 1. Princip chlazení-obrácený Carnotův cyklus 2. Chladničky 1. Kompresorová ckladničky 2. Absorpční chladnička 1. Absorpční chladnička s čerpadlem 2. Absorpční chladnička s nepřetržitým provozem 3. Termoelektrické chlazení 1. Termoelektrické jevy 1. Kontaktní potenciál 2. Seebeckův jev 3. Peltierův jev 1. Tepelná čerpadla 1. Polovodičové chladničky
Seznam použité a pro studium doporučené literatury L 1 : Elektrická zařízení pro 4.r.SPŠE,Lstibůrek,1985 a další vydání,sntl. L 2 : Elektrická zařízení pro 4.r.SPŠE,Desort,Kule,1970,SNTL. L 3 : Osvětlování,skripta FEL ČVUT,Habel,1998,ČVUT. L 4 : Elektrotepelná technika,učebnice pro FEL,Rada a kol.,1985,sntl. L 5 : Elektrotepelná zařízení,knižnice elektro sv. 35 vydavatelství IN-EL, autoři Hradílek, Buchta, Rusek, Gavlas. L 6 : Solární tepelná technika, Cihelka,vydav.T.Malina,1994.