BME VIK - Napelemes rendszerek

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Varjasi István,

A tantárgy tanszéki weboldala https://www.aut.bme.hu/Course/VIAUJV00

4. A tantárgy előadója

Név	Beosztás	Tanszék, Intézet
Dr.Kárpáti Attila	Docens	Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Eletronika, Szabályozástechnika, Villamos energetika

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIAUAV00") )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:

A tantárgyat célszerű az Elektronika 2. és a Szabályozástechnika hallgatását követően venni fel. A tantárgyat nem vehetik fel, akik a VIAUAV00 (Napelemes rendszerek) tantárgyat hallgatták.

7. A tantárgy célkitűzése A napelemes rendszerek helye a világ energiatermelésében, a napelemek felépítése, működése, tipikus (szigetüzemben működő és közhasznú hálózatra csatlakozó) napelemes rendszerek felépítése, villamos és mechanikai tervezése, a vonatkozó szabványok ismertetése. Költségszámítások. A napelemes rendszerekben alkalmazott teljesítményelektronikai átalakító kapcsolások működésének elemzése, méretezése. A napelemes rendszerek perspektívái.

8. A tantárgy részletes tematikája

Tervezett órai bontás a tantárgy oktatása során

Hét	Előadás
1	A világ energiahelyzete, energiatermelési módok, az energiafogyasztás növekedésének tipikus modelljei.
2	A nap sugárzásának jellemzői, a sugárzás spektruma, a földre jutó sugárzás ingadozásai. A fotovillamos rendszerek bevezető elemzése, napelemek, napelem modulok és tömbök.
3	A fotovillamos rendszerek bevezető elemzése, napelemek, napelem modulok és tömbök. Az energia tárolásának módjai, az alkalmazott elektronikus átalakítók tipusai, kiegészítő generátorok, vonatkozó szabványok.
4	Megvalósítási példák, egyszerű szellőzőmotor, vízszivattyúzás, terletvilágítási rendszer, hybrid redszer, közhasznú hálózathoz csatlakozó rendszer, katodikus korrózióvédelem, autópálya felügyelő rendszer.
5	Költségszámítások, A telepítés mechanikai feltételei, az anyagok megválasztása, mechanikus méretezés.
6	Stand-alone (hibrid) rendszerek tervezése.
7	Közhasznú hálózatra csatlakozó rendszerek tervezése, a vonatkozó szabványok ismertetése, kis- (<10kW), (háztetőre szerelt), közepes- és nagyteljesítményű rendszerek tervezése.
8	A környezetszennyezés és a fotovillamos rendszerek, a napelemek gyártáshoz, működtetéshez és megsemmisítéséhez csatlakozó környezeti terhelés.
9	A napelemek működésének fizikai elemzése, az alkalmazott félvezető anyagok, a villamos jelemzők optimalizálása. A jelenlegi és a perspektivikus napelemek tulajdonságainak összefoglaló elemzése, szilicium, gallium arzenid, kadmium tellurid, stb.alapu napelemek, gyártási technológiák.
10	A napelemes rendszerekben alkalmazott teljesítményelektronikai kapcsolások működésének vizsgálata, számítási, tervezési példák. AC/DC konverterek alkalmazása.
11	A napelemes rendszerekben alkalmazott teljesítményelektronikai kapcsolások működésének vizsgálata, számítási, tervezési példák. DC/DC konverterek alkalmazása.
12	A napelemes rendszerekben alkalmazott teljesítményelektronikai kapcsolások működésének vizsgálata, számítási, tervezési példák. DC/AC konverterek alkalmazása.
13	A hidrogén előállításának és tárolásának módozatai.
14	Az energiaszállítási módszerek, gáz, hidrogén, villamos, (speciális megoldások → energiatermelés a világűrben) összefoglaló elemzése.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás , számítási gyakorlattal

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

- 1 db nagyzárthelyi sikeres megírása, minimum elégséges (2) érdemjegy elérése. (Lásd még pótlási lehetőségek.)

b. A vizsgaidőszakban: A vizsgára bocsátás és az aláirás feltételei azonosak.

Vizsgára az a hallgató bocsátható, aki a nagy ZH-t, vagy pót ZH-kat legalább elégséges (2) szinten megírta.
- A vizsga írásbeli.
- A kreditpontok megszerzésének feltétele az írásbeli vizsgán legalább elégséges (2) érdemjegy elérése.

Elővizsga: Elővizsga az utolsó héten lehetséges.

11. Pótlási lehetőségek

A nagyzárhelyi pótlására a szorgalmi időszakban órarenden kívül egy alkalmat valamint a pótlási héten még egy alkalmat biztosítunk.

12. Konzultációs lehetőségek Az előadóval egyeztetve

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Roger A., Messenger Jerry Ventre: Photovoltaic Systems Engineering, CRC Press, 2004

Kárpáti, A.: Elektronika III, Elektronikus átalakítók, elektronikus jegyzet, karpati@aut.bme.hu

N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins: Power Electronics, Johm Wiley & Sons, Inc.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	56
Félévközi készülés órákra
Felkészülés zárthelyire	16
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	48
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név	Beosztás	Tanszék, Intézet
Dr. Kárpáti Attila	Docens	Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
Dr. Varjasi István	Docens	Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Egyéb megjegyzések Angol tárgycím: Solar systems