Prijava

English Web

FESB NASTAVA

Nastava

Prijediplomski

150 Industrijsko inženjerstvo

6. semestar

Prijediplomski

Diplomski

Doktorski

Stručni

Razlikovni

110 Elektrotehnika i informacijska tehnologija

111 Automatika i sustavi

112 Elektronika i računalno inženjerstvo

113 Elektrotehnika

114 Komunikacijska i informacijska tehnologija

120 Računarstvo

130 Strojarstvo

140 Brodogradnja

150 Industrijsko inženjerstvo

210 Automatika i sustavi

220 Elektronika i računalno inženjerstvo

221 Elektronika

222 Računalno inženjerstvo

230 Elektrotehnika

231 Automatizacija i pogoni

232 Elektroenergetski sustavi

241 Bežične komunikacije

242 Telekomunikacije i informatika

250 Računarstvo

261 Konstrukcijsko-energetsko strojarstvo

262 Računalno projektiranje i inženjerstvo

263 Proizvodno strojarstvo

270 Industrijsko inženjerstvo

271 Proizvodni management

272 Upravljanje životnim ciklusom proizvoda

280 Brodogradnja

310 Elektrotehnika i informacijska tehnologija

330 Strojarstvo

510 Elektrotehnika

511 Elektroenergetika

512 Elektronika

530 Strojarstvo

540 Brodogradnja

550 Računarstvo

910 Automatika i sustavi

920 Elektronika i računalno inženjerstvo

930 Elektrotehnika

940 Komunikacijska i informacijska tehnologija

950 Računarstvo

960 Strojarstvo

970 Brodogradnja

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

5. semestar

6. semestar

5. semestar

6. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

3. semestar

4. semestar

5. semestar

6. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

1. semestar

2. semestar

Nema predmeta

Elektrokemijski uređaji za pretvorbu i pohranu energije

(FESC28)

2024/25 godina

preduvjeti za upis

nema

ciljevi predmeta

Sposobnost objašnjavanja opsega i uloge elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije u suvremenom hibridnom energetskom sustavu u stacionarnim i mobilnim primjenama, te usporedbe njihovih potencijala i ograničenja. Upoznavanje s osnovnim principima rada, izvedbama i radnim uvjetima različitih vrsta baterija, gorivnih članaka, elektrolizatora, elektrokemijskih kompresora i (super)kondenzatora. Sposobnost provođenja temeljnih dijagnostičkih ispitivanja performansi različitih elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije.

očekivani ishodi učenja

Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
• Definirati opseg i ulogu elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije u suvremenom energetskom sustavu u stacionarnim i mobilnim primjenama.
• Objasniti elektrokemijske fenomene i procese u različitim vrstama baterija, gorivnih članaka, elektrolizatora, elektrokemijskih kompresora i (super)kondenzatora.
• Analizirati prednosti i nedostatke pojedinih vrsta elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije za prikladnu primjenu u suvremenim hibridnim energetskim sustavima.
• Provoditi temeljna dijagnostička ispitivanja performansi elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije.

nositelji predmeta

Pivac Ivan

nastava i predavači

Predavanja

30 sati

2 sata tjedno × 15 tjedana

Auditorne vježbe

15 sati

1 sat tjedno × 15 tjedana

Laboratorijske vježbe

15 sati

1 sat tjedno × 15 tjedana

sadržaj

Uvod u elektrokemijske uređaje za pretvorbu i pohranu energije – važnost i uloga u suvremenom energetskom sustavu u stacionarnim i mobilnim primjenama.
Uvodno o galvanskim člancima (primarnim i sekundarnim) – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija.
Olovno-kiselinske baterije (Pb-A), Litijske baterije (Li-Ion, Li-Po) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje.
Nikal-kadmijeve baterije (Ni-Cd), Nikal-metal hidridne baterije (Ni-MH), redoks protočne baterije (RFB) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje.
Elektrokemijski (super)kondenzatori – osnovni princip rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija, izvedbe, mogućnosti primjene.
Uvodno o gorivnim člancima – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija.
Membranski (PEM) gorivni članci – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje.
Alkalijski gorivni članci (AFC), gorivni članci s fosfornom kiselinom (PAFC), s rastopljenim karbonatom (MCFC), s krutim oksidom (SOFC) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene.
Uvodno o elektrolizatorima – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija.
Membranski (PEM) elektrolizatori – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje.
Alkalijski elektrolizatori (AEL) i elektrolizatori s krutim oksidom (SOE) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje.
Elektrokemijski kompresori – osnovni princip rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija, izvedbe, mogućnosti primjene.
Hibridni energetski sustavi s elektrokemijskim uređajima za pretvorbu i pohranu energije – problematika upravljanja i dimenzioniranja komponenti sustava, perspektive razvoja.

preporučena literatura

I. Pivac, autorizirana predavanja
Braun, A., Electrochemical Energy Systems - Foundations, Energy Storage and Conversion, Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, 2019.
Breitkopf, C., Swider-Lyons, K., Springer Handbook of Electrochemical Energy, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2017.

dopunska literatura

Liu, R.-S., Zhang, L., Sun, X., Liu, H., Zhang, J., Electrochemical Technologies for Energy Storage and Conversion, Wiley‐VCH Verlag, 2012.
Demirkan, M. T., Attia, A., Energy Storage Devices, IntechOpen, London, 2019.

jezik poduke

prazno

način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula

prazno

ispit (način polaganja, ispitni rokovi)

Nakon 7 tjedana nastave održat će se međuispit (kolokvij) na kojem će se polagati do tada obrađeni (prvi) dio gradiva, dok će se drugi dio gradiva obrađen narednih 6 tjedana polagati na kraju semestra. Studenti koji nisu položili određeni dio gradiva (ili nisu zadovoljni s dobivenom ocjenom), po završetku semestra imat će dodatne prilike za polaganje na završnim i popravnim ispitima prema utvrđenim terminima kalendara nastave. Svi ispiti se provode u pisanom obliku, a uvjet za prolaznu ocjenu je ostvarenih najmanje 50% bodova na oba dijela gradiva. Konačni ostvareni broj bodova predstavlja aritmetičku sredinu ostvarenih bodova za svaki od položenih dijelova gradiva.

Ocjena studentskog postignuća na predmetu utvrđuje se prema konačnom ostvarenom broju bodova na sljedeći način:
od 50% do 61% dovoljan (2)
od 62% do 74% dobar (3)
od 75% do 87% vrlo dobar (4),
od 88% do 100% izvrstan (5).

	Nastavne jedinice za Predavanja	Broj sati
1.	Uvod u elektrokemijske uređaje za pretvorbu i pohranu energije – važnost i uloga u suvremenom energetskom sustavu u stacionarnim i mobilnim primjenama	2 sata
2.	Uvodno o galvanskim člancima (primarnim i sekundarnim) – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija	2 sata
3.	Olovno-kiselinske baterije (Pb-A), Litijske baterije (Li-Ion, Li-Po) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	2 sata
4.	Nikal-kadmijeve baterije (Ni-Cd), Nikal-metal hidridne baterije (Ni-MH), redoks protočne baterije (RFB) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	2 sata
5.	Elektrokemijski (super)kondenzatori – osnovni princip rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija, izvedbe, mogućnosti primjene	2 sata
6.	Uvodno o gorivnim člancima – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija	2 sata
7.	Membranski (PEM) gorivni članci – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	2 sata
8.	Alkalijski gorivni članci (AFC), gorivni članci s fosfornom kiselinom (PAFC), s rastopljenim karbonatom (MCFC), s krutim oksidom (SOFC) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene	2 sata
9.	Uvodno o elektrolizatorima – povijest razvoja, vrste, izvedbe i osnovni principi rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija	2 sata
10.	Membranski (PEM) elektrolizatori – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	2 sata
11.	Alkalijski elektrolizatori (AEL) i elektrolizatori s krutim oksidom (SOE) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	2 sata
12.	Elektrokemijski kompresori – osnovni princip rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija, izvedbe, mogućnosti primjene	2 sata
13.	Hibridni energetski sustavi s elektrokemijskim uređajima za pretvorbu i pohranu energije – problematika upravljanja i dimenzioniranja komponenti sustava, perspektive razvoja	2 sata

	Nastavne jedinice za Auditorne vježbe	Broj sati
1.	Olovno-kiselinske baterije (Pb-A), Litijske baterije (Li-Ion, Li-Po) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	3 sata
2.	Nikal-kadmijeve baterije (Ni-Cd), Nikal-metal hidridne baterije (Ni-MH), redoks protočne baterije (RFB) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	1 sat
3.	Membranski (PEM) gorivni članci – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	3 sata
4.	Alkalijski gorivni članci (AFC), gorivni članci s fosfornom kiselinom (PAFC), s rastopljenim karbonatom (MCFC), s krutim oksidom (SOFC) – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene	1 sat
5.	Membranski (PEM) elektrolizatori – radni uvjeti i karakteristike, mogućnosti primjene, te modeli i sustavi za upravljanje	3 sata
6.	Elektrokemijski kompresori – osnovni princip rada, termodinamika i kinetika elektrodnih reakcija, izvedbe, mogućnosti primjene	2 sata
7.	Hibridni energetski sustavi s elektrokemijskim uređajima za pretvorbu i pohranu energije – problematika upravljanja i dimenzioniranja komponenti sustava, perspektive razvoja	2 sata

	Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe	Broj sati
1.	Upoznavanje s mogućnostima testnih stanica i mjerne opreme za dijagnostička ispitivanja elektrokemijskih uređaja za pretvorbu i pohranu energije u Laboratoriju za nove energetske tehnologije	1 sat
2.	Mjerenje kapaciteta baterije, te unutarnjeg otpora baterije i napona otvorenog kruga	2 sata
3.	Određivanje/procjena stanja napunjenosti baterije mjerenjem struje, napona i temperature	2 sata
4.	Upoznavanje s testnim procedurama za karakterizaciju performansi membranskih gorivnih članaka - snimanje polarizacijske krivulje	2 sata
5.	Upoznavanje s testnim procedurama za karakterizaciju performansi membranskih gorivnih članaka - snimanje elektrokemijskog impedancijskog spektra	2 sata
6.	Upoznavanje s testnim procedurama za karakterizaciju performansi membranskih elektrolizatora - snimanje polarizacijske krivulje	2 sata
7.	Upoznavanje s testnim procedurama za karakterizaciju performansi membranskih elektrolizatora - snimanje elektrokemijskog impedancijskog spektra	2 sata
8.	Upoznavanje s testnim procedurama za karakterizaciju performansi elektrokemijskog kompresora - snimanje polarizacijske krivulje	2 sata