Poslovno-tehniška fakulteta

Energetika in okolje

Predmet se izvaja v programu:
Študijski program prve stopnje Gospodarski inženiring

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je študente naučiti osnovno razumevanje povezav med naravoslovjem in tehnologijami, ki jih uporabljamo pri klasičnih, alternativnih in možnih bodočih z energijo povezanih sistemih. Predmet podaja razumevanje medsebojnih zvez med energijskimi tehnologijami ter socialnimi in okoljskimi vprašanji.

Poseben poudarek je na razumevanju osnovnih pojmov in zakonitosti s področja tehnologij z obnovljivimi viri.

Obravnavana problematika je dopolnjena s številnimi praktičnimi primeri in ekskurzijo. Študentje v okviru predmeta pripravijo seminar, ki podrobneje osvetli eno izmed obravnavanih problematik.

Študenti pridobijo naslednje kompetence:

- Varno, okoljsko prijazno, zanesljivo in ekonomično upravljanje z energijskimi sistemi v kontekstu trajnostnega razvoja..

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

Za uspešno osvajanje snovi je potrebno predhodno znanje, ki ga študentje pridobijo pri predmetih: Tehniška matematika, Tehniška fizika, Inženirska kemija.

Vsebina

1. Uvod

  • Pregled učne snovi in študijskega gradiva
  • O tem kako študiramo predmet
  • Spletne strani v povezavi s predmetom

2. Trajnost in trajnostni razvoj

  • Definicije
  • Interdisciplinarni pogled na energetiko
  • Rast prebivalstva in migracije
  • Biokapaciteta in ogljični odtis
  • Globalne spremembe klime
  • Tanjšanje ozonske plasti
  • Odpadki
  • Ostali globalni vplivi in ogrožanja
  • Strategije trajnostnega razvoja
  • Krožno gospodarstvo

3. Energijske tehnologije s fosilnimi gorivi

  • Iskanje fosilnih goriv, proizvodnja in shranjevanje
  • Premog
  • Nafta
  • Zemeljski plin
  • Alternativna fosilna goriva
  • Tehnologije izgorevanja in termoelektrarne
  • Kogeneracija
  • Visokotemperaturni toplotni in električni sistemi
  • Svet, Evropa in Slovenija

4. Energijske tehnologije z obnovljivimi viri

  • Hidroelektrična energija
  • Izkoriščanje valovanja morja
  • Izkoriščanje bibavice
  • Izkoriščanje toplote morja
  • Izkoriščanje vetra
  • Izkoriščanje biomase
  • Izkoriščanje geotermalne energije
  • Fotovoltaika
  • Tehnologije povezane z vodikom
  • Izkoriščanje solarne energije za proizvodnjo elektrike
  • Izkoriščanje solarne energije za ogrevanje

5. Osnove jedrskih tehnologij

6. Raba energije – industrija

  • Kontrola procesov in energijski management
  • Integracija procesov
  • Sistemi s prilagodljivo hitrostjo

7. Raba energije – stavbe

  • Skoraj nič-energijske stavbe
  • Pasivni, hibridni in nizkoenergijski sistemi hlajena
  • Dnevna svetloba in pasivni solarni sistemi
  • Okna in zasteklitve
  • Ventilacija
  • Umetna svetloba
  • Sistemi za upravljanje z zgradbami

8. Raba energije – transport

  • Nove tehnologije motorjev z notranjim izgorevanjem
  • Projektiranje vozil in novi materiali
  • Gorivne celice
  • Alternativna vozila
  • Transport in urejanje prometa

9. Varčevanje z energijo na podlagi ohranjanja

  • Ogrevanje in prezračevanje
  • Toplotne črpalke
  • Izolacija
  • Osvetljava

10. Varčevanje z energijo na podlagi recikliranja

11. Energetski menedžment

  • Vloga energetskih menedžerjev
  • Energetski menedžment na nivoju družine
  • Energetski menedžment na nivoju podjetja
  • Energetski menedžment v Sloveniji, Evropi in Svetu
  • Zakonodaja: odpadki, okolje, emisije,...

12. Energijske tehnologije prihodnosti

  • Uvod
  • Stran konverzije
  • Stran porabe

13. Seminar

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Razumevanje trajnostnega razvoja in krožnega gospodarstva.

Znanje o klasičnih in alternativnih energijskih tehnologijah.

Razumevanje osnovnih principov delovanja sistemov za konverzijo energije.

Temeljna literatura in viri

  • Izbrano gradivo na strani Ministrstva za infrastrukturo
  • Renewable Energy- A Primer for the Twenty-First Century, Bruce Usher, 2019
  • Social Science Theory for Environmental Sustainability – A Practical Guide, Marc J. Stern, 2018
  • Physics and Technology of Sustainable Energy, E. L. Wolf, 2018
  • Circular economy series, Ellen MacArthur Foundation, https://www.ellenmacarthurfoundation.org/ publications#!/~/, 2019
  • G.Boyle, Renewable Energy, Oxford University Press, Oxford, 2003.
  • Izbrano gradivo EC Directorate General for Energy (DG XVII).
  • Izbrane spletne strani.

Načini ocenjevanja

  • Pisni izpit • Javna predstavitev in zagovor seminarja. 70/30

Reference nosilca

Pridr. prof. dr. Henrik Gjerkeš, rang izr. prof. habilitiran za področje strojništva.

Biografija: Henrik Gjerkeš je diplomiral na Tehniški fakulteti Univerze v Mariboru. Magistriral in leta 1999 doktoriral je na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani, kjer je bil zaposlen kot raziskovalec in asistent do leta 2006, ko se je kot znanstveni sodelavec in univerzitetni profesor – docent zaposlil na Poslovno-tehniški fakulteti in Fakulteti za aplikativno naravoslovje Univerze v Novi Gorici. Znanstveno-raziskovalno delo dopolnjuje s sodelovanjem pri domačih in mednarodnih projektnih aktivnostih s področja trajnostnega razvoja in inovativnih sistemov za rabo obnovljivih virov energije, v sodelovanju z gospodarstvom, lokalnimi in regionalnimi skupnostmi, nevladnimi organizacijami in/ali vladnimi službami. Od leta 2009 do 2011 je bil minister v vladi Republike Slovenije, odgovoren za lokalno samoupravo in regionalni razvoj. Od leta 2011 je zaposlen na Univerzi v Novi Gorici in na Gradbenem inštitutu ZRMK v Ljubljani.

Vloga: Henrik Gjerkeš je nosilec predmeta Uvod v sodobne tehnološke sisteme in Energetika in okolje na Poslovno-tehniški fakulteti in predmeta Postopki optimatizacije v varstvu okolja na Fakulteti za znanosti o okolju. Je mentor številnim diplomantom in član komisije za študijske zadeve na Poslovno-tehniški fakulteti.

Področja dela in raziskovanja: prenos toplote, procesna tehnika, trajnostni razvoj, obnovljivi viri energije, učinkovita raba energije, okoljske tehnologije, merilne tehnike, sodobni tehnološki sistemi, regionalni razvoj, evropska kohezijska politika.

Izbrane objave:

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, GJERKEŠ, Henrik. Sustainable energy networks : a hub for nearly zero energy buildings : presented at 3rd International Exergy, Life Cycle Assessment, and Sustainability Workshop & Symposium (ELCAS-3), 07-09 July, 2013, Nisyros, Greece. Nisyros: ELCAS-3, 9. jul. 2013. [COBISS.SI-ID 2911483]

Energetska učinkovitost in energetska izkaznica stavb. ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, BUTALA, Vincenc, GALONJA, Saša, KAPLAR, Jože, KUNIČ, Roman, MEDVED, Sašo, POTOČAR, Erik, PRAZNIK, Miha, PREK, Matjaž, SELAN, Boris, TOMŠIČ, Miha, ZUPAN, Matjaž, KOPORČIČ, Darko, PRAVIČEK, Maja, GRABNER, Sabina, GROŠETA, Robert, GJERKEŠ, Henrik. Maribor: Forum Media, 2010-2013. ISSN 1855-9670. [COBISS.SI-ID 252656384]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, STEGNAR, Gašper, GJERKEŠ, Henrik. Demonstration of the nearly zero energy building concept. Journal of geoscience and environment protection, ISSN 2327-4336, 2015, vol. 3, no. 6, str. 45-54, ilustr., doi: 10.4236/gep.2015.36008. [COBISS.SI-ID 4026875]

GJERKEŠ, Henrik. Sodobne tehnologije za uporabo biomase in transformiranje odpadkov v energijo. V: PRAZNIK, Miha (ur.), PRAZNIK, Miha. Priročnik za usposabljanje energetskih svetovalcev : publikacija ob strokovnem usposabljanju energetskih svetovalcev za delo v mreži ENSVET. Ljubljana: Gradbeni inštitut ZRMK. 2015, str. 238-244, ilustr. [COBISS.SI-ID 512102427]

GJERKEŠ, Henrik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Stroškovni in okoljski učinki tipičnih sistemov generacije toplote. V: PRAZNIK, Miha (ur.), PRAZNIK, Miha. Priročnik za usposabljanje energetskih svetovalcev : publikacija ob strokovnem usposabljanju energetskih svetovalcev za delo v mreži ENSVET. Ljubljana: Gradbeni inštitut ZRMK. 2015, str. 258-262, ilustr. [COBISS.SI-ID 512102683]

PETKOVŠEK, Jure, HENG, Yi, ZUPANČIČ, Matevž, GJERKEŠ, Henrik, CIMERMAN, Franc, GOLOBIČ, Iztok. IR thermographic investigation of nucleate pool boiling at high heat flux. International journal of refrigeration, ISSN 0140-7007. [Print ed.], Jan. 2016, vol. 61, str. 127-139, ilustr., doi: 10.1016/j.ijrefrig.2015.10.018. [COBISS.SI-ID 14351643]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, STEGNAR, Gašper, RAKUŠČEK, Andraž, GJERKEŠ, Henrik. A bottom-up building stock model for tracking regional energy targets : a case study of Kočevje. Sustainability, ISSN 2071-1050, 2016, vol. 8, no. 10, str. 1-16, ilustr. http://dx.doi.org/10.3390/su8101063, doi: 10.3390/su8101063. [COBISS.SI-ID 4550139]

GJERKEŠ, Henrik, MIRTIČ, Mihael, STEGNAR, Gašper, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Spremljanje delovanja napredno načrtovane skoraj ničenergijske večstanovanjske stavbe. V: PETELIN-VISOČNIK, Barbara (ur.), MERŠE, Stane (ur.). Energetska učinkovitost – največji evropski vir energije : [zbornik]. Ljubljana: Časnik Finance. 2016, str. 42-50, ilustr. http://beta.finance-on.net/files/2016-04-15/Zbornik-DE-2016.pdf. [COBISS.SI-ID 4281851]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, STEGNAR, Gašper, RAKUŠČEK, Andraž, GJERKEŠ, Henrik. Bottom-up modelling of continuous renovation and energy balance of existing building stock : case study Kočevje. V: PATTERSON, Jo (ur.). Proceedings of the international conference “Smart energy regions”, Cardiff, UK, 11th and 12th February 2016 : COST Action TU1104. Cardiff (UK): The Welsh School of Architecture, Cardiff University. cop. 2016, str. 254-266, ilustr. http://smart-er.eu/sites/default/files/attachments/Proceedings%20of%20the%20international%20conference%20Smart%20Energy%20Regions_0.pdf. [COBISS.SI-ID 4221435]

GJERKEŠ, Henrik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, RAPINA, Tetiana. Cost and energy efficient modernization of school buildings in Ukraine = Stroškovno in energetsko učinkovita prenova šolskih stavb v Ukrajini. Svet strojništva, ISSN 2350-3505, mar. 2016, letn. 5, št. 1, str. 14-21, ilustr. http://www.zveza-zsis.si/attachments/ article/77/svet_strojnistva_mar16.pdf. [COBISS.SI-ID 4244475]

GJERKEŠ, Henrik, ILC, Slavica. Primerjalna analiza življenjskega cikla prečno lepljenega lesa v proizvodni fazi = Comparative production phase life cycle assessment of cross-laminated timber. Svet strojništva, ISSN 1855-6493, sep. 2016, letn. 5, št. 2, str. 4-10, ilustr. [COBISS.SI-ID 14897179]

GJERKEŠ, Henrik, PISK, Valter, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Energetska samooskrba v krožnem gospodarstvu : primer občine Kočevje. V: PAPLER, Drago. Priložnosti na področju energije in energetike, ki jih prinaša celovito upravljanje z energijo. Kranj: Gorenjske elektrarne. 2016, [7] str. [COBISS.SI-ID 5012987]

GJERKEŠ, Henrik. Celovita analiza stroškov za ogrevanje stavb. Varčujem z energijo : svetovalec, feb.-mar. 2017, let. 10, št. 53, str. 56-57, ilustr. [COBISS.SI-ID 5002747]

GJERKEŠ, Henrik, TOMŠIČ, Miha, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Zelena energija za trajnostni razvoj. EGES : energetika, gospodarstvo, ekologija Slovenije. jun./jul./avg. 2018, leto 22, [št.] 3, str. 57-59, ilustr. ISSN 1408-2667. [COBISS.SI-ID 5410555]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, GJERKEŠ, Henrik, JAĆIMOVIĆ, Marko, JEJČIČ, Neva. Sodobni pristop k energetski prenovi stavb. EGES : energetika, gospodarstvo, ekologija Slovenije. sep./okt. 2018, leto 22, [št.] 4, str. 66-69, ilustr. ISSN 1408-2667. [COBISS.SI-ID 5410811]

GJERKEŠ, Henrik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Upravljanje z energijo : implementacija Uredbe o upravljanju z energijo v javnem sektorju. Gradbenik : revija za gradnjo, sanacije in gradbene materiale. apr. 2018, letn. 22, št. 4, str. 58-59, ilustr. ISSN 1408-1725. [COBISS.SI-ID 5411067]

GJERKEŠ, Henrik, TOMŠIČ, Miha, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Obnovljivi viri energije kot razvojna priložnost za lokalne skupnosti. Gradbenik : revija za gradnjo, sanacije in gradbene materiale. jun. 2018, letn. 22, št. 6, str. 32-33, ilustr. ISSN 1408-1725. [COBISS.SI-ID 5411579]

GJERKEŠ, Henrik, TOMŠIČ, Miha, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana. Zelena energija za trajnostni razvoj. EGES : energetika, gospodarstvo, ekologija Slovenije. jun./jul./avg. 2018, leto 22, [št.] 3, str. 57-59, ilustr. ISSN 1408-2667. [COBISS.SI-ID 5410555]

GJERKEŠ, Henrik. Renewables in buildings and local communities : buildings energy efficiency : predavanje na Veleučilištu u Slavonskom Brodu, 2. 9. 2019. [COBISS.SI-ID 40679683]

21. ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, JEJČIČ, Neva, TOMŠIČ, Miha, GJERKEŠ, Henrik, ZUPANČIČ, Luka, DOLINŠEK, Blaž, JORDAN, Sabina, KNEZ, Friderik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana (urednik), GJERKEŠ, Henrik (urednik). D1 Poročilo o posvetovalnih delavnicah z deležniki o kazalnikih trajnostne gradnje : LIFE IP CARE4CLIMATE (LIFE17 IPC/SI/000007). Ljubljana: Gradbeni inštitut ZRMK: Zavod za gradbeništvo Slovenije, 2019. 75 str., ilustr. https://www.care4climate.si/sl/o-projektu/podrocja-aktivnosti-projekta/trajnostna-gradnja-in-ucinkovita-raba-energije-v-stavbah-in-podjetjih#dokumenti. [COBISS.SI-ID 40830979]

STRNIŠA, Erna (oseba, ki intervjuva), POTOČAR, Erik (intervjuvanec), VENDRAMIN, Mojca (intervjuvanec), GJERKEŠ, Henrik (intervjuvanec). Kdaj se bomo v Sloveniji ogrevali na okolju prijazen način?. Ljubljana: Radiotelevizija Slovenija javni zavod, 2019. 1 spletni vir (1 zvočna datoteka (55 min, 23 sek)). Studio ob 17:00. https://radioprvi.rtvslo.si/2019/10/studio-ob-17-00-124/. [COBISS.SI-ID 40702467]

GJERKEŠ, Henrik (intervjuvanec), ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana (intervjuvanec). Hiše prihodnosti : prihodnost je že tukaj. Delo in dom. [Spletna izd.]. 19. apr. 2019. ISSN 2591-1538. https://deloindom.delo.si/energija-in-okolje/energijska-ucinkovitost/hise-prihodnosti-prihodnost-je-ze-tukaj. [COBISS.SI-ID 40694531]

GJERKEŠ, Henrik. Toplotne črpalke v kontekstu trajnostnega ogrevanja v Sloveniji. V: UMBERGER, Marko (ur.). Toplotne črpalke : revija. Ljubljana: UM svetovanje, 2019. Str. 39-44, ilustr. [COBISS.SI-ID 40382723]

TOMŠIČ, Miha, GJERKEŠ, Henrik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, BAČLIJA BRAJNIK, Irena, PREBILIČ, Vladimir. Potentials and limitations of local fiscal policies as instruments for sustainable development in Slovenia. V: BAGARIĆ, Marina (ur.). Energy efficient building design and legislation, (RILEM proceedings, ISSN 1461-1147, 128). Paris: RILEM Publications. [2019], str. 237-244, ilustr. http://www.grad.unizg.hr/_download/repository/2_EEBDL_Proceedings_FINAL.pdf. [COBISS.SI-ID 5361915]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, JEJČIČ, Neva, GJERKEŠ, Henrik, JAĆIMOVIĆ, Marko, VARŠEK, Damjana. O stavbah po letu 2020. EGES : energetika, gospodarstvo, ekologija Slovenije. 2019, leto 23, št. 3, str. 91-95, ilustr. ISSN 1408-2667. [COBISS.SI-ID 40733187]

GJERKEŠ, Henrik. Koncept krožnega gospodarstva, gradbeništvo in primer občine Kočevje. V: VOLFAND, Jože (ur.), et al. Prehod v trajnostno gradnjo in življenjski cikel stavbe : priročnik za krožno gospodarstvo. Celje: Fit media, 2020. Str. 56-61, ilustr. ISBN 978-961-6283-60-1. [COBISS.SI-ID 40348931]

Univerzitetna koda predmeta: 1GI032

Letnik: 2

Semester: 2

Nosilec predmeta:

Predavatelj:

Asistent:

ECTS: 6

Obseg:

  • Predavanja: 45 ur
  • Vaje: 15 ur
  • Samostojno delo: 90 ur

Vrsta predmeta: obvezni

Jeziki: slovenski

Metode poučevanja in učenja:
• predavanja • učenje v razpravi • študije primerov • reševanje konkretnih primerov • individualno projektno delo • predstavitev seminarja ostalim študentom