Energetika in okolje

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..

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

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

Znanje in razumevanje:
Razumevanje trajnostnega razvoja in krožnega gospodarstva.
Znanje o klasičnih in alternativnih energijskih tehnologijah.
Razumevanje osnovnih principov delovanja sistemov za konverzijo energije.

• GJERKEŠ, Henrik. Energetika in okolje. Vsako leto posodobljeni zapiski predavanj. https://mitv.ung.si/
• 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. E-gradivo
• ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, JEJČIČ, Neva, TOMŠIČ, Miha, GJERKEŠ, Henrik. Razogljičenje stavb - usposabljanje, prepoznavanje kakovosti in merila za trajnostno gradnjo in prenovo. V: UMBERGER, Marko (ur.). Peter Novak. V Ljubljani: Slovensko društvo za sončno energijo, 2023. Str. 55-60, ilustr. ISBN 978-961-96287-0-6.
• GJERKEŠ, Henrik. Pregled, analiza in predlog alternativne oskrbe z energijo : LDC Letališka Mercator: končna verzija. Ljubljana: Gradbeni inštitut ZRMK, 2021. 32 str., ilustr.
• ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, TOMŠIČ, Miha, GJERKEŠ, Henrik, POTOČAR, Erik. Implementation of the EPBD in Slovenia : status in 2020. [Brussels: European Union, 2021]. 1 spletni vir (1 datoteka PDF (27 str.)), ilustr. E-gradivo
• 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. Katalog
• PRAZNIK, Miha, TOMŠIČ, Miha, ŠKERLEP, Tomaž, JEJČIČ, Neva, KRAPEŽ, Primož, GOSTIČ, Samo, SKOK, Jurij, BROŽIČ, Dušanka, KOS, Jože, KOMEL, Primož, GJERKEŠ, Henrik, et al., PRAZNIK, Miha (urednik). Usposabljanje novih energetskih svetovalcev za delo v mreži ENSVET : gradivo tečaja. Ljubljana: Gradbeni inštitut ZRMK, 2015. 2 zv. (loč. pag.), ilustr. [COBISS.SI-ID 512114715]
• https://interestingengineering.com/
• https://www.nature.com/
• Renewable Energy- A Primer for the Twenty-First Century, Bruce Usher, 2019 2019 Katalog E-gradivo
• Physics and Technology of Sustainable Energy, E. L. Wolf, 2018 Katalog
• G.Boyle, Renewable Energy, Oxford University Press, Oxford, 2003. Katalog E-gradivo

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

Prof. dr. Henrik Gjerkeš. Habilitacijsko področje: strojništvo.
Henrik Gjerkeš iz Ljutomera je diplomiral na Tehniški fakulteti Univerze v Mariboru ter magistriral in l. 1999 doktoriral na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani. Od l. 2006 je zaposlen na Univerzi v Novi Gorici, kjer je nosilec pri 6 predmetih na Poslovno-tehniški fakulteti, Fakulteti za znanosti o okolju in Fakulteti za podiplomski študij, ter član senata, znanstvenega sveta in komisije za študijske zadeve. Od l. 2012 je dodatno zaposlen še na Gradbenem inštitutu ZRMK, kjer vodi dejavnosti na področju trajnostne rabe energije in sodeluje pri številnih domačih in mednarodnih projektih – od strateških do povsem konkretnih reševanj problemov v industriji in lokalnih skupnostih. Med leti 2009 in 2011 je bil minister Vlade Republike Slovenije, odgovoren za lokalno samoupravo, regionalno politiko in črpanje evropskih sredstev. Osnovno področje dela je strojništvo (prenos toplote in procesna tehnika), ki ga je v svoji nelinearni poklicni poti nadgradil z znanjem iz sodobnih trajnostnih tehnologij, krožnosti, obnovljivih virov energije, upravljanja z odpadki, industrijske ekologije in regionalne politike. Je mentor pri 20 zaključenih magistrskih in 8 diplomskih delih. Njegova bibliografija obsega 243 enot, od tega 24 znanstvenih člankov s 128 čistimi citati in h-indeksom 8 (WoS/Scopus, COBISS, september 2024).

Izbrane objave

BERCE, Jure, HADŽIĆ, Armin, MOŽE, Matic, ARHAR, Klara, GJERKEŠ, Henrik, ZUPANČIČ, Matevž, GOLOBIČ, Iztok. Effect of surface wettability on nanoparticle deposition during pool boiling on laser-textured copper surfaces. Nanomaterials. [Online ed.]. Feb. 2024, vol. 14, iss. 3, [article no.] 311, str. 1-17, ilustr. ISSN 2079-4991. [COBISS.SI-ID 184768771]

GJERKEŠ, Henrik. Opredelitev in implementacija krožnega gospodarstva. Geotermija v Pomurju : 21. znanstvena konferenca Pomurska akademija Pomurju. : 24. in 25. november 2023. [COBISS.SI-ID 173814531]

GJERKEŠ, Henrik, JAKIN, Tomaž. Trajnostni učinki povišanja stopnje lokalne energetske samooskrbe pri sistemu daljinskega ogrevanja stavb. Svet strojništva. sep. 2023, letn. 12, št. 1/2, str. 43-49, ilustr. ISSN 1855-6493. [COBISS.SI-ID 166391555]

GJERKEŠ, Henrik, ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, Akademija strojništva 2023, 22. 11. 2023, Ljubljana. Analysis of circular economy implementation in local community. Svet strojništva. 2023, letn. 12, št. 03/06, str. 148-149, ilustr. ISSN 2350-3505. [COBISS.SI-ID 173807107]

ŠIJANEC-ZAVRL, Marjana, JEJČIČ, Neva, TOMŠIČ, Miha, GJERKEŠ, Henrik. Razogljičenje stavb - usposabljanje, prepoznavanje kakovosti in merila za trajnostno gradnjo in prenovo. V: UMBERGER, Marko (ur.). Peter Novak. V Ljubljani: Slovensko društvo za sončno energijo, 2023. Str. 55-60, ilustr. ISBN 978-961-96287-0-6. COBISS.SI-ID 169930755]

MOŽE, Matic, ZUPANČIČ, Matevž, STEINBÜCHER, Miha, GOLOBIČ, Iztok, GJERKEŠ, Henrik. Nanosecond laser-textured copper surfaces hydrophobized with self-assembled monolayers for enhanced pool boiling heat transfer. Nanomaterials. [Online ed.]. Oct. 2022, vol. 12, iss. 22, str. 1-20, ilustr. ISSN 2079-4991. [COBISS.SI-ID 129879555]

MOŽE, Matic, ZUPANČIČ, Matevž, SEDMAK, Ivan, FERJANČIČ, Klemen, GJERKEŠ, Henrik, GOLOBIČ, Iztok. Revisiting the corresponding-states-based correlation for pool boiling critical heat flux. Energies. May 2022, vol. 15, iss. 10, str. 1-19, ilustr. ISSN 1996-1073. [COBISS.SI-ID 107631363]

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. Energy efficient building design and legislation. Paris: RILEM Publications, [2019]. Str. 237-244, ilustr. ISSN 1461-1147. [COBISS.SI-ID 5361915]

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. [Print ed.]. Jan. 2016, vol. 61, str. 127-139, ilustr. ISSN 0140-7007. 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. 2016, vol. 8, no. 10, str. 1-16, ilustr. ISSN 2071-1050. [COBISS.SI-ID 4550139]

GJERKEŠ, Henrik, MALENŠEK, Jože, SITAR, Anže, GOLOBIČ, Iztok. Product identification in industrial batch fermentation using a variable forgetting factor. Control eng. pract.. [Print ed.], Oct. 2011, vol. 19, iss. 10, str. 1208-1215, doi:10.1016/j.conengprac.2011.06.011. [COBISS.SI-ID 11995931]

GOLOBIČ, Iztok, PETKOVŠEK, Jure, GJERKEŠ, Henrik, KENNING, D.B.R. Horizontal chain coalescence of bubbles in saturated pool boiling on a thin foil. Int. j. heat mass transfer. [Print ed.], Dec. 2011, vol. 54, iss. 25/26, str. 5517-5526, doi: 0.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.07.039. [COBISS.SI-ID 11996187]

GOLOBIČ, Iztok, GJERKEŠ, Henrik. Interactions between laser-activated nucleation sites in pool boiling. International journal of heat and mass transfer. [Print ed.]. 2001, vol. 44, no. 1, str. 143-153. ISSN 0017-9310. [COBISS.SI-ID 4009243]

GJERKEŠ, Henrik, GOLOBIČ, Iztok. Pool boiling CHF on a laser heated thin plate. International journal of heat and mass transfer. [Print ed.]. 2000, vol. 43, no. 11, str. 1999-2008. ISSN 0017-9310. [COBISS.SI-ID 3587355]