Original title: Výpočtová predikce provozních parametrů kogeneračních jednotek
Translated title: Computational prediction of operating parameters of cogeneration units
Authors: Kašpar, Jakub ; Daxner, Ján (referee) ; Jegla, Zdeněk (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Zaměřením této práce jsou plynové kogenerační jednotky se spalovacím motorem. Cílem je představit a analyzovat predikční model s následnou úpravou a experimentální validací. Tomu předchází náležitý teoretický úvod do problematiky kogeneračních jednotek (KJ). Nejprve je nastíněna role KJ v transformaci současné energetiky, na kterou jsou kladeny stále větší nároky. Dále jsou stručně představeny typy KJ včetně jejich předností. Následuje detailní popis jejich konstrukce společně s faktory ovlivňujícími provozní parametry. Pro pochopení dané problematiky je kladen důraz na popis analytických vztahů z oboru termomechaniky a fyzikální chemie. Současně je také při modelování KJ využito znalostí získaných během studia a vlastních pracovních zkušeností z oblasti výroby kogeneračních jednotek. Výsledný predikční model vykazuje odchylky až 12 % vůči nominálním parametrům. Při validaci experimentálními daty vykazuje odchylku až 31,1 %. Obecně model není vhodný pro přesnou predikci provozních parametrů. Zároveň byl však úspěšně validován v rámci určení trendu závislostí provozních parametrů na koncentraci vodíku v palivu. The focus of this work is on gas-fired combined heat and power (CHP) units with internal combustion engine. The aim is to present and analyse a prediction model with subsequent modification and experimental validation. This is preceded by a proper theoretical introduction to CHP units. First, the role of CHP in the transformation of the contemporary energy sector, which is under increasing demands, is outlined. Next, the types of CHP units are briefly introduced, including their advantages. This is followed by a detailed description of their design together with the factors influencing their operating parameters. For the understanding of the subject, emphasis is placed on the description of analytical relations in the field of thermomechanics and physical chemistry. Furthermore, the modelling of CHP is approached based on knowledge gained during the study and work experience in the field of CHP units. The final adjusted predictive model shows deviations of up to 12 % with respect to the nominal parameters. When validated with experimental data, it shows a deviation of up to 31,1 %. In general, the model is not suitable for accurate prediction of operating parameters. However, it has been successfully validated in determining the trend of the dependence of the operating parameters on the hydrogen concentration in the fuel.
Keywords: cogeneration; Cogeneration unit; combustion engine; energy transformation.; experimental validation; hydrogen; mathematical model; optimization; experimentální validace; kogenerace; Kogenerační jednotka; matematický model; optimalizace; spalovací motor; transformace energetiky.; vodík

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/246684

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-617765


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses