|
|
Přenos tepla v zařízeních využívajících solární energii
Hylas, Martin ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Babička Fialová, Dominika (vedoucí práce)
Fotovoltaické panely jsou efektivním zařízením pro přeměnu sluneční energie, pokud jsou vystaveny vysoké intenzitě slunečního záření, s níž se však pojí vysoká teplota okolního prostředí. Vysoká provozní teplota fotovoltaického panelu má negativní vliv na účinnost a životnost zařízení. První část práce představuje současný stav poznání v oblasti aktivních a pasivních metod chlazení fotovoltaických panelů. Hlavními měřítky pro hodnocení efektivnosti chladících systémů je míra ochlazení a navýšení výkonu fotovoltaického modulu. Z rešerše vyplývá, že podpůrnými systémy je možné docílit výrazného omezení teplotních vlivů, ale na základě dosavadní experimentální činnosti není jednotný pohled na aplikovatelnost chladících zařízení v praxi. Investiční a provozní náklady jsou významnou bariérou k využití těchto systémů pro širokou veřejnost. Možným řešením, jak efektivně vyrábět elektrickou energii a utilizovat jinak mařené teplo, je propojení funkcí fotovoltaických panelů a solárních termálních kolektorů do hybridních fotovoltaicko-tepelných kolektorů. Nedílnou součástí těchto zařízení je trubkový distribuční systém. Z konstrukčního hlediska se jedná o jednoduché systémy, přirozeně podléhající nerovnoměrné distribuci pracovního média, což má za následek pokles účinnosti celého zařízení. V druhé části práce je ověřena funkčnost analytických modelů k predikci distribuce pracovního média v distribučním systému typu K. Z výsledků porovnání predikovaných dat s experimentálně naměřenými hodnotami vyplývá, že predikční schopnost analytických modelů je silně závislá na metodice stanovení hodnoty hydraulického odporu (místních ztrát).
|
|
|
Termoregulačního generátor pro malý spalovací kotel
Kováč, Samuel ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jecha, David (vedoucí práce)
S rastúcimi požiadavkami na plnosť využitia tepla, ktoré je produkované rastie aj snaha o využitie odpadového tepla. Jednou z možností ako takéto teplo využiť je priama premena tepelnej energie na elektrickú. K tomuto účelu slúži zariadenie nazývané termoelektrický generátor (TEG). V dnešnej dobe sa nachádzajú v skôr stále rozvojovej časti ich existencie. Limitujúcim faktorom je účinnosť doposiaľ známych termoelektrických materiálov. Napriek tomu táto technológia nachádza svoje využitia v praxi. Táto práca sa zaoberá základnými princípmi termoelektrickej premeny, doposiaľ objavenými materiálmi a ich účinnosťou a v neposlednom rade aplikáciou TEG v splyňovacom kotli na kusové drevo. Hlavnom myšlienkou projektu prebiehajúcom v spolupráci VUT a Ecoscroll je vývoj malého spaľovacieho zariadenia, kotla pre domácnosť na drevné palivo s ručným prikladaním, ktorý by spĺňal emisné parametre smernice o Ekodesignu 2009/125/ES, schopného fungovať nezávisle na pripojení ku elektrickej sieti.
|
|
|
Využití přírodních zdrojů pro zahradní skleník
Šplíchal, Jan ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce provádí analýzu potenciálu využití přírodních zdrojů, konkrétně slunečního záření a dešťové vody, pro zahradní skleníky různých velikostí, pomocí vlastních vytvořených bilančních výpočtových nástrojů a jimi provedených výpočtů s využitím dostupných meteorologických dat. Současně práce podává ucelený přehled technologických možností fotovoltaických a závlahových systémů v kontextu zahradních skleníků. Z výsledků provedených výpočtů vyplývá, že vhodně navržená technologická řešení mohou efektivně zajistit dostatek elektrické energie a vody pro autonomní funkci systému. U menších skleníků postačuje pro běžný sezónní provoz jednoduchý fotovoltaický systém s jedním panelem plochy asi 0,5 m2 a baterií s kapacitou 300 Wh. Pro středně velké a větší skleníky je nutné zvážit optimální počet panelů a baterií vzhledem k provozním potřebám a délce sezóny, počet panelů a baterií je ale i v tomto případě přijatelný. U závlahového systému je důležité zohlednit kapacitu sudu, která by měla být přiměřená k způsobu využití vody. Při uvažovaném primárním využití kapénkové závlahy pak provedené analýzy ukazují, že by měla postačovat i pro potřeby větších skleníků kapacita sudu 100 litrů.
|
|
|
Termoelektrický generátor pro zplyňovací kotel
Kováč, Samuel ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jecha, David (vedoucí práce)
With growing demands for the full use of the heat that is produced, the effort to use waste heat is also growing. One of the ways to use such heat is the direct conversion of thermal energy into electrical energy. A device called a thermoelectric generator (TEG) is used for this purpose. Nowadays, they are in a rather still developing part of their existence. The limiting factor is the efficiency of the thermoelectric materials known so far. Nevertheless, this technology finds its uses in practice. This work deals with the basic principles of thermoelectric conversion, the materials discovered so far, their efficiency and, last but not least, the application of TEG in a gasification boiler for lump wood. The main idea of the project, carried out in cooperation between BUT and Ecoscroll, is the development of a combustion device that could function without a permanent connection to the electrical network, or the optimization of the electrical input of such a device. The gasification boiler is chosen for the reason that, by its very nature, it requires low electrical power.
|
|
|
Optimalizace vnitřní geometrie deskového fotobioreaktoru
Hlaváč, Ivan ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Rebej, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na optimalizaci deskového fotobioreaktoru. Optimalizace byla provedena s využitím CFD výpočtů a plánovaného experimentu. CFD model použitý k optimalizaci byl před provedením experimentu validován s reálnými experimentálními daty. Během CFD výpočtů byly sledovány hydrodynamické parametry ovlivňující výtěžnost mikrořas. Konkrétně se jednalo o parametry: zvednutí plynu, rychlost plynu, turbulentní kinetická energie, poměr mrtvých zón, koeficient přestupu hmoty, mezifázové rozhraní a smykové napětí. Porovnán byl fotobioreaktor s míchadlem a s kolmými přepážkami. Při použití míchadla hydrodynamické parametry dosahovaly vyšších hodnot. Přepážky byly vyhodnoceny jako vhodnější pro mikrořasy citlivější na smykové napětí.
|
|
|
Moderní technologické prvky pro trubkové výměníky tepla
Plánková, Tereza ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je seznámení se s moderními technologickými prvky používanými v současnosti u trubkových výměníků tepla se svazkem trubek v plášti v trubkovém a mezitrubkovém prostoru, provedení tepelně-hydraulického výpočtu vybraných prvků a porovnání tepelně-hydraulických vlastností s klasicky používanými konkurenčními technologickými prvky. Práce se zabývá především přepážkami typu EM baffle v mezitrubkovém prostoru a pasivními vířiči typu zkroucený pásek (a jeho úpravami) a vinutý drát v trubkovém prostoru. Teoretická část je zaměřena na seznámení s klasickými technologickými prvky u trubkových výměníků tepla a se základními tepelně-hydraulickými výpočty, praktická pak na seznámení se s moderními prvky a tepelně-hydraulický výpočet vybraných prvků. Tyto výpočty jsou poté porovnány s výsledky tepelně-hydraulického výpočtu podobných prvků.
|
|
|
Prediction and experimental evaluation of the performance of a Z-type distribution system
Polcsák, Jakub ; Rebej, Miroslav (oponent) ; Babička Fialová, Dominika (vedoucí práce)
The purpose of this work was to find a suitable calculation method for predicting the function of distribution systems in the design calculations of process and energy equipment. In particular, it aimed at describing the distribution of the working fluid flow in a dividing distribution system and a combined Z-type distribution system (with nozzles located parallel to opposite sides of the system). Analytical and CFD calculation tools validated by data from the performed physical experiments were used in this work. In the CFD method, the prediction of the dividing flow was performed for full 3D and simplified 2D geometry of Z-type distribution systems. The carried-out analyzes show that the prediction of the distribution system function obtained by both analytical and numerical approaches is accurate enough. The relative difference between the experimental and computational relative standard deviations did not exceed 9 %. The main disadvantage of 3D CFD analysis, especially concerning the purpose of the intended application, i.e., the inclusion of a distribution model in a complex modeling system for the initial design of heat transfer equipment, was the extremely long computational time. Analytical models appear to be a reasonable compromise between the accuracy of the flow distribution prediction and the computational times.
|
|
|
Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek
Babička Fialová, Dominika ; Dohnal, Miloslav (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
U zařízení na výměnu tepla s hustými svazky trubek je potřeba zajistit rovnoměrné rozdělení pracovní látky napříč svazkem, aby se předešlo různým provozním potížím. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění v trubkovém prostoru těchto zařízení. CFD simulace byly provedeny u sady různých systémů s distribucí do prostředí s konstantním tlakem. Jednotlivé modely se lišily hustotou svazku, jeho velikostí, uspořádáním a průměry jednotlivých trubek. Pracovní látkou byl ve většině případů vzduch, nicméně část modelů byla testována také s vodou. Analýzou dat získaných ze simulací v programu ANSYS Fluent byl dále zkoumán vliv zmíněných parametrů na nerovnoměrnost rozdělení toku a na tlakovou ztrátu ve svazku. Regresní model nezamítl na standardní hladině významnosti hypotézu závislosti nerovnoměrnosti distribuce toku na hustotě a velikosti svazku a plošné hustotě výtoku. V případě tlakových ztrát pak byly zamítnuty všechny parametry kromě plošné hustoty výtoku.
|
|
|
Efektivní využití odpadního tepla pomocí intenzifikace tepelného zařízení
Cejpek, Ondřej ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou využití odpadního tepla. V teoretické části jsou rozebrány možné zdroje odpadního tepla, jeho členění a využití a dále jsou zde popsány standardní zařízení na jeho využití, tedy výměníky tepla. V posledním oddílu teoretické části jsou popsány možné metody intenzifikace tepelného zařízení. Praktická část se zaměřuje na návrh výměníku tepla s hladkými trubkami a trubkami žebrovanými plnými žebry a segmentovými žebry. Jsou zde popsány vztahy a postupy pro výpočet a návrh těchto výměníků tepla. Závěrem práce je provedena volba nejvhodnější varianty pro zadaný průmyslový případ.
|
|
|
Tok látek v nestandardních procesních a energetických zařízeních
Chýlek, Martin ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
Distribuce tekutiny je důležitá v zařízeních obsahujících svazky trubek s omezeným počtem řad, neboť zajišťuje správnou funkci zařízení a někdy je specifická distribuce nutná k zajištění správného fungování technologie. Tato práce se zaměřuje na analýzu toku v takových zařízeních pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD). Pro analýzu těchto systémů byly vytvořeny geometrické modely s různými počty řad trubek a různě dlouhými perforovanými částmi. Analýza prokázala výrazný vliv uspořádání vtokových a výtokových hrdel spolu s uspořádáním trubek v trubkovém svazku a jejich počtem. Dále byl vytvořen zjednodušený 1D model využívající koeficient nárůstu statického tlaku, který disponuje výrazně kratšími výpočetními časy. Bylo provedeno porovnání výsledků 1D modelu a CFD výpočtů za účelem stanovení odchylky obou modelů a stanovení jejich použitelnosti.
|
host ::
RSS.