|
|
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).
|
|
|
Zjednodušený výpočet výměníků tepla pomocí MS Excel
Konečný, Ondřej ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Kilkovský, Bohuslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá v první části rešerší, kde jsou stručně popsány typy výměníků tepla. Další část obsahuje základní vztahy pro výpočet výměníků tepla a také různé přístupy k výpočtům těchto zařízení. Praktická část této práce se zaměřuje na tvorbu výpočtového nástroje, k němu příslušnému manuálu a kontrole funkčnosti na ukázkových příkladech.
|
|
|
Studie systému technologického využití tepla v procesu „waste gas-to-energy“
Beneš, Daniel ; Kilkovský, Bohuslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou koncepčního navrhování systémů technologického využití tepla v průmyslových procesech „waste gas-to-energy“ (WGtE). V úvodu práce je provedeno seznámení s procesy WGtE. Je představen jejich obecný koncept, aparátová skladba a možné provedení výměníků v rámci tohoto systému. V další části práce je představen konkrétní průmyslový případ procesu WGtE, na němž je následně představena a posouzena analytická metoda pro návrh nových jednotek. Následuje část práce, která je věnována tvorbě graficko-výpočtového nástroje pro koncepční návrh systému technologického využití tepla s využitím analytické metody výpočtu. V závěru práce je tento nástroj aplikovaný na případy dvou procesů WGtE pro koncepční návrh optimálního technicko-ekonomického řešení systému technologického využití tepla těchto procesů a dosažené výsledky optimalizace jsou následně zhodnoceny.
|
|
|
Návrhový výpočet výměníku tepla pro chlazení agresivních látek
Kůra, Tomáš ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Kilkovský, Bohuslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem koaxiálního hadicového výměníku tepla. Nejprve jsou představeny dosud známé metody chlazení agresivních látek. Následně je řešena kompatibilita materiálů výměníku s látkami používanými v polovodičovém průmyslu a jakožto i vhodný materiál je podrobněji představen polymer PFA. Práce dále objasňuje přenos tepla, a to jak obecně, tak i konktrétně ve výměnících tepla. Jsou představeny nejen vztahy běžně používané při návrhu výměníků, ale i rovnice pro koaxiální výměníky. Jednotlivé empirické rovnice jsou porovnány s naměřenými daty a na základě toho jsou zvoleny nejvhodnější vztahy pro popis dějů ve zkoumaném výměníku. Následně je v práci popsáno fungování vytvořeného programu ve VBA, který obsahuje tepelný i hydraulický výpočet a pevnostní kontrolu.
|
|
|
Výpočtová predikce provozních parametrů kogeneračních jednotek
Kašpar, Jakub ; Daxner, Ján (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Výpočty kondenzátorů páry
Mifek, Roman ; Kilkovský, Bohuslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovými postupy pro určení součinitele přestupu tepla u kondenzátorů páry. V první části je uveden základní přehled průmyslově využívaných kondenzátorů páry a možný postup pro výběr vhodného typu trubkového kondenzátoru. V další části jsou popsány typy kondenzace a výpočtové vztahy pro určení součinitele přestupu tepla pro různé geometrie trubkových kondenzátorů. V závěrečné části je proveden praktický výpočet kondenzátoru pomocí programu Maple s využitím výše uvedených vztahů. Výsledky získané tímto výpočtem jsou pak porovnány s výsledky získanými profesionálními výpočtovými softwary Chemcad a HTRI.
|
|
|
Design of modular tubular heat exchanger
Marx, Sven ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
The main goal of this thesis is to get acquainted with the process requirements and the design of a cross flow heat exchanger, as well as evaluating the design with the help of simulation software. First the operation conditions for waste heat recovery and general design options are examined and the basic thermal and hydraulic equations are presented. The main part of this thesis concentrates on a modular cross flow tubular heat exchanger proposed for experimental research of the heat recovery and fouling process of the flue gas produced from the combustion of alternative at Brno University of Technology (BUT) at the Institute of Process Engineering (UPI). First the given situation in the testing laboratory is briefly explained. Then the simulation of the proposed heat exchanger design with the software HTRI is described and the results are summarized and compared with the target requirements for the design. The tube-side water flow distribution inside of one of four identical heat exchanger modules is analyzed with the help of CDF software using three different simulation approaches. Two approaches using the k--SST turbulence model and one using the k--Realizable turbulence model are described from generating the CAD model over meshing and setting the boundary condition to running the simulation. In the end the differences between the approaches and results of the flow distribution simulations are discussed.
|
|
| |
|
|
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.
|
host ::
RSS.