|
|
Analýza účinnosti kaskády tepelných čerpadel
Miklas, Václav ; Hejčík, Jiří (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na analýzu reálné provozní účinnosti tepelných čerpadel vzduch-voda. První část prezentuje úvod do problematiky tepelných čerpadel včetně přehledu aktuálně se rozvíjejících technologií. Hlavní část práce tvoří případová studie, která se zabývá analýzou účinnosti kaskády čtyř tepelných čerpadel vzduch-voda. Hlavním výstupem práce je vyhodnocení dat z měření na reálném zdroji. Případová studie však zahrnuje také teoretickou formulaci faktorů, které COP v analyzovaném případě ovlivňují. Výsledkem vyhodnocení jsou průměrné hodnoty COP ve vybraném období, zahrnující analýzu vybraných provozních podmínek a srovnání COP s teoretickými hodnotami. Na základě provedené analýzy je v závěru práce zformulováno několik doporučení pro dosaţení vyšší provozní účinnosti kaskády.
|
|
|
Moderní přístupy ke snižování spotřeby energie v průmyslových procesech
Lauterbach, David ; Miklas, Václav (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá metodami snižování spotřeby energie v průmyslových procesech, jejich kategorizací, hodnocením z pohledu praktické aplikovatelnosti a formulací vodítek pro správnou volbu metody. Úvodem je představena problematika zlepšování procesů a možné metody, které se v současné době využívají. Dále jsou představeny tři vybrané metody (Pinch analýza, Debottlenecking a Energetický managment), které jsou velmi často využívány pro zlepšování průmyslových procesů. U metod jsou uvedeny případové studie, zhodnocení a základní vodítka pro jejich volbu. V poslední části je představen plán Evropské unie Zelená dohoda pro Evropu a potenciál vybraných metod k naplnění jeho požadavků. Tato práce se především zaměřuje na seznámení se s problematikou zlepšování průmyslových procesů, vybranými metodami a tím, jak mohou tyto metody přispět k naplnění aktuálních plánů EU v oblasti energetické a environmentální udržitelnosti.
|
|
|
Výroba biometanu v bioplynových stanicích
Matoušek, Jakub ; Miklas, Václav (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje výrobě biometanu v bioplynových stanicích. V úvodní části je představen provoz bioplynové stanice, její vstupy, komponenty a produkty. Hlavní část práce se zabývá perspektivou biometanu v České republice a Evropě a progresivními technologiemi pro úpravu bioplynu na biometan. U každé metody upgradu je uveden základní princip, přednosti a nedostatky. Mezi běžné technologie na úrovni komerční připravenosti patří vysokotlaké čištění vodou, fyzikální absorpce organickými rozpouštědly, chemické čištění, adsorpce kolísáním tlaku a membránová separace. Zmíněné způsoby zušlechťování bioplynu jsou zhodnoceny a porovnány s ohledem na jejich praktickou využitelnost v prostředí ČR.
|
|
|
Potenciál tepelných čerpadel pro využití odpadního tepla v interiérech malých a středních podniků
Valachovič, Filip ; Miklas, Václav (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Problémy spojené so životným prostredím a vysoký nárast cien energií v poslednej dobe nútia spoločnosť hľadať sofistikovanejšie a úspornejšie riešenia z hľadiska spotreby energie. Dôsledkom toho sa tak začínajú viac a viac využívať obnoviteľné zdroje energie a odpadové teplo. Predmetom výskumných prác sa stávajú aj zdroje odpadového tepla, ktoré doteraz zostávali mimo oblasť záujmu, ako je napríklad odpadové teplo obsiahnuté vo vzduchu interiérov priemyselných podnikov. Toto odpadové teplo ma bezpochyby potenciál v mnohých odvetviach priemyselného sektoru. Využitie odpadového tepla zakaždým doplňuje istá technológia. Z hľadiska prevádzkových nákladov i vplyvu na životné prostredie, sa zdá byť prívetivým riešením tepelné čerpadlo. Hlavným cieľom predkladanej práce je posúdenie aplikačného potenciálu tepelných čerpadiel pre využitie odpadového tepla obsiahnutom vo vzduchu interiérov malých a stredných priemyselných podnikov. Pričom prvá časť práce sa zaoberá prehľadom dostupných technológií pre využitie odpadového tepla, úvodom do tepelných čerpadiel, ďalej je rozoberaná problematika spojená s tepelnou záťažou priemyselných objektov a vzhľadom k možnosti využitia tepelného čerpadla k chladeniu interiéru je pozornosť venovaná tiež hygienickým požiadavkám na kvalitu vnútorného prostredia. V druhej časti práce je predstavený koncepčný návrh integrácie tepelného čerpadla do vybranej prevádzky – priemyselnej práčovne. Metodika riešenia pozostáva z výberu a analýzy prevádzky z hľadiska tepelnej energie, návrhu tepelného čerpadla, ekonomickej analýzy a zhodnotenia dosiahnutých výsledkov. Aktuálne dostupné odpadové teplo vo vzduchu vyšetrovanej práčovne odpovedá 37 kJ a tepelná záťaž odpovedá výkonu 526 kW. Minimálny tepelný výkon tepelného čerpadla pre ohrev 4,3 m3 vody za hodinu odpovedá 170 kW pri príkone kompresora približne 23 kW. Týmto parametrom, súčasným cenám energií, odhadovanej investícii vo výške 1,5 milióna Kč a porovnaní s ohrevom vody spaľovaním zemného plynu bola stanovená návratnosť necelých 6 mesiacov. Vzhľadom k súčasným cenám energií možno konštatovať, že tepelné čerpadlo v danom prípade predstavuje optimálne riešenie. Je prekvapivé, že zatiaľ žiadna práca na toto téma nevznikla a možno konštatovať, že diplomová práca predkladá zcela unikátne riešenie s vysokým potenciálom nie len v práčovníckom procese.
|
|
|
Integrace technologie pro zahušťování digestátu v bioplynové stanici
Miklas, Václav ; Touš, Michal (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Zaměřením této práce je zahušťování digestátu v bioplynové stanici. První část prezentuje přehled bioplynové technologie v ČR. Do tohoto spadá také rozsáhlý popis problematiky využití odpadního tepla a nakládání s digestátem v bioplynových stanicích. Na základě této části byla vybrána technologie pro zahušťování digestátu – vícestupňová mžiková destilace. Hlavní část práce spočívá v integraci vybraného zahušťovacího zařízení do bioplynové stanice. Pro tento účel byl využit programovací jazyk Python. Nejprve byl vytvořen komplexní matematický model bioplynové stanice věnující se zejména materiálové a energetické bilanci. Následně byl naprogramován také výpočtový model samotné vícestupňové mžikové odparky. Za využití analýz vlivu vstupních parametrů byl navržen postup pro integraci odparky do procesu a provedeno rozšíření modelu bioplynové stanice o toto zařízení. Stěžejním výstupem je technicko-ekonomická analýza, ve které je na případové studii demonstrován vliv ceny za dopravu digestátu a výkupní ceny elektřiny na návratnost investice do odparky. Výsledky této analýzy naznačují výhodnost pořízení MSF spíše pro BPS bez dotované výkupní ceny elektřiny. Naproti tomu u starších zařízení s dotovanou výkupní cenou elektřiny se návratnost investice jeví jako možná pouze u velmi dlouhých dopravních vzdálenosti digestátu.
|
|
|
Metody řízení pH odpadních vod
Picka, Marek ; Vondra, Marek (oponent) ; Miklas, Václav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zpočátku zabývá procesem zpracování odpadních vod se zaměřením na měření, řízení pH a problematiku s tím spojenou. Hodnota pH je při zpracovávání odpadních vod důležitým parametrem, který ovlivňuje jak fyzikální, chemické, biologické procesy, tak i procesy zpracování digestátu. Tato práce se zaměřuje na proces zahušťování fermentačního zbytku z bioplynové stanice pomocí odpařování, které se standardně pojí s únikem těkavého amoniaku do destilátu. Za účelem eliminace tohoto jevu byly porovnány čtyři metody snížení pH, které vedou k přeměně dusíku z těkavé nežádoucí formy 3 na žádoucí formu + 4 či 3 , která se při procesu odpařování neodpaří do destilátu, ale zůstane v koncentrátu a tím se získá kvalitní hnojivo. Ze 4 rozebraných metod se jako nejlepší jeví metoda nitrifikace z pohledu kvality výstupního hnojiva, ale její nevýhodou je dlouhá zádržná doba. Z pohledu využití spalin je vhodnou metodou snížení pH probubláváním 2 a dokyselení kyselinou. Pro případy, kdy je důležitá rychlost a nízké pořizovací náklady je výhodné použít snížení pH kyselinou, pokud nejsou problémem vysoké provozní náklady. Pro posouzení správné metody snížení pH konkrétní bioplynové stanice je nutné zpracovat technicko-ekonomické zhodnocení a zohlednit další provozní omezení, což bude předmětem budoucí práce.
|
|
|
Návrhový výpočet experimentální stripovací jednotky
Florian, Tibor ; Miklas, Václav (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Hlavní náplní této diplomové práce je vytvoření návrhu stripovací kolony, která splňuje stanovená omezení. V úvodní části je uveden popis kontaminantu, v tomto případě amoniaku, který je odstraňován z čpavkové vody. Následující pasáž se věnuje stripování a stripovacím kolonám v obecné rovině, tedy principu, jejich možnostem a omezením apod. Hlavní částí je již samotný výpočetní návrh jednotky, který obsahuje i zjednodušené konstrukční řešení pro možnou stavbu. Součástí práce je také výkresová dokumentace.
|
|
|
Plánování výroby pomocí pokročilých algoritmů
Voňka, Radim ; Miklas, Václav (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Plánování výroby je nedílnou součástí všech továrních podniků. Dosažení efektivního plánování ve firmách zabývajících se kusovou produkcí je velmi komplikované. K řešení složitých problémů souvisejících s plánováním je využíváno optimalizačních algoritmů, které problémy dokáží účinně vyřešit v reálném čase, a tak dosáhnout požadovaných výsledků. Vytvoření a implementace kapacitního plánování s účelem minimalizování výrobních časů v podniku je tématem diplomové práce. K tvorbě nástroje pro optimální plánování výroby je využit programovací jazyk Python
|
|
|
Technologická řešení pro úspory energie v průmyslu
Cyž, Antonín ; Miklas, Václav (oponent) ; Konečná, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je rešerší známých technologických řešení pro úspory energií v průmyslových procesech. První část obsahuje popis metodiky pro předběžnou analýzu spotřeb energií v podniku a jisté zákonem dané povinnosti podniků v této oblasti. Následuje popis a možné využití jednotlivých technologických zařízení. Teoretická část práce pak hodnotí a popisuje možnosti ke zvýšení energetické účinnosti průmyslové prádelny. Na závěr je pak rozebrána ekonomicko – energetická bilance konkrétního provozu včetně zhodnocení finanční návratnosti investic.
|
|
|
Combined heat and power production planning in a waste-to-energy plant using machine learning
Kollmann, Marek ; Miklas, Václav (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
This research deployed machine learning to optimize day-ahead production planning in Waste-to-Energy (WtE) plants, grappling with issues like noisy data, uncontrollable external consumption, and fluctuating steam production due to waste as a fuel source. The primary aim was to accurately predict the power transferred to the grid, which was achieved by creating a comprehensive model consisting of seven sub-models in cascade. Each sub-model was critically evaluated using standard metrics like R2 and Mean Relative Error. Findings revealed a significant improvement in prediction accuracy, resulting in more balanced production plans and reduced operational penalties. The approach led to an estimated annual increase of power delivered by 13% and profit by 2.6 million CZK for a specific plant.
|
host ::
RSS.