bakalářská práce

Určení energetického potenciálu autonomního objektu a jeho využití

Text práce 3.92 MB

Autor práce: Ing. Josef Dohnal

Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Oponent: Ing. Jan Šlezingr

Abstrakt:

Cílem bakalářské práce je stručné shrnutí možností získávání energie z lokálních dostupných zdrojů pro autonomní objekt a definice samotného pojmu - autonomní objekt. Práce se mj. zabývá stanovením potenciálů z různých zdrojů energie, možnostmi jejich realizace (z legislativního hlediska), návrhem postupu případně návrhů, jak získanou energií šetřit. Jelikož nám jde v autonomních objektech především o získávání tepelné a elektrické energie, je práce rozdělena právě na dvě hlavní podkapitoly, které se věnují stanovení potřebného množství dané energie, která by pokryla náš požadavek po ní. V další části je rozebrána stručně stavba Savoniova rotoru s generátorem, který si lze postavit doma. Jedná se o hybridní systém, jež se skládá ze solárního fotovoltaického panelu a samotné větrné turbíny s náležitými elektrickými zařízeními. Stavba Savoniova rotoru je zdokumentována v kapitole Přílohy, kde lze nalézt fotografie zobrazující fáze stavby. Nutno podotknout, že stavba není dokončena a že stanovení některých parametrů nebylo technicky nebo časově v domácích podmínkách možné. Takové měření by bylo zatíženo chybou. Jednotlivé problematiky jsou pak stručně vysvětleny a popsány, případně popsán postup, jakým lze postupovat v ideálním případě. V Závěru je stručně nastíněn postup při výpočtu ekonomické návratnosti metodou NPV (Net Present Value), která je často při rozhodování variant projektů používána.

Klíčová slova:

Autonomní objekt; Savoniův rotor; energetický potenciál

Termín obhajoby

20.06.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Průběh obhajoby

Student prezentoval svoji bakalářskou práci a postupně odpověděl na všechny na všechny otázky uvedené v oponentním posudku. Komise byla s odpověďmi spokojena. Dr. Macháček se zeptal: „Dělal jste nějaký průzkum trhu Savonivých rotorů?“ Student odpověděl, že se o tuto tématiku zajímal avšak aktuální nabídce se neorientuje. Ing. Jiří Holoubek se zeptal na doplňující dotaz: „Máte představu o energetické náročnosti objektu?“ Student konkrétní čísla nevěděl ani hrubým odhadem. Dále nedokázal reagovat na výhrady Dr. Macháčka týkající se odchýlení práce od zadání.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR-B)

Studijní obor

Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika (B-SEE)

Složení komise

doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Holoubek (člen)
doc. Dr. Ing. Jan Kyncl (člen)
Ing. Jan Macháček, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Paar, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Student měl za úkol ve své práci provést zhodnocení a energetické možnosti vybraného autonomního objektu a navrhnout zařízení na využití této energie. V rámci práce splnil požadovanou osnovu zadání a nad rámec zadání si vybral svou vlastní realizaci funkčního vzorku Savoniova rotoru. Na tomto modelu demonstroval možnosti konstrukce jednoduchého elektrického generátoru a větrného motoru.  Celé zařízení samostatně zkonstruoval a provedl základní měření parametrů. Jeho aktivita během semestru byla na odpovídající úrovni, konzultoval konkrétní témata a jinak pracoval samostatně. Prokázal vlastní tvůrčí potenciál a práce je z toho pohledu velice pečlivě zpracována. Drobné nedostatky lze tolerovat a nesnižují tedy vlastní hodnotu výsledku. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji jako výbornou. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 90

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Jan Šlezingr

Student definoval autonomní objekt, popsal teoretické možnosti využití lokálních zdrojů energie, avšak poslední bod zadání o efektivním hospodaření s energií v autonomním objektu chybí, resp. byl nahrazen poutavým popisem studentovy vlastní tvůrčí práce. Oponent předpokládá, že se tak stalo v souladu s pokyny vedoucího práce a považuje zadání za splněné. 

V teoretické části práce student popisuje různé metody autonomního získávání tepelné a elektrické energie pro obytný objekt, zejména z energie slunečního svitu, větru a biomasy. Některé kapitoly jsou mírně zmatené, některé vzorce nedávají rozměrově smysl. Chybí snaha dát jednotlivé kapitoly do souvislosti – například v kapitole o využití geotermální energie autor žádným způsobem nerozvádí, kde se vezme elektrická energie pro tepelné čerpadlo.
V druhé části se věnuje praktickému návrhu a realizaci větrného generátoru, bohužel bez hlubšího teoretického rozboru. Předložená práce je charakterizována velkým nadšením studenta o danou problematiku a chutí pustit se na vlastní pěst do výroby pokusných zařízení. Lze jen doufat, že toto nadšení studenta neopustí. Bohužel, je však nutné konstatovat, že v některých ohledech student při hledání vlastní cesty k tématu zcela opomíjí výkresovou a výpočtovou přípravu práce a dopouští se tak zbytečně hledání „kudy cesta nevede.“ Oponent se domnívá, že vysokoškolská kvalifikační práce by měla vycházet z nejlepších poznatků vědy a jejich interpretace, nikoli jen vznešeně popisovat kutilství, byť sám obdivuje studentův zápal pro realizaci daného zařízení.
  
Po návrhu a realizaci větrného rotoru následuje základní měření na daném zařízení, bohužel pouze částečná. Student prezentuje výsledky měření výstupního napětí generátoru naprázdno, žádné další výsledky nejsou k dispozici. Není tedy patrné, jaký a zdali vůbec nějaký výkon je generátor schopen odevzdat do zátěže.
V poslední kapitole ekonomického zhodnocení student posuzuje ekonomickou návratnost hybridního systému, který se náhle objeví v kapitole návrhu větrného rotoru, bez jakéhokoli vysvětlení nebo návrhu a uvedení parametrů jednotlivých zařízení. Ekonomické zhodnocení tak téměř nedává smysl.

Práce je sepsána populárně naučným stylem, s občasným výskytem nezdůvodněných subjektivních hodnocení. Některé věty jsou velmi šroubované a zdá se, že autor v průběhu jejich psaní tzv. ztratil myšlenku.
Obrázky, grafy, tabulky jsou vyvedeně kvalitně a přehledně.  U vzorců schází uvedení rozměrů dosazovaných veličin a místy vysvětlení dosazovaných veličin. Otázky k obhajobě:
  1. Je možné postavit skutečně energeticky autonomní objekt, tj. který elektrickou a tepelnou energii nepotřebuje dodávat zvenčí? Jak velký pozemek je k tomu potřeba?
  2. Je vyrobený generátor schopen dodávat elektrickou energii? Jaký je jeho skutečný výkon? Je opravdu někde v provozu?
  3. Co přesně vyjadřuje vzorec 1.20, v jakých jednotkách se do něho dosazuje? Co přesně vyjadřuje vzorec 1.23, v jakých jednotkách se do něho dosazuje?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 70
Zobrazit více

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová