VALACHOVIČ, F. Potenciál tepelných čerpadel pro využití odpadního tepla v interiérech malých a středních podniků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Máša, Vítězslav

Závěrečná práce Bc. Filipa Valachoviče otevřela pozoruhodné téma využívání odpadního tepla z prostorů, kde je ho dlouhodobě přebytek. Takové prostory je třeba nákladně odvětrávat či chladit. Pokud jde o průmyslový provoz s potřebou teplé vody, nabízí se jako vhodné řešení tepelné čerpadlo. Autor práce využil zkušenost ze svého bakalářského projektu "Návrh jednotky pro využití odpadního tepla z výpočetního systému" a pokusil ji přenést do průmyslového prádelenského provozu. Chtěl bych ocenit zájem autora o téma a důkladnou práci s dostupnou odbornou literaturou včetně technických norem. Výsledky rešerše, které autor představuje v teoretické části práce, jsou přínosným podkladem pro obecné řešení otázky využití odpadního tepla z interiérů. Student tuto část vypracoval samostatně a velmi zodpovědně. Velké výzvě ovšem čelil v praktické části, kde procházel trnitou cestou návrhové činnosti v reálých podmínkách průmyslového procesu. Zásadní otázkou bylo stanovení tepelné zátěže posuzovaného prostoru při omezené dostupnosti provozních dat. Za daných okolností se autor dobral výchozímu odhadu, který je zatížen velkou nejistotou, přesto zaslouží uznání. Oceňuji schopnost autora zajistit si maximum informací včetně dat z provozu a také rozvážný přístup při vyvozování závěrů. Praktická část by si zasloužila důkladnější rozpracování, ale v rámci časové dotace pro diplomovou práci považuji cíle za splněné. Mohu konstatovat, že spolupráce s Filipem Valachovičem byla příjemná a produktivní. Prokázal své inženýrské schopnosti i vysokou míru samostatnosti. Výsledná práce je důstojným zakončením jeho navazujícího magisterského studia.

Posudek oponenta

Miklas, Václav

Tato diplomová práce se zaměřuje na téma zhodnocování odpadního tepla z průmyslových provozů. Palčivost této problematiky je vhodně nastíněna v úvodu a s razantním nárůstem cen energií v posledních měsících ještě více nabývá na aktuálnosti. Stěžejní část práce spočívá v návrhu integrace tepelného čerpadla do vybraného průmyslového provozu. Předchází mu rešerše technologií pro využití odpadního tepla a popis problematiky tepelné zátěže a hygienických požadavků na pracovišti. Právě úvodní teoretickou část lze pochválit. Kromě některých nepřesných vyjádření a drobné výtky na využití internetových zdrojů komerčního či vyloženě propagačního charakteru (např. zdroj [10]), se jedná o logicky a uceleně vystavěný podklad pro praktickou část. U praktické části oceňuji, že student zpracovával případovou studii pro konkrétní provoz – prádelnu, v níž byl fyzicky přítomen a nasbíral řadu dat. Nesnadným inženýrským úkolem, který měl sběr dat řídit, byl bod 3 zadání – sestavení tepelné bilance provozu. Tento bod byl naplněn pouze částečně, kdy student na základě nominálních tepelných příkonů a korekčních součinitelů stanovoval tepelnou zátěž interiéru prádelny. Výsledná hodnota 526 kW se zdá být výrazně nadhodnocena. To je zapříčiněno jednak nevhodně zvolenou hodnotou korekčních součinitelů (výrazně méně tepla dodaného spotřebičům reálně přechází do interiéru prádelny), jednak hrubou chybou v podobě prakticky rovnocenného zahrnutí zdroje a spotřebičů páry, kdy došlo takřka ke zdvojnásobení tepelné zátěže. Zdroj a rozvody páry měly být zahrnuty pouze okrajově ve smyslu jejich tepelných ztrát. Sám diplomant naznačuje pochybnosti nad stanovenou hodnotou, mohl se tedy pokusit výpočet validovat. Nabízí se výpočet konvekčně předaného tepla spotřebiči na základě snímků z termokamery, či odhad tepelných ztrát budovy vč. ventilace. Ač by i tyto přístupy byly zatíženy chybou (např. odhad součinitele přestupu tepla), s velkou pravděpodobností by pomohly odhalit výše uvedený nedostatek. Další výtka směřuje k technicko-ekonomické rozvaze, která - dle popisu autora - vychází z předpokladu, že namísto již existujícího výměníku voda-voda na využití odpadního tepla bude přítomno tepelné čerpadlo. Pro porovnání stavu „před“ a „po“ se však předpokládá, že odpovídající množství tepla (cca 170 kW) je bez tepelného čerpadla dodáváno spalováním zemního plynu. Je pochopitelné, že přímé porovnání s tepelným výměníkem by vycházelo nepříznivě. Z tohoto důvodu mělo být lépe okomentováno, proč byl tento předpoklad učiněn, nebo měl student nalézt jiný procesní proud, kterému by tepelné čerpadlo předávalo teplo. Aktuální závěry nejsou proto pro provozovatele přínosem. Pochválit lze, že pro návrh tepelného čerpadla byla porovnána čtyři různá chladiva, mezi kterými existují nezanedbatelné rozdíly jak provozní, tak ekologické. V technicko-ekonomické analýze oceňuji meziroční srovnání, která demonstruje citlivost návratnosti investice na vstupní parametry. V tomto konkrétním případě nárůst cen energií během jediného roku násobně zkracuje očekávanou dobu návratnosti. Navzdory výhradám diplomant prokázal dostatečný inženýrský přehled a schopnost se popasovat s nelehkým zadáním, práci proto doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 140738