SEKULA, J. Optimální řízení vytápění a chlazení bytové jednotky s několika zdroji pomocí heuristické optimalizace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Mauder, Tomáš

Bakalářská práce pana Jakuba Sekuly je zaměřená na tvorbu modelu pro optimální vytápění a chlazení bytové jednoty s několika zdroji tepla pomocí heuristické optimalizace. Hlavní cíle práce byly: 1-Vytvoření modelu energetické bilance bytové jednotky obsahující několik zdrojů tepla/chlazení, 2-tvorba numerického modelu přenosu tepla ve stěně bytové jednotky, 3-pomocí heuristické optimalizace hledat optimální scénář řízení těchto jednotek. Zadání práce bylo záměrně zvoleno obecněji, autor tak mohl hledat několik možných řešení problému, vyzkoušet různé optimalizační přístupy a různé modelovací jazyky. Práce nakonec vznikla v programu MATLAB. První dva hlavní cíle pokládám za zcela splněné, bilanční model domu se podařilo vytvořit, stejně tak model složené stěny. Autor při tvorbě modelu samostatně pracoval jak s větším množstvím technických norem, tak s větším množstvím odborných knih. Jako vstup do výše zmíněného modelu byly vloženy meteorologická data ze stanice v Brně, které musely být statisticky upraveny. Na poslední cíl práce nezbývalo mnoho času a po prvních nezdarech s připravenými optimalizačními tooboxy autor naprogramoval základní vyhledávací heuristiku. Zde jsem si představoval porovnání více heuristických metod, nicméně v omezeném čase, který je na vypracování bakalářské práce k dispozici, beru i poslední cíl práce jako splněný. Autor navíc na přání školitele vytvořil intuitivní uživatelskou verzi modelu s jednoduchou grafikou v toolboxu MATLAB Appdesigner. Ta by se dala ještě více zdokonalit např. volbou cen jednotlivých zdrojů apod. Délka textu odpovídá běžnému rozsahu bakalářské práce. Autor pro tvorbu matematického modelu a heuristického algoritmu použil program MATLAB. Všechny cíle práce byly splněny, autor navíc zatraktivnil práci grafickým uživatelským rozhraním. Student pracoval samostatně, pravidelně konzultoval jak osobně tak přes MS Teams, prokázal orientaci v numerické matematice, statistice a optimalizaci. Rovněž aktivně vyhledával zdroje informací a pracoval s několika stavebními normami. Bakalářská práce je na úrovni, kterou mohu doporučit k obhajobě.

Posudek oponenta

Klimeš, Lubomír

Tématem bakalářské práce Jakuba Sekuly je heuristická optimalizace vytápění a chlazení bytové jednotky, která je vybavena několika zdroji tepla a chladu. Práce obsahuje 29 stran a je členěna do 6 kapitol včetně úvodu a závěru. Druhá kapitola poskytuje teoretický úvod do problematiky tepelných ztrát budov, třetí kapitola obsahuje popis matematického modelu tepelných ztrát budovy a čtvrtá kapitola je tvořena stručným popisem do lineární optimalizace a heuristického přístupu. Pátá kapitola představuje část s hlavním přínosem autora: je zde popsána tvorba GUI aplikace v Matlabu, která umožňuje heuristickým přístupem řešit optimalizaci použití zdrojů tepla a chladu ve zvolené budově. Použití aplikace je demonstrováno na několika případech, které jsou doplněny diskuzí a popisem. Práce je poměrně čtivá a jednotlivé kapitoly a části na sebe vcelku logicky navazují. V textu se ale objevuje velké množství nepřesných, nejasných nebo těžkopádných formulací, které by bylo zapotřebí více rozvést, lépe popsat či upřesnit (např. použití c_v v rovnici (2.3), teploty t_i a t_e v rovnicích (2.4) a (2.8), hodnota součinu hustoty a c_p vzduchu na str. 9, předpoklad “lehké stěny” obsahující zdivo, součinitel prostupu tepla pro uvažovaná okna, definice účelové funkce v rovnici (4.4) a omezení v rovnici (4.5) apod.). Z tohoto důvodu je porozumnění textu pro čtenáře v mnoha místech obtížné. Práce je bohužel také zatížena velkým množstvím formálních chyb, kterým bylo možné předejít. Např. přetečení úvodní stránky, na některé obrázky není v textu uveden odkaz, zbytečně velké mezislovní mezery v některých částech textu, uvádění popisků tabulek pod tabulkami, nesprávné označení kapitoly s použitými zdroji apod. V páté kapitole s prezentací vytvořeného modelu a výsledků simulačních studií jsou vedeny zajímavé výsledky, ale pro jejich podrobnější analýzu a zhodnocení nejsou v textu práce uvedeny veškeré potřebné údaje (např. součinitel prostupu tepla stavebních otvorů, tepelné ztráty střechou a podlahou a především uvažované ceny tepla či chladu jednotlivých zdrojů apod.). Na práci naopak oceňuji, že se student zhostil náročného úkolu, který vyžadoval nastudování technických norem z oblasti tepelných ztrát budov, sestavení počítačového modelu přenosu tepla, jeho implementaci v Matlabu včetně heuristického optimalizačního algoritmu a vytvoření samostatné GUI aplikace. Práce obsahuje všechny náležitosti na ni kladené, cíle bakalářské práce byly v potřebném rozsahu splněny. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji její hodnocení dostatečně/D.

eVSKP id 121712