VINKLER, S. Návrh autonomního zdroje elektrické energie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.

Posudek vedoucího

Matoušek, Antonín

Cílem bakalářské práce bylo navrhnout autonomní zdroj elektrické energie s využitím obnovitelných, případně i neobnovitelných zdrojů primární energie. Po nezbytných úvodních kapitolách soustředil autor výsledky svého snažení do tří závěrečných kapitol. V souladu se zadáním navrhl autonomní zdroj pro průměrný rodinný dům, jehož plošnou velikost i osazení spotřebiči zvolil na základě zkušeností. Zpracoval dvě varianty autonomního zdroje elektrické energie. Provedl technický návrh řešení obou zdrojů a jejich stručné ekonomické zhodnocení, čímž splnil jednoznačně cíle práce na ni kladené. Ekonomické srovnání variant by však bylo vhodné, pro lepší přehlednost, shrnout do jedné závěrečné tabulky, aby lépe vynikla výhodnost jednoho z návrhů. Student pracoval na zadání bakalářské práce samostatně a iniciativně. K vypracování práce musel využít získané vědomosti a další čerpat z poměrně rozsáhlé literatury knižní, časopisů, norem i webových stránek. Po formální stránce má práce drobné nedostatky vyplývající zřejmě z malé publikační praxe a zkušeností studenta. Práce splnila požadavky zadání a lze ji jednoznačně připustit k obhajobě.

Posudek oponenta

Bok, Jaromír

V bakalářské práci je zpracován projekt návrhu autonomního zdroje elektrické energie pro modelový dům ve studentem zvolené lokalitě. Bakalářská práce je vhodně členěna na kapitoly, ve kterých student nejprve uvádí výčet zdrojů, které mohou být použity pro autonomní provoz, a teoreticky rozebírá jejich vlastnosti, dále provádí výpočet potřebného výkonu autonomního zdroje pro napájení modelového domu obývaného čtyřmi osobami. Ze všech možných zdrojů popisovaných v první kapitole vybírá dva, jimž se následně podrobněji věnuje. Zvolenou malou vodní elektrárnu (MVE) student situuje do lokalility bývalého vodního mlýna nedaleko města Třebíč, přičemž k MVE je voda přiváděna původním náhonem mlýna zásobovaným vodou řeky Jihlavy. Nejprve je správně počítán hydroenergetický potenciál vodního náhonu, je navržena převodovka pomocí klínového řemene, následně je navrženo vyvedení výkonu, a to jak na základě dovoleného oteplení vodiče, tak na základě tepelných účinků zkratového proudu. Jako druhý autonomní zdroj je zvolena kogenerační jednotka (KJ) spalující zemní plyn. KJ bude vyrábět elektrickou energii pro tentýž modelový dům, přebytek elektrické energie bude využit k nabíjení baterií. Tepelná energie z KJ bude využita pro ohřev TUV, vytápění domu a pro celoroční ohřev vody v bazénu. Oba dva vybrané autonomní zdroje jsou dále porovnány zhlediska ekonomičnosti jejich provozu a jsou vypočítány přibližné doby návratnosti vložených investičních prostředků. K bakalářské práci mám následující výhrady či připomínky: a) Formální nedostatky: 1) Práce neobsahuje seznam symbolů a zkratek. 2) Titulní strana v anglickém jazyce uvádí za rok vydání rok 2008. 3) Obrázkům Obr.1 a Obr.2 chybí odkaz na zdrojovou literaturu. 4) Obrázky Obr.4 a zejména Obr.5 mají velmi nízkou kvalitu zobrazení - lepší by bylo obrázky překreslit než pouze zkopírovat z jiného zdroje. 5) Všechny vzorce nemají standardní font písma - opět vypadají jako zkopírované z jiného zdroje a vložené jako obrázek, tudíž jejich čitelnost není stoprocentní. 6) Tabulka Tab.3 má nevhodný název ( "Ke stanovení Pmax" ). 7) Ve vzorci 4.37 na str.38 jsou za veličiny Q_KJ (teplo vyrobené kogenerační jednotkou) a Q_TUV (teplo k ohřevu teplé užitkové vody) dosazovány číselné hodnoty, které nejsou nikde v předchozím textu vyčísleny. b) Technické nedostatky: 1) Při stanovení výpočtové velikosti průřezu řemene jsou na obrázku Obr.13 (str.27) špatně vyneseny otáčky hřídele generátoru (namísto 1500 min-1 je vynesena hodnota cca 1200 min-1). 2) Z obrázku Obr.13 je vybrán klínový řemen s označením "B", pro něj je následně z tabulky Tab.5 vybrán normalizovaný průměr malé řemenice 132 mm, avšak při stanovení normalizovaného průměru velké řemenice je vybrána hodnota 425 mm, která odpovídá klínovému řemenu typu "D". Na obou řemenicích je však napnut klínový řemen typu "B", tudíž velká řemenice by dle tabulky Tab.5 měla dosahovat průměru 450 mm. 3) Ve vztahu 4.19 (str.30) pro výpočet dovoleného proudového zatížení vodiče, jímž je vyveden výkon z generátoru, je brána v úvahu také účinnost synchronního generátoru, čímž vlastně vypočtená hodnota proudu odpovídá příkonu generátoru, nikoli jeho elektrickému výkonu. Příkon generátoru je však mechanického charakteru. 4) V ekonomickém hodnocení navrhované kogenerační jednotky je při výpočtu doby návratnosti vložených investic považována za příjmy pouze hodnota, která se použitím KJ uspoří na nákladech za dodanou elektrickou energii resp. zemní plyn od původních poskytovatelů těchto surovin. Není zde zahrnut komfort v podobě celoroční teplé vody v bazénu. Náklady na provoz KJ jsou porovnány pouze jako součet nákladů za energie (elektrická + tepelná) před zřízením KJ vzhledem k nákladům za spotřebovaný zemní plyn po uvedení KJ do provozu. Je tedy logické, že náklady za zemní plyn musí enormně vzrůst, neboť KJ ohřívá také bazén, který nebyl před realizací KJ nijak vyhříván. Výhodnější by tedy bylo zbytkovým teplem KJ nenapájet pouze přilehlý bazén, ale toto zbytkové teplo výhodně použít pro vytápění sousedních obytných domů. 5) V ekonomickém hodnocení MVE je při výpočtu doby návratnosti vložených investic považována za příjmy pouze hodnota, která se použitím MVE uspoří na nákladech za dodanou elektrickou energii od původního poskytovatele, a sice společnosti E.ON. Nefigurují zde případné výhody z použití obnovitelného zdroje elektrické energie, jako např. zelené bonusy či jiné dotace. Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě, neboť práce splňuje formální požadavky kladené na dílo tohoto druhu, a student splnil všechny body zadání.

eVSKP id 39072