KUZNETSOVA, O. Porovnání solárních tepelných kolektorů a tepelného čerpadla poháněného solární fotovoltaikou z hlediska produkce tepelné energie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Charvát, Pavel

Diplomová práce, kterou předkládá k obhajobě Oksana Kuznetsova, je zaměřena na využití počítačových simulací pro porovnání množství tepelné energie získané pomocí solárních tepelných kolektorů a pomocí tepelného čerpadla využívajícího elektřinu z fotovoltaických panelů. Po úvodním upřesnění obsahu a cílů práce postupovala diplomantka samostatně, a to jak při návrhu jednotlivých simulačních scénářů, tak při vytváření modelů, provádění simulací a zpracování získaných dat. Pro zpracování své diplomové práce musela Oksana Kuznetsova zvládnout simulační nástroj TRNSYS výrazně nad úroveň znalostí a dovedností, které si studenti osvojují v předmětu Energetické simulace. Na konzultace s vedoucím byla diplomantka vždy připravena a zpravidla si jen nechala odsouhlasit svoje navržená řešení. Při dokončování práce se diplomantka bohužel dostala do časové tísně, což se do jisté míry projevilo na závěrech práce, které by, kromě shrnutí dosažených výsledků, mohly zahrnovat vyvození obecnějších závěrů a doporučení na základě provedených počítačových simulací. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Fišer, Jan

Oksana Kuznetsová zpracovala práci na téma Porovnání solárních tepelných kolektorů a tepelného čerpadla poháněného solární fotovoltaikou z hlediska produkce tepelné energie. Práce má celkem 66 číslovaných stran rozdělených do 9ti kapitol, práce nemám přílohy. Práce se zabývá návrhem modelu a provedením simulací v prostředí TRNSYS pro posouzení množství tepla, které je možné získat z dvou různých systémů pro využití solární energie, přičemž hlavním fixním parametrem systému je stejná plocha kolektorů. Studentka tedy vytvořila modely pro popis systému termických kolektorů a fotovoltaických kolektorů + tepelného čerpadla a simulovala celou řadu provozních stavů a zapojení těchto systémů například: ohřev teplé vody pro domácnost, sezónní akumulátor tepla, ztráty na přívodních potrubích k termickým kolektorům atd. Studentka také využila celkem 67 odkazů na odbornou literaturu a internetové zdroje. K práci mám následující poznámky a postřehy: Studentka správě využívá dostupné zdroje informací z IEA i dalších agentur zaměřených na energetiku a obnovitelné zdroje. V práci není blíže definována pracovní hypotéza, která by určila cíl a rozsah metod použitých při tvorbě modelů a simulaci provozních stavů simulovaných systémů. Základní hypotéza by například zhruba mohla znít: „Celkové množství tepla získané za rok z kolektorů o ploše 20 m2 bude větší v případě využití termických kolektorů než při využití kombinace fotovoltaické kolektory + tepelné čerpadlo vzduchu/voda“. V DP by se pak tato hypotéza potvrdila či vyvrátila a také by bylo jasné, proč byly konkrétní postupy a modely realizovány. Metodologie a důvody tvorby jednotlivých simulací jsou v DP totiž shrnuty až v závěru, což je však značně matoucí a snižuje to přehlednost práce a její vypovídací hodnotu. Postup výpočtu a volba komponent není zcela jasná. Studentka nejprve provedla volbu vzorového systému pro ohřev vody termickými kolektory a tepelným čerpadlem vzduch/voda, ale v následujícím popise modelů a simulací provádí úpravy, které nereflektují možnosti zvolených komponent (viz kapitola kapitole 7.5.1 Vliv počáteční teploty zásobníku.). Není tedy jasné, co vychází z čeho, jestli model ze skutečných komponent nebo volba komponent podle výsledků modelování. Oceňuji kapitolu 8 Ztráty, která do simulací přidává modelování ztrát ve vedení teplonosné kapaliny mezi termickými kolektory a zásobníkem teplé vody. Tato část modelu zásadně přispívá k zvýšení vypovídací hodnoty simulací a získaných výsledků. Tabulka 14, strana 52…v prvním sloupci má být jednotka zřejmě Wh za den a nikoliv kWh za den. V posledním odstavci závěru zřejmě došlo k záměně jednotky MWh za MW. Kvalita i přehlednost textu dosti kolísá od výborně zpracovaného úvodu až po podivně přeloženou kapitolu 3 Příklady. Zde se v textu objevují především nevhodné překlady z angličtiny do češtiny např. strana 24. „největší solární tepelná plantáž byla postavena“, strana 32 „směr k rovníku“ místo jižní směr, strana 31 záměna slova „model“ za „modul“. Gramatické nedostatky jsou však pouze drobné a nemění nic zásadního na čitelnosti a vyznění obsahu diplomové práce. Některá věty v závěru jsou konstatování banálních faktů např. „S rostoucí intenzitou slunečního záření se zvyšuje výkon solárního kolektoru i výkon fotovoltaického panelu….“ Nebo „Bylo zjištěno, že s klesajícím objemem zásobníku se snižuje množství tepelné energie, které lze uložit v zásobníku“. Graficky a formálně je práce na průměrné úrovni. Vyskytují se chyby v číslování rovnic, např. na straně 41 číslování je, na straně 42 pak nikoliv. Odkazy na obrázky nejsou aktuální, např. strana 28, kde je odkaz na obrázek 15, který má však číslo 17. Diplomová práce Oksany Kuznetsové splnila všechny formální i faktické náležitosti, doporučuji ji k obhajobě a navrhuji hodnocení Dobře/C.

eVSKP id 150002