ČEDERLE, J. Využití obnovitelných zdrojů energie v potravinářském průmyslu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Hejčík, Jiří

Cílem práce bylo provést analýzu energetických potřeb zvoleného odvětví potravinářského průmyslu a na jejím základě navrhnout využití obnovitelných zdrojů energie (OZE) pro pokrytí těchto potřeb. Oblastí zájmu vlastní diplomové práce je pivovarský průmysl, pro který byla provedena analýza energetické náročnosti provozu na základě upraveného modelu energetické náročnosti výroby piva. Nevýhodou modelu je nedostatečná predikce spotřeby energie v podobě chladu, neboť tato je závislá na konkrétním řešení prostor a technologií, využívaných v procesech hlavního kvašení a zrání piva. Pro zpracování práce tak bylo nutné získat provozní data z pivovaru, což se povedlo s pomocí průmyslového partnera. Poskytnutá data obsahovala spotřeby elektrické energie za období leden až duben 2023, kdy vlastní spotřeba byla rozdělena na část varna a část chlazení. Z těchto dat byl studentem vytvořen „průměrný“ týdenní profil spotřeby energií pro varnu a chlazení s hodinovým krokem, který byl využit v dalších analýzách. V těch student posoudil jednak možnost snížení energetické náročnosti při současné výrobě tepla a chladu a dále pak provedl vlastní návrh využití OZE. Student přistupoval k řešené diplomové práce aktivně, avšak jeho snahy o zpracování tématu byly brzděny nedostupností dat. Ta se podařilo získat až během měsíce března. Získaná data následně student samostatně analyzoval a vytvořené závěry předkládal ke konzultacím. Zpracování práce student prokázal nejen schopnost samostatně aplikovat získané znalosti, ale také schopnost práce „pod tlakem“. Za výstup práce považuji nejen provedení vlastního návrhu využití OZE, ale také postupy, jakými student dospěl k cíli, neboť tyto jsou po drobných úpravách použitelné k provádění obdobných analýz pro jiné realizace. Zpracované posouzení využití OZE totiž ukázalo, že neexistuje „univerzální“ řešení dané problematiky, ale každou realizaci je nutné posuzovat individuálně. Student splnil cíle zadání a práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Tuhovčák, Ján

Bakalár Jakub Čederle sa vo svojej práci zameral na možnosti aplikácie alternativných zdrojov energie pri výrobe pive. Autor získal dáta spotreby elektrickej energie pre celý proces výroby piva, ktoré porovnal s výpočtovým modelom. Priemerná spotreba elektrickej energie na ohrev bola 65,25 kWh (v práci je uvedené 62,25 kWh) a výpočtový model predpokladá 57,56 kWh, čo tvorí približne 12 % rozdiel vo výsledkoch. Možné príčiny tohto rozdielu sú dobre vysvetlené a vzhľadom na cieľ práce je rozdiel akceptovateľný, ťažko ho však označiť za priaznivý, ako je uvedené v texte. Autor ďalej detailne rozdelí spotrebovanú elektrickú energiu do jednotlivých procesov prípravy piva, vrátane sanitácie a zvolí oblasti, v ktorých je možné využiť tepelné čerpadlo chladiace glykol na -2 °C a zohrievajúce vodu na 70 °C. Jedná sa o veľmi vysoký tlakový pomer, kedy je faktor COP pomerne nízky a stálo by za úvahu zhodnotiť využitie kaskádového systému, prípadne rôznych chladív v oboch systemoch kaskády, čím by bolo možné zvýšiť COP faktor. Pozitívne hodnotím vykreslenie pracovného bodu tepelného čerpadla do pracovnej obálky kompresoru pre chaldivo R290, škoda však, že rovnaký diagram nie je k dispozícii pre kompresor s CO2 chladivom. V nasledujúcej kapitole autor posudzuje rekuperáciu tepla a ďalej fotovoltaickú elektráreň v troch rôznych prevedeniach, so zameraním na maximálny výkon, uhlikovu neutralitu alebo minimalizáciu pretokov elektrickej energie do siete. Prvá varianta, zameraná na maximálny výkon, je výrazne predimenzovaná. Mesačné zisky elektrickej energie sú na Obr. 20, graf však neobsahuje hodnotu spotreby pivovaru. Graf na Obr. 21 tieto hodnoty už obsahuje, ale je neprehľadný a chýbajú v ňom hodnoty pre horizontálnu osu. Celkovo bolo hodnotených šesť variánt pre alternatívne získavanie energie. Závery z tejto analýzy sú komentované v posledných dvoch kapitolách, v práci však chýba tabuľka, prípadne graf, s parametrami každého systému, kde by bolo možné prehľadne porovnať systémy medzi sebou. Text práce obsahuje minimum preklepov a gramatických chýb. Graficky je práca taktiež na dobrej úrovni, niektoré obrázky a tabuľky však mohli byť svojou veľkosťou prispôsobené rozmerom textovej časti (napr. Obr. 1, Obr. 2 a Tab. 1). Rovnako tak by bolo vhodné použiť jednotný štýl pre všetky tabuľky v práci. Celkovo je práca na veľmi dobrej úrovni. Pozitívne hodnotím obzvlášť využitie reálne nameraných dát z potravinárskej výroby pri návrhu alternatívnych zdrojov energie. Cieľ práce bol splnený v plnom rozsahu.

eVSKP id 153370