ONDRUŠKA, V. Optimální využití energie a vody v aquaponické farmě [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Teng, Sin Yong

English: This thesis presents a practical resource optimisation work that was carried out in collaboration with the aquaponics industry. First, the author studied the process network of the aquaponic system using P-graph (Process graph) with commercially available systems. An optimal process network was found which gave almost 9.6 times increase in net income with respect to the existing system in the case study. Next, the author was successful in utilizing computer vision (Python code) and process sensors to monitor the growth rate of aquaponic plants and other process parameters. The author also proposed and installed reflective foils on the aquaponic bed to increase the photosynthetic photon flux density (PPFD), which increased the light energy efficiency (saving 173 Euro/annum). Overall, the thesis is well-written and includes many useful references. The work is also relatively well-described, and results are useful for the aquaponics industry. Moreover, the author was very independent and motivated in carrying out the master’s work. Many initiatives were made in collaborating with the aquaponic industry, learning to carry out process network optimization via P-graph, and implementing sensors, cameras, process changes, etc. For this master’s assignment, the requirements and goal of carrying out the resource in an aquaponic farm have been met with good quality. The procedure and scope of the solution are excellent and may even be published in an international journal or presented at conferences with slight editing. From the supervisor’s understanding, this work is original and is probably the first in implementing process engineering optimization techniques and computer vision in aquaponic farms. Good interpretation of the result was made using economic analysis and even improvement solutions were implemented in the aquaponic farm. Although slight improvements can be made to the organization of work, styling, and editing, there are no theses that are perfect in such aspects. In conclusion, the student has demonstrated good independence in producing a high-quality thesis with strong economic and energy impact for aquaponic industries. This work sets a role model for high-quality thesis at the master’s level and I do not reserve to give an excellent evaluation of this thesis. český: Práce je zaměřena na optimalizaci využívání zdrojů v akvaponické farmě. V první fázi autor analyzuje procesní uspořádání aqvaponického systému, k čemuž využívá tzv. “P-graf” a komerčně dostupný software. Díky tomuto přístupu se podařilo nalézt optimální uspořádání systému, které zvyšuje čistý zisk provozovatele téměř 9,6 krát. V další části práce se autor zaměřil na sledování růstu akvaponických rostlin a pozorování důležitých provozních parametrů. Při této činnosti student úspěšně využil procesní senzoriku a strojové zpracování obrazu s využitím programovacího jazyka Python. Autor následně navrhuje instalaci reflexních fólií na akvaponická lůžka. Tato úprava slibuje zvýšení hustoty toku fotosyntetických fotonů (PPFD) a tím zvýšení celkové účinnosti ve využití světelné energie s předpokládanou úsporou 173 EUR za rok. Celkově je práce dobře napsaná a obsahuje mnoho užitečných informačních zdrojů. Nutno ocenit samostatnost a motivovanost studenta při zpracovávání práce. Kvalita práce slibuje reálné uplatnění výsledků v akvaponickém průmyslu. Dílčí cíle práce a realizované činnosti byly přímo iniciovány a konzultovány s průmyslovým partnerem. Student prokázal schopnost aplikovat mnohé teoretické poznatky (optimalizace procesních systémů s využitím “P-grafu”, využití procesních senzorů, návrh provozních opatření atd.) přímo v průmyslovém provozu. Cíle a požadavky práce byly splněny na výbornou. Rozsah řešení a použité metody mají vynikající úroveň. Po drobných úpravách by mohly být výsledky publikovány v odborném periodiku. Dle názoru vedoucího práce se jedná o jednu z prvních studií, jež implementovala optimalizační metody a strojové zpracování obrazu v prostředí akvaponických farem. Ke kvalitní interpretaci dosažených výsledků přispělo využití ekonomické analýzy. Některé výsledky byly přetaveny do konkrétních doporučení pro provozovatele farmy. Drobné nedostatky má práce v grafické a stylistické úpravě a některých formálních náležitostech. Celkově lze počínání studenta zhodnotit jako výborné. Výsledkem samostatné práce autora jsou mnohé cenné poznatky využitelné v akvaponickém průmyslu. Kvalitou zpracování se jedná o vzorovou diplomovou práci, které vedoucí navrhuje výborné hodnocení.

Posudek oponenta

Touš, Michal

Autor se ve své práci zabývá aquaponickými farmami a hledáním cest, jak zvýšit jejich ziskovost, tak aby byly ekonomicky lépe udržitelné, avšak s ohledem na energetickou spotřebu a ekologické dopady. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V teoretické části je uvedena rešerše publikací na dané téma spolu s podstatnými poznatky. V praktické části se autor věnuje možnostem zvýšení ziskovosti. Na práci kladně hodnotím rozsah použitých metod, kdy autor musel prokázat dovednosti jak experimentátora, tak programátora. Použité metody se mi zdají velmi vhodné a nemám k nim výhrad. Jediné, v čem shledávám menší nedostatek je komentář k výsledkům z analýzy s využitím P-Grafu. Zde vychází značný rozdíl ve zisku mezi stávajícím řešením a optimálním, ale chybí detailnější zdůvodnění. Vytkl bych také umístění obrázků, kdy je obrázek několik stran za odkazem, což značně snižuje komfort při čtení. Celkově je ale práce velmi dobře zpracována a doporučuji ji k obhajobě.

eVSKP id 124520