CHVÁTAL, M. Měření slunečního záření [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Bakalářská práce navazovala na předchozí semestrální projekt studenta. Cílem práce byl návrh a ověření levné orientační metody pro odhad tepelného zisku budov ze slunečního záření pomocí Peltierova článku. Zadání považuji za středně obtížné, vyžadovalo nastudovat problematiku měření slunečního záření, navrhnout vhodná řešení a dle možností je prakticky ověřit. Student dokázal samostatně nastudovat potřebné znalosti a prokázal i odpovídající odborné znalosti při provádění experimentů. Pracoval velmi iniciativně, realizoval potřebný přípravek pro experimentální ověření a sw pro logování měřených hodnot. Během práce se nesetkal s významnými problémy, na konzultace chodil pravidelně a prakticky jen z důvodu upřesnění dalšího postupu. Zadání práce považuji za splněné v celém rozsahu, výsledkem je úspěšné ověření principu a sada doporučení pro konstrukci pyranometru s Peltiérovým článkem. Práci doporučuji k obhajobě.
Student vypracoval práci na téma měření slunečního záření. Po úvodu do problematiky (3 strany, kapitola 1 a 2) prezentuje rešerši existujících měřidel (6 stran, kapitola 3) s důrazem na typy čidel, čímž plní první bod zadání. Zde by se hodilo přehledné tabulkové srovnání. V úvodu práce ještě postrádám více rozepsanou motivaci proč je důležité práci vytvořit (úvod se z 80% překrývá s abstraktem). Splnění druhého bodu zadání popisuje student na 21 stranách (kapitoly 4-10), které se věnují návrhu a realizaci snímače s termoelektrickým článkem. Kapitola 4 je věnována shrnutí dvou odborných článků, na základě kterých student v kapitole 5 správně usuzuje ve vhodnost volby TEC článku pro samotné měření. Srovnání a volba konkrétního typu článku jsou realiovanány v kapitole 6, ke které mám několik výhrad. Student využil přípravek pro měření tepelného odporu, ale nepopisuje přesně podmínky měření, takže experiment není opakovatelný. Zejména vůbec neuvádí, jestli nechává čas pro ustálení tepelného toku při měření, případně jak daný čas zvolil. Dále student správně měří závislosti generovaného napětí na rozdílu teplot, avšak závislosti jsou měřeny s rozdíly 10-60°C. Zde by bylo vhodnější měřit také při nižších teplotních rozdílech, protože i sám student dále v práci odhaduje pracovní bod s rozdílovou teplotou v jednotkách stupňů. Student ve výsledku správně dochází k závěru, že bude vhodné zvolit snímač s vysokou citlivostí a velkým tepelným odporem. I přes jednoznačně změřené výsledky, že nejmenší tepelnou vodivost a nejvyšší citlivost má snímač TEC1-127030S, student volí snímač jiný (TES1-127040S) a to z důvodu výpočtu tepelného odporu normalizovaného na plochu článku. Ve výsledku tak není zřejmě zvoleno nejlepší řešení, ale až druhé v pořadí. V sedmé kapitole je rozebrán měřicí obvod pro fotodiodu. V osmé kapitole pak použité zapojení měřicích obvodů a transparentně jsou odvozeny hodnoty jednotlivých diskrétních součástek. Zde bych měl připomínku, že student odhaduje maximální teplotní rozdíl na chladicím modulu 4°C a z toho vypočítává vhodné zesílení. Přitom později v změřených datech (graf 11.3 či 11.9) je patrné, že rozdíl teplot dostahuje i více než 4°C, přičemž se dostává na hodnoty kolem 6V. Je otázkou, jaké je skutečné zesílení realizovaných obvodů. Pro realizovaný obvod převodníku proudu na napětí pro fotodiodu student musí přidávat na výstupu dolní propust z důvodu generovaného šumu. Později při testovacím měření dochází k pravděpodobné saturaci fotodiody či zesilovače a je zřejmé, že důkladnější otestování plné funkčnosti této části práce v laboratorních podmínkách by prospělo (například otestování výstupu při vyšších intenzitách osvětlení). Kapitola 9 srhnuje možnosti materiálu pro krycí kopuli. Kapitola 10 popisuje realizaci celkové konstrukce, kde mi chybí uvedení umístění snímače teploty okolí (např. na obr 10.2). Splnění třetího bodu zadání popisuje kapitola 11. Je zde ověření funkčnosti, které probíhalo na střeše budovy univerzity a vhodně byl použit tamtéž umístěný referenční snímač. Po vyhodnocení měření byl zřejmě správně identifikován vliv stínu vedlejší budovy a také vytipován možný vliv jinak nakloněné reference. V druhém testovacím měření, kdy byl referenční snímač uveden do vodorovné polohy, je patrné, že sestrojený snímač intezity slunečního záření pomocí TEC modulu dosahuje téměř identických výsledků jako referenční snímač (grafy 11.6 a 11.8). Výsledné hodnoty na základě měření fotodiodou dosahují při většině měření viditelné saturace okolo hodnoty 600 W/m2, které student připisuje spektrálním vlastnostem fotodiody. Vzhledem k zřejmě výše zmíněné problematické realizaci převodníku je možné, že chyba bude spíše v návrhu či realizaci obvodů s fotodiodou. Připomínku bych měl k tomu, že změřená data v přiložených souborech jsou ve voltech a "nekorigované" grafy ve W/m2, pričemž student nikde jednoznačně neuvádí, kterou hodnotu citlivosti pro přepočet použil (jestli spočítanou v kapitole 8 nebo jinou nějak korigovanou). V samotném závěru je zmiňována stabilita při silném větru o které se student jinde v práci nezmiňuje. V příloze práce je přiložen měřicí software, který však není v práci nikde zmíněn a není jasné, jestli je výsledkem práce studenta. Přes všechny zmíněné nedostatky je výsledkem bakalářské práce funkční zařízení na měření intenzity slunečního záření, které dosahuje obdobných výsledků jako referenční snímač. Navrhuji hodnocení 75 bodů, C.
eVSKP id 119278