KILLIOGLU, C. Létající větrná elektrárna [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Zikmund, Pavel

Diplomová práce studenta Cana Killioglu je věnována návrhu létající větrné elektrárny. Cíle práce tvořily tyto tři hlavní body: analýza rotoru v režimu autorotace, koncepční návrh větrné elektrárny a konstrukční návrh aerodynamického demonstrátoru. Úvodní část věnovaná rešerši je vcelku velmi podrobná a pečlivě zpracovaná. Přesto kvalita textů není na moc velké úrovni a text obsahuje i drobné věcné nepřesnosti. S dalšími kapitolami kvalita zpracování práce postupně klesá. Další kapitoly počínaje koncepčním návrhem na sebe moc nenavazují. V této části práce postrádám analýzu průměru rotoru, zejména když navrhovaný koncept působí dojmem, že by rotor mohl být mnohem větší. Kapitola konstrukční návrh začíná podkapitolou aerodynamický návrh rotoru v režimu autorotace. K analýze byl využit software QBlade. Ačkoliv by mohla být kapitola lépe okomentovaná, výsledky vypadají realisticky. Kapitola hmotnostní analýza začíná tabulkou hmotností jednotlivých komponent. Není zřejmé, jak byly hodnoty určeny a chybí údaj o celkové hmotnosti. Pak text pokračuje bez zdůvodnění blokovým schématem a momentovou rovnováhou, kde chybí reakce od kotvících lan. Volba generátoru je provedena na základě požadovaného výkonu vcelku logicky. Volba potřebného převodu se jeví jako chybná. Pokud jsou maximální otáčky rotoru 820 ot/min a generátoru 8000 ot/min, pak by převodovka měla mít převodový poměr cca 1:10. Rozsah otáček rotoru pro různé rychlosti větru v práci chybí. Z uvedených cílů diplomové práce jsou v plném rozsahu splněny pouze první dva body. Konstrukční návrh demonstrátoru z mého pohledu nesplnil má očekávání a zůstává v rovině koncepčního návrhu. Například zcela chybí alespoň náznak uchycení jednotlivých komponent k aerostatu.Student v průběhu práce pravidelně konzultoval pokrok se svým vedoucím. Kromě aerodynamického návrhu ve zmíněném programu nedokázal pracovat moc samostatně. S ohledem na výše uvedené připomínky navrhuji hodnocení práce stupněm uspokojivě / D a práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Popela, Robert

Student zpracoval diplomovou práci týkající se se velmi inovativní problematiky - létající větrné elektrárny. Důvodem vzniku těchto konceptů je snaha dostat se do oblastí (výšek nad zemí nebo mořem) kde je proudění stabilnější a intenzivnější. Případně dosáhnout i mobility elektrárny, která může být přemisťována. Student předkádá v úvodu poměrně nekompaktní přehled stacionárních větrných elektráren a následně rešerši létajících elektráren. Tato část je solidní a dává poměrně široký přehled o aktuálním stavu na trhu a ve výzkumu. Nicméně tyto přehledy představují 50% rozsahu práce. V kapitole 4 student volí koncept a zde vůbec nedůvodňuje výběr aerostatu jakožto nosiče generátoru. Začne teorií aerostatů a provede návrh. Po analýze podmínek a rychlostí větru v různých výškách nad povrchem přistupuje diplomant k návrhu a aerodynamické analýze rotoru aerodynamického demonstrátoru. Zde je poměrně nekonzistentní a používá chybné značení. Obr. 30 obsahuje chybný vektorový obrazec skládání rychlostí na profilu v určitém řezu listu a ani neuvádí že se jedná o profil. Následně je provedena volba profilu rotoru a to mezi dvěma ad-hoc bez zdůvodnění volenými profily. Ihned sjou z nich generovány 3D modely rotoru a to bez jakéhokoliv zdůvodnění rozložení hloubek a zkroucení siltů (zkroucení je navíc voleno nevhodně a nepochopitelně nula po celém rozpětí listu). Diplomant se odkazuje na software QBlade o kterém neuvádí žádné konkrétní údaje krom schopnosti vypočítat integrální výkonové charakteristiky. Nejsou uvedeny ani vstupy a a ni použité metody. Dále pak přistupuje autor k druhému kolu analýz s úpravou zkroucení, tot však opět ad-hoc nastavuje a to puze v prvních 30% rozpětí listu. Pak přichází zhodnocení kde autor oět ad-hoc bez zdůvodnění vybírá pro budoucí rotor profil Eppler a zkrut po celém rozpětí listu. Až nyní je patrné že se jednalo o jakési testovací výpočty. Pak autor provádí finální sizing rotoru. Vychází z mylné interpretace že ČEZ uvádí denní spotřebu průměrné domácnosti na 5-8 kWh a stnovuje si potřebný výkon elektrárny na 9kW. Jak toto koreluje neuvádí. Po návrhu rotoru provádí hmotnostní analýzu a dokončuje vizualizaci konceptu vzducholodě s rotorem a generátorem. Násleuje volba komponent, lana a kabelu a závěr.  Práce je místy velmi chaotická a těžko sledovat linku rozhodnutí autora. Výstupy z programu QBlade který není běžný software nijak nevalliduje vůči alespoň rámcovému analytickému odhadu možného výkonu rotoru. Po jazykové stránce je práce na velmi špatné úrovni, pravopis je zatížen mnoha chybami. Nicméně práce by po doplnění a vyjasnění mohla dát zajímavou představu o potenciálu daného zařízení jako lokálního mikrozdroje elektrické energie.

eVSKP id 149157