PLUCAR, T. Návrh experimentální solární sušárny [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.

Posudek vedoucího

Houdková, Lucie

V rámci diplomové práce měl student navrhnout experimentální zařízení (solární sušárnu), které bude splňovat následující požadavky: nízká cena, snadná rozebiratelnost, možnost změnit délku a výšku sušící komory. Vedle konstrukce vlastní sušící komory bylo úkolem studenta navrhnout zařízení na přehrabování kalu v sušárně. Konstrukce sušárny dle návrhu diplomanta již byla vyrobena a na zkoušku provizorně sestavena. Protože sušárna zatím nebyla zprovozněna, nemohl student provést materiálovou bilanci na základě naměřených experimentálních dat. Proto uvedl pouze zjednodušenou bilanci, která je vztažena na 1 kg kalu a vychází z uvedených předpokladů. V rámci práce bylo ustoupeno od porovnání finančních nákladů konvenčních způsobů sušení a solárního sušení, jednak vzhledem k rozsahu předložené práce a pak také proto, že je toto téma zpracováno v samostatné diplomové práci. Diplomová práce je logicky členěna do přehledných celků zahrnujících teoretický úvod do problematiky sušení se zaměřením na solární sušení. Stěžejní část práce je věnována vlastnímu návrhu sušící komory a přehrabovacího systému vč. potřebných výpočtů. Práce je zpracována přehledně, na velmi dobré grafické i stylistické úrovni.

Posudek oponenta

Létal, Tomáš

Bc. Tomáš Plucar se ve své práci věnuje návrhu experimentální solární sušárny pro sušení kalů. První část práce popisuje teoretické principy sušení. Následující část obsahuje rešerši z oblasti sušení čistírenských kalů včetně představení několika konkrétních řešení z praxe. Poté je proveden samotný návrh experimentální sušárny a ověřována pevnost konstrukce. Na konci práce se autor zabývá určením teoretické doby sušení kalu v solární sušárně. Rešeršní část práce je až na občasné nesrovnalosti u výpočtových vztahů na dobré úrovni. Autorem navržené řešení sušárny se jeví jako vhodné pro zadané účely. Zásadní nedostatky se objevují ve fázi ověřování pevnosti konstrukce. Autor většinou správně uvažuje určitý typ zatížení, už se ale nezabývá tím, jaké napětí toto zatížení v konstrukci vyvolá a jestli by nedošlo k jejímu porušení. Výjimku v tomto ohledu představují výpočty napětí na hřídelích, kde jsou však zanedbány významné tahové síly od napnutého řetězu. Autor také zcela zbytečně zmiňuje některá kuriózní zatížení jako například rezonanční účinky od synchronizovaného rytmického pohybu lidí, což lze v sušárně kalů předpokládat jen s notnou dávkou fantazie. Bilance sušárny je provedena příliš zjednodušeně, autor mohl při bilanci použít alespoň schéma z obrázku 2.2 (str. 16). Namísto toho však zvolil jednoduché schéma, uvedené na obrázku 4.32 (str. 79), v němž uvažuje 100% využití energie slunečního záření pouze na ohřev kalu a odpaření potřebného množství vody. Na nevhodnost přílišného zjednodušení modelu sušení lze poukázat na základě teoretické úvodní části práce. Pokud bude mokrý kal v prostředí vodní páry, může opravdu docházet k efektivnímu sušení? Podle sorpční izotermy na obrázku 2.1 (str. 14) bude docházet spíše k dalšímu vlhčení materiálu. Při sušení v praxi je třeba plyn nasycený párou odvádět, nebo zajistit dostatečné množství plynu v prostoru sušárny tak, aby byl schopen pojmout požadované množství přebytečné vlhkosti materiálu. V případě navrhované solární sušárny je zřejmé, že sušícím plynem bude vzduch. Množství sušicího vzduchu je vhodné z hlediska přestupu hmoty maximalizovat, což však s sebou nese nežádoucí odvod tepla ze sušárny. V práci tohoto charakteru bych proto čekal alespoň přibližné řešení optimálního množství sušicího vzduchu. Výsledkem bilance provedené v práci je doba potřebná pro vysušení 1 kg kalu při průměrné intenzitě slunečního záření za rok (ve dne i v noci). V práci dříve uvedený předpoklad sušení v létě a zcela zjevný předpoklad sušení ve dne zde nejsou zohledněny a tato skutečnost dále snižuje vypovídající hodnotu výsledku. Při provozu navrhované sušárny bude také jistě docházet k nezanedbatelným tepelným ztrátám, což měl použitý bilanční model také zohlednit. Vzhledem k provedení rešeršní části práce a praktické volbě konstrukce lze konstatoval, že autor prokázal určité schopnosti řešení zadané problematiky. Kladné hodnocení této práce s širokým záběrem však prudce sráží nedostatky ve výpočtových částech, a to zejména v nedotažených pevnostních výpočtech a v příliš zjednodušené bilanci sušárny. Přes množství chyb v práci obsažených doporučuji tuto práci k obhajobě.

eVSKP id 36601