JORDANOV, A. Využití povrchové vody jako nízkoteplotního zdroje pro tepelná čerpadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Pospíšil, Jiří

Student zpracoval téma zaměřené na využití tepla povrchové vody s využitím tepelných čerpadel. Student při zpracování věnoval velké množství času rešeršním pasážím práce. Při vlastním návrhu student váhal jak k návrhu přistoupit. Postupně výpočetně ověřil několik jednoduchých koncepcí realizace odběru tepla z povrchové vody. Tato řešení jsou uvedena spíše přehledovým způsobem bez větších provozních a technických detailů. Student prokázal schopnost aplikovat znalosti a pracovat se zdroji odborných informací. Práce je zpracována v rozsahu, který bych v některých částech označil za minimalisticky splňující zadání. Práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Špiláček, Michal

Představená práce se skládá ze dvou částí. První část je rešeršní a naplňuje první dva cíle zadání. Tato část je uspořádána nelogicky, kdy se nejdřív objevují nové pojmy a zkratky a vysvětleny jsou až na pozdějších stranách. Také je zde spousta chyb, nepřesností a zavádějících informací: str. 12, rozlišování mezi teplotním gradientem, rozdílem teplot a teplotním spádem; září jen některé plyny; str. 17, uváděna potřeba vrtů a zároveň je výhoda absence vrtů; latentní teplo reaguje s čpavkem a vytváří páru; atd. Nepříjemná je také důslednost v neuvádění jednotek ve schématech a grafech a práce se zdroji je na horší úrovni. Celkově je tato část spíše nekvalitní. Druhá část práce se potom zabývá návrhem systému tepelného čerpadla napojeného na povrchovou vodu. Absence číslování rovnic a seznamu použitých symbolů a značek dělá výpočet nepřehledný a autor se zde zabývá návrhem čtyř variant výměníkových systému, pomocí kterých by bylo teplo z vodního zdroje odváděno do výparníku tepelného čerpadla. Výpočty jsou v principu v pořádku, i když autor zde počítá teploty s přesností na setiny °C, ale pro určení vlastností médií nepoužívá jejich střední teplotu, což bude mít v při uvažované přesnosti na výsledek vliv. Co ale není v pořádku je neúplnost technického návrhu, kdy se neřeší charakteristika koryta: nejsou známy rozměry a průtok a rychlost proudění v něm je autorem nastřelena bez uvedení literárního zdroje. Není zde řešeno ani finální uspořádání trubkového svazku. Není diskutováno, jestli při zadaných rozměrech výměníku se tento do koryta fyzicky vejde či jestli kolem něj bude protékat dost vody. Dále zde nejsou počítány tlakové ztráty a není jasné, jestli je potřeba pro provoz oběhové čerpadlo. Autor také uvažuje konstantní teplotní spády které navrhne na začátku výpočtu a výpočet ukončuje ve chvíli, kdy teplota stěny trubky na straně vody je vyšší než 0 °C. Není zde vysvětleno, proč neproběhl optimalizační výpočet, který by snížil teplotu na stěně trubky na straně vody na minimum, čímž by se mohla snížit velikost výměníku nebo objem nemrznoucí kapaliny. Absence informací o oběhovém čerpadle a optimalizaci nákladů na materiál se pak projeví v ekonomickém zhodnocení návrhu, který následuje po výpočtu systému. Zde jsou další problémy spojené s tím, že kvůli absenci znalosti tlakových ztrát není možné říct, jestli by se pro PVC trubky měli použít pro vytvoření ohybů dvě 90° tvarovky, nebo čtyři 45° a jestli bude za potřebí oběhové čerpadlo. Otázka oběhového čerpadla platí i pro měděné trubky. V ekonomickém zhodnocení je odkaz na PVC trubku, ale ne na tvarovky, ze kterých by se měly udělat ohyby. Další nepřesnost vzniká neuvažováním celodenní provoz čerpadla s vysvětlením, že přes noc není potřeba vytápět na požadovanou teplotu. Potřeba vytápění se ale těžko posuzuje, protože čerpadlo není návrhově spojeno s žádným objektem, které by vytápělo, i když v zadání se uvádí obytný sídelní celek a není zde určena návratnost investice. Technický návrh systému a ekonomické posouzení tudíž nejsou úplné a 3. a 4. cíl zadání tak nejsou úplně splněny. Přes výše uvedené nedostatky doporučuji práci k obhajobě.

eVSKP id 149642