but.committee	doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda) Dr. Roch El Khoury (člen) Prof. George Havenith (člen) doc. Ing. Jaroslav Machan, CSc. (člen) doc. Ing. Vladimír Zmrhal, Ph.D. (člen) Ing. Matěj Forman, Ph.D. (člen) Bc. Jan Hrnčíř (člen) Dr. Kamila Lunerová (člen) doc. MUDr. Julie Dobrovolná, Ph.D. (člen) doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Nadstandardní práce z oboru tepelného komfortu v kabině automobilu.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Stroje a zařízení	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Jícha, Miroslav	en
dc.contributor.author	Fojtlín, Miloš	en
dc.contributor.referee	Khoury, Roch El	en
dc.contributor.referee	Havenith, George	en
dc.date.accessioned	2019-10-31T12:54:23Z
dc.date.available	2019-10-31T12:54:23Z
dc.date.created	2019	cs
dc.description.abstract	Ľudia žijúci vo vyspelých krajinách trávia väčšinu svojho života vo vnútorných prostrediach budov alebo dopravných prostriedkov. Z tohto dôvodu, záujem o výskum kvality vnútorných prostredím rastie, pričom hlavný dôraz je kladený na oblasti výskumu ľudského zdravia, produktivity a komfortu. Jedným z faktorov ovplyvňujúci kvalitu prostredí je ich tepelný aspekt, ktorý je najčastejšie popísaný teplotou vzduchu, radiačnou teplotou, vlhkosťou vzduchu a rýchlosťou prúdenia vzdu-chu. Zatiaľ čo tieto parametre je možné riadiť systémom pre vykurovanie, vetranie a klimatizáciu nezávisle na počasí, takéto zariadenia sa podieľajú na vysokej spotrebe energie a značnej uhlíkovej stope. V prostediach kabín áut a dopravných prostriedkov je riadenie parametrov tepelného prostredia komplikované z dôvodu ich asymetrickej a časovo premenlivej povahy. Táto situácia je obzvlášť kritická vo vozidlách na elektrický pohon s vlastnou batériou, kde je energia na úpravu vnútornej mikroklímy čerpaná na úkor dojazdu vozidla. Pre uvedené dôvody sa hľadajú nové, en-ergeticky účinnejšie spôsoby pre úpravu tepelných prostredí a zabezpečenia tepelného komfortu. Jedným z potenciálnych riešení sú zariadenia dodávajúce človeku teplo alebo chlad lokálne, ako napríklad vyhrievané a vetrané sedadlá a sálavé panely. Vzhľadom na to, že experimentálny výskum vnútorných prostredí je náročný s ohľadom na čas a potrebné vybavenie, trendy výskumu vplyvov takýchto zariadení na človeka smerujú k optimalizačným úlohám vo virtuálnych prostrediach pomocou modelov ľudksej termofyziológie a tepelného pocitu/komfortu. Avšak pre spoľahlivé výsledky modelovania sú potrebné presné vstupné parametre definujúce prostredie, odev, vplyv povrchov v kontakte s človekom (napríklad sedadlá) a pôsobenie systémov na lokálnu úpravu mikroklímy. Cieľom tejto dizertačnej práce je vytvorenie metodológie na hodnotenie tepelných prostredí v kabínach automobilov s ohľadom na pozíciu v sede a využitím technológii na lokálnu úpravu tepelných prostredí. Jedným z požiadavkov na takúto metodológiu je jej aplikovateľnosť vo virtuálnych ale aj reálnych prostrediach. V prípade hodnotenia reálnych prostredí, cieľom je vytvorenie demonštrátora, ktorý by bol využiteľný ako spätná väzba pre riadenie systémov pre úpravu mikroklímy na základe požadovaného tepeleného pocitu. Validita uvedenej metodológie bola demonštrovaná v typických podmienkach kabín automobilov (5–41 °C) a poznatky z tejto práce sú prenesiteľné do širokého spektra inžinierkych aplikácii. V oblasti osobnej dopravy a pracovných prostredí s vyššou tepelnou záťažou je táto metóda užitočná pre identifikáciu možných zdrojov diskomfortu. Navyše je táto metóda vhodná i pre rýchlo rastúci segment elektrických vozidiel, kde je možné sledovať tok energie potrebnej na dosiahnutie určitej úrovne komfortu a riešenie optimalizačných úloh za účelom úspory energie a predĺženie dojazdu. Obdobné aplikácie možno nájsť i v budovách a prostrediach s podobnými charakteristikami.	en
dc.description.abstract	People in developed countries spend substantial parts of their lives in indoor environments both during free time and while working. For this reason, there has been increasing interest in the quality of the indoor environment. The main emphasis of past research has been directed towards understanding the fields of human health, productivity, and comfort. One important contributor to all three fields is the thermal aspect of the environment, which is often represented by physical quantities such as air temperature, radiant temperature, air humidity, and air velocity. While weather-independent control of these parameters is possible via heating, ventilation, and air-conditioning systems (HVAC), a major limitation is that these systems are related to substantial energy consumption and carbon footprint. The complexity of thermal management is amplified in vehicular cabins because of their asymmetric and transient nature. Moreover, in electric vehicles, the available energy for microclimate management comes at the cost of driving range, and therefore, new solutions for more effective and human-centred ways of managing the indoor microclimate are sought. One of the promising ways to address these issues is via local conditioning with the vehicle seats or auxiliary radiant panels operating in synergy with an HVAC unit. At the same time, the optimization and research tasks are being shifted towards virtual investigation to mitigate the need for costly and often ethically concerning human studies. To do so, models of human thermo-physiology and thermal sensation/comfort have been developed. Yet, for their reliable applications, many factors regarding high heterogeneity, clothing, the thermal mass of the adjacent surfaces, and active seat conditioning have not been resolved. The aim of this thesis was to develop a methodology to assess human thermal sensation while in a sitting body position, including local conditioning factors such as heated and ventilated seats. A requirement of the method was applicability in both virtual and real indoor spaces. In the latter case, the focus was a thermal-sensation-driven feedback loop allowing for human-centred microclimate management. The validity of the proposed methodology was demonstrated under typical cabin conditions (5–41 °C) and the findings from this PhD project are transferable to a broad variety of engineering fields. In passenger transport and occupational environments with higher heat strain, environmental engineers can benefit from a tool to identify sources of thermal discomfort and potential hazards of fatigue. Furthermore, the methodology can be of great merit to the rapidly developing electric vehicle industry, facilitating emphasis on energy efficient microclimate management. The virtual optimization of the conditioning strategies reduce the need for human studies, allow rapid prototyping, and have great potential to bring energy savings as well as increased driving range. Finally, the know-how presented is also applicable in built environments, where similar conditions apply.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	FOJTLÍN, M. Assesment of the Thermal Environment in Vehicular Cabins [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.	cs
dc.identifier.other	122465	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/180734
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Modelování	en
dc.subject	Experiment	en
dc.subject	Vytápění	en
dc.subject	Větrání	en
dc.subject	Sedadlo	en
dc.subject	Člověk	en
dc.subject	Thermofyziologie	en
dc.subject	Fiala model	en
dc.subject	Equivalentná teplota	en
dc.subject	Odev	en
dc.subject	Pozice v sedu	en
dc.subject	Kabina	en
dc.subject	Vozidlo	en
dc.subject	Auto	en
dc.subject	Energie	en
dc.subject	HVAC	en
dc.subject	Tepelný pocit	en
dc.subject	Tepelný komfort	en
dc.subject	Modelling	cs
dc.subject	Experiment	cs
dc.subject	Heating	cs
dc.subject	Ventilation	cs
dc.subject	Seat	cs
dc.subject	Human	cs
dc.subject	Thermo-physiology	cs
dc.subject	Fiala model	cs
dc.subject	Equivalent temperature	cs
dc.subject	Clothing	cs
dc.subject	Seated position	cs
dc.subject	Cabin	cs
dc.subject	Vehicle	cs
dc.subject	Car	cs
dc.subject	Energy	cs
dc.subject	HVAC	cs
dc.subject	Thermal sensation	cs
dc.subject	Thermal comfort	cs
dc.title	Assesment of the Thermal Environment in Vehicular Cabins	en
dc.title.alternative	Assesment of the Thermal Environment in Vehicular Cabins	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2019-10-18	cs
dcterms.modified	2019-10-29-09:42:56	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	122465	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2021.11.23 00:20:11	en
sync.item.modts	2021.11.22 23:26:58	en
thesis.discipline	Konstrukční a procesní inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Energetický ústav	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Assesment of the Thermal Environment in Vehicular Cabins

Files

Original bundle

Collections