Řešené doktorandské práce

PROUDĚNÍ U DESKOVÝCH OTOPNÝCH TĚLES

Doktorand: Ing. Tomáš Legner
Školitel: prof. Ing. Jiří Bašta, Ph.D.

ANOTACE: Disertační práce se zabývá posouzením vlivu geometrie a natočení distančního kroužku na teplotní a rychlostní pole u deskových otopných těles. Součástí výzkumu je experimentální část věnovaná porovnání deskových otopných těles s různými typy distančních kroužků a využití těchto dat pro další část, a to odladění simulačního modelu deskového otopného tělesa v simulačním prostředí Fluent. Cílem je tedy zmapovat rychlostní a teplotní pole u deskových otopných těles a optimalizovat distanční kroužky z hlediska maximální rovnoměrnosti zatékání do jednotlivých kanálků uvnitř tělesa.

TECHNICKÉ SYSTÉMY UDRŽITELNÉ BUDOVY

Ph.D. student: Ing. Jiří Novotný
Školitel: doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D.

ANOTACE: Tématem disertační práce je vytvořit optimalizační nástroj pro vícekriteriální analýzu pro jednu budovu v rámci simulačního programu TRNSYS. Cílem bude komplexní hodnocení technických systémů vzhledem k neobnovitelné primární energii, emisím CO2 a celkovým finančním nákladům. Bude použita stochastická metoda Monte Carlo s patřičnou citlivostní analýzou. Smyslem této práce je možnost výběru nejvhodnější kombinace technických systémů pro splnění předem požadovaných parametrů či standardů.

IMPROVING THE ENERGY STORING CAPABILITIES IN HOT WATER STORAGE TANKS UTILIZING CFD TOOLS

Ph.D. student: Yogender Pal Chandra
Supervisor: Doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D.

ABSTRACT: Domestic hot water usage is responsible for about 17 to 39% of household energy consumption. To operate effectively as energy storage devices, it is crucial that a stratified temperature distribution is maintained within the tank during operation. This research deals with the factors influencing the energy storage and its degradation, and how this degradation can be prevented during different operational condions, and finally chooing possibly best combination of geometrical, operational and other technical parameters of the storage tanks to aim the near zero energy waste. The experimental and numerical work would be done collobratively at University Centre for Energy Effecient Buildings (UCEEB) and Czech Technical University in Prague.   ANSYS – Fluent would be used as numerical tool for this research work.

ENERGETICKÁ SPOTŘEBA KLIMATIZAČNÍCH SYSTÉMŮ

Doktorand: Ing. Jakub Šimek
Školitel: prof.dr.ir. Jan L.M. Hensen
Školitel specialista: Ing. Miloš Lain, Ph.D.

ANOTACE: Budovy ve vyspělých státech spotřebovávají více než 40 % primární energie. Z řady výzkumů však vyplývá, že značná část spotřeby energie je spojena s poruchovým či nesprávným provozem technických zařízení budov. Optimálním provozem těchto systémů, by tak mělo být možné ušetřit značné množství energie. Cílem této práce je vytvořit metodiku pro optimalizaci provozu klimatizačních systémů budov s hlavním zaměřením na minimalizaci spotřeby energie. Práce bude řešit problematiku především rozsáhlých objektů, typicky administrativních budov. Pro řešení budou využity prostředky dynamické simulace (TRNSYS) a optimalizace.

TEPELNÁ ČERPADLA PRO DOMY S NÍZKOU POTŘEBOU TEPLA

Doktorand: Ing. Radek Červín
Školitel: Doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D.

ANOTACE: Disertační práce se věnuje kompaktním větracím jednotkám s tepelným čerpadlem (z anglického Exhaust Air Heat Pump, dále EAHP). Technologie EAHP je velmi rozšířená v severských zemích, avšak v ostatních lokalitách jsou tato čerpadla instalována zřídka. Součástí práce je měření parametrů komerční EAHP a tvorba matematického modelu, pomocí kterého bude možné porovnat různé konstrukční řešení, způsoby řízní a zapojení do systémů budov. Hlavním cílem disertační práce je vytvoření zjednodušeného přístupu k modelování EAHP a jejich úspoře v budově, který by byl použitelný pro hodnocení energetické náročnosti budov v rámci úředního hodnocení české legislativy bez potřeby počítačových simulací.

PRŮMYSLOVÁ FILTRACE U SPALOVÁNÍ BIOPALIV KYSLÍKEM VE FLUIDNÍ VRSTVĚ

Doktorand: Ing. Ondřej Červený
Školitel: doc. Ing. Vladimír Zmrhal, Ph.D.
Školitel specialista: doc. Ing. Jiří Hemerka, CSc; Ing. Pavel Vybíral, PhD

ANOTACE: Tématem disertační práce je vytvořit optimalizační nástroj pro vícekriteriální analýzu pro jednu budovu v rámci simulačního programu TRNSYS. Cílem bude komplexní hodnocení technických systémů vzhledem k neobnovitelné primární energii, emisím CO2 a celkovým finančním nákladům. Bude použita stochastická metoda Monte Carlo s patřičnou citlivostní analýzou. Smyslem této práce je možnost výběru nejvhodnější kombinace technických systémů pro splnění předem požadovaných parametrů či standardů.

PROVOZ SYSTÉMŮ S OZE NA VAZBĚ NA PREDIKTIVNÍ ŘÍZENÍ 

Doktorand: Ing. Jan Šafránek
Školitel: Doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D.

ANOTACE: V rámci disertační práce bude vyvíjen obecný systémový model pro kombinaci kogenerační jednotky ve spojení s FVE a bateriovým úložištěm a prediktivním řízením. Budou provedeny parametrické simulace, na kterých bude ověřena funkce modelu a bude stanoven potenciál zvýšit využití OZE pro zásobování budov elektřinou a teplem. Nakonec bude model použit pro optimalizaci provozu reálné instalace kogenerační jednotky na bázi ORC (Organický Rankinův cyklus, spalování dřevěných pelet) v obci Mikolajice ve spojení s plánovaným fotovoltaickým systémem pro dosažení autonomního provozu. Cílem simulace je navržení vhodného matematického modelu pro regulaci celý systém.