diplomová práce

Chladicí zařízení s pasivním výparníkem

Text práce 1.87 MB

Autor práce: Bc. Marek Carbol

Ak. rok: 2020/2021

Vedoucí: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.

Oponent: Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.

Abstrakt:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem tepelného čerpadla, které během provozu nepoužívá ventilátor. V úvodní kapitole je popsán princip zařízení, základních komponentů a další typy tepelných čerpadel. V práci jsou také popsány vlastnosti chladiv, olejů a jejich rozdělení. Pro absenci ventilátoru, byl navržen specifický výměník tepla. Parametry výměníku a jeho geometrie byly navrženy tak, aby dosáhl požadovaného tepelného výkonu. V práci je popsaná volba jednotlivých komponentů celého systému s ohledem na účinnost a funkčnost.

Klíčová slova:

Tepelné čerpadlo, pasivní výparník, propan, přenos tepla, var, nízkopotenciální teplo.

Termín obhajoby

2.10.2020

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaCznamka

Klasifikace

C

Průběh obhajoby

Student odprezentoval obsah své diplomové práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny tyto doplňující otázky: Jaké budou celkové investiční náklady varianty s ventilátorem? Zodpovězeno. Byl uvažován přechodový odpor mezi trubkou a žebrem? Jaká byla použita rychlost větru pro výpočet přirozeného chlazení? Zodpovězeno. Jak bude fungovat regulace daného výparníku? Částečně zodpovězeno.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Strojní inženýrství (M2I-P)

Studijní obor

Technika prostředí (M-TEP)

Složení komise

doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.

Cílem práce bylo navrhnout tepelné čerpadlo, které by sloužilo k ověření konceptu pasivního výparníku a které by bylo využitelné pro vytápění domů s nízkou spotřebou tepla.
Student přistupoval k řešení aktivně. Samostatně vyhledával a studoval odbornou literaturu, věnovanou problematice konvektivního varu ve vertikálním potrubí a získané poznatky implementoval při návrhu klíčové komponenty tepelného čerpadla – pasivního výparníku.
Návrh tepelného čerpadla byl proveden pro ekologické chladivo R290 (propan), kdy po návrhu parametrů výparníku student vybral vhodný kompresor, zvolil potřebné komponenty chladicího zařízení a navrhl průměry chladivového potrubí, přičemž zohledňoval specifika, spojená s využitím hořlavého chladiva.
Student provedl požadovaný návrh tepelného čerpadla dle požadavků zadání. Předložené řešení je použitelné pro stavbu „laboratorního“  tepelného čerpadla,  na kterém by bylo možné celý koncept otestovat a odladit sladění jednotlivých komponent.
Student splnil zadání diplomové práce a práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací D
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: C

Diplomová práce pana Bc. Marka Carbola s názvem Chladící zařízení s pasivním výparníkem si klade za cíl navrhnout teplené čerpadlo s pasivním výparníkem.

Práce je členěna přehledně do pěti kapitol včetně úvodu a závěru. V úvodu jsou popsána technologie tepelného čerpadla včetně základních parametrů, dále navazuje návrhový výpočet výparníku a návrh jednotlivých komponentů tepelného čerpadla.  Kapitola 5 shrnuje dosažené výsledky.

Provedení výpočtů v MS Excel s knihovnou CoolProp je vzhledem k problematice adekvátní.

Citace v textu jsou vkládány srozumitelně a celkový seznam použité literatury je dostatečný.

Po stylistické stránce je práce na slabší úrovni. V textu chybí často odsazení mezi odstavci,  odsazení mezi rovnicemi a textem, některé odstavce nejsou členěny do bloku, některé věty nejsou ukončeny tečkou. Většina obrázků je vložena ve velmi špatné kvalitě (např. viz obr. 1-5), někdy jsou dokonce popisy v diagramu nečitelné (obr. 2).

Po gramatické stránce je v práci několik překlepů, jsou zde použity hovorové výrazy (např. „Trubkových výměníků existuje vícero druhů“), věta „Rovnice z kapitol součinitel přestupu tepla na vnitřní straně výparníku, kritický var, tlaková ztráta jsou převzaty z literatury Heat atlas [9].“ vůbec nedává smysl, atd.

Z mého pohledu nejhorší je práce s matematickými výrazy. Od první rovnice uvedené v textu nejsou některé veličiny psány kurzívou (veličiny v textu nejsou psané kurzívou snad nikde), v některých rovnicích je na konci hranatá závorka s jednotkou, u některých je jednotka psána bez závorky a jinde zase není jednotka uvedena vůbec, což nevypadá kompaktně. Tlak je v několika místech práce uváděn v pascalech, jinde zase v barech, což je pro čtenáře nepřehledné. Matematické výrazy jsou zřejmě vkládány špatným editorem (možná špatným uživatelem), protože někdy šipka značící vektor přepíše tečku značící tok apod.

V celkovém pohledu jde o práci, na které je na jednu stranu vidět značná práce autora (popis zařízení, vlastní návrh, množství provedených výpočtů), na druhou stranu ale toto vše zastiňuje stylistická úprava, která nedosahuje úrovně technického textu (kvalita obrázků, matematické výrazy, aj.) a která může odradit jakéhokoliv čtenáře.

Přes uvedené výhrady práce bezesporu splňuje cíle v ní zadané, a proto jí doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis F
Práce s literaturou včetně citací C

Známka navržená oponentem: D