Hotwater boiler for natural gas,60 MW, 1,6 MPa, 150/70°C

Cílem diplomové práce je návrh horkovodního kotle o výkonu 60 MW pro spalování zemního plynu. Kotel pracuje s teplotním spádem 150 °C / 70 °C při výstupním tlaku vody 1,6 MPa. Pro dané palivo je vypracován stechiometrický výpočet. Následuje výpočet tepelné bilance kotle včetně stanovení tepelné účinnosti. Dle použitého paliva, požadovaných parametrů ohřáté vody a teploty napájecí vody jsou navrhnuty jednotlivé konvekční plochy a rozměry kotle. Součástí návrhu je výkresová dokumentace.The aim of this thesis is design a hotwater boiler for burning natural gas with an output of 60 MW. Boiler works with temperature difference 150 °C / 70 °C. For a given fuel is calculated stoichiometric calculation. The following is the calculation of the heat balance of the boiler including the determinativ of thermal efficiency. The fuel used, the required parameters of hot water and feed water temperature are designed individual convective surfaces and dimensions of the boiler. The boiler design includes drawings.

Design and Calculation of the Heat Exchanger for the Car Air Conditioner

Bakalářská práce se zabývá návrhem a výpočtem výměníku pro klimatizační jednotku osobního automobilu. V teoretické části jsou popsány chladicí systémy s podrobným popisem klimatizace v osobním automobilu. Dále jsou v této části charakterizovány výměníky tepla a kalorimetrická trať. Praktickou část tvoří výpočet chladicího výkonu klimatizace, tepelného výkonu kondenzátoru klimatizace a teoretického tepelného výkonu kondenzátoru klimatizace pro danou rychlost automobilu. Pro kontrolu vypočtených výkonů je zde zjištěn potřebný chladicí výkon klimatizace. V závěru této práce jsou uvedeny parametry výměníku pro klimatizační jednotku osobního automobilu.This bachelor thesis deals with the design and calculation of the heat exchanger for the car air conditioner. The theoretical part mentions the description of the cooling systems with a detailed explanation of air conditioning in a car. Further, this part deals with the characteristics of the heat exchangers and the calorimetric track. The practical part includes the calculation of the cooling output of the air conditioner, the heating output of the condenser of the air conditioner and the theoretical heat output of the condenser of the air conditioner for the given speed of the vehicle. The necessary cooling output of the air conditioner has been find out to check the calculated outputs. In the final part of the thesis, parameters of the heat exchanger for the car air conditioner have been stated.361 - Katedra energetikyvýborn

Regeneration and Revitalization of Residential Houses and the Energy Performance

V předložené disertační práci na téma „Regenerace, revitalizace a energetická náročnost obytných budov“ se zabývám jednotlivými algoritmy a hodnocením spotřeby energií obecně u obytných domů i konkrétně ve vztahu k určitému vybranému rodinnému domu. V obecné části práce jsou probrány metody stanovení spotřeby tepelné energie pro oblasti vytápění, větrání, přípravu teplé vody a způsoby centralizované a decentralizované výroby tepla. Ve druhé části práce, tzv. experimentální části práce, jsou uvedeny charakteristické údaje konkrétního rodinného domu, který jsem vybrala pro zpracování a vyhodnocení výše uvedeného tématu z teoretického i praktického hlediska. Experimentální část práce obsahuje výpočet potřeby tepla na základě metody tepelné ztráty tzv. obálky rodinného domu. Pro porovnání vypočtených výsledků je obdobným způsobem vypočtena tepelná ztráta referenční budovy stejných rozměrů ve smyslu vyhlášky č. 78/2013 Sb. a podle ČSN 73 0540-2 s hodnotami součinitelů prostupu tepla, tj. požadovanými a doporučenými hodnotami. Celková výpočtová spotřeba tepla pro sledovaný rodinný dům je ve výši 4,77 kW. Porovnání vypočtených hodnot se skutečností, na základě experimentálního sledování důležitých parametrů v průběhu několika let, hlavně v letech 2010 a 2014 pojednává další část disertační práce. Výsledky z jednotlivých experimentů se celkem dobře shodují s teoreticky stanoveným algoritmem. Výstupem jsou energetické charakteristiky sledovaného rodinného domu. V kapitole 8 se věnuji zcela nově zpracovanému tématu Dynamika a tepelná stabilita vytápění. Vypracovala jsem toto téma teoreticky a ověřila platnost experimentem chování teplotního průběhu při přerušeném vytápění bez větrání a opětném uvedení zdroje tepla do provozu. Výsledky experimentu vykazují velmi dobrou shodu navržené teorie se skutečností. Je zde také zahrnuta teorie s větráním při různé intenzitě větrání. Kapitola 9 a 10 je zaměřena na výčet možností jiných zdrojů dodávky tepla a elektrické energie. Je provedeno porovnání se stávajícím stavem dodávky energií, tj. plynový kotel a elektrická energie z externího zdroje. Jako možné zdroje energie jsou zde uvedeny: • Tepelné čerpadlo, • Mikrokogenerace • a využití sluneční energie pomocí solárních kolektorů a fotovoltaických panelů. V kapitole 11 jsem provedla energetické a ekonomické vyhodnocení jednotlivých uvažovaných variant. Z hodnocení vychází, že u malých domů z hlediska energetického i ekonomického je nejvhodnější varianta náhrada stávajícího kotle kotlem kondenzačním pro dodávku tepla a dodávku elektrické energie z externího zdroje, případně kombinace plynového kotle a solárního kolektoru k přípravě teplé vody. Domnívám se, že výsledky mé práce by bylo možno využít pro zobecnění hodnocení energetické náročnosti kategorie malých obytných budov. V tématice tepelné stability domů je možno pokračovat dalším řešením navržené teorie na základě různé akumulace stavby ve smyslu využití pro hospodárnou regulaci vytápění domů pro stavby lehké a těžké.In this dissertation thesis "Regeneration, revitalization and energy intensity of residential buildings" I deal with particular algorithms and evaluation of energy consumption in residential houses in general and also in relation to a selected family house. In the general part of the thesis, methods of determining heat consumption for heating, ventilation, hot water preparation and methods of centralized and decentralized heat production are discussed. In the second part of the work, the so-called experimental part of the work, there are characteristic data of a particular family house, which I have chosen for elaboration and evaluation of the above mentioned topic from the theoretical and practical point of view. The experimental part of the thesis includes calculation of heat demand based on the method of heat loss of the so-called envelope of a family house. In order to compare the calculated results, the heat loss of a reference building of the same dimensions is calculated in a similar way in accordance with Decree No. 78/2013 Coll. and according to ČSN 73 0540-2 with values of heat transfer coefficients, i.e required and recommended values. The total calculated heat consumption for the monitored family house is 4,77 kW. Comparison of calculated values with reality, based on experimental monitoring of important parameters over several years, especially in 2010 and 2014, is discussed in the next part of the dissertation. The results from individual experiments are quite good with the theoretically determined algorithm. The output is the energy characteristics of the monitored family house. In chapter 8 I deal with a completely redesigned topic Dynamics and thermal stability of heating. I worked out this topic theoretically and verified its validity by experimenting the behavior of the temperature course in interrupted heating without ventilation and putting the heat source back into operation. The results of the experiment show a very good fit of the proposed theory with reality. Also included is a theory with ventilation at different ventilation rates. Chapters 9 and 10 focus on listing the possibilities of other sources of heat and electricity supply. A comparison is made with the current state of energy supply, i.e. a gas boiler and electricity from an external source. Possible energy sources are: • Heat pump, • Micro-cogeneration • and the use of solar energy through solar collectors and photovoltaic panels. In Chapter 11, I made an energy and economic evaluation of the various options considered. The evaluation assumes that for small houses in terms of energy and economy, the best option is to replace the existing boiler with a condensing boiler for heat supply and electricity supply from an external source, or a combination of a gas boiler and a solar collector to produce hot water. I believe that the results of my work could be used to generalize the assessment of the energy performance of the category of small residential buildings. In the topic of thermal stability of houses it is possible to continue with another solution of the proposed theory based on various building accumulation in terms of use for economical regulation of heating of houses for light and heavy buildings.361 - Katedra energetikyvyhově

Comparison of Free SW and Web Tools for Determining Building Heat Losses

Cílem této bakalářské práce je porovnat volně dostupné software a webové nástroje pro výpočet tepelných ztrát objektů. Úvodní část se zaměřuje na základní problematiku tepelných ztrát a na výpočet tepelných ztrát pomocí normy ČSN EN 12831, která vyšla v platnost v roce 2005. Druhá část se zaměřuje na seznámení se z vybranými software a webovými nástroji pro výpočet tepelných ztrát objektů a jejich zhodnocení podle srovnávacích kritérií.The aim of this Bachelor thesis is to compare free available software and the web tools for calculating the building´s loss of heat. The introductory part focuses on the basic issue of the loss of heat by using the standards of ČSN EN 12831 which came into force in 2005. The second part focuses on familiarization with the selected programmes and the web tools for calculating the building´s loss of heat and an evaluation according to the comparative criteria.410 - Katedra elektroenergetikyvelmi dobř

Cooler for heat pump inverter

Diplomová práce v úvodní části popisuje teorii tepelných čerpadel, popisuje princip jejich funkce včetně používaných komponent čerpadel. Dále práce obsahuje popis vnitřní jednotky tepelného čerpadla VZDUCH-VODA, jejíž součásti je i frekvenční měnič. Elektronika frekvenčního měniče produkuje ztrátové teplo, které je třeba odvádět chladičem. Nejobsáhlejší část práce proto pojednává o výpočtovém modelu přenosu tepla v chladiči. Výstupem je operační mapa všech pracovních bodů čerpadla s kontrolou účinnosti chlazení frekvenčního měniče. V závěru jsou naznačeny úpravy návrhu konstrukce chladiče.Thesis in the introductory section describes the theory of heat pumps, the principle of their functions, including components used in pumps. The thesis includes a description of the air-water heat pump indoor unit, which also includes a frequency converter. Electronic frequency converter produces waste heat that must be cooled. The most extensive part of the work therefore deals with the computational model of heat transfer in the exchanger. The output is a map of all heat pump operating points with checking cooling efficiency of the inverter. In the final part are recommended modifications of the cooler design.

Heating curve calculation

Bakalářská práce se zabývá tématem vytápění, přesněji řečeno vytápěním v závislosti na klimatických podmínkách prostředí ve kterých se nachází vytápěný objekt. Shrnuje informace nutné pro výpočet ekvitermní závislosti, informace o typech tepelných ztrát objektů a jejich výpočtu, dále jsou zde informace o otopných tělesech, jejich typech a charakteristikách. S využitím všech těchto informací je proveden vzorový výpočet jednoho bodu ekvitermní křivky pro zvolenou referenční místnost. Dále je zde uveden další odlišný způsob jak získat ekvitermní křivku, je taktéž proveden jeho vzorový výpočet a jsou popsány výhody a nevýhody tohoto způsobu.The bachelor thesis examines the question of heating, more precisely heating depending on climatic conditions of the environment in which the heated entity is situated. It summarizes the information necessary for calculating equithermal dependency as well as the information about the types of heat loss of buildings and their calculation. There is also basic information about the heating elements, their types and characteristics. Using all the information, a model calculation of one point weather compensation curve for the chosen reference room is determined. Further, another way how to get the heating curve is mentioned there, its model calculation is done and the advantages and disadvantages of this method are described.

Modification of heat exchanger for steam generation

Diplomová práce se zabývá problematikou zařízení na výměnu tepla, v němž se jedna pracovní látka podrobuje dvoufázovému režimu toku. Dané zařízení je určené ke generaci páry. Účelem řešení předložené diplomové práce je stanovení příčiny provozních problémů daného zařízení a následný návrh vhodného řešení, jehož součástí je provedení takových výpočtů, jenž daný návrh řešení podkládají. Součástí práce je provedení pevnostní analýzy, dále seznámení se s problematikou tepelně-hydraulických dějů u tohoto typu zařízení (zařízení určené ke generaci páry) a následné uplatnění provedením tepelně-hydraulického výpočtu kontrolního charakteru vzhledem k nově nastaveným provozním parametrům pracovních látek daného zařízení.This graduation thesis is concerned with a thermal exchange unit issue whereof one working substance complies with a two-phase mode of a flow. This unit is made for the steam generation. The thesis is supposed to solve operation problems causes of the given unit and to make a proposal of an appropriate solution that is supported by performed calculations. Part of the the work is strength calculation. This work also introduces the thermal-hydraulic processes issue of the steam generation equipment. There are also performed thermal-hydraulic control calculations in consideration of newly set-up operation parameters of the given equipment‘s working substances.

Intermediate heat exchanger natrium - natrium

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou mezivýměníků tepla v jaderných elektrárnách. První část je věnována analýze a rozdělení konstrukčních provedení mezivýměníků u komerčních a experimentálních elektráren. V další části je popsán postup tepelného, hydraulického a pevnostního výpočtu při navrhování mezivýměníků . Na závěr byl proveden návrh smyčkového mezivýměníku pro zadané parametry.This paper deals with intermediate heat exchangers in nuclear power plants. First section of this paper is devoted to analysis and divide of construction designs of intermediate heat exchangers in commercial and experimental power plants. There is a description of thermal, hydraulic and strength calculations during projection of IHX in the second chapter. There has been made a blueprint of loop type IHX in the final chapter of this paper.

Combi-cycle power plant

Tato bakalářská práce se zabývá smíšeným tepelným cyklem, jehož hlavní přednosti je snadné odloučení CO2 pro jeho uskladnění a další použití. První část obsahuje připomenutí současně používaných cyklů a seznamuje nás s cyklem Graz. Uvádí také jeho výhody a nevýhody. Druhá část je zaměřena na popis výpočtu termické účinnosti cyklu a samotný výpočet. Samotný výpočet je v příloze jako .XLS soubor. V závěru práce se interpretuje výsledek výpočtu a nastiňují se podmínky, za jakých by byl tento projekt realizován.This bachelor thesis analyzes the combi-cycle, the advantage of which is easy separation of CO2 for its storage and further usage. The first part shortly presents the currently used cycles and introduces the Graz cycle. It also lists its advantages and disadvantages. The second part focuses on the description of the calculation of thermal efficiency of the cycle and the calculation itself. The calculation is attached in a separate .XLS file. At the end of the thesis, the result of the calculation is interpreted and the conditions under which the project would be realized are outlined.

Design of a space heating system with an air-water heat pump and bivalent heat source

Práce řeší kompletní rekonstrukci otopné soustavy, tj. včetně zdroje tepla, rozvodů a otopných těles, rodinného domu s vyššími tepelnými ztrátami. Jako zdroj tepla je zvoleno tepelné čerpadlo vzduch-voda. S ohledem na minimální stavební zásahy je soustava navržena s deskovými otopnými tělesy. Je proveden výpočet potřebného výkonu pro ohřev teplé vody a výběr tepelného čerpadla vhodné výkonové řady v kombinaci s akumulační nádrží s vestavěným zásobníkem teplé vody. Stanoví se bod bivalence, záložním zdrojem jsou elektrická topná tělesa instalovaná do akumulační nádrže. Přiložena je výkresová dokumentace a schémata zapojení s bezpečnostními prvky. Na závěr je proveden výpočet odhadované návratnosti.The thesis is engaged in complete reconstruction of a heat system of a family house with higher heat loss, i.e. heat source, piping and radiators. As a heat source is chosen air-water heat pump. Heat system is designed with panel radiators with regard to minimum building interventions. A required power for hot water heating is calculated and selected a heat pump from suitable power range in combination with storage tank with hot water tank. The bivalent point is determined, as backup source are heating elements installed in storage tank. Drawings and circuit diagrams with safety elements are attached. In the end is calculation of estimated return.