Aktuální témata bakalářských prácí pro studijní obor Základy strojního inženýrství a obor Energetika na ak. rok 2023 / 2024 vedených na Odboru energetického inženýrství.
Bakalářka z Energetiky na Odboru energetického inženýrství
- Témata bakalářských prací budou průběžně aktualizována a doplňována.
- V případě, že máte zájem o jiné vlastní téma z oblasti energetiky, neváhejte nás kontaktovat.
- Pokud budete mít o některé z nabízených témat zájem, je třeba co nejdříve kontaktovat příslušného vedoucího bakalářské práce.
- Témata jsou rozdělena podle typu bakalářské práce:
- Rešeršní typ práce
- Rešeršní typ práce v anglickém jazyce
- Návrhová (výpočetní) práce
- Experimentální typ práce
- Simulační práce (modelování)
Poslední aktualizace na webu proběhla 19. 09. 2023 (08:25)
(1) Rešeršní typ práce
Komunitní energetika
V poslední době hojně diskutovanou a výhledově i legislativně více podpořenou je komunitní energetika. V západní Evropě, například v Německu či Rakousku, je již řada úspěšně probíhajících projektů. Cílem práce bude popsat princip komunitní energetiky na úspěšných příkladech a identifikovat potenciálně slabá místa, například v oblasti „smart grid“.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Tepelné čerpadlo pro využití odpadního tepla
Tepelná čerpadla se prosadila nejen pro vytápění malých (rodinných) objektů, ale i při průmyslovém využití odpadního tepla, které je jinak mařeno bez dalšího využití. Cílem práce je identifikovat potenciální zdroje tepla pro průmyslová tepelná čerpadla například na základě úspěšných realizací ve světe pro potřeby soustavy centrálního zásobování teplem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Malé modulární reaktory
V současné době existuje řada koncepcí malých modulárních rektorů v různých stádiích vývoje či dokonce certifikaci. Cílem práce bude popsat a porovnat mezi sebou různé koncepce malých modulárních reaktorů s důrazem na vyvedený elektrický výkon do přenosové soustavy anebo vyvedený tepelný výkon do soustavy centrálního zásobování teplem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Efektivnost malých větrných turbin v České Republice
Využití malých větrných turbín v blízkosti lidských obydlí se v dosavadním výzkumu ukázalo jako méně účinné než jiné obnovitelné zdroje energie. Dostupné studie však vycházely z údajů naměřených v určité lokalitě, která mohla být zvolena více či méně vhodně. Cílem této práce bude prozkoumat dostupné lokality v České republice, charakterizované dlouhodobými měřeními, a na základě těchto měření určit umístění a výšku instalace malé větrné elektrárny, kde by její použití přineslo významné výhody, a to i ve srovnání s jiným obnovitelným zdrojem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Možnosti zásobování malé obce obnovitelnou energií
V současné době se v médiích běžně hovoří o 100% využívání obnovitelných zdrojů energie při zásobování obyvatelstva. Odborníci však tento "mýtus" vyvracejí, protože při současném životním stylu obyvatelstva to není možné. Tato práce se na tuto problematiku podívá z druhé strany a odpoví na otázky: Jaké množství obnovitelných zdrojů (fotovoltaické panely, větrné elektrárny a další) by mělo být vybudováno pro zajištění energetických potřeb malé obce? Jak by měli obyvatelé změnit svůj životní styl, aby tohoto cíle dosáhli? Bude použita známá metodika výpočtu energetických zisků z OZE a dostupné informace o spotřebě energie obyvatelstva.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Elektromobily jako hlavní znečistovatelé městského ovzduší v budoucnu
Vzhledem k přísným emisním limitům pro pevné částice ze spalovacích vozidel se ukázalo, že ke znečištění ovzduší významně přispívají i nevýfukové emise pocházející z elektormobilu, a předpokládá se, že tyto částice budou v budoucnu způsobovat znečištění z dopravy. K nevýfukovým emisím významně přispívá resuspenze, tj. opětovné odlučování již usazených částic. Cílem této práce bude zpracovat dlouhodobé záznamy koncentrací PM10, aby bylo možné určit podíl resuspendovaných částic. Práce se rovněž zaměří na určení mezní rychlosti větru, která vyvolává resuspenzi. Cílem práce bude také predikovat, s akým znečištením mužeme v budoucnu počítat s předochodem na elktromobilitu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Větrný potenciál v podmínkách České republiky v nižších vrstvách atmosféry
Využívání obnovitelných zdrojů energie je v dnešní době populární. Jednou z dominantních oblastí je větrná energie. Prvním krokem při výstavbě větrné elektrárny je určení větrného potenciálu lokality. Ve většině případů se jedná o dlouhodobá a nákladná měření. Alternativou je použití simulačních nástrojů. Existuje několik nástrojů pro stanovení tohoto potenciálu (většinou online kalkulačky). Cílem této práce bude porovnat simulační nástroj s vypočtenými hodnotami větrného potenciálu v místě, kde jsou k dispozici dlouhodobá měření v nejnižších vrstvách atmosféry (data ČHMU). Práce se zaměří na spodní vrstvy atmosféry, protože se již několikrát ukázalo, že velmi velké větrné elektrárny nejsou v podmínkách České republiky realizovatelné, a to především kvůli záběru půdy.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Zjednodušený větrný tunel pro výzkum chování pevných částic
Resuspenze částic je proces, při kterém se částice usazené na povrchu znovu dostávají do ovzduší vlyvem prouděním vzduchu; v některých případech se tomuto procesu připisuje až 50 % znečištění ovzduší v blízkosti silnic. Vzhledem ke složitosti proudění, drsnosti povrchu a vlastnostem částic, které mají na proces zásadní vliv, je resuspenze analyticky velmi obtížně popsatelná. Proto se přednostně používají experimenty. Cílem této práce je vytvořit malý přenosný aerodynamický tunel, který by se dal použít k určení mezní rychlosti proudění, při níž se částice odlučují od povrchu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Ekonomické a environmentální přínosy komunitní energetiky
Komunitní energetika může představovat řešení některých problémů spojených s obnovitelnými zdroji energie. Instalace energetických zdrojů pro více než jednu domácnost má evidentně řadu výhod, ale i nevýhod. Práce se zaměří na srovnání komunitní energetiky vůči energetice komerční a energetice domácí. Analyzují se hlavní výhody a nevýhody. Na vybraném příkladu budou sečteny ekonomické přínosy, jako například pořizovací cena a doba návratnosti a jiné. Také se určí enviromentální přínosy ve formě uhlíkové stopy.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Vyřeší elektromobilita kvalitu ovzduší ve městech?
Elektromobilita je dnes prosazováno řešení na klimatickou krizi. V oficiálních dokumentech velkých městských aglomerací se často využití elektromobility spojuje s redukcí znečištění ovzduší. Existuje však několik vědeckých studií, které tvrdí opak. Elektromobily mají totiž velmi výrazné nevýfukové emise pocházející z abrazivních procesů. Práce se zaměří na analýzu oficiálynch dokumentů měst a států v oblasti elektormobility. Dále se na základě vědeckých studií určí, jaké znečištění elektromobili produkují. Výsledkem práce bude predikce a zhodmocení, zda elektormobilita vyřeší problém znečištění ovzduší ve městech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Vývoj znečištění ovzduší tuhými částicemi v souvislosti s klimatickou krizí
Klimatická krize má vliv na znečištění ovzduší. Změna meteorologických podmínek může vést ke zhoršení kvality ovzduší. Také opatření ke zmírnění klimatické krize mohou mít buď pozitivní nebo negativní dopady na životní prostředí a znečištění ovzduší. V práci se tyto oblasti identifikují. Následkem toho se kvantifikuje jejich možný dopad na znečištění ovzduší tuými částicemi, který lze očekávat s prohloubením klimatické krize. Výsledkek práce ukáže, jaká oblast směv v souvislosti s klimatickou krizí může být nejnegativnější v oblasti čistoty ovzduší.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Klimatická krize a znečištění ovzduší
Klimatická krize má vliv na znečištění ovzduší. Změna meteorologických podmínek může vést ke zhoršení kvality ovzduší. Také opatření ke zmírnění klimatické krize mohou mít buď pozitivní nebo negativní dopady na životní prostředí a znečištění ovzduší. Práce se zaměří na analýzu klíčových oblastí v oblasti klimatické krize, které ovlivňují kvalitu ovzduší. Výsledkem analýzy bude zhodnocení, na jaké oblasti by v budoucnu měla být směrována pozornost, pokud chemě dýchat čistý vzduch.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Energeticky soběstačný dům
V dnešní době více než 2 000 objektů v ČR využívá bateriová úložiště, která slouží pro uchování elektrické energie získané z fotovoltaiky. Díky programům Ministerstva životního prostředí, vývoji technologií, rostoucímu důrazu na ekologii a postupnému snižování cen bateriových úložišť poptávka po domácích systémech ukládání energie v Česku neustále roste. Cílem práce bude zpracovat přehled o možnostech výroby a skladování energie v rodinných domech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Fotovoltaické systémy
Většina zákazníků od fotovoltaických systému očekává úsporu. Přesto že jsou tyto systémy relativně nákladné na pořízení, jejich ceny stále klesají a elektřina nebo teplo, kterou systém v příštích desetiletích vyrobí, je téměř zdarma. Dopočítat se přesné úspory i doby návratnosti je u domácí fotovoltaiky je ovšem někdy obtížné. Do hry vstupuje řada proměnných – namátkou pořizovací cena, spotřeba elektřiny, míra využití vyrobené elektřiny, lokalita domu, stínění, cena elektřiny ze sítě, dotace a další. Cílem bakalářských prací na toto téma bude popis FV systému a technické-ekonomické zhodnocení jejich použití.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Porovnání možností využití fotovoltaického a fototermického systému v rodinném domě
Systémy využívající energii ze slunce zažívají v posledních letech prodejní explozi. Výrobci a prodejci těchto systému slibují někdy až zázraky popírající fyzikální zákony. Cílem této práce bude porovnání dvou základních principů využití sluneční energie.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Systémy pro vytápění budov
Výběr způsobu topení a zdroje energie k vytápění patří mezi klíčová rozhodnutí, před která je majitel při výstavbě nebo rekonstrukci postaven. Je třeba nalézt správný kompromis mezi náklady spojenými s pořízením a provozem systému vytápění, časovou náročností instalace a nároky obyvatel na komfort a pohodu vytápěných prostor. Práce se bude zabývat souhrným přehledem současných technologii určených pro vytápění budov.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Trendy v obnovitelných zdrojích a v moderní energetice
Získáváním energie z klasických fosilních paliv se uvolňují do ovzduší tzv. skleníkové plyny a další emise, které zhoršují životní prostředí. Z tohoto důvodu se v dnešním vyspělém světě a zejména v Evropské unii ve velké míře uplatňuje politika ochrany životního prostředí. Upřednostňují se obnovitelné zdroje energie a klasická energetika je tlačena na co nejefektivnější provoz. Cílem bakalářské práce je popsat trendy ve využívání obnovitelných zdrojů a směřování moderní energetiky. Práce bude vypracována ve spolupráci s firmou PBS. a.s.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Kryogenika
Kryogenika je fyzikální obor zabývající se dosahováním velmi nízkých teplot. V přeneseném významu označuje slovo kryogenika také technické zařízení k udržování nízké teploty. Americký Národní institut standardů a technologie stanovil hranici mezi chlazením a kryogenikou na 93,15 K. Tato hodnota se jeví logicky, neboť bod varu takzvaných permanentních plynů (vodík, kyslík, neon, dusík) leží pod touto hranicí a bod varu běžných chladicích kapalin leží nad ní. Cílem práce bude popis kryogeních systému a jejich využití.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Budoucnost odpadového hospodářství v ČR
Dle současných zákonů bude od roku 2030 zakázáno skládkování recyklovatelných materiálů z komunálního odpadu, zbytek pak bude třeba zrecyklovat nebo nějak energeticky využít. Díky tomu lze v příštích letech očekávat změnu složení odpadu a současnou výstavbu nových zařízení na energetické využití odpadu (ZEVO). Cílem práce bude shrnout dosavadní prognózy vývoje nakládání s odpady a podrobně popsat současná i plánovaná zařízení ZEVO. V experimentální části pak student stanoví složení a vlastnosti vlastního odpadkového koše a porovná jej s průměrem pro Českou republiku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Energetika ostrovních národů
Malé a izolované elektrizační soustavy na mořských či oceánských ostrovech se vyznačují mnohými odlišnostmi oproti soustavám kontinentálním. Nestálost výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů je zde mnohem větším problémem, fosilní paliva se zase téměř vždy musí dovážet na velké vzdálenosti. Práce bude zaměřena na specifika takovýchto soustav.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Malé vodní elektrárny v ČR
V České republice se nachází více než 1400 malých vodních elektráren (MVE) a ačkoli se v poslední době jejich počet příliš nezvyšuje, mají MVE trvalé místo v našem energetickém mixu. Práce bude zaměřena na používané technologie MVE a potenciál jejich dalšího rozvoje. V praktické části student podrobně rozebere energetickou situaci vybrané české řeky.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Energetické využití řeky Vltavy
Vltava je bezesporu energeticky nejvýznamnější českou řekou, na níž se vyrábí téměř polovina veškeré z vody produkované elektřiny. Hlavní zásluhu na tom má unikátní soustava devíti elektráren, označovaná jako Vltavská kaskáda, nicméně určitý podíl má i několik malých průtočných vodních elektráren. Cílem práce bude popsat jednotlivá vodní díla se zaměřením na jejich energetický přínos a ze zjištěných dat vytvořit přehlednou infografiku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Výroba bioplynu
Bioplyn vzniká biologickým rozkladem organických materiálů a po přepracování z něj lze získat biometan, který je složením identický se zemním plynem a jeví se tak jako ideální ekologická náhrada tohoto fosilního paliva. V Dánsku se takto již dnes vyrábí asi pětina spotřeby plynu a nezávislost na dovozu tak není zcela nereálná. Cílem práce bude popsat problematiku bioplynové infrastruktury, shrnout význam bioplynu v české energetice a předpokládaný vývoj. Experimentální částí bude anaerobní digesce v laboratorním měřítku s vyhodnocením vlivu některých parametrů na kvalitu a kvantitu bioplynu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Energetické plodiny v prostředí České republiky
S intenzifikací zemědělství můžeme uvolněnou půdu buď vrátit zpátky přírodě, nebo ji využít k produkci plodin cíleně pěstovaných čistě pro svůj energetický obsah. Na výběr dnes máme širokou škálu plodin, od běžných obilovin, olejnin a travních porostů, přes rychlerostoucí dřeviny až po exotické, leč perspektivní traviny jako je například ozdobnice (Miscanthus). Cílem práce bude shrnout problematiku pěstování energetických plodin a uvést očekávatelné výnosy v podmínkách ČR. V experimentální části student stanoví rozborem energetický obsah vybrané biomasy. Vzhledem k odběru vzorků je práce ideální pro studenta 2. ročníku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Mechanické úložiště elektrické energie
V této práci bude zpracován předhled způsobů ukládání elektrické energie pomocí mechanické energie (kinetická, potenciální), popisem výhod a nevýhod jednotlivých přístupů, ekonomickým porovnáním a jejich praktičnosti v kontextu jiných typů úložišť elektrické energie.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Libor Kudela, Ph.D.
Tepelně izolační materiály a technologie pro akumulátory tepla
Tato práce se bude zabývat současným stavem komerčně dostupných izolačních materiálů, zejména vhodným pro izolovaní tepelných zásobníků tepla. Práce bude obsahovat jak cenové porovnání jednotlivých výrobků tak i termomechanické vlastnosti jako je součinitel tepelné vodivosti, teplotní rozshahy při kterých jsou dané materiály použitelné, odolnost apod. Práce bude zaměřena zejména na nalezení nejvhodnějších materiálů z hlediska ekonomické výhodnosti.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Libor Kudela, Ph.D.
Elektrické zdroje tepla pro ohřev vzduchu na teploty 700˚C
Tato práce se bude zabývat komerčními způsoby ohřevu vzduchu na vysoké teploty. Hlavním cílem je nalezení nejekonomičtější varianty pro zadané průtoky/výkony.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Libor Kudela, Ph.D.
Využívání biopaliv třetí generace pro energetické účely
Cílené pěstování rychle rostoucích energetických plodin konkuruje potravinářskému průmyslu, proto je vývoj směřován k jiným možnostem produkce biopaliv. Ve fázi vývoje je například energetické využívání řas, označovaných obecně jako biopaliva třetí generace. Danou problematikou se zabývají například vědci ve Spojených státech nebo Číně, na které by měla navázat tato bakalářská práce. V práci bude nejprve vypracována rešerše využívání biopaliv v Česku a ve světě. Hlavním cílem pak bude shrnutí současného stavu poznání zaměřeného na způsoby pěstování řas a možnosti jejich využití pro výrobu bioethanolu nebo bioplynu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tereza Zlevorová
Vliv torefakce na základní vlastnosti paliva
Torefakce je termická úprava tuhých biopaliv, která je celosvětově stále více zkoumána kvůli pozitivnímu vlivu na energetické vlastnosti. V České republice je její vývoj pomalejší, cílem této práce proto bude vypracovat obecnou rešerši termických úprav s bližším zaměřením na torefakci. Následovat bude představení vlastností hrubého rozboru a výhřevnosti paliva a shrnutí jejich změn. Dalším cílem pak bude experimentální srovnání vlastností torefikovaného paliva se surovým, které proběhne v laboratořích Energetického ústavu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tereza Zlevorová
Možnosti a omezení produkce syntetického metanu SNG u teplárenských zdrojů
Cílem práce bude rešereše a analýza možností a omezení produkce SNG u teplárenských zdrojů. Syntetický metan je tvořen prostřednictvím Sabatierovy reakce z oxidu uhličitého a vodíku. Vodík by byl produkován z přebytků elektřiny, oxid uhličitý separací ze spalin daného zdroje. V rámci bakalářské práce by byl vytvočen procesní diagram toků energií a médií při aplikaci SNG u teplárenských provozů s cílem vytipovat kritická místa.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Současné možnosti produkce BIOUHLU
Biouhel je v součané době velmi zajímavé téma. Jedná se se produkt termochemické konverze - karbonizace biomasy. Biouhel je aplikován zejména v zemědělství, kde má několik významných pozitiv. Cílem práce by bylo shrnutí současných poznatků v oblasti technologií produkce biouhlu a základní bilanční výpočet vybrané technologie.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Emise rtuti a metody její separace ze spalin
V roce 2021 vstoupily v platnost nové emisní limity pro velká spalovací zařízení. Vůbec poprvé se tak na hnědouhelných elektrárnách začaly sledovat emise rtuti. Naprostá většina spalovacích zařízení se byla schopna limitům přizpůsobit nebo jim byla udělena výjimka. Elektrárna Chvaletice však k letošnímu roku limit stále překračuje, a to i bez platné výjimky. V rámci bakalářské práce bude shrnut dopad rtuti na životní prostředí, popsány metody jejího odloučení ze spalin a zhodnocen současný stav plnění emisních limitů v ČR.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Znečištění ovzduší těžkými kovy
Těžké kovy jsou přirozenou součástí popeloviny tuhých paliv. Při spalování často přechází do těkavých sloučenin a následně bývají emitovány na prachových částicích a ve formě aerosolu do životního prostředí. Kromě spalování uhlí a komunálních odpadů jsou těžké kovy uvolňovány i z dalších technologických procesů, jako je výroba železa, oceli, skla apod. V rámci bakalářské práce budou tyto zdroje blíže specifikovány. Dále bude zhodnocen současný stav znečištění ovzduší těžkými kovy a jeho předpokládaný vývoj.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Nakládání s popelem v oběhovém hospodářství
Popel představuje hlavní vedlejší produkt spalování tuhých paliv. Kromě minerálů, jako jsou sloučeniny draslíku a fosforu, může popel obsahovat také těžké kovy, různé organické sloučeniny a tuhý uhlík. V rámci bakalářské práce budou shrnuty možnosti nakládání s popelem v ČR. Dále bude zhodnocen potenciál využití popela v rámci oběhového hospodářství a případné dlouhodobé dopady na životní prostředí.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Úprava vody v jaderné elektrárně
Cílem práce je prozkoumat a popsat metody používané pro úpravu vody v rámci jednotlivých technologií jaderné elekrárny. Bude popsáno jak voda ovlivňuje životnost elektrárny, na jaké druhy úpravu vody rozdělujeme, jak se díky úpravě vody snižuje množství vznikajících radioktivních odpadů a jaké jsou úlohy chemického režimu vod.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Radomír Chýlek (VUT v Brně a Skupina ČEZ, a.s.)
Možnosti ukládání radioaktivního odpadu
Cílem práce je popsat aktuální problematiku ukládání radioaktivního odpadu. Zejména bude zkoumat možné koncepty hlubinných úložišť ve světě, konstrukční varianty těchto úložišť a druhy solidifikace jaderného odpadu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Radomír Chýlek (VUT v Brně a Skupina ČEZ, a.s.)
Využití ionexových filtrů v energetice
Cílem práce je popsat funkci ionexových filtrů a jejich použití v energetice. Rešerše bude zaměřena zejména na nové materiály ionexů, nové metody jejich regenerací a na možnosti odstraňování radionuklidů pomocí ionexů.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Radomír Chýlek (VUT v Brně a Skupina ČEZ, a.s.)
Osmóza a její využití v energetice
Cílem práce je prozkoumat možnosti využití osmotických jevů v energetice. Ať už prototypů elektráren založených na osmotickém jevu, tak možností procesu reverzní osmózy sloužící k čištění vod.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Radomír Chýlek (VUT v Brně a Skupina ČEZ, a.s.)
Příčiny a důsledky požáru elektromobilu
S rostoucím počtem elektromobilů na silnicích ve světě i u nás se zvyšuje i riziko jejich požárů. Práce se zaměřuje na příčiny vzniku a důsledky požárů elektromobilů. Elektromobily v sobě mají lithno-iontové baterie, které jsou z různých materiálů, včetně těch toxických. V určitém stavu může dojít v baterii k jevu thermal runaway, který způsobuje nekontrolovaný požár, který znečišťuje ovzduší i hasební vodu při hašení. Cílem bude popsat výše uvedené jevy.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Bc. Lukáš Preisler
Recyklace lithno-iontových baterií
S nástupem elektromobility bude prudce narůstat množství použitých baterií. Pro využití vzácných kovů bude potřeba vybudovat kvalitní síť k recyklaci baterií. Tato bakalářská práce zkoumá problematiku recyklace lithno-iontových baterií s ohledem na udržitelnost. Bude popisovat různé typy baterií a jejich složení, procesu sběru a separace baterií z elektrických zařízení nebo elektromobilů. Hlavní těžiště práce popíše metody recyklace a využití výsledného produktu pro jeho další využití při produkci.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Bc. Lukáš Preisler
Sekundární využití baterií z elektromobilů pro bateriová úložiště
Po konci životnosti baterií v elektromobilech bude vznikat velké množství odpadních baterií. Jednou možností je jejich recyklace, ale většina bateriových článků může být ještě použitelná pro jiné účely. Jedním z nich je bateriové úložiště, které nedbá na vysokou energetickou hustotu jako u elektromobilů. Cílem práce bude technicky vyhodnotit využitelnost těchto baterií v bateriových úložištích.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Bc. Lukáš Preisler
Technologie akumulace tepla s následnou produkcí elektrické energie
Akumulace tepelné energie je jedním z možných způsobů krátkodobého až střednědobého uchování energie. Akumulace tepla může být realizována ohřevem různých pevných či kapalných látek, využitím fázové změny či chemických přeměn. Výzvou aktuální energetiky je hledání vhodných způsobů, jak z akumulované tepelné energie získat zpět elektrickou energii. Tyto technolologie jsou obecně označovány jako Carnotovy baterie a vyulžívají nejčastěji tepelných oběhů, dobře známých z jiných aplikací. Cílem práce je zpracovat přehled o publikovaných principech Carnotových baterií, dohledat pilotní realizace a provést základní návrh vybraného řešení pro parametry dohodnuté s vedoucím práce.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Akumulace elektrické energie do zkapalněného vzduchu
Zkapalnění vzduchu je jednou z alternativních technologií umožňujících akumulaci elektrické energie. Účinnost akumulace je sice nižší než u elektrochemických akumulátorů, ale celá technologie je bez negativních vlivů na životní prostředí. V rámci práce bude zpracována rešerše seznamující s principem této technologii, prezentovány dohledatelné pilotní projekty a proveden základní návrh malé akumulační jednotky využívající zkapalnění vzduchu.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Spolupráce více zdrojů tepla v rodinném domě - tepelné čerpadlo + plynový kotel
Kotel na zemní plyn a tepelné čerpadlo představují dvě často využívané technologie zásobování teplenou energií rodinných domů. Principielně jsou tyto technologie zcela odlišné, což nabízí prostor pro využití jejich silných stránek pro vzájemnou spolupráci. V rámci práce budou uvedené technologie rešeršním způsobem blíže představeny a na vybraném objektu bude hodnocen přínos jejich spolupráce v klimatických podmínkách ČR.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Posouzení efektivity tepelného čerpadla
Pro udržení efektivity ekonomických výdajů v domácnosti při zachování požadavků na teplo dochází k časté záměně elektrického vytápění za vytápění tepelným čerpadlem. V rámci bakalářské práce bude tento zdroj tepla rešeršním způsobem popsán včetně jeho ekologického přínosu. Na vybraném objektu bude měsíčně ve sledovaném období porovnáván odběr elektrické energie s odběrem elektrické energie před instalací tepelného čerpadla.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Eva Gregorovičová
Tepelné čerpadlo spolupracující s fotovoltaickou elektrárnou
Snaha po částečné nezávislosti na dodavatelích elektrické energie a na snížení nákladů na vytápění vede ke zvýšenému počtu instalací tepelných čerpadel spolupracujících s fotovoltaickou elektrárnou. V rámci bakalářské práce bude popsán rešeršním způsobem tento systém, a na vybraném objektu bude měsíčně ve sledovaném období porovnáván odběr elektrické energie se ziskem z fotovoltaické elektrárny.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Eva Gregorovičová
Měření charakteristik turbínových labyrintových těsnění
Nedílnou součástí parních, plynových turbín a leteckých motorů jsou těsnění, které v posledních letech zaznamenává vývoj s řadou nových typů. Cílem bude seznámení s novými typy a výrobou a měřením pro získání charakteristik vybraného typu na již existujícím experimentálním zařízením.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.
Uhlíková stopa bioplynové stanice
Výroba bioplynu je jedním z nejvýznamnějších ekonomicky a ekologicky výhodných řešení pro zpracování biologicky rozložitelného odpadu. Bakalářská práce se bude zabývat hodnocením uhlíkové stopy pro vybrané stanice. Cílem práce je vytvořit výpočtový postup, kterým lze predikovat uhlíkovou stopu vzniklou v průběhu životního cyklu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. et Ing. Klaudia Köbölová
Stanovení uhlíkové stopy energetických scénářů ČR
Snižování uhlíkové stopy a aspekty budoucnosti obnovitelných a neobnovitelných zdrojů jsou v energetické politice široce zohledňovány. Cílem práce bude určení uhlíkové stopy pro různé scénáře, jak se česká energetika může transformovat do roku 2030.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. et Ing. Klaudia Köbölová
(2) Rešeršní typ práce v anglickém jazyce
(3) Návrhový (výpočetní) typ práce
Komunitní energetika
V poslední době hojně diskutovanou a výhledově i legislativně více podpořenou je komunitní energetika. V západní Evropě, například v Německu či Rakousku, je již řada úspěšně probíhajících projektů. Cílem práce bude popsat princip komunitní energetiky na úspěšných příkladech a identifikovat potenciálně slabá místa, například v oblasti „smart grid“.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Parní profuky – použité metody profuku a způsob výpočtu proudění
Úkolem pro studenta bude popsat typy parních profuků pro čištění potrubí před najetím turbíny a pomocí literární rešerše zjistit způsoby výpočtů rychlostí a průtoků profukovacím potrubím. Téma bude řešeno ve spolupráci se společností Doosan Škoda Power.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Návrh uzavřeného chladicího okruhu
Cílem bakalářské práce je shrnout rešeršní činností poznatky v oblasti chladicích okruhů. Následně na základě poskytnutých podkladů navrhnout uzavřený chladicí okruh včetně podkladů pro řízení jednotlivých komponent. Téma bude řešeno ve spolupráci se společností Doosan Škoda Power.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Malé modulární reaktory
V současné době existuje řada koncepcí malých modulárních rektorů v různých stádiích vývoje či dokonce certifikaci. Cílem práce bude popsat a porovnat mezi sebou různé koncepce malých modulárních reaktorů s důrazem na vyvedený elektrický výkon do přenosové soustavy anebo vyvedený tepelný výkon do soustavy centrálního zásobování teplem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Optimalizace zdroje tepla pro domovní vytápění
Cílem práce je navrhnout pro vybraný objekt (například rodinný dům) zdroj tepla pro vytápění ve variantním řešení a jednotlivé varianty mezi sebou posoudit.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Tepelné čerpadlo pro využití odpadního tepla
Tepelná čerpadla se prosadila nejen pro vytápění malých (rodinných) objektů, ale i při průmyslovém využití odpadního tepla, které je jinak mařeno bez dalšího využití. Cílem práce je identifikovat potenciální zdroje tepla pro průmyslová tepelná čerpadla například na základě úspěšných realizací ve světe pro potřeby soustavy centrálního zásobování teplem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Petr Kracík, Ph.D.
Ekonomické a environmentální přínosy komunitní energetiky
Komunitní energetika může představovat řešení některých problémů spojených s obnovitelnými zdroji energie. Instalace energetických zdrojů pro více než jednu domácnost má evidentně řadu výhod, ale i nevýhod. Práce se zaměří na srovnání komunitní energetiky vůči energetice komerční a energetice domácí. Analyzují se hlavní výhody a nevýhody. Na vybraném příkladu budou sečteny ekonomické přínosy, jako například pořizovací cena a doba návratnosti a jiné. Také se určí enviromentální přínosy ve formě uhlíkové stopy.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Vyřeší elektromobilita kvalitu ovzduší ve městech?
Elektromobilita je dnes prosazováno řešení na klimatickou krizi. V oficiálních dokumentech velkých městských aglomerací se často využití elektromobility spojuje s redukcí znečištění ovzduší. Existuje však několik vědeckých studií, které tvrdí opak. Elektromobily mají totiž velmi výrazné nevýfukové emise pocházející z abrazivních procesů. Práce se zaměří na analýzu oficiálynch dokumentů měst a států v oblasti elektormobility. Dále se na základě vědeckých studií určí, jaké znečištění elektromobili produkují. Výsledkem práce bude predikce a zhodmocení, zda elektormobilita vyřeší problém znečištění ovzduší ve městech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Vývoj znečištění ovzduší tuhými částicemi v souvislosti s klimatickou krizí
Klimatická krize má vliv na znečištění ovzduší. Změna meteorologických podmínek může vést ke zhoršení kvality ovzduší. Také opatření ke zmírnění klimatické krize mohou mít buď pozitivní nebo negativní dopady na životní prostředí a znečištění ovzduší. V práci se tyto oblasti identifikují. Následkem toho se kvantifikuje jejich možný dopad na znečištění ovzduší tuými částicemi, který lze očekávat s prohloubením klimatické krize. Výsledkek práce ukáže, jaká oblast směv v souvislosti s klimatickou krizí může být nejnegativnější v oblasti čistoty ovzduší.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Energeticky soběstačný dům
V dnešní době více než 2 000 objektů v ČR využívá bateriová úložiště, která slouží pro uchování elektrické energie získané z fotovoltaiky. Díky programům Ministerstva životního prostředí, vývoji technologií, rostoucímu důrazu na ekologii a postupnému snižování cen bateriových úložišť poptávka po domácích systémech ukládání energie v Česku neustále roste. Cílem práce bude zpracovat přehled o možnostech výroby a skladování energie v rodinných domech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Fotovoltaické systémy
Většina zákazníků od fotovoltaických systému očekává úsporu. Přesto že jsou tyto systémy relativně nákladné na pořízení, jejich ceny stále klesají a elektřina nebo teplo, kterou systém v příštích desetiletích vyrobí, je téměř zdarma. Dopočítat se přesné úspory i doby návratnosti je u domácí fotovoltaiky je ovšem někdy obtížné. Do hry vstupuje řada proměnných – namátkou pořizovací cena, spotřeba elektřiny, míra využití vyrobené elektřiny, lokalita domu, stínění, cena elektřiny ze sítě, dotace a další. Cílem bakalářských prací na toto téma bude popis FV systému a technické-ekonomické zhodnocení jejich použití.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Porovnání izolačních vlastností rodinného domu
Z důvodu významných nárůstů cen energií, začíná celá řada majitelů rodinných domů hledat způsoby, jak na nákladech za tyto energie ušetřit. Jedním ze způsobů je i možné zateplení domu. Práce se bude zabývat porovnáním tepelných ztrát nezatepleného rodinného domu rodinného domu s jeho zateplenou variantou.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Porovnání možností využití fotovoltaického a fototermického systému v rodinném domě
Systémy využívající energii ze slunce zažívají v posledních letech prodejní explozi. Výrobci a prodejci těchto systému slibují někdy až zázraky popírající fyzikální zákony. Cílem této práce bude porovnání dvou základních principů využití sluneční energie.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Systémy pro vytápění budov
Výběr způsobu topení a zdroje energie k vytápění patří mezi klíčová rozhodnutí, před která je majitel při výstavbě nebo rekonstrukci postaven. Je třeba nalézt správný kompromis mezi náklady spojenými s pořízením a provozem systému vytápění, časovou náročností instalace a nároky obyvatel na komfort a pohodu vytápěných prostor. Práce se bude zabývat souhrným přehledem současných technologii určených pro vytápění budov.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Návrh tepeleného čerpadla pro RD
V posledních letech se tepelná čerpadla (TČ) stále více používají k vytápění budov jako hlavní zdroj tepelné energie. K tomuto stavu přispívají masivní dotace z evropské unie a měnící se legislativa zakazující jiné zdroje tepla. Náplní této bakalářské práce bude navrhnout základní části TČ pro rodinný dům.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Filip Toman,Ph.D.
Výpočet vybrané části jaderné elektrárny
Jaderná energetika má v rámci trvalé udržitelnosti nezpochybnitelné místo. V současnosti je ve světě ve fázi výstavby přibližně padesát reaktorů.Cílem bakalářské práce bude stručný úvod do jaderné energetiky a bilanční výpočet vybané části jaderné elektrárny.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Vliv přídavku vodíku ve směsi se zemním plynem na provoz spalovací komory plynových turbín
Spalovací turbíny jsou zařízení sloužící k produkci mechanické energie nebo přímo elektřiny. U spalovacích turbín je nyní aktuální problematika spoluspalování vodíku, který se plánuje vyrábět z přebytků OZE a přidávat do zemního plynu. Cílem bakalářské práce bude rešerše typů spalovacích komor a bilanční výpočet spalovací komory pro různé poměry přídavku vodíku ve směsi se zemním plynem s cílem stanovit základní odlišnosti oproti spalování samotného zemního plynu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Možnosti a omezení produkce syntetického metanu SNG u teplárenských zdrojů
Cílem práce bude rešereše a analýza možností a omezení produkce SNG u teplárenských zdrojů. Syntetický metan je tvořen prostřednictvím Sabatierovy reakce z oxidu uhličitého a vodíku. Vodík by byl produkován z přebytků elektřiny, oxid uhličitý separací ze spalin daného zdroje. V rámci bakalářské práce by byl vytvočen procesní diagram toků energií a médií při aplikaci SNG u teplárenských provozů s cílem vytipovat kritická místa.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Současné možnosti produkce BIOUHLU
Biouhel je v součané době velmi zajímavé téma. Jedná se se produkt termochemické konverze - karbonizace biomasy. Biouhel je aplikován zejména v zemědělství, kde má několik významných pozitiv. Cílem práce by bylo shrnutí současných poznatků v oblasti technologií produkce biouhlu a základní bilanční výpočet vybrané technologie.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Pavel Milčák
Návrh chladiče generátorového plynu
Generátorový plyn vzniklý zplyňováním organických hmot je potřeba před jeho následnou aplikací ve spalovacích motorech či turbínách nejprve ochladit na potřebnou teplotu a zbavit dehtů. Značná část dehtů kondenzuje a je odloučena už při samotném chlazení plynu, což ale způsobuje tvorbu nánosů na stěnách chladiče. Cílem bakalářské práce bude navrhnout jednoduchý vodou chlazený výměník pro chlazení dřevoplynu s důrazem na nenáročnou údržbu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Laboratorní trať pro měření efektivity pyrolýzy
Pyrolýza je v energetickém kontextu používána nejčastěji pro termickou úpravu tuhých paliv za účelem odstranění vlhkosti a snížení podílu prchavé hořlaviny, tedy např. při výrobě dřevěného uhlí nebo koksu. Produkt vzniklý tímto odplyněním je tvořen převážně tuhým uhlíkem, popelovinou a zbytky prchavé hořlaviny. Celý proces je silně endotermní, a tedy i energeticky náročný. Cílem bakalářské práce bude navrhnout laboratorní trať a metodiku měření energie potřebné k pyrolýze a energie obsažené v odplyněné hořlavině.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Technologie akumulace tepla s následnou produkcí elektrické energie
Akumulace tepelné energie je jedním z možných způsobů krátkodobého až střednědobého uchování energie. Akumulace tepla může být realizována ohřevem různých pevných či kapalných látek, využitím fázové změny či chemických přeměn. Výzvou aktuální energetiky je hledání vhodných způsobů, jak z akumulované tepelné energie získat zpět elektrickou energii. Tyto technolologie jsou obecně označovány jako Carnotovy baterie a vyulžívají nejčastěji tepelných oběhů, dobře známých z jiných aplikací. Cílem práce je zpracovat přehled o publikovaných principech Carnotových baterií, dohledat pilotní realizace a provést základní návrh vybraného řešení pro parametry dohodnuté s vedoucím práce.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Akumulace elektrické energie do zkapalněného vzduchu
Zkapalnění vzduchu je jednou z alternativních technologií umožňujících akumulaci elektrické energie. Účinnost akumulace je sice nižší než u elektrochemických akumulátorů, ale celá technologie je bez negativních vlivů na životní prostředí. V rámci práce bude zpracována rešerše seznamující s principem této technologii, prezentovány dohledatelné pilotní projekty a proveden základní návrh malé akumulační jednotky využívající zkapalnění vzduchu.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Spolupráce více zdrojů tepla v rodinném domě - tepelné čerpadlo + plynový kotel
Kotel na zemní plyn a tepelné čerpadlo představují dvě často využívané technologie zásobování teplenou energií rodinných domů. Principielně jsou tyto technologie zcela odlišné, což nabízí prostor pro využití jejich silných stránek pro vzájemnou spolupráci. V rámci práce budou uvedené technologie rešeršním způsobem blíže představeny a na vybraném objektu bude hodnocen přínos jejich spolupráce v klimatických podmínkách ČR.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D.
Posouzení efektivity tepelného čerpadla
Pro udržení efektivity ekonomických výdajů v domácnosti při zachování požadavků na teplo dochází k časté záměně elektrického vytápění za vytápění tepelným čerpadlem. V rámci bakalářské práce bude tento zdroj tepla rešeršním způsobem popsán včetně jeho ekologického přínosu. Na vybraném objektu bude měsíčně ve sledovaném období porovnáván odběr elektrické energie s odběrem elektrické energie před instalací tepelného čerpadla.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Eva Gregorovičová
Tepelné čerpadlo spolupracující s fotovoltaickou elektrárnou
Snaha po částečné nezávislosti na dodavatelích elektrické energie a na snížení nákladů na vytápění vede ke zvýšenému počtu instalací tepelných čerpadel spolupracujících s fotovoltaickou elektrárnou. V rámci bakalářské práce bude popsán rešeršním způsobem tento systém, a na vybraném objektu bude měsíčně ve sledovaném období porovnáván odběr elektrické energie se ziskem z fotovoltaické elektrárny.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Eva Gregorovičová
Návrh měřicí tratě pro validaci ventilátorů vyrobeních pomocí 3D tisku
Aditivní výroba umožňuje například urychlený návrh optimalizovaných geometrií oběžných kol lopatkových strojů. Cílem práce je seznámit se s návrhem měřící tratě na které by bylo možné získat charakteristiku oběžných kol ventilátorů vyrobených pomocí 3D tisku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.
Uhlíková stopa bioplynové stanice
Výroba bioplynu je jedním z nejvýznamnějších ekonomicky a ekologicky výhodných řešení pro zpracování biologicky rozložitelného odpadu. Bakalářská práce se bude zabývat hodnocením uhlíkové stopy pro vybrané stanice. Cílem práce je vytvořit výpočtový postup, kterým lze predikovat uhlíkovou stopu vzniklou v průběhu životního cyklu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. et Ing. Klaudia Köbölová
Stanovení uhlíkové stopy energetických scénářů ČR
Snižování uhlíkové stopy a aspekty budoucnosti obnovitelných a neobnovitelných zdrojů jsou v energetické politice široce zohledňovány. Cílem práce bude určení uhlíkové stopy pro různé scénáře, jak se česká energetika může transformovat do roku 2030.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. et Ing. Klaudia Köbölová
(4) Experimentální typ práce
Efektivnost malých větrných turbin v České Republice
Využití malých větrných turbín v blízkosti lidských obydlí se v dosavadním výzkumu ukázalo jako méně účinné než jiné obnovitelné zdroje energie. Dostupné studie však vycházely z údajů naměřených v určité lokalitě, která mohla být zvolena více či méně vhodně. Cílem této práce bude prozkoumat dostupné lokality v České republice, charakterizované dlouhodobými měřeními, a na základě těchto měření určit umístění a výšku instalace malé větrné elektrárny, kde by její použití přineslo významné výhody, a to i ve srovnání s jiným obnovitelným zdrojem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Zjednodušený větrný tunel pro výzkum chování pevných částic
Resuspenze částic je proces, při kterém se částice usazené na povrchu znovu dostávají do ovzduší vlyvem prouděním vzduchu; v některých případech se tomuto procesu připisuje až 50 % znečištění ovzduší v blízkosti silnic. Vzhledem ke složitosti proudění, drsnosti povrchu a vlastnostem částic, které mají na proces zásadní vliv, je resuspenze analyticky velmi obtížně popsatelná. Proto se přednostně používají experimenty. Cílem této práce je vytvořit malý přenosný aerodynamický tunel, který by se dal použít k určení mezní rychlosti proudění, při níž se částice odlučují od povrchu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Budoucnost odpadového hospodářství v ČR
Dle současných zákonů bude od roku 2030 zakázáno skládkování recyklovatelných materiálů z komunálního odpadu, zbytek pak bude třeba zrecyklovat nebo nějak energeticky využít. Díky tomu lze v příštích letech očekávat změnu složení odpadu a současnou výstavbu nových zařízení na energetické využití odpadu (ZEVO). Cílem práce bude shrnout dosavadní prognózy vývoje nakládání s odpady a podrobně popsat současná i plánovaná zařízení ZEVO. V experimentální části pak student stanoví složení a vlastnosti vlastního odpadkového koše a porovná jej s průměrem pro Českou republiku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Výroba bioplynu
Bioplyn vzniká biologickým rozkladem organických materiálů a po přepracování z něj lze získat biometan, který je složením identický se zemním plynem a jeví se tak jako ideální ekologická náhrada tohoto fosilního paliva. V Dánsku se takto již dnes vyrábí asi pětina spotřeby plynu a nezávislost na dovozu tak není zcela nereálná. Cílem práce bude popsat problematiku bioplynové infrastruktury, shrnout význam bioplynu v české energetice a předpokládaný vývoj. Experimentální částí bude anaerobní digesce v laboratorním měřítku s vyhodnocením vlivu některých parametrů na kvalitu a kvantitu bioplynu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Energetické plodiny v prostředí České republiky
S intenzifikací zemědělství můžeme uvolněnou půdu buď vrátit zpátky přírodě, nebo ji využít k produkci plodin cíleně pěstovaných čistě pro svůj energetický obsah. Na výběr dnes máme širokou škálu plodin, od běžných obilovin, olejnin a travních porostů, přes rychlerostoucí dřeviny až po exotické, leč perspektivní traviny jako je například ozdobnice (Miscanthus). Cílem práce bude shrnout problematiku pěstování energetických plodin a uvést očekávatelné výnosy v podmínkách ČR. V experimentální části student stanoví rozborem energetický obsah vybrané biomasy. Vzhledem k odběru vzorků je práce ideální pro studenta 2. ročníku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Sitek
Vliv torefakce na základní vlastnosti paliva
Torefakce je termická úprava tuhých biopaliv, která je celosvětově stále více zkoumána kvůli pozitivnímu vlivu na energetické vlastnosti. V České republice je její vývoj pomalejší, cílem této práce proto bude vypracovat obecnou rešerši termických úprav s bližším zaměřením na torefakci. Následovat bude představení vlastností hrubého rozboru a výhřevnosti paliva a shrnutí jejich změn. Dalším cílem pak bude experimentální srovnání vlastností torefikovaného paliva se surovým, které proběhne v laboratořích Energetického ústavu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tereza Zlevorová
Laboratorní trať pro měření efektivity pyrolýzy
Pyrolýza je v energetickém kontextu používána nejčastěji pro termickou úpravu tuhých paliv za účelem odstranění vlhkosti a snížení podílu prchavé hořlaviny, tedy např. při výrobě dřevěného uhlí nebo koksu. Produkt vzniklý tímto odplyněním je tvořen převážně tuhým uhlíkem, popelovinou a zbytky prchavé hořlaviny. Celý proces je silně endotermní, a tedy i energeticky náročný. Cílem bakalářské práce bude navrhnout laboratorní trať a metodiku měření energie potřebné k pyrolýze a energie obsažené v odplyněné hořlavině.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Neizokinetické vzorkování prachových částic
Pro přesné stanovení koncentrace prachových částic v procesních plynech, jako jsou například spaliny, je třeba dodržet izokinetické podmínky vzorkování. Rychlost proudění v ústí odběrové sondy by tak měla být téměř totožná s lokální rychlostí proudění vzorkovaného plynu v potrubí. Při nízkých rychlostech proudění a pro částice malých aerodynamických průměrů je však vliv izokinetiky podstatně menší. Cílem bakalářské práce bude experimentálně stanovit přesnost neizokinetických odběrů provedených právě v těchto případech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Posouzení efektivity kotle na tuhá biopaliva
Při garančních měřeních automatických kotlů je jedním z hlavních sledovaných parametrů účinnost zařízení. Tu lze stanovit přímo jako podíl tepelného výkonu předaného do vody a příkonu dodaného v palivu. Cílem bakalářské práce však bude kvantifikovat podíly dílčích ztrát, tedy mechanickým a chemickým nedopalem, citelným teplem spalin a sáláním pláštěm kotle do neotápěného prostoru. Experimenty budou provedeny na standardních dřevních peletách i nestandardním agropalivu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Lachman
Návrh měřicí tratě pro validaci ventilátorů vyrobeních pomocí 3D tisku
Aditivní výroba umožňuje například urychlený návrh optimalizovaných geometrií oběžných kol lopatkových strojů. Cílem práce je seznámit se s návrhem měřící tratě na které by bylo možné získat charakteristiku oběžných kol ventilátorů vyrobených pomocí 3D tisku.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.
Měření charakteristik turbínových labyrintových těsnění
Nedílnou součástí parních, plynových turbín a leteckých motorů jsou těsnění, které v posledních letech zaznamenává vývoj s řadou nových typů. Cílem bude seznámení s novými typy a výrobou a měřením pro získání charakteristik vybraného typu na již existujícím experimentálním zařízením.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.
Fyzikální charakterizace částíc z vnitřních zdrojů částic
Nebezpečnost vnitřních zdrojů částic je všeobecně známá. Expozice člověka s těmito částicemi může vést k zdravotním problémů. Cílem práce bude fyzikální charakterizace různých vnitřních zdrojů a navhrnout jejich efektivní způsob využití.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. et Ing. Klaudia Köbölová
(5) Simulační typ práce (modelování)
Možnosti zásobování malé obce obnovitelnou energií
V současné době se v médiích běžně hovoří o 100% využívání obnovitelných zdrojů energie při zásobování obyvatelstva. Odborníci však tento "mýtus" vyvracejí, protože při současném životním stylu obyvatelstva to není možné. Tato práce se na tuto problematiku podívá z druhé strany a odpoví na otázky: Jaké množství obnovitelných zdrojů (fotovoltaické panely, větrné elektrárny a další) by mělo být vybudováno pro zajištění energetických potřeb malé obce? Jak by měli obyvatelé změnit svůj životní styl, aby tohoto cíle dosáhli? Bude použita známá metodika výpočtu energetických zisků z OZE a dostupné informace o spotřebě energie obyvatelstva.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Elektromobily jako hlavní znečistovatelé městského ovzduší v budoucnu
Vzhledem k přísným emisním limitům pro pevné částice ze spalovacích vozidel se ukázalo, že ke znečištění ovzduší významně přispívají i nevýfukové emise pocházející z elektormobilu, a předpokládá se, že tyto částice budou v budoucnu způsobovat znečištění z dopravy. K nevýfukovým emisím významně přispívá resuspenze, tj. opětovné odlučování již usazených částic. Cílem této práce bude zpracovat dlouhodobé záznamy koncentrací PM10, aby bylo možné určit podíl resuspendovaných částic. Práce se rovněž zaměří na určení mezní rychlosti větru, která vyvolává resuspenzi. Cílem práce bude také predikovat, s akým znečištením mužeme v budoucnu počítat s předochodem na elktromobilitu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Větrný potenciál v podmínkách České republiky v nižších vrstvách atmosféry
Využívání obnovitelných zdrojů energie je v dnešní době populární. Jednou z dominantních oblastí je větrná energie. Prvním krokem při výstavbě větrné elektrárny je určení větrného potenciálu lokality. Ve většině případů se jedná o dlouhodobá a nákladná měření. Alternativou je použití simulačních nástrojů. Existuje několik nástrojů pro stanovení tohoto potenciálu (většinou online kalkulačky). Cílem této práce bude porovnat simulační nástroj s vypočtenými hodnotami větrného potenciálu v místě, kde jsou k dispozici dlouhodobá měření v nejnižších vrstvách atmosféry (data ČHMU). Práce se zaměří na spodní vrstvy atmosféry, protože se již několikrát ukázalo, že velmi velké větrné elektrárny nejsou v podmínkách České republiky realizovatelné, a to především kvůli záběru půdy.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda
Rozptyl znečištění tuhými částicemi z elektromobilů ve městě pomocí CFD
Elektormobila neznamená úplnou čistotu. Tato vozidla produkují výrazné množství prachových částic z abrazivních procesů, znečišťujících ovzduší. Jelikož tento zdroj je velmi specifický, nabízí se řešit jej pomocí CFD (computational fluid dynamics). Není známo, jak daleko od cesty se tyto částice dostanou a zda představují riziko i pro lidi na přilehlých chodnících. Práce se zaměří na modelování rozptylu prachových částic pocházejících z elektrombilů pomocí CFD. Výsledky ukáží, zda je znečištění z elektromobility lokální, nebo znečišťuje větší oblasti.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Linda