2153027 PRO2 – Projekt II.

Vedoucího vybraného tématu kontaktujte mailem s dotazem na upřesnění zadání a zda je téma ještě volné. Pokud se na řešení tématu projektu s vedoucím dohodnete, sdělte tuto informaci sekretářce ústavu na adresu jana.novotna@fs.cvut.cz pro zaevidování – uveďte označení projektu, název tématu a jméno vedoucího.

2153027 PRO2 – Projekt II.
Témata projektů / předběžná témata diplomových prací vedoucí student
1 Studie eroze lopatek parních turbín – příprava nové experimentální trati pro měření rozpadu vodních filmů na lopatkách parních turbin O.Bartoš Adam Huněk
2 Malé spalovny komunálního odpadu – rešerše současných technologií využívaných pro malé spalovny KO. Koncepční návrh řešení malé spalovny pro město o velikosti 10tis. obyvatel. O.Bartoš Vojtěch Jančálek, Václav Fišer
3 Použití mikrokogenerační jednotky na splnění energetických požadavků stávajícího RD – zdroj tepla a elektrické energie pro RD. Optimalizace zapojení do soustavy ÚT a elektrické sítě objektu. M.Neužil Daniel Štecher
4 Mikrokogenerační jednotky a fotovoltaické hybridní kolektory jako energetický zdroj pro RD.  Rešerše mikrokogeneračních jednotek, rešerše hybridních kolektorů. Optimální zapojení a vzájemná spolupráce daných zdrojů v soustavě elektrické a ÚT RD. M.Neužil Klára Osičková
5  Stanovení sorpčních kapacit adsorbentů při záchytu CO2 ze suchých a vlhkých spalin. V rámci projektu se posluchač teoreticky seznámí s problematikou fyzikální adsorpce, způsoby její technologické realizace (princip adsorpční jednotky) a dostupnými adsorpčními materiály pro záchyt CO2, na které zpracuje rešerši.
Téma nabízí prostor k pokračování při diplomové práci – navazující experimentální část se skládá ze stanovení fyzikálních a chemických vlastností vybraných druhů adsorbentů, vykreslení adsorpčních izoterem apod.. Adsorbenty budou porovnány z více aspektů – sorpční kapacita, závislost životnosti na obsahu vodní páry ve spalinách a finanční náklady při jejich dlouhodobém zařazení v provozu. Konkrétní náplň a průběh řešení budou upřesněny po osobní konzultaci s vedoucím práce.
M.Nedoma
6 Emise plynných znečišťujících látek při spalování alternativní biomasy v kotli s bublinkovou fluidní vrstvou M.Vodička
7 Návrh výměníku pro kondenzaci páry ze spalin – Téma se týká návrhu výměníku tepla, ve kterém bude docházet ke kondenzaci páry ze spalin. Při spalování biomasy mohou spaliny obsahovat velké množství tepla ve formě latentního tepla páry, které by se mohlo využít pro snížení komínové ztráty a zvýšení účinnosti kotle. Práce bude obsahovat teoretický rozbor jednotlivých druhů výměníků tepla, které je možné pro tuto aplikaci použít. Dle teoretického rozboru pak bude proveden základní technický návrh a výpočet vybraného výměníku. J.Krempaský
8 Experimentální vývoj a charakteristika vzduchových turboexpandérů. Proměření a zpracování charakteristik vzduchových proof-of-concept, převážně 3D tištěných, turboexpandérů. Analýza vlivu parametrů jako geometrické rozměry (délka tětivy), částečný ostřik, kvalita povrchu. Požadavek precizní laboratorní práce při měření i zpracování výsledků V.Novotný
9 Tvorba digitálního dvojčete demonstrační jednotky tepelného čerpadla – Pro laboratorní demonstrační jednotku reverzního tepelného čerpadla bude sestaven parametrický termodynamický model reflektující steady-state režimy jejího provozu. Zásadními prvky práce budou semi-empirické modely kompresorů a výměníků tepla. Z provozních dat poté budou získány koeficienty pro tyto modely V.Novotný
10 Numerické modelování axiálního ORC mikro turboexpandéru s využitím komerčního 1D řešiče – Ve spolupráci s vedoucím projektu bude student po zaškolení spolupracovat na vývoji axiálního ORC mikro turboexpandéru za pomocí komerčního softwaru pro návrh turbín. Práce bude spočívat zejména ve tvorbě 1D modelu, úpravách geometrie lopatkování statorových trysek a lopatek rotoru pro minimalizaci ztrát stroje za pomocí software AxCent od společnosti ConceptsNREC a tvorbě výrobní dokumentace pro lopatková kola. Projekt může navazovat tématem diplomové práce na téma experimentálního ověření navržené turbíny či numerického modelování proudění za pomoci CFD (Ansys Fluent). J.Špale
11 Návrh úprav experimentální tratě pro měření ORC turboexpandérů – V rámci UCEEB ČVUT probíhá dlouhodobě vývoj mikrokogeneračního ORC systému pro spalování biomasy, který využívá lamelový expandér. Pro účely efektivního testování nově vyvíjených turboexpandérů je na existujícím zařízení potřeba několika změn z hlediska konstrukčního (připojovací rozměry a možnost provozu stávajících i nových expandérů) a MaR systému. Zároveň pro širší rozsah a rychlejší změnu provozních parametrů bude navržen plynový kotel (jako generátor „odpadního tepla“) a možnost odvodu tepla nejen do topného systému, ale i do okolí. J.Špale
12 Perspektivy nadkritického parního oběhu v energetice nízkých výkonů – Laboratoř LORCA na ČVUT UCEEB se dlouhodobě zaobírá vývojem technologií pracujících s organickým Rankinovým cyklem, na trh byla na podzim 2020 uvedena jednotka komerčním názvem WAVE120. Jednou z perspektivních možností dalšího vývoje těchto mikrokogeneračních jednotek je realizace kombinace teplených cyklů RC/ORC. Předmětem projektu je rešerše informací o realizaci Rankinových cyklů nízkého tepelného výkonu a identifikace jeho potenciálu pro zařízení, které by bylo derivátem existující ORC technologie. J.Maščuch Dávid Mamrilla
13 Výběr materiálu pro nadkritický generátor páry v energetice nízkých výkonů
Laboratoř LORCA na ČVUT UCEEB se dlouhodobě zaobírá vývojem technologií pracujících s organickým Rankinovým cyklem, na trh byla na podzim 2020 uvedena jednotka komerčním názvem WAVE120. Jednou z perspektivních možností dalšího vývoje těchto mikrokogeneračních jednotek je realizace kombinace teplených cyklů RC/ORC. Předmětem projektu je rešerše materiálů pro nadkritické parní bloky a ve spolupráci s průmyslovými partnery laboratoře nalezení takových, které je možné experimentálně využít v podmínkách ČR.  Pro daný typ výměníku budou posouzeny jeho vlastnosti jako generátoru páry a možnosti jeho zhotovení z vybraných materiálů.
J.Maščuch
14 Kondenzace spalin v mokrých komínech – Jedním ze způsobů redukce SO2 ze spalin je mokrá vápencová vypírka, po níž nasycené spaliny odchází do tzv. mokrého komína, kde kondenzují. Práce se bude zabývat využitím mokrých komínů a jejím výstupem bude návrh dimenzování odvodu vznikajícího kondenzátu pro různé podmínky provozu L.Měšťanová
15 Fluidní sušení biomasy – Práce se bude zabývat moderními způsoby sušení biomasy se zaměřením na fluidní sušení, kdy je proces sušení intenzifikován využitím fluidace sušeného materiálu. Cílem bude návrh fluidní sušky pro zadané palivo a zpracování její provozní bilance J.Havlík
16 Čistění spalin ve sprchových kondenzátorech – Práce se bude zabývat využitím sprchových kondenzátorů pro čištění spalin, kde je ze sady trysek rozstřikována voda, která absorbuje nečistoty a vodní páru z proudu spalin. Cílem bude návrh sprchového kondenzátoru a zpracování jeho provozní bilance J.Havlík
17 Návrh experimentálního spalovacího zařízení s cirkulující fluidní vrstvou – práce bude zahrnovat rešerši evropských experimentálních CFB zařízení, problematiku fluidace a výpočtové postupy k určení základních dimenzí klíčových prvků zařízení. S pomocí těchto postupů bude student navrhovat celý CFB systém pro vzduchový i oxyfuel režimu, v předpokládaném tepelném výkonu cca 200-300 kW. Práce je náročnějšího charakteru, předpokládá návaznost v PROIII a diplomové práci. J.Hrdlička
18 Charakteristika tuhých znečišťujících látek ve fluidním kotli – cílem práce je analyzovat distribuci a vlastnosti tuhých znečišťujících látek ve spalinách z experimentálního 500 kW BFB zařízení v laboratoři Juliska v různých spalovacích režimech, s různými palivy. Práce bude zahrnovat odběry TZL, statistické vyhodnocení dat, a analýzu zachycených částic. Variantně je možné jako součást práce provést výpočet cyklonového odlučovače a jeho experimentální ověření. Práce je z podstatné části experimentální, předpokládá návaznost PROIII a diplomové práce. J.Hrdlička
19 Integrovaná CCU technologie s oxyfuel spalováním, OZE a výrobou SNG – v práci bude provedena bilanční analýza technologického řetězce OZE (vítr/FV) – elektrolýza – oxyfuel spalování – dočištění CO2 – metanizace (výroba náhradního ZP) a navrženy předpokládané dimenze prvků pro zadaný případ. Práce je pouze výpočtová, předpokládá návaznost v PROIII a DP. J.Hrdlička
20 Porovnání produkce emisí TZL při vzduchovém a oxyfuel spalování biomasy  – V rámci Projektu II se jedná o zpracování rešerše problematiky tvorby tuhých znečišťujících látek produkovaných při spalování biomasy. Práce se rovněž soustředí na seznámení se s oxyfuel spalováním a jeho hlavními charakteristikami P.Skopec
21 Studium hydrodynamiky spalovacího systému kotlů s cirkulující fluidní vrstvou  – V rámci projektu se student seznámí s technologií fluidního spalovaní s důrazem na studium kotlů s cirkulující fluidní vrstvou. Součástí tohoto projektu je i koncepční návrh laboratorního zařízení simulujícho spalování v cirkulující fluidní vrstvě P.Skopec
22 Konstrukční návrh hlavice optické sondy s proměnnou geometrii pro měření v parních turbínách – Pro měření rozměrové struktury kapalné fáze mokré vodní páry expandující v parních turbínách se používají optické sondy. Vývoj,realizace a nasazení takových sond má na ČVUT dlouholetou tradici. Cílem této konstrukční úlohy je návrh řešení mechanické části hlavice sondy, které za provozu umožní měnit délku měřicího prostoru. V závislosti na možnostech kontaktní výuky bude práci doplněna o realizaci a laboratorní ověření navrhovaného řešení. V případě zájmu je možné informace k tématu doplnit osobní konzultací. M.Kolovratník
23 Využití odpadního tepla spalin biomasových kotlů. Cílem práce je navrhnout vhodný způsob dochzaní spalin odcházejících z biomasového kotle a získané teplo využít pro předehřev spalovacího vzduchu. T. Dlouhý
24 Volné téma dle zájmu studenta T. Dlouhý
25 Distribuce těžkých kovů ve fluidním spalování – předmětem práce bude výzkum distribuce těžkých kovů jednak ve fluidním spalování, ale zejména distribuce těžkých kovů v produktech po čištění. Kde hlavní důraz bude kladem na výzkum ložového popele, popílku z důruhého tahu kotle a z látkového filtru. Výzkum distribuce těžkých kovů bude řešen jednak při spalování pevných forsilních paliv, ale i spalováním alternativních paliv či biomasy. Výsledkem práce bude bilance těžkých kovů a návrh na jejich řešení. Hlvaním obsahem práce budou testy na experimentání fluidním kotli se stacionární fluidní vrstvou umístěným v laboratoři Juliska. L. Pilař
26 Volné téma dle zájmu studenta zahrnující technologie čištění spalin L. Pilař
27 Problematika čerpání čistírenských kalů J. Melichar Václav Fišer