2152121 OP I – Oborový projekt 2023/24
Níže naleznete přehled oborových projektů na zimní semestr 2023/2024 Témata jsou každoročně aktualizována.
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.
| Téma projektu | Student | Vedoucí |
| Využití syntetických paliv pro akumulaci energie – Využití uhlíkatých (syntetických) paliv vytvořených uměle pomocí přebytků energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE) představuje zajímavou alternativu k vodíkovým technologiím. Jako surovinu pro výrobu můžeme využít zachyceného CO2, který můžeme dočasně uložit ve formě hydrátu. Tak můžeme získat environmentálně neutrální palivo, které můžeme uchovat (akumulovat) do období, kdy není dostupná přebytečná energie z OZE a poté je použít běžným způsobem. | Bartoš/Huněk | |
| Jaderné reaktory chlazené tekutou solí – Solné reaktory jsou jednou z technologií pro budoucí generace jaderných reaktorů. K jejich komerčnímu nasazení je stále potřeba výzkum a vývoj dílčích částí. Na výběr jsou podtémata jako například výzkum vlivu tekutých solí na keramické konstrukční materiály, systémy měření tekutých solí a jiné. Volba konkrétního podtématu bude následovat po seznámení se s tématem a podrobnější diskuzi, posouzení možností a preferencí. | Daniel Janeček | Cihlář |
| Možnosti uplatnění tepelných čerpadel v soustavách CZT – Tepelná čerpadla se dnes hojně využívají pro výrobu tepla zejména v lokálních zdrojích. Jejich nasazení v soustavách CZT je zatím málo rozšířené. Student se seznámí se základními typy tepelných čerpadel a s možnostmi jejich nasazení tepelných v soustavách CZT, pro modelový případ navrhne jejich aplikaci a vyhodnotí potenciální přínos. | Dlouhý | |
| Technicko-ekonomická studie stavby parku větrných elektráren – Návrh větrného parku o minimálním výkonu 20 MWe. Posluchač se seznámí s dostupnými typy větrných elektráren, jejich oblastí použití a základním postupem návrhu popřípadě výstavby větrných parků. Dále se posluchač seznámí s legislativními požadavky na výstavbu větrných elektráren. | Dvořák | |
| Energetické využití jaderné fúze – Jaderná fúze má potenciál být důležitým energetickým zdrojem budoucnosti. V současnosti probíhá po celém světě příprava výstavby prvních prototypů fúzních elektráren. Práce se zaměří na rešerši současného stavu výzkumu jaderné fúze a zhodnocení výhod a nevýhod budoucích fúzích elektráren ve srovnání se současnými jadernými elektrárnami. | Jan Hušek | Entler |
| Zvyšování účinnosti u kotlů na biomasu využitím kondenzace spalin – Energetickou efektivitu kotlů lze zvýšit využitím skupenského tepla vodní páry ve spalinách jejich kondenzací. Cílem projektu je popsat způsoby kondenzace spalin u biomasových kotlů, možnosti zapojení spalinových kondenzátorů do zdroje tepla a vyhodnotit přínosy rekuperace tepla pro daná řešení. | Vojtěch Sobotík | Havlík |
| Využití hydrátů pro záchyt CO2 ze spalin – Hydráty plynů jsou pevné krystalické látky, molekuly vody vytváří krystalickou strukturu, která je schopna v sobě zachytit molekuly plynu. Pro každý plyn existuje specifická kombinace tlaku a teploty potřebné pro jejich vznik, proto je možné využít hydráty plynů pro jejich separaci. Navržený projekt je zaměřen na experimentální práci na novém reaktoru, kdy bude zachycené CO2 tvořit hydrát. Zachycený hydrát CO2 může být použit pro uložení jak dlouhodobé tak i jako zdroj uhlíku pro syntetická paliva. | Huněk | |
| Dekarbonizace ve výrobě elektřiny a tepla – Snižování emisí CO2 z energetických konverzí je klíčovou záležitostí pro naplnění dekarbonizačních cílů Green Deal 2050. Cílem práce je v první fázi provést rešerši potenciálně použitelných technologií a jejich principů, v další fázi pak podrobněji analyzovat vybranou z nich a navrhnout ji pro stacionární spalovací zdroj. Potenciálně je možná experimentální práce. | J. Hrdlička | |
| Možnosti využití CO2 v CCU technologiích – Cílem práce je analyzovat možnosti využití či konverze zachyceného CO2 z dekarbonizačních technologií pro výrobu užitečných chemických produktů nebo syntetických paliv. V další fázi pak provést materiálovou a energetickou bilanci vybraných procesů s cílem zhodnotit reálné možnosti výroby těchto produktů. | Jiří Málek | J. Hrdlička |
| Kondenzace páry při rychlé expanzi – Téma je zaměřeno na rešerši problematiky nerovnovážné kondenzaci páry při rychlé expanzi a očekává se jeho pokračování v příštím semestru (bakalářská práce). Výstupem projektu by měl být popis nerovnovážné kondenzace páry při rychlé expanzi (klasická nukleační teorie) a rozbor veličin, které kondenzační proces ovlivňují. Doplnění dat z veřejně dostupných experimentálních měření v parních dýzách je pro úspěšné dokončení práce velkou výhodou. | Jun | |
| Balkonové FV elektrárny v Evropě a v podmínkách ČR – Projekt je zaměřen na problematiku fotovoltaických jednotek nízkých výkonů, tzv. balkonových. Cílem projektu je rešerše stavu, zhodnocení reálné aplikovatelnosti, částečná optimalizace nasazení/umístění a ekonomické zhodnocení z pohledu uživatele. | Kolovratník | |
| Proudění v pórovitých strukturách – experimentální (a numerické) řešení – Jedna z inovativních konstrukcí chladicích kanálů využívá proudění chladiva skrze pórovité struktury (měděné). K dispozici je sada vzorků pórovitých materiálů o různých vlastnostech, změřené pórovitosti vzorků a komplexní analýza materiálů pomocí optického i elektronového mikroskopu. Úkolem studenta je provést jednoduchá měření tlakové ztráty na připravených vzorcích a porovnat výsledky s dostupnými empirickými vztahy popisující tyto materiály. Výstupem je ověření platnosti dostupných korelací z literatury, případně navržení vlastní rovnice popisující tyto vlastnosti. Pokračování tohoto tématu vede k řešení přestupu tepla při proudění pórovitými strukturami. |
Smolík | |
| Technologie dlouhodobé a sezónní akumulace energie – V rámci projektu proběhne seznámení s technologiemi akumulace energie v obecné rovině a dále se zaměří na konkrétní systémy. Výstupem bude rešerše stavu poznání a výběr vhodných technologií s potenciálem budoucího uplatnění | Václav Šálek | Opatřil |
| Akumulace tepla do zeolitu – Předmětem prací bude seznámení s možnostmi akumulace tepla a elektřiny obecně a následně hlavní cílem projektu bude rešerše možnosti ukládaní energie do přírodních zeolitů, jenž při styku s vodou vyvíjejí teplo (exotermní reakce), které je následně možné využít pro vytápění či ohřev teplé užitkové vody. Cílem následně bude i na základě rešerše navrhnout možnosti pětného vysušení daného materiálu. Uvedený typ akamulace tepla je využitelný i v menších instalacích v kombinaci s FVE. | Pilař | |
| Bezpečnost a výkonnost malých modulárních reaktorů – Malé modulární reaktory jsou předmětem zájmu České republiky. Pro jejich aplikaci je třeba shromáždit znalosti o jejich přednostech i slabinách. Cílem práce je provést rešerši odborné literatury spojené s malými modulárními reaktory zaměřenou na jejich bezpečnost a výkonnost. S ohledem na současnou situaci také shromáždit požadavky na jejich umístění, strukturu, zhotovení a provoz. Na základě publikovaných dat provést vyhodnocení dat o malých modulárních reaktorech pomocí vhodné multikriteriální metody. Pozn.: multikriteriální metody vysvětlím | Procházková | |
| Zhodnocení zdrojů tepla pro rodinný dům – V práci budou představeny zdroje vytápění pro rodinné domy. Bude spočítána roční potřeba tepla na vytápění a provedeno zhodnocení konkrétních zdrojů tepla. | Skopec | |
| Možnosti využití oběhu s nadkritickým CO2 pro pohon jaderných ponorek – Hlavní nevýhodou ponorek s jaderným pohonem je nemožnost odstavení chladících čerpadel a hlučnost komponent jako jsou parogenerátory, kondenzátory a pod. V této práci by student provedl analýzu možnosti využití Braytonova plynového oběhu s nadkritickým CO2, jako kompaktní a tišší alternativu ke klasickému parnímu oběhu. | Igor Kašpar | Štěpánek |
| Akumulace energie ve fúzních elektrárnách – Budoucí fúzní elektrárna DEMO je navržena tak, že pracuje v pulzním režimu – cca 2 hodiny pracuje na nominálním výkonu a na 15 minut je reaktor odstaven než dojde k nabití cívek magnetů pro udržení plazmatu pro další puls. Hlavním cílem práce je provést technicko-ekonomické zhodnocení možností ukládání energie během tohoto pulzního provozu tak, aby byl zajištěn rovnoměrný výstup el. energie z elektrárny do rozvodné sítě. | Štěpánek | |
| Efektivita akumulace elektrické energie do vodíku – Zvyšování podílu fotovoltaických a větrných elektráren na celkové výrobě elektrické energie vede k potřebě tuto energii akumulovat. Jednou z možností akumulace elektrické energie je výroba vodíku pomocí elektrolýzy vody s následnou zpětnou konverzí v palivovém článku. Cílem této práce je posoudit efektivitu této akumulace jak po stránce ekonomické náročnosti a návratnosti, tak po stránce energetických ztrát. | Lukáš Čech | Vodička |
| Netradiční materiály tepelných výměníků a jejich aplikace – Nároky na tepelné výměníky se stále zvyšují, což je způsobeno např. požadavky na jejich miniaturizaci, schopnost absorbovat velmi vysoké tepelné toky, zvýšené pevnostní nároky apod. K těmto účelům mohou pomáhat nové materiály jako jsou např. nové kompozity, funkčně gradované materiály nebo grafen. Práce se zabývá studiem možnosti využití netradičních materiálů v oblasti výměníků s náročnými provozními požadavky. | Zácha | |
| volné téma dle zájmu studenta | Dlouhý | |
| Výměník pro FV | Šimon Pírek | Entler |
| Vliv FE na ŽP | Zakucia Nela | Entler |
| Konvektivní sušení biomasy | Štěpán Kulíšek | Havlík |
| Těžké havárie jaderných elektráren s tavením aktivní zóny – postupy ke snížení jejich dopadu | Tomáš Hoppe | Komrska |