VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství, Fakulta stavební VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ Plán řešení doktorského projektu GAČR 101/05/H018 na rok 2008 pro podporu studentů doktorských studijních programů – DSP Prezentace plánu Ing. Tomáš Hlavačka Podklady Ing. Alena Bystřická Ing. František Vajkay 1

Personální obsazení v roce 2008 STUDENTI DSP hrazení z dohod o pracovní činnosti TÉMA 8 Ing. Pavel Adam - nový TÉMA 9 Ing. Daniel Zuth (do 8/08) Odevzdá disertaci TÉMA 14 Ing. Marek Kadlec - nový TÉMA 15 Ing. Roman Mlčák TÉMA 16 Mgr. Tomáš Pavelek TÉMA 19 Ing. František Vajkay Odevzdá disertaci TÉMA 20 Ing. Jan Janečka TÉMA 21 Ing. František Lízal TÉMA 22 Ing. Peter Podoliak - nový STUDENTI DSP (4. roč.) hrazení dle výsledků dohodou o provedení práce TÉMA 11 - Ing. Alena Bystřická TÉMA 13 - Ing. Tomáš Hlavačka Odevzdá disertaci TÉMA 18 - Ing. Ondřej Mišák Odevzdá disertaci STUDENTI DSP (vyš.roč.) bez odměn TÉMA 1 Ing. David Novák TÉMA 2 Ing. Marek Scholler TÉMA 3 Ing. Lukáš Malásek TÉMA 4 Ing. Karel Krajča TÉMA 5 Ing. Petr Gahura Odevzdá disertaci TÉMA 6 Ing. Pavel Šuster Odevzdá disertaci TÉMA 7 - Ing. Dalibor Plšek Odevzdá disertaci FUNKCE STUDENTŮ Funkce studentů v řešitelském týmu pro rok 2008 jsou voleny na hodnotícím semináři v roce 2007 2

Personální obsazení v roce 2008 ČLENOVÉ VEDENÍ TÝMU Doc. Ing. Milan Pavelek, CSc. Prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc. Doc. Ing. Eva Janotková, CSc. Doc. RNDr. Ing. Jiří Šťastný, CSc. Ing. František Vdoleček, CSc. Doc. Ing. Jiří Sedlák, CSc. Ing. Jitka Mohelníková, Ph.D. TECHNIČTÍ PRACOVNÍCI Ing. Jan Košner (technik) Ing. Vladimír Krejčí, PhD. (technik) Jitka Mikulášková (administrativa) Seminář projektu GAČR na Ústavu pozemního stavitelství FAST VUT v Brně Pracovníci hrazeni z dohod o provedení práce zpracování výsledků měření úpravy experimentálního zařízení včetně počítačového měřicího systému 3

Plán postupu prací v roce 2008 TÉMA 8 Ing. Pavel Adam Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů s využitím obnovitelných zdrojů energie - upravené původní téma „Výzkum efektivních způsobů větrání“ Optimalizace vzduchotechnického systému pro budovy s nízkou a vysokou akumulací tepla. Návrh úsporného větracího systému s využitím obnovitelných zdrojů energie. Modelování provozních stavů. Předvádění senzorů typu umělá kůže na tiskové konferenci dne 22. 8. 2007 TÉMA 9 Ing. Daniel Zuth Kompaktní senzory pro hodnocení tepelné pohody Kalibrace kompletních senzorů typu umělá kůže, rozbor nejistot měření, zpracování a odevzdání doktorské disertační práce. 4

Plán postupu prací v roce 2008 TÉMA 11 Ing. Alena Bystřická Výzkum zaplavovacího větrání Proměření teplotních a rychlostních polí za velkoplošnou vyústkou při různých parametrech výstupního proudu a zhodnocení získaných výsledků s ohledem na hospodárnost zaplavovacího větrání. TÉMA 13 Ing. Tomáš Hlavačka Vliv dynamiky klimatických změn na tepelně vlhkostní a energetické vlastnosti obvodových konstrukcí, vnitřní prostředí a energetickou bilanci budov Tepelně vlhkostní simulace v softwaru E-SPr a B-Sim, měření vnitřního a vnějšího klimatu budov, návrh nízkoenergetického nebo pasivního rodinného domu a dokončení disertační práce. Ing. Alena Bystřická na konferenci v Herbertově 5

Plán postupu prací v roce 2008 TÉMA 14 Ing. Marek Kadlec Pasivní solární systémy - upravené téma „Simulace využití solárních energetických fasád v technických zařízeních budov“ Rešerše o stávajících pasivních solárních systémech. Návrh řešení solárně pasivního domu a jeho vyhodnocení pomocí počítačových programů Tepelná technika a Ecoect. Na základě počítačových simulací bude vybráno optimální řešení z hlediska konstrukčního i energetického TÉMA 15 Ing. Roman Mlčák Model lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Sestavení a kalibrace dalších senzorů typu umělá kůže pro měření tepelného stavu prostředí. Aplikace soustavy senzorů na tepelného manekýna a ověření funkčnosti celého fyzikálního modelu lidského těla. Zpracování termogramů cvičence - vodorovné přítahy 6

Plán postupu prací v roce 2008 TÉMA 16 Mgr. Tomáš Pavelek Vývoj počítačového systému pro efektivní vyhodnocování vizualizačních experimentů v oblasti větrání Tvorba nového software pro zpracování obrazů a vyhodnocování videosekvencí navazujícího na software Interfer Visual. Program by měl umět vyhodnocovat interferogramy a zejména hranice proudů vzduchu z vyústek zviditelněných kouřem. Volný vzduchový proud ze štěrbinové vyústky TÉMA 18 Ing. Ondřej Mišák Energetické hodnocení budov Zpracovávání disertační práce Interferogram vzduchového proudu pro testování vyhodnocovacího software TÉMA 19 Ing. František Vajkay Optimalizace světelných podmínek v budovách Měření hodnoty osvětlenosti na pracovní rovině místnosti v měsíci lednu. Vytvoření počítačového modelu místnosti a určení korekčního koeficientu. Vytvoření dalších modelů s různými osvětlovacími otvory. Psaní disertace. 7

Plán postupu prací v roce 2008 TÉMA 20 Ing. Jan Janečka Systémy pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí Rešerše v oblasti měření tepelné pohody. Stavba inteligentního snímače pro měření operativní teploty. Vizualizace měřených veličin v PC. TÉMA 21 Ing. František Lízal Kvalita okolního prostředí a pohoda člověka z hlediska dýchání (Nové téma v souladu s cíli projektu - kvalita vnitřního prostředí) Základní charakteristiky dýchacího cyklu pro ustálený výdech a ustálený nádech, měření rozdělení toku a tlakových ztrát v jednotlivých větvích dýchacího traktu, výzkum proudového pole v modelu plic. TÉMA 22 Ing. Peter Podoliak Vliv systémů větrání a vytápění na transport a depozici aerosolu v obytných místnostech (Nové téma v souladu s cíli projektu - kvalita vnitřního prostředí) Vytvoření počítačového modelu místnosti, výpočet tepelných odporů a tepelných ztrát obvodových konstrukcí, definování okrajových podmínek pro spojitou a diskrétní fázi, řešení transportu a depozice aerosolu. 8

Kontrolované etapy v roce 2008 Ing. Pavel Adam - Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů s využitím obnovitelných zdrojů energie (Nová etapa) Ing. Marek Kadlec - Porovnání pasivních solárních systémů (Nová etapa) Ing. Roman Mlčák - Návrh modelu lidského těla pro hodnocení tepelné pohody v laboratorních podmínkách Vizualizace proudění z vyústek ve sklárnách Mgr. Tomáš Pavelek - Návrh software pro vyhodnocování vizualizačních záznamů z výzkumu větrání Ing. František Vajkay - Simulace denního osvětlení v budovách (Nová etapa) Ing. Jan Janečka - Návrh systémů pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí (Nová etapa) Ing. František Lízal - Aerosoly v okolním prostředí a jejich průnik do dýchacího traktu (Nová etapa) Ing. Peter Podoliak - Transport a depozice aerosolu v místnosti pro různé druhy vytápění (Nová etapa) 9

Společné aktivity studentů v roce 2008 SPOLEČNÉ VZDĚLÁVACÍ KURZY Měření v technice prostředí Ing. Lízal - 3/2008 Hodnocení tepelné pohody Ing. Mlčák - 4/2008 Počítačové zpracování obrazů Mgr. Pavelek - 10/2008 Moderní metody měření teplot Ing. Janečka - 11/2008 SPOLEČNÉ VÝZKUMNÉ AKTIVITY z iniciativy studentů Vývoj senzorů tepelné pohody a tepelného manekýna (EÚ a ÚAI) Vizualizace proudění pomocí kouře a termovize (EÚ a ÚPS) Výzkum proudění v modelu dvojité prosklené fasády (ÚPS a EÚ) Příprava podkladů, simulačního modelu a vybavení pro energetické hodnocení referenčního objektu (studenti ÚPS) Počítačová podpora při zpracování vizualizačních experimentů v oblasti větrání (studenti ÚAI a EÚ) - Nová aktivita Vizualizace proudu ze vzduchotechnické vyústky 10

Další aktivity studentů v roce 2008 Veletrhy v Brně, Aqua-therm v Praze Konference Juniorstav 2008 na FAST VUT v Brně Odborné semináře Společnosti pro techniku prostředí Semináře firem z oboru technika prostředí Exkurze ve firmách z oboru technika prostředí Konference National Instruments Rozpravy a obhajoby na ústavech Krátkodobé stáže Termogram výstaviště v Brně, pohled na Pavilón A PEDAGOGICKÁ ČINNOST Vedení bakalářských a diplomových prací Speciální přednášky pro studenty oborového magisterského studia Vedení cvičení z oborových předmětů 11

Využití výsledků řešení Výsledky řešení projektu bude možné využít jak ve výuce, tak při řešení dalších výzkumných úkolů a v praxi. Jde především o tyto aplikace: Vytvoření podkladů pro návrh hospodárných větracích, vytápěcích a klimatizačních zařízení Vytvoření podkladů pro projektování energeticky úsporných staveb a pro návrh optimálního osvětlení budov Instalace vzduchotechniky pro lokální přívod vzduchu ve sklárnách Využití vyvíjených senzorů a tepelného manekýna ve výzkumu, v praktických aplikacích a pro regulaci tepelného stavu prostředí Využití termovizních měření pro vytváření numerických modelů lidského těla a pro účely sportovní diagnostiky Využití inovovaných vizualizačních metod ve výzkumu i v praxi Využití výsledků řešení projektu ve výuce na VUT v Brně 12

Zviditelnění teplého vzduchu nad otopným tělesem Čerpání financí v roce 2008 VĚCNÉ PROSTŘEDKY Provozní náklady - Přístroje pro měření stavu ve vnitřním a vnějším prostředí, prvky pro počítačová měření a počítačové zpracování měření, 3D traverzovací systém, komponenty k výrobě senzorů pro měření tepelného stavu prostředí, prvky mobilního vizualizačního systému, knihy, normy, paměťová média, kancelářské potřeby. Cestovné studentů - Domácí aktivity (konference, semináře, veletrhy, exkurze), zahraniční konference (Francie, Japonsko, Řecko, Dánsko, Slovensko) Zviditelnění teplého vzduchu nad otopným tělesem MZDOVÉ PROSTŘEDKY Dohody o pracovní činnosti Odměny studentům DSP Dohody o provedení práce Úpravy experimentálního zařízení Zpracování výsledků měření Odměny vedení týmu - Dle plánu Odměny techniků - Dle plánu 13

ZÁVĚR Na projektu bude v roce 2008 pracovat 9 studentů DSP hrazených z dohod o pracovní činnosti, 3 studenti DSP hrazeni dle dosažených výsledků v roce 2008 dohodou o provedení práce, 4 studenti DSP bez odměn, 3 technici a 7 členů vedení týmu. Studenti se budou podílet na vedení a organizaci projektu, zabezpečí 4 společné kurzy doplňujícího vzdělávání a budou rozvíjet společné výzkumné aktivity. Studenti budou postupovat dle plánu, a to při řešení projektu i při plnění studijních povinností. Předpokládá se složení 5 státních zkoušek a odevzdání dalších 7 disertačních prací. Dílčí zprávu o řešení projektu v roce 2007 zpracuje do 15. 1. 2008 Doc. Pavelek, Ing. Vajkay a Ing. Bystřická K dílčí zprávě budou dodány kopie kvalitních publikací, které připraví Ing. Zuth, doc. Pavelek a nový vedoucí projektu z řad studentů Finanční prostředky budou v roce 2008 čerpány účelně a dle plánu. V závěru roku 2008 je plánovaný Závěrečný seminář, na kterém budou hodnoceny výsledky řešení projektu v letech 2005 - 2008. 14

KONTAKT Energetický ústav, FSI VUT v Brně, Technická 2 Ústav automatizace a informatiky, FSI VUT v Brně, Technická 2 Ústav pozemního stavitelství, FAST VUT v Brně, Veveří 331/95 Laboratoř odsávání FSI VUT Solární komín http://ottp.fme.vutbr.cz/gacr05 Vedoucí z řad studentů - Ing. Daniel Zuth - yzuth00@stud.fme.vutbr.cz Odpovědný řešitel - Doc. Ing. Milan Pavelek, CSc. - pavelek@fme.vutbr.cz 15