VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ Závěrečná zpráva o řešení doktorského projektu GAČR 101/05/H018 v letech 2005 – 2008 Výsledky vědeckých aktivit Prezentace zprávy Ing. Jan Janečka 1

Termogram budov A2 a A1 na FSI VUT v Brně Cíle projektu CÍLE PROJEKTU GAČR 101/05/H018 Výzkum zařízení pro vytápění, větrání a klimatizaci Zajištění hospodárnosti provozu těchto zařízení Zajištění tepelné pohody pro člověka či vhodného prostředí pro technologické procesy Zajištění hospodárnosti zařízení pro vytápění, větrání a klimatizaci vhodnou regulací a senzory Termogram budov A2 a A1 na FSI VUT v Brně Zajištění hospodárnosti zařízení pro vytápění, větrání a klimatizaci efektivním využíváním energie v celých budovách 2

Kontrolované etapy projektu - 2005 Ing. Košner, Ing. Novák - Shromáždění experimentálních dat o rozložení rychlostí a turbulencí ve vzduchových proudech z vyústek, o objemových tocích a o přisávání vzduchu z okolí do proudu pro validaci numerických modelů Ing. Novák - Získání experimentálních podkladů pro optimální uspořádání a úpravy otopných těles s cílem zajistit vhodné rozložení teplot ve vytápěném prostoru Ing. Scholler - Vytvoření numerického modelu solárního komínu a parametrická studie provozu Ing. Malásek - Postavení a ověření experimentálního zařízení pro výzkum účinnosti zachycení škodlivin štěrbinovým sacím nástavcem typu REEXS Ing. Gahura - Vytvoření systému pro monitorování stavu prostředí přednáškového sálu 3

Kontrolované etapy projektu - 2005 Ing. Šuster - Stanovení výpočtových charakteristik tepelných zisků ze solárního záření v závislosti na klimatických podmínkách nízkoenergetických budov Ing. Plšek - Instalace měřicího systému provozních parametrů solární fasády Ing. Des - Vytvoření modelu nízkoenergetického domu s hybridním větracím systémem (nahrazuje původní KE tématu 10) Kontrolovatelná etapa doplněná na úvodním semináři řešitelů projektu Ing. Košner, Ing. Novák - Vyhotovení informačních a prezentačních internetových stránek projektu 4

Kontrolované etapy projektu - 2006 Ing. Novák – Návrh a ověření vhodných aplikací stropních ventilátorů a vzduchotechnických prvků pro přerozdělování tepelné energie v prostoru Ing. Scholler – Proměřování parametrů solárního komínu Ing. Krajča – Postavení a ověření experimentálního zařízení na sledování vlivu proudění okolního prostředí na účinnost zachycení škodlivin lokálním odsáváním Ing. Gahura – Návrh systému pro regulaci lokálně upravovaného stavu prostředí Ing. Plšek – Zpracování experimentálních dat provozu solární fasády a porovnání s výsledky numerické simulace Ing. Zuth – Návrh kompaktního senzoru pro hodnocení lokální tepelné pohody v laboratorních podmínkách i v praxi 5

Kontrolované etapy projektu - 2006 Ing. Bystřická – Návrh zařízení a měřicích metod pro výzkum zaplavovacího větrání Ing. Hlavačka – Verifikace metod energetického modelování budov s pomocí simulace a tepelně-vlhkostní hodnocení nestacionárních stavů v konstrukcích solárních nízkoenergetických budov Ing. Mlčák – Vytvoření podkladů pro fyzikální a numerický model lidského těla umožňující hodnocení tepelné pohody Ing. Mišák – Optimalizace energetických opatření v budovách Termogram povrchu lidského těla 6

Kontrolované etapy projektu - 2007 Ing. Scholler - Návrh optimální konstrukce a provozních parametrů solárního komínu pro hybridní vzduchotechnické systémy Ing. Malásek - Návrh a experimentální ověření optimálního uspořádání a pracovních parametrů štěrbinového sacího nástavce typu REEXS z hlediska účinnosti zachycení a energetické náročnosti Ing. Šuster - Stanovení metodiky navrhování a vytvoření podkladů pro hodnocení energetické náročnosti nízkoenergetických a pasivních solárních budov pro stanovené klimatické podmínky (klimatický region v ČR) s pomocí simulace Ing. Plšek - Vytvoření podkladů pro hospodárné návrhy a využívání solárních fasád Ing. Zuth - Vytvoření a kalibrace kompaktního senzoru pro hodnocení lokální tepelné pohody v laboratorních podmínkách i v praxi 7

Kontrolované etapy projektu - 2007 Ing. Hlavačka - Vytvoření podkladů pro hodnocení nestacionárních, tepelně vlhkostních stavů v obvodových konstrukcích budov vlivem působení dynamických účinků klimatu Ing. Mišák - Porovnání způsobů simulace solární fasády s experimentálními daty a verifikace modelů Měření povrchových teplot cvičenců pomocí termovizního systému VarioCam firmy Jenoptik - Dresden Ing. Vajkay - Energetická bilance transparentních částí obalových konstrukcí budov 8

Kontrolované etapy projektu - 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 Mgr. Tomáš Pavelek - Návrh software pro vyhodnocování vizualizačních záznamů z výzkumu větrání Vizualizace proudění z horní vzduchové sprchy ve sklárnách Ing. František Vajkay - Simulace denního osvětlení v budovách (Nová etapa) 9

Kontrolované etapy projektu - 2008 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 - Výroba počítačového modelu miestnosti, nastavenie okrajových podmienok a vykonanie simulácií pri rôznych tepelných režimoch pre jednotlivé druhy vykurovacích systémov. Analýza výsledkov simulácie. (Nová etapa) Kontrolované etapy byly každoročně pravidelně obhajovány na veřejných hodnotících seminářích projektu a na veřejném závěrečném semináři Vizualizace proudění z dolní vzduchové sprchy ve sklárnách 10

Zkoušky úprav proudění nad otopným tělesem Ing. David NOVÁK Téma 1 1. Výzkum tepelného stavu klimatizovaných prostorů Řešení projektu 2/2005 - 8/2006: Měření T-polí a stupně obtěžování průvanem v reálné místnosti Měření tepelných ztrát, T-polí a vlhkosti v klimatizačních komorách Dosažení zlepšení rozložení teplot v místnosti vhodným parapetem Dosažení zlepšení rozložení teplot v místnosti se stropním ventilátorem Dosažení zlepšení rozložení teplot a vlhkostí v komorách vhodným konstrukčním řešením Zkoušky úprav proudění nad otopným tělesem Kontrolované etapy: 2005 Získání experiment. podkladů pro optimální uspořádání a úpravy otopných těles pro zajištění vhodného rozložení teplot v prostoru 2006 Návrh a ověření vhodných aplikací stropních ventilátorů a vzduchotech. prvků pro přerozděl. tepelné energie v prostoru 11

1. Výzkum tepelného stavu klimatizovaných prostorů Publikace z řešení projektu: 2 x proceedings, 3 x sborník, 2 x jiné, 6 prototypů X [m] Z [m] Uplatnění výsledků řešení projektu: Měřicí systém je využíván v projektu COST a Tandem Měření v klimatizačních komorách byla uplatněna při vývoji prototypů Videozáznamy z měření se používají ve výuce Experimentálních metod Naměřené hodnoty stupně obtěžování průvanem DR [%] pod stropním ventilátorem Spolupráce studentů: V oblasti měření rychlostí proudění a hodnocení nejistot měření (FSI EÚ a FSI ÚAI). V oblasti prezentace projektu na síti. Akce hrazená GAČR: 2005 Konference Maďarsko, Konference CZ, 2006 Konference Čína, Konference Slovensko Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz, Exkurze Korado Člen vedení týmu: 2005 Vedoucí týmu 12

Ing. Marek SCHOLLER Téma 2 2. Výzkum využití solární energie pro větrání Řešení projektu 2/2005 - 2/2007: Vytvoření numerického modelu solárního komínu Srovnání dvou modelů turbulence při řešení proudění solárním komínem Porovnání výsledků modelování s měřeními provedenými na solárním komínu umístěném na střeše laboratoře C3 v areálu FSI VUT v Brně Solární komín na střeše laboratoře C3 Kontrolované etapy: 2005 Vytvoření numerického modelu solárního komínu a parametrická studie provozu Proměření parametrů solárního komínu Návrh optimální konstrukce a provozních parametrů solárního komínu pro hybridní vzduchotechnické systémy 13

2. Výzkum využití solární energie pro větrání Publikace z řešení projektu: 3 x proceedings,1x sborník, 4x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Data získaná měřením solárního komínu se využívají jako podklady pro zpracování diplomových prací studentů Měření budou uplatněna v dalších projektech zabývajících se činností hybridního větracího systému v exp. domě jako celku Solární komín na střeše těžkých laboratoří vybavený PCM deskami Akce hrazená GAČR: 2005 Konference Aberdeen, 2005 Konference Miskolc, 2005 Stáž Aalborg (3 měsíce), 2006 Konference v Chicagu, 2006 Konference Slovensko Organizátor akce: 3 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2005 Vedoucí hodnotícího semináře 14

3. Výzkum zesíleného štěrbinového odsávacího systému Ing. Lukáš MALÁSEK Téma 3 3. Výzkum zesíleného štěrbinového odsávacího systému Řešení projektu 2/2005 - 8/2007: Návrh a realizace měření tlaků, teplot a koncentrací na stávajícím měřicím zařízení Měření účinnosti zachycení odsávacího systému a měření rychlostních polí před sacím nástavcem, včetně nástavce s pracovním stolem Měření energetické náročnosti systému Vyhodnocení provedených měření a stanovení doporučení pro praktické využití systému Experimentální zařízení Kontrolované etapy: 2005 Postavení a ověření experimentálního zařízení pro výzkum účinnosti zesíleného štěrbinového sacího nástavce 2007 Návrh a experimentální ověření optimálního uspořádání a pracovních parametrů zesíleného štěrbinového sacího nástavce z hlediska účinnosti a energetické náročnosti 15

3. Výzkum zesíleného štěrbinového odsávacího systému Publikace z řešení projektu: 2 x proceedings, 1 x sborník, 1 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Experimentální zařízení je využíváno v laboratorní výuce a při řešení diplomových prací Videozáznamy z měření se používají v oborové výuce Odsávání běžným štěrbinovým sacím nástavcem Spolupráce studentů: V oblasti měření rychlostí proudění (FSI EÚ a FSI ÚAI) Organizátor akce: 2 x Vzdělávací kurz Akce hrazená GAČR: 2005 Konference Čína, 2006 Konference USA Člen vedení týmu: 2006 Vedoucí týmu, 2006 Zpracovatel internetových stránek 16

4. Vliv proudění okolního prostředí na účinnost odsávání Ing. Karel KRAJČA Téma 4 4. Vliv proudění okolního prostředí na účinnost odsávání Řešení projektu 2/2005 - 8/2007: Návrh zařízení pro generaci příčného proudu při výzkumu zesílených odsávacích systémů Proměření základních parametrů zařízení a návrh jeho úprav Provedení úprav zařízení – výměna jednoho ventilátoru, elektronická regulace každého z ventilátorů a regulace frekvenčními měniči Návrh pojízdného stojanu pro uchycení sady anemometrů Proměření rychlostních polí při prováděných úpravách zařízení a stanovení nejvhodnějšího řešení Vytvoření počítačového modelu generovaného proudu Schéma zařízení Modelový prostor pro počítačovou simulaci 17

4. Vliv proudění okolního prostředí na účinnost odsávání Kontrolované etapy: 2006 Postavení a ověření experimentálního zařízení na sledování vlivu proudění okolního prostředí na účinnost zachycení škodlivin lokálním odsáváním Publikace z řešení projektu: 1 x sborník Uplatnění výsledků řešení projektu: Experimentální zařízení je využívané při řešení diplomových prací a v laboratorní výuce Videosekvence z prováděných měření jsou používány v oborové výuce Spolupráce studentů: Spolupráce s Ing. Maláskem při měření lokálního odsávání Rychlostní pole v proudu vzduchu za vyústkou Akce hrazená GAČR: 2007 Konference v ČR 18

5. Stabilita nelineárních systémů při regulaci… Ing. Petr GAHURA Téma 5 5. Stabilita nelineárních systémů při regulaci… Řešení projektu 2/2005 - 8/2006: Seznámení se z výsledky a postupy pro určení stability nelineárních systémů při regulaci Vytvoření systému pro monitorování stavu prostředí přednáškového sálu Kontrolované etapy: 2005 Vytvoření systému pro monitorování stavu prostředí přednáškového sálu 2006 Návrh systému pro regulaci lokálně upravovaného stavu prostředí Publikace z řešení projektu: 2x sborník, 2 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Usnadní návrh systémů z hlediska stability Možnost porovnání s klasickým způsobem návrhu systému Akce hrazená GAČR: 2006 Konference ČR, 2006 Konference ČR Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz 19

6. Hodnocení energetické náročnosti budov… Ing. Pavel ŠUSTER Téma 6 6. Hodnocení energetické náročnosti budov… Řešení projektu 2/2005 - 8/2007: Numerické modelování energetické náročnosti vybraných systémů větrání a vytápění v závislosti na klimatických podmínkách. Kalibrace teplotních a vlhkostních senzorů Zpracování a hodnocení naměřených dat Energetické hodnocení staveb Návrh energeticky úsporných opatření Hodnocení z pohledu ekonomie a ekologie Simulace energetické náročnosti budov za použití klimatických referenčních dat v programu BSim Kontrolované etapy: 2005 Stanovení výpočtových charakteristik tepelných zisků ze solárního záření v závislosti na klimatických podmínkách nízkoenergetických budov 2007 Stanovení metodiky navrhování a vytvoření podkladů pro hodnocení energetické náročnosti nízkoenergetických a pasivních solárních budov pro stanovené klimatické podmínky …. 20

6. Hodnocení energetické náročnosti budov… Publikace z řešení projektu: 1x proceedings, 2 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Výsledky projektu budou využity při výuce na FAST VUT v Brně Využití výsledků pro ověřování kvality integrovaných systémů nízkoenergetických budov Spolupráce studentů: V oblasti kalibrace senzorů (ÚAI FSI) a hodnocení energetické náročnosti budov (EÚ FSI) Příprava měřicích modulů ADAM firmy Advantech Akce hrazená GAČR: 2006 Konference Lyon Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz, Exkurze Rakousko Člen vedení týmu: 2005 Zpracovatel podkladů dílčí zprávy 21

7. Výzkum vlivu dvojitých transparentních fasád… Ing. Dalibor PLŠEK Téma 7 7. Výzkum vlivu dvojitých transparentních fasád… Řešení projektu 2/2005 - 8/2007: Vytvoření modelu segmentu dvojité transparentní fasády v měřítku (M1:2) za účelem měření parametrů proudění - rychlostí a teplotních polí Simulace proudění vzduchu uvnitř modelu segmentu dvojité transparentní fasády Zpracování naměřených experimentálních dat Průběh teplot na jednoduché transparentní fasádě Slunečný den, 21.březen 2005 Kontrolované etapy: 2005 Instalace měřicího systému provozních parametrů solární fasády Zpracování experimentálních dat provozu solární fasády a porovnání s výsledky numerické simulace Vytvoření podkladů pro hospodárné návrhy a využívání solárních fasád 22

7. Výzkum vlivu dvojitých transparentních fasád… Publikace z řešení projektu: 5x proceedings, 4x sborník, 1x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Rozšíření souboru dat o provozu solárních systémů Prezentace výsledků ve výuce Spolupráce studentů: Spolupráce s Ing. Košnerem a se studenty EÚ FSI Akce hrazená GAČR: 2005 Konference Nový Zéland, 2006 Konference Velká Británie, 2007 Konference Velká Británie, 2007 Konference Praha Pracovitě pro simulaci proudění vzduchu v modelu segmentu dvojité fasády Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2005 Zpracovatel podkladů dílčí zprávy 23

8. Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů Ing. Pavel ADAM Téma 8 8. Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů Řešení projektu 1/2008 - 12/2008: Měření koncentrace CO2 v rodinném domě Počítačová simulace vzducho- technického systému s využitím přebytečných zisků ze solárních kolektorů (program Trnsys vs. 16) Zhotovení měřícího úseku v laboratoři, umožňujícího měření nízkoteplotních výměníků tepla využívajících obnovitelných zdrojů energie Průběh koncentrace CO2 v rodinném domě s těsnými okny, větráno pouze nárazově Kontrolované etapy: 2008 Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů s využitím obnovitelných zdrojů energie 24

8. Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů Publikace z řešení projektu: 1x sborník Uplatnění výsledků řešení projektu: Měřicí úsek pro měření nízkoteplotních výměníků tepla bude využíván ve výuce Experimentální metody, Vytápění , Vzduchotechnika, Technika prostředí Spolupráce studentů: V oblasti chlazení s využitím obnovitelných zdrojů energie (FAST TZB a FSI EÚ) Vzduchotechnický systém využívající obnovitelných zdrojů energie 25

9. Kompaktní senzory pro hodnocení tepelné pohody Ing. Daniel Zuth Téma 9 9. Kompaktní senzory pro hodnocení tepelné pohody Řešení projektu 2/2005 - 8/2008: Měření hustoty tepelného toku pomocí snímačů HFS-4 pomocí zhotoveného programu Testování snímačů v kombinaci s topnými tělesy SRFG-101/10 a KH-103/10 Testování vlastností A/D převodníků mikrokontroléru PIC Vytvořena, ověřena a kalibrována měřicí část senzoru Odzkoušen PWM systém regulace pro topné těleso snímače Prezentováno před médii Tepelný manekýn HUGO se senzory typu umělá kůže Snímač HFS-4 Kontrolované etapy: 2007 Vytvoření a ocejchování kompaktního senzoru pro hodnocení lokální tepelné pohody v laboratorních podmínkách i v praxi 26

9. Kompaktní senzory pro hodnocení tepelné pohody Publikace z řešení projektu: 3 x časopis, 5 x sborník, 1 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Všechny výsledky z oblasti vývoje kompaktních senzorů byly a budou využity ve výuce Technická měření a Mikroprocesorová technika Návrh komunikace více snímačů Spolupráce studentů: V oblasti vývoje kompaktních senzoru byla úzká spolupráce s Ing. Mlčákem (FSI EÚ) a Ing. Janečkou (FSI ÚAI) Akce hrazená GAČR: 2x Konference SR , 6x ČR Organizátor akce: 2 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2007 Vedoucí týmu Tisková konference 22.8.2007 27

Ing. František LÍZAL Téma 10 10. Tvorba mikroklimatu v kabinách automobilů a letadel Řešení projektu 09/07-12/07: Sestavení měřicí tratě Měření rychlostních polí nad palubní deskou automobilu Škoda Návrh opatření ke zvýšení přesnosti měření Rychlostní pole nad vzduchotechnickou vyústkou automobilu Publikace k tématu 10: 2 x sborník, 1 x diplomová práce Uplatnění výsledků: Výsledky využity ve Škoda Auto a. s. pro stanovení okrajových podmínek při numerickém modelování Ostatní akce 2005: 21th Symposium on anemometry - Litice 28

Ing. Alena BYSTŘICKÁ Téma 11 11. Výzkum zaplavovacího větrání Řešení projektu 2/2005 - 12/2007: Návrh a stavba zařízení pro výzkum zaplavovacího větrání Návrh metod měření teplotních a rychlostních polí Měření teplotních a rychlostních polí za velkoplošnou vyústkou při různých parametrech výstupního proudu, včetně vizualizace proudění Numerické modelování proudění za velkoplošnou vyústkou Porovnání výsledků numerického modelování a měření Návrh vzduchotechniky pro výzkum zaplavovacího větrání Velkoplošná vyústka Kontrolované etapy: 2006 Návrh zařízení a měřicích metod pro výzkum zaplavovacího větrání 29

11. Výzkum zaplavovacího větrání Publikace z řešení projektu: 1 x proceedings, 4 x sborník, 1 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Experimentální zařízení je využíváno v laboratorní výuce a při řešení diplomových prací Videozáznamy z měření se používají v oborové výuce Proud vzduchu z velkoplošné vyústky Spolupráce studentů: V oblasti měření rychlostí proudění (FSI EÚ a FSI ÚAI) Akce hrazená GAČR: 2005 Konference ČR, 2006 Konference SR, Colloquium Praha, 2007 Konference Budapešť, Konference ČR Organizátor akce: 2 x Vzdělávací kurz, 1 x Hodnotící seminář Člen vedení týmu: 2007 Zpracovatelka podkladů dílčí zprávy 30

12. Zefektivnění výpočtu stability regulačních systémů... Ing. Václav CHYTIL Téma 12 12. Zefektivnění výpočtu stability regulačních systémů... Řešení projektu 07/05-12/06: Ověření možností využití LAN/Internetu v regulační smyčce klimat. zařízení Návrh a realizace modelu WWW server přístupný podle uživatelských práv Výběr vhodné sběrnice Optimalizace nákladů na vytápění Vytvoření HMI pro ovládaní, SCADA systémy, OPC komunikace Uplatnění výsledků: Byla navržena laboratorní úloha pro výuku 31

Ing. Tomáš Hlavačka Téma 13 13. Vliv dynamiky klimatických změn ... Řešení projektu 2/2005 - 12/2007: Modelování tepelných vlastností referenční budovy v programu Bsim Měření vnitřních teplot a vlhkostí na referenčních objektech Simulace referenčních budov v počítačovém softwaru B-Sim Měření vnitřního klimatu referenčních budov Schéma modelované budovy Kontrolované etapy: 2006 Verifikace metod energetického modelování budov s pomocí simulace a tepelně- vlhkostní hodnocení nestacionárních stavů v konstrukcích solárních nízkoenergetických budov 2007 Vytvoření podkladů pro hodnocení nestacionárních, tepelně vlhkostních stavů v obvodových konstrukcích budov vlivem působení dynamických účinků klimatu 32

13. Vliv dynamiky klimatických změn ... Publikace z řešení projektu: 1x proceedings, 1x sborník, 1 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Výsledky získané při modelování tepelných vlastností referenční budovy v uvedeném softwaru budou použity pro porovnání s naměřenými hodnotami Prezentování výsledků ve výuce Měřicí modul ADAM 6500 firmy Advantech Akce hrazené GAČR: 2006 Konference Praha, 2006 Konference Brno, 2007 Konference Francie Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2006, 2007 Vedoucí hodnotícího semináře 33

Ing. Marek KADLEC Téma 14 14. Optimalizace obvodových konstrukcí nízkoenergetických budov Řešení projektu 01/2008 - 12/2008: Seznámení se s problematikou současných trendů ve výstavbě nízkoenergetických budov Vymezení a zúžení řešeného tématu Provedena sada kombinací počítačových simulací Provedeno vyhodnocení vybraných sledovaných parametrů Vytipovány další možné parametry a sledovatelné veličiny Stanoveny cíle a předpoklady pro další práci Kontrolované etapy: 2008 Porovnání pasivních solárních systémů Schéma provedených simulací 34

14. Optimalizace obvodových konstrukcí nízkoenergetických budov Publikace z řešení projektu: 2 x sborník (ČR) 1x sborník (PL) Spolupráce studentů: S kolegou Ing. Vajkayem - spolupráce při řešení problémů spojených s denním osvětlením vnitřních prostor Uplatnění výsledků řešení projektu: Stanoveny další cíle a předpoklady pro budoucí práci Zjištěny zásady optimalizace návrhu obvodových konstrukcí Uplatnění pro tvorbu užitečné softwarové pomůcky Vyhodnocení sledovaných konstrukcí Kontrolovaná etapa 2008: Porovnání pasivních solárních systémů 35

15. Model lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Ing. Roman Mlčák Téma 15 15. Model lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Řešení projektu 7/2005 - 12/2008: Rozbor problematiky fyziologie a metabolických pochodů člověka Stanovení parametrů pro model lidského těla Termovizní měření povrchu lidského těla při definované zátěži subjektu Vytvoření dat pro numerický model lidského těla Testování metodiky k cejchování čidel tepelného stavu prostředí pro model lidského těla Vytvoření modelu lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Kontrolované etapy: 2006 Vytvoření podkladů pro fyzikální a numerický model lidského těla umožňující hodnocení tepelné pohody 2008 Návrh modelu lidského těla pro hodnocení tepelné pohody v laboratorních podmínkách 36

15. Model lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Publikace z řešení projektu: 3 x proceedings, 2 x časopis, 5 x sborník, 2 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Videozáznamy z měření se vyžívají ve výuce Experimentálních metod I a II Využití dat pro numerický model klimatizace kabiny letadla Dílčí výsledky vývoje senzorů a tepelného manekýna a spolupráce studentů na projektu GAČR byly prezentovány na tiskové konferenci a publikovány v tisku, rozhlase i televizi. Spolupráce studentů: V oblasti vývoje čidel tepelného stavu prostředí a vývoje kalibrační komory (FSI EÚ a FSI ÚAI) Akce hrazená GAČR: 3x zahraniční konference, 5x domácí konference Organizátor akce: 2 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2006 – 2008 Správce rozpočtu; 2008 Vedoucí týmu 37

Vizualizace proudění z velkoplošné vyústky Mgr. Tomáš PAVELEK Téma 16 16. Vývoj počítačového systému pro efektivní vyhodnocování vizualizačních experimentů Řešení projektu 9/2007 až 12/2008: Zkoušky vizualizace proudění v oblasti větrání pomocí kouře Vizualizace proudění z velkoplošné vyústky Vyvinutí vlastních algoritmů pro úpravy obrazů, vyhodnocování interferogramů a určování hranic proudů při vizualizaci kouřem Vývoj interaktivního programu s vytvořenými algoritmy pro automatické vyhodnocování vizualizačních experimentů 38

Stolek světelné roviny 16. Vývoj počítačového systému pro efektivní vyhodnocování vizualizačních experimentů Návrh a sestavení prototypu mobilního vizualizačního zařízení Stolek světelné roviny Měřicí přístroje Světelná rovina Foto Stativy Reflektory Nářadí Generátor kouře Sedačka Kabely Notebook Kamera Publikace z řešení projektu: 1 x proceedings, 1 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Program byl použit ke zpracování interferogramů proudů z vyústek Vizualizační zařízení bylo využito při řešení dalších témat projektu a při řešení jiných projektů Videozáznamy se používají ve výuce Experimentálních metod Mobilní zařízení pro vizualizaci proudění kouřem Organizátor akce: 1 x vzdělávací kurz Akce hrazená GAČR: 2008 konference v Nice Spolupráce studentů: V oblasti záznamu a zpracování vizualizačních experimentů (ÚAI FSI a EÚ FSI) 39

17. Využití a validace simulačních nástrojů v domech ... Ing. Zdeněk DES Téma 17 17. Využití a validace simulačních nástrojů v domech ... Řešení projektu 2/2005 - 11/2005: Vytvoření numerického modelu nízkoenergetického domu Simulace spotřeby tepla v nízkoenergetickém domě Porovnání výsledků simulace s naměřenými hodnotami Doplnění numerického modelu o hybridní větrací systém Analýza získaných dat Nízkoenergetický dům odboru termomechaniky a techniky prostředí na FSI VUT v Brně Kontrolované etapy: 2005 Vytvoření modelu nízkoenergetického domu s hybridním větracím systémem Publikace z řešení projektu: 1x sborník Akce hrazená GAČR: 2005 Konference ČR 40

18. Energetické hodnocení budov Ing. Ondřej Mišák Téma 18 18. Energetické hodnocení budov Řešení projektu 2/2005 - 12/2007: Zpracování dílčích studií pro energetické hodnocení budov Porovnávání variant nízkoenergetických řešení stávajících budov s použitím dánského programu Bsim Studie omezení spotřeby fosilních paliv pro energetické účely posuzovaných budov a posouzení využitelnosti obnovitelných zdrojů energie v budovách Vytvoření softwarového nástroje Ekonomicko-energetické zhodnocení staveb Vyhodnocení termovizních měření na panelových domech v Novém Lískovci Kontrolované etapy: 2006 Optimalizace energetických opatření v budovách 2007 Porovnání způsobů simulace solární fasády s experimentálními daty a verifikace modelů 41

18. Energetické hodnocení budov Publikace z řešení projektu: 1 x journal, 1 x proceedings, 2x sborník, 1x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Výpočtový program bude použit ve výuce tepelné techniky Akce hrazená GAČR: 2005 Konference ČR 2006 Konference Itálie Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2006, 2007 Vedoucí hodnotícího semináře 42

Ing. František VAJKAY Téma 19 19. Optimalizace světelných podmínek v budovách Řešení projektu 10/2006 - 12/2008: Vytvoření 3D modelu budovy pro počítačovou analýzu Zkoumání vlivu různých transparentních částí budov na energetické zisky a ztráty Simulace denního osvětlení místností a zkoumání vlivu typu osvětlovacích otvorů a velikost pracovní roviny na hodnocení denního osvětlení Kontrolovatelné etapy: 2007 Energetická bilance transparentních částí obalových konstrukcí budov 2008 Simulace denního osvětlení v budovách 43

19. Optimalizace světelných podmínek v budovách Publikace z řešení projektu: 3 x proceedings, 1x sborník Uplatnění výsledků projektu: Všechny výsledky budou využity ve výuce předmětů, zabývající s danou problematikou a pro vytvoření podkladů v oblasti denního osvětlení budov pro studenty i projektanty. Akce hrazená GAČR: 2007 Konference RES ‘07, Arcachon, Francie 2008 Konference EPESE ’08, Korfu, Řecko 2008 Konference ICOSSE ’08, Benátky, Itálie Rozložení osvětlenosti na pracovní rovině a jasů v pohledu na difuzor. Člen vedení týmu: 2007- 2008 zpracovatel podkladů pro dílčí zprávu. 44

20. Systémy pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí Ing. Jan JANEČKA Téma 20 20. Systémy pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí Řešení projektu 9/2007 - 12/2008: Literární průzkum metod měření operativní teploty Průzkum trhu dostupných přístrojů a snímačů operativní teploty Proměření charakteristik zakoupených snímačů Prvotní návrh kompaktního snímače operativní teploty Spolupráce na návrhu elektronického řízení kalibrační komory pro FSI EÚ Senzory pro snímání radiační teploty Senzor pro snímání teploty a relativní vlhkosti vzduchu Kontrolované etapy: 2008 Návrh systémů pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí 45

20. Systémy pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí Publikace z řešení projektu: 1 x časopis, 2 x sborník, 1 x jiné Snímač proudění vzduchu Uplatnění výsledků řešení projektu: Snímače jsou prezentovány ve výuce Technická měření a Automatizace Spolupráce studentů: Výběr snímačů a návrh kompaktního senzoru operativní teploty s Ing. Zuthem. Spolupráce při realizaci kalibrační komory s Ing. Mlčákem. Návrh kompaktního senzoru operativní teploty Akce hrazená GAČR: 2008 Konference Zlín, 2008 Konference Slovensko, 2008 Sympozium Ráj, Veletrh Ampér 2008 Praha, Seminář firmy Dewetron Brno Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz – Moderní metody měření teploty Člen vedení týmu: 2008 Vedoucí závěrečného semináře projektu 46

Ing. František LÍZAL Téma 21 21. Kvalita okolního prostředí a pohoda člověka z hlediska dýchání Řešení projektu 1/2008 - 12/2008: Výroba opticky transparentního modelu plic Měření tlakových ztrát průtokoměru a výroba ztrátových elementů na výstupní větve Měření průtoku na dvou různých modelech plic Zprovoznění a optimalizace nastavení generátoru aerosolu Sestavení měřicí tratě pro měření rychlosti proudění v plicích Kontrolované etapy: Aerosoly v okolním prostředí a jejich průnik do dýchacího traktu Realistický model lidských plic 47

21. Kvalita okolního prostředí a pohoda člověka z hlediska dýchání Měření rychlosti proudění aerosolu v realistickém modelu plic Měření depozice aerosolu v modelu lidských plic pomocí pozitronové emisní tomografie Publikace z řešení projektu: 4 x sborník, 1 x sborník - téma 10 (řešené v roce 2007) Průběh rychlosti a turbulence proudění během jednoho dechového cyklu Akce hrazená GAČR: 2008 Konference Plzeň Organizátor akce: 1 x Vzdělávací kurz Člen vedení týmu: 2008 Vedoucí veřejného závěrečného semináře projektu 48

22. Transport a depozice aerosolu v místnosti pro různé druhy vytápění Ing. Petr PODOLIAK Téma 22 22. Transport a depozice aerosolu v místnosti pro různé druhy vytápění Řešení projektu 1/2008 - 12/2008: Modelovanie transportu a depozície aerosolu v modeli miestnosti Vytvorenie modelu depozície aerosólu na okrajovej podmienke Analýza vplyvu vetrania a spôsobu vykurovania na transport a depozíciu na základe teplotných, rýchlostných a polí koncentrácií aerosólu získaných z CFD Rozdielnosť správania sa častíc v závislosti na ich veľkosti Menšia disperzia aerosólu vo vnútornom ovzduší pri použití veľkoplošného vykurovania Disperzia aerosólu vo vetranej miestnosti pri použití radiátoirového vykurovania 49

22. Transport a depozice aerosolu v místnosti pro různé druhy vytápění Kontrolované etapy: 2008 Výroba počítačového modelu miestnosti, nastavenie okrajových podmienok a vykonanie simulácií pri rôznych tepelných režimoch pre jednotlivé druhy vykurovacích systémov. Analýza výsledkov simulácie. Pomerná depozícia častíc veľkostí 1, 2.5 a 10 μm na sledovaných plochách miestnosti Publikace z řešení projektu: 2x zborník Spolupráce studentů: V oblasti poznatkov o správaní sa aerosólu pri prúdení a depozícii v dýchacom systéme človeka (FSI EÚ). Akce hrazená GAČR: 2008 Konferencia Slovensko 2008 Konferencia Dánsko 50

A. Experimentální výzkum proudění ve větraném prostoru Ing. Jan KOŠNER Téma A A. Experimentální výzkum proudění ve větraném prostoru Řešení projektu 2/2005 - 12/2008: Experimentální výzkum proudění v plochém proudu ze štěrbinové výustky pomocí žárové anemometrie, systému PIV a vizualizace kouřem Výzkum rychlostních polí generovaných radiálním proudem z kruhového nástavce pomocí žárové anemometrie a vizualizace kouřem Výzkum nestabilit radiálního proudu Automaticky nalezené hranice proudu získané vizualizací Kontrolované etapy: 2005 Vytvoření informačních a prezentačních internetových stránek 2005 Shromáždění experimentálních dat o rozložení rychlostí a turbulencí ve vzduchových proudech z vyústek, o objemových tocích a o přisávání vzduchu z okolí do proudu pro validaci numerických modelů 51

A. Experimentální výzkum proudění ve větraném prostoru Publikace z řešení projektu: 2 x sborník, 3 x jiné Uplatnění výsledků řešení projektu: Laboratoř větrání s vyvíjeným měřicím systémem je využívána pro řešení další projektů a též ve výuce studentů oboru Technika prostředí Výsledky získané experimentálním výzkumem slouží pro ověřování výsledků numerického modelování Videozáznamy experimentů se využívají ve výuce Experimentálních metod Rozložení intenzity turbulence v okolí plochého proudu ze štěrbinové výustky Spolupráce studentů: Modelové měření proudění ve dvojité fasádě s Ing. Plškem z FAST Organizátor akce: 2 x Vzdělávací kurz 52

Ing. Vladimír KREJČÍ Téma B B. Výzkum zesílených odsávacích nástavců Řešení projektu 2/2005 - 12/2008: Numerické simulace různých parametrů zesíleného nástavce Numerické simulace různých vzájemných konfigurací nástavce a překážky Pracovní stůl Snížení odsávacího účinku deformací radiálního proudu vlivem překážky Překážka způsobuje nestabilní režim práce nástavce Výzkum nestabilních a neúčinných provozních režimů nástavce Energetické hodnocení zesíleného nástavce a porovnání s tradičním nástavcem 53

B. Výzkum zesílených odsávacích nástavců Publikace z řešení projektu: 3x proceedings, 2 x jiné Proudové pole při svařování Závislost příkonu nástavce na záchytné vzdálenosti pro záchytnou rychlost 0,5 m.s-1 Uplatnění výsledků řešení projektu: Metodika návrhu zesíleného nástavce je využívána ve výuce oboru Technika prostředí 54

KONTAKT Internetové stránky projektu - http://ottp.fme.vutbr.cz/gacr05 Vedoucí projektu z řad studentů - Ing. Roman Mlčák E-mail: ymlcak00@stud.fme.vutbr.cz Odpovědný řešitel projektu - Doc. Ing. Milan Pavelek, CSc. E-mail: pavelek@fme.vutbr.cz 55