Master's Thesis

New Trends in District Heating

Final Thesis 2.91 MB Appendix 50.08 kB

Author of thesis: Ing. Martin Ošťádal

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Reviewer: Ing. Sylva Hondlová

Abstract:

This thesis deals with the technical and economic efficiency of district heating systems in the Czech Republic. After defining the concepts related to the heating sector, technological and legislative requirements are presented that contribute to the modernisation and decarbonisation of the heating sector and thus increase the efficiency of production and distribution through the transition to natural gas, renewable energy sources or the use of small modular reactors. The conclusion of the thesis is devoted to the simulation of a district heating system in Python, in which different scenarios of operation of such system and the calculation of the temperature drop in the pipeline are shown. The simulation also calculates the magnitude of losses in the system over a one-year period.

Keywords:

Heating industry, district heating system, decarbonisation, efficiency, renewable energy sources, Python, pandapipes

Date of defence

10.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student seznámil komisi se svou diplomovou prací na téma Nové trendy v centrálním zásobování teplem. S posudky seznámil komisi vedoucí práce Ing. Radil. Student odpověděl na otázky oponenta. V rozpravě k práci položili doplňující dotazy doc. Lázničková a prof. Drápela. Student na položené dotazy odpověděl.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electrical Power Engineering (MPC-EEN)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Rusek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Ilona Lázničková, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Radil, Ph.D. (člen)
doc. Ing. David Topolánek, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Vojtek, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Vyčítal, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Student Bc. Martin Ošťádal zpracoval svoji práci z oblasti teplárenství. Jednalo se zejména o modelování tepelných ztrát a náhrady jednoho zdroje teplárenství na tzv. více zdrojovou základnu, respektující tržní podmínky nákupu komodit. A také prověřit vliv tepelné izolace na ztráty v síti a tím související ekonomické aspekty.

Práce je dobře strukturovaná, má celkem 78 stran a 7 hlavních kapitol včetně závěru.

Práce byla vytvořena ve spolupráci s Energetickým regulačním úřadem, konkrétně s oddělením Regulace teplárenství.

Práce je dělena na úvodní informace, ve kterých student identifikoval největší teplárny v ČR, jejich soustavy a obecně se dá říci, že do strany 40 se jedná o teoretický výčet.

Student provedl několik rešeršních kroků k výběru vhodného simulačního prostředí (OpenModelicu, Matlab a Python). Nakonec vybral Python s balíkem PandaPipes skrze Condu. Samotná modelace byla provedena na základě reálných dat menšího teplárenského subjektu v ČR. Výsledky, kterých dosáhl jsou poměrně zajímavé. Je z nich patrné, že využití tepelných čerpadel, kogenerace a jiných teplárenských zdrojů je možné a za jistých podmínek i efektivní.

Výsledky považuji za reálné a oceňuji i závěrečné zhodnocení, které lze pokládat i za jakousi diskusi nad výsledky. Možná by stálo za úvahu tuto kapitolu více rozšířit a vnést hlubší myšlenky, která by reflektovaly neotřelé řešení. A tím pádem by došlo např. i k jiným scénářům provozu. Vzhledem ke konečnému směřování práce byla ekonomika mírně upozaděna ve smyslu práce se scénáři vícezdrojové výroby tepla. 

Obecně ale práci považuji za zdařilou s ohledem na pojetí, výsledky a grafické výstupy. Pracoval poměrně samostatně.

Doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm A – 95 bodů. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Sylva Hondlová

Posudek je v příloze. Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 167,09 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová