Master's Thesis

Smart house

Final Thesis 3.62 MB

Author of thesis: Bc. Martin Štork

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Michal Špiláček, Ph.D.

Abstract:

The thesis deals with the topic of current trends and possibilities in the field of intelligent island systems suitable for family houses. The thesis focuses on the definition and research of available technologies in the field of island systems and smart home devices. Based on the theoretical part, the practical part will design an optimal system for a selected family house considering different RES and energy storage options. The final part summarizes the main fin- dings and provides recommendations for future developments in the field of smart and self- sustainable houses. The work will also include an economic and technical evaluation of the proposed solution.

Keywords:

Photovoltaic power plant, Energy, Island system, Smart house, Self-sufficient house, Re- newable energy, IoT, Battery

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

D

Process of defence

Student odprezentoval obsah své diplomové práce. Otázky oponenta byly neúplně zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny tyto doplňující otázky: Jakou uvažujete v návrhu vnitřní teplotu? V čem spočívá zjednodušení výpočtu proti normě? Jaké teploty hrají vliv na COP, jaké byly v práci použity?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Power and Thermo-fluid Engineering (N-ETI-P)

Specialization

Power Engineering (ENI)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Diplomová práce byla předložena po přepracování původní verze, která v předchozím roce nebyla při obhajobě úspěšná. Oproti původnímu stavu je patrné významné zlepšení zejména v rešeršní části, kde byla odstraněna většina dříve vytýkaných nedostatků. Rešerše obsahuje relevantní informace využitelné pro návrhovou část, i když některé kapitoly jsou opět zbytečně rozsáhlé a místy nemají přímou vazbu na cíle práce. Slabinou práce zůstává méně logické uspořádání některých kapitol a chybějící syntéza poznatků vedoucí k jednoznačnému zdůvodnění zvoleného řešení.

Návrhová část vychází ze skutečných provozních dat, což zvyšuje její praktickou hodnotu. Pozitivně hodnotím zejména doplnění tepelné akumulace a snahu o komplexní energetické posouzení objektu. Přesto některé návrhové kroky nejsou dostatečně zdůvodněny a nebyla plně diskutována technologická, prostorová ani legislativní omezení navržených opatření. Práce splňuje cíle zadání a prokazuje schopnost studenta samostatně řešit zadaný technický problém, přestože potenciál tématu mohl být využit ve větší šíři a hloubce. Práci doporučuji k obhajobě. Práci hodnotím známkou C - dobře.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Michal Špiláček, Ph.D.

Stejné téma práce bylo předloženo již loni, takže je posuzován nejen stav současný, ale i zlepšení oproti stavu minulému.

Předložená práce se skládá ze dvou částí. Z části rešeršní a části návrhové.

Rešeršní část je oproti minulému stavu použitelná, i když některé formulace v rešeršní části jsou krkolomné, což je nejspíš způsobeno použitím LLM pro překlady, a nejen pro zlepšení slohu. V oblasti překladů by se žádném případě nemělo použití LLM brát jako standardní nástroj, ale jako krajní volba. V každém případě byly nedostatky z minula z velké části odstraněny a ty co zůstaly nepředstavují zásadní vady. Informace zde uvedené jsou využitelné pro návrhovou část, ale naneštěstí je zde i dost informací pro téma a cíle práce zbytečných, jako jsou oddíly 1.5 a 1.6, které mohly být uvedeny jako poznámka pod čarou. Oddíly 2.2 a 2.3 mohly být zkráceny a soustředěny pouze na informace týkající se tématu a cílů práce, a nikoliv obecně o celé problematice. Na duhou stranu jsou přínosem této části oddíly 2.4 a 2.5, které obvykle zmiňovány nejsou.

Rešeršní část obsahuje veškeré informace, které by čtenář od tohoto tématu a cílů očekával, ale hlavní slabinou je jistá nelogičnost. Obrázky 1 a 3 obsahují piktogramy a bez doprovodného textu nedávají smysl. Oddíl 3.4 obsahuje vyhodnocení a závěr, který tvrdí, že poznatky jsou fundament pro návrh a potom ještě pokračuje oddíl 4. Logičtější by bylo uspořádání, aby jako první byl oddíl 3, potom oddíl 4 a až potom oddíly 1 a 2. Také zde chybí závěr celé rešeršní části, jaké informace a technologie budou pro návrhovou část využity na základě relevantnosti pro daný objekt. Těmito změnami by se docílilo logičtějšího proudu informací a přechodu k návrhové části.

Návrhová část práce je, až na přepočet soběstačnosti systému bez tepelné akumulace a nezahrnutí sekundárního zdroje vytápění, v pořádku. V práci se uvádí pro druhou variantu míra soběstačnosti 78 %, ale při přepočtu na poměr potřebné a importované energie vychází 68 % a tepelná ztráta budovy se počítá na průměrnou teplotu v prosinci, a nikoliv pro venkovní výpočtovou teplotu. Jinak se zde zásadní nedostatky nenachází a jsou zde využity skutečná data z provozu objektu, což zvyšuje hodnotu práce. Zahrnutí tepelné akumulace je také vítaná změna, protože tyto technologie bývají zamítnuty hned na začátku návrhu kvůli ekonomické.

Ovšem velký nedostatek této části jsou nejasné důvody volby jednotlivých komponent. Oddíl 7.4 ještě logicky zdůvodňuje strop zvyšování kapacity elektrické akumulace, ale oddíl 7.3 navyšuje výkon fotovoltaických panelů, aby výroba elektrické energie na úroveň roční spotřeby objektu. Což je celkem arbitrární omezení a neuvažuje se omezení prostorem – velikostí střechy – nebo legislativou. Navíc se v oddíle 7.6 řeší výměna střídače na 30 kWp, což by byl opět technologický strop, ale výkon fotovoltaických panelů zůstal na 21,6 kWp. Také není v návrhu uvažována rekuperace tepla, i když z rešerše vyplynulo, že je to zajímavý způsob snížení nákladů na vytápění. Navíc s ohledem na současný stav objektu, kde se v oddíle 6 přímo zmiňuje, že ventilace objektu je řešena manuálním otevíráním oken.

Z výše uvedeného vyplývá, že téma mohlo být vytěženo mnohem intenzivněji pomocí různých kombinací dostupných technologií v mantinelech technologických, fyzických a legislativních omezení se skutečnými daty, kde energetické bilance mohly být denní a nejen měsíční.

V každém případě práce splnila cíle zadání a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. V oddíle 5.1 mluvíte o nabíjení elektromobilu. Jak si myslíte že by mohla technologie V2L (vehicle-to-load) ovlivnit představený návrh ohledně soběstačnosti domu?
  2. V rovnici 1 uvažujete průměrnou hodnotu okolní v prosinci 2,5 °C. V dané lokalitě je výpočtová venkovní teplota -15 °C. Jak jsou řešeny případy, kdy venkovní teplota spadne pod 2,5 °C? Na obrázku 11 je vidět komín. Využívá se k přitápění objektu i další zdroj tepla? Jaká je skutečná praxe pro vytápění objektu?
  3. O kolik by mohla implementace rekuperace tepla odpadního vzduchu snížit nároky na vytápění?
  4. Vysvětlete Tabulku 3. Čísla za letní měsíce se nepočítají stejně jako za zimní měsíce.
  5. V oddílu 7.5 uvádíte akumulační systém do písku, ale nikde nejsou uvedeny jeho parametry a obrázek 22 je nečitelný. Jaké jsou rozměry navrhovaného systému a kam by se dal umístit?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová