Bachelor's Thesis

Heat exchanger design

Final Thesis 1.06 MB Appendix 276.19 kB

Author of thesis: Vanda Procházková

Acad. year: 2025/2026

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

Reviewer: Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the design of a compact finned-tube heat exchanger intended for air heating using condensate. The theoretical part provides an overview of heat exchangers, with an emphasis on the construction and operating principles of compact finned tube heat exchangers. The practical part presents the design of a specific device, including the justification for the chosen design solution. The thesis specifies the properties of the working media and determines the key geometric parameters. Based on these inputs, the thermal performance and hydraulic pressure drops of the heat exchanger are determined. The work also includes basic design documentation of the proposed device.

Keywords:

heat exchanger, finned-tube heat exchanger, thermal performance, pressure drop

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka odprezentovala obsah své bakalářské práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny následující doplňující otázky: Proč byly vybrány zvolené materiály a jak byly zajištěny jejich spoje? Otázky byly zodpovězeny.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Energy (B-ENE-P)

Composition of Committee

doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D. (člen)
Ing. Jakub Lachman, Ph.D. (člen)
Ing. Filip Toman, Ph.D. (člen)

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

Bakalářská práce studentky Vandy Procházkové se zabývá návrhem výměníku tepla pro ohřev vzduchu využívajícího teplo podchlazeného kondenzátu. Studentka splnila stanovené cíle zadání a prokázala schopnost samostatně aplikovat základní tepelné a hydraulické výpočty při návrhu technického zařízení. Pozitivně hodnotím logickou návaznost řešení od stanovení vstupních parametrů přes tepelnou bilanci až po ověření výkonu a výpočet tlakových ztrát. Přínosem práce je kompletní návrh konkrétního zařízení s výkonem přibližně 1,8 MW.

Po formální stránce je práce přehledně členěna a graficky na dobré úrovni. Výpočty jsou zpracovány systematicky,

Studentka prokázala samostatný přístup k řešení zadaného technického problému a schopnost interpretovat dosažené výsledky. Při zpracování práce využívala četných konzultací a výstupy z těchto konzultací dokázala vhodně zapracovat do dalšího postupu. Práci doporučuji k obhajobě. Práci hodnotím známkou A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Martin Lisý, Ph.D.

Předpložená práce se zabývá návrhem výměníku vzduch-voda a má definovány 3 základní cíle: provést rešerši výměníků tepla se zaměřením na výměníky vzduch/voda, provést návrh výměníku a zpracovat výkresovou dokumentaci. V rešeršní části lze vytknout snad jen přílišné zaměření na trubkové, žebrované výměníky pro variantu vzduch/voda. Ve výpočtové části nejsou zásadní chyby, jako nedostatek vidím absenci zdůvodnění volby některých parametrů, viz položené dotazy. Z práce také není jasné, jak byly voleny a případně optimalizovány základní geometrické rozměry a výsledná tlaková ztráta na straně vzduchu je násobně vyšší než hodnota očekávaná a použitá ve výpočtu. Po grafické, jazykové a formální stránce je práce zpracována na dobré úrovni. Výše uvedené nedostatky nemají zásadní vliv na správnost výpočtu, nicméně pro komplexnost technické zprávy je žádoucí výpočet lépe komentovat a zdůvodnit. 
Po získání dalších zkušeností má studentka předpoklady stát se kvalitní odbornicí pro energetickou praxi. Práci doporučuji k obhajobě.  
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Existují další typy výměníků, jež by mohly být využity pro výměník typu vzduch-voda kromě zde uvedených trubkových výměníků s žebrovanými trubkami?
  2. Na základě čeho byla zvolena výstupní teplota vzduchu 135°C a teplota vody 40°C pro výpočet tepelné bilance?
  3. Ve výpočtu byla odhadnuta tlaková ztráta na straně vzduchu 0,25 kPa, nicméně výsledná hodnota tlakové ztráty je 1,4 kPa. Nebylo možné výpočet lépe optimalizovat?
  4. Na základě čeho byly stanoveny základní geometrické rozměry uváděné v Tab. 4, jako např. průměr trubek a rozměry komory? Byly tyto rozměry nějak optimalizovány?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová