bakalářská práce

Systém pro automatickou regulaci vytápění v rekreačních objektech

Text práce 19.19 MB

Autor práce: Bc. Lukáš Ježek

Ak. rok: 2023/2024

Vedoucí: Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Oponent: Ing. Petr John

Abstrakt:

Cílem této bakalářské práce bylo navrhnout a implementovat systém pro ovládání vytápění a ohřevu vody v objektech rozdělených do více zón s více zdroji vytápění. Typicky větší a starší rekreační objekty, jako jsou statky či větší chalupy, které nemají pouze jeden zdroj tepla, systém bude ale použitelný i do novějších objektů. Tento systém může být ovládaný jak dálkově, tak i lokálně. Jako platforma z odvětví IoT byla zvolena RaspberryPi 4B. Tento systém řeší například zapojení krbové vložky do topného okruhu společně s kotlem, kombinovaným bojlerem, či jiným zdrojem tepla. Z existujících řešení žádné nedovoluje efektivně využívat více zdrojů s rozdělením do zón, případně je řešení drahé a neefektivní. Systém navíc nabízí rozšiřitelnost do dalších okruhů IoT.

Klíčová slova:

Automatická regulace vytápění, Regulace vytápění, Vytápění, IoT, Internet věcí, RaspberryPi, ESP32, Smart Home, Chytré vytápění, Smart termostat, Krbová vložka, Kotel

Termín obhajoby

10.06.2024

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Otázky k obhajobě

  1. Jak probíhá nastavení přístupových údajů k WiFi na zařízeních založených na ESP?
  2. Přemýšlel jste nad prováděním kontrol na základě událostí místo opakovaného volání pomocí nástroje CRON?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační technologie (BIT)

Složení komise

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář (předseda)
RNDr. Marek Rychlý, Ph.D. (člen)
doc. Dr. Ing. Otto Fučík (člen)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Student pracoval na obtížné bakalářské práci a dodal kvalitní výstupy, které byly publikovány na studentské konferenci a oceněny. Navrhuji hodnocení stupněm A.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení
Informace k zadání

Práce vznikla jako nápad studenta navrhnout a implementovat dálkově ovládaný systém pro ovládání vytápění a ohřevu vody v rekreačních objektech rozdělených do více zón s více zdroji vytápění (krbová vložka, plynový bojler a kotel). Student řešil kompletní architekturu řešení od koncových prvků (senzory, relé ovládající ventily topení), rozvaděč, propojení a komunikaci (GPIO, MQTT), ovládání (RaspberryPi, ESP) až po uživatelskou aplikaci. Seznámil se s technologiemi pro vývoj databázové (MySQL), aplikační (Python, Laravel) a prezentační vrstvy (JavaScript, Vue, HTML, CSS) informačního systému. Navrhl jednotlivé algoritmy ovládající automatické vytápění. Zadání hodnotím jako velmi obtížné a považuji ho za splněné ve všech jeho bodech.

Práce s literaturou

Student si aktivně dohledával odbornou literaturu týkající se problematiky vytápění, internetu věcí a technologií potřebných pro splnění praktické části práce.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Student komunikoval během celého akademického roku formou pravidelných online konzultací. Student byl schopen samostatně řešit netriviální problémy.

Aktivita při dokončování

Práce byla řádně konzultována.

Publikační činnost, ocenění

Výsledky byly publikovány na studentské konferenci Excel@FIT 2024 a oceněny odborným panelem a partnerem z průmyslu.

Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 99

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Petr John

Pan Ježek vytvořil velmi kvalitní systém, který je schopný vyřešit složitou problematiku domácího vytápění a ohřevu teplé užitkové vody uživatelsky přívětivým způsobem.
Navrhuji hodnocení stupněm A.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení Body
Náročnost zadání

Stupeň hodnocení: obtížnější zadání

Zadání hodnotím jako obtížnější, a to kvůli rozsahu úkolů, které student musel splnit.

Prezentační úroveň technické zprávy

Práce má obvyklou strukturu. Nejprve jsou představeny teoretické základy potřebné pro řešení práce, a to problematika internetu věcí (chytrá domácnost, používané architektury, senzory a kontrolery a komunikační technologie), a problematika vytápění a ohřevu vody (způsoby vytápění, zdroje tepla, ohřev teplé užitkové vody a řízení těchto částí). Dále následují kapitoly analýzy, návrhu, implementace a testování. Popis jak teoretické, tak praktické části je na velmi dobré úrovni.

95
Formální úprava technické zprávy

Formální úprava technické zprávy je na velmi dobré úrovni. Text obsahuje typografické chyby, ty ale nejsou časté.

90
Realizační výstup

Realizační výstup je velmi kvalitní. Student práci rozdělil na 2 části, a to na frontendové řešení založené na knihovně Vue a na backendovou část, kterou tvoří REST API založené na aplikačním rámci Laravel. Backendová část je také zodpovědná za samotné řízení vytápění a případné vypínání některých zdrojů tepla. Kód obou částí je velmi kvalitní.

95
Využitelnost výsledků

Vytvořené výsledky jsou nasazeny k řízení vytápění a ohřevu teplé vody na rekreačním objektu studenta.

Rozsah splnění požadavků zadání

Stupeň hodnocení: zadání splněno

Práce splňuje zadání, a to ve všech bodech.

Rozsah technické zprávy

Stupeň hodnocení: přesahuje obvyklé rozmezí

Technická zpráva je delšího charakteru a vhodně popisuje poměrně rozsáhlou problematiku.

Práce s literaturou

Práce cituje 53 zdrojů, převažují online zdroje, některé i z Wikipedie. V kombinaci se zbytkem zdrojů, však student vhodně pokrývá celou problematiku.

85
Otázky k obhajobě:
  1. Jak probíhá nastavení přístupových údajů k WiFi na zařízeních založených na ESP?
  2. Přemýšlel jste nad prováděním kontrol na základě událostí místo opakovaného volání pomocí nástroje CRON?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 95

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová