bakalářská práce

Elektrocentrála s parním motorem

Text práce 1.98 MB

Autor práce: Ing. Silvestr Marčík

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Oponent: Ing. Štěpán Foral, Ph.D.

Abstrakt:

Bakalářská práce je zaměřená na návrh a výrobu elektrocentrály poháněné jednočinným pístovým parním motorem. Práce zahrnuje uvedení do dané problematiky parních motorů od historie do současnosti. Jednotlivé součásti parní elektrocentrály jsou nejdříve rozebrány teoreticky. Následně je popsán výrobní postup mechanických a elektrických součástí a jejich možné optimalizace pro daný systém. Součástí práce je také vývoj nových komponentů parní elektrocentrály za účelem zvýšení účinnosti. Je zde pojednáno o možnostech využití získané elektrické energie pro malé aplikace. Výsledkem práce je zprovoznění a proměření celého systému. V závěru pojednává o dosažených výsledcích a možnostech modifikace parních elektrocentrál.

Klíčová slova:

parní motor; parní stroj; parní elektrocentrála; generátor; elektrocentrála; pára; píst

Termín obhajoby

12.06.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Průběh obhajoby

Student seznámil komisi se svojí bakalářskou prací na téma Elektrocentrála s parním motorem. S posudkem vedoucího a oponenta práce seznámil komisi vedoucí práce doc. Petr Baxant. Student zodpověděl otázky oponenta. Doplňující otázku položil Ing. Michal Krbal. Otázka se týkala zhoršení vlastností parního pístu. Student problém vysvětlil a dále popsal provoz elektrocentrály s využitím stlačeného vzduchu. Ing. Karel Katovský se zeptal na praktické využití tohoto zařízení. Student uvedl výkon elektrocentrály 300 W. Dále odpovídal na další otázky komise. Otázku týkající se množství provozní látky položila doc. Jaroslava Orságová. Student odpověděl, že tato problematika nebyla testována.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR-B)

Studijní obor

Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika (B-SEE)

Složení komise

doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Karel Katovský, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Kohout (člen)
Ing. Jiří Potěšil (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Bakalářská práce Silvestra Marčíka je zaměřena na praktickou část konstrukce parní elektrocentrály. Zadání bylo směřováno na oblast  využití biomasy jako obnovitelného zdroje energie pro malé aplikace. Student se v práci zabýval zejména konstrukční a výrobní činností a její dokumentací. Práce dále obsahuje rešeršní části z oblasti parních strojů a motorů, elektrických generátorů. Hlavní část práce tvoří v podstatě popis konstrukce parního motoru s rotačním ventilem, který vznikl v dílně p. Petra Šedého a byl v rámci práce doplněn o další nezbytné konstrukční části - rám, odpružení, parní kotel, generátor, usměrňovat, převodovku, přívodní potrubí apod. Student se tématu věnoval poměrně intenzivně a postupoval po dílčích krocích a samostatně tvořil jednotlivé komponenty. Konzultace a asistenci při dílčích úkonech využíval přiměřeně a pracoval samostatně s drobnou dopomocí v kritických částech. Jelikož celá konstrukce a počet komponent vyžadoval poměrně velkou časovou investici, nebylo možné dosáhnout očekávané parametry. Při úpravách motoru došlo ke zhoršení těsnosti válce a tím významné ztrátě výkonu. Navržená elektrocentrála byla odzkoušena na dřevěné palivo, ale produkovaný výkon byl zanedbatelný. Nicméně i tyto závěry přispěly k obohacení znalostí jak studenta tak mě jako vedoucího práce.
Grafická úprava práce je na dobré úrovni, text je srozumitelný a logicky členěný. Práce splnila požadavky zadání a doporučuji ji k obhajobě u státní závěrečné zkoušky. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 85

Známka navržená vedoucím: B

Student se ve své práci zabývá výrobou parního elektrocentrály. V úvodu popisuje zejména zaměření a obsah práce. Ve druhé kapitole popisuje vývoj parního motoru, jeho charakteristiky a rozdělení a konečně i jeho navrhovanou konstrukcí. Ve třetí kapitole podává rozsáhlý popis samotné konstrukce mechanické části. Ve třetí kapitole se věnuje rozboru elektrické části. Ve čtvrté části popisuje sestavení celku elektrocentrály a její uvedení do provozu. Poslední kapitola je věnována popisu a výsledkům testování elektrocentrály.

V bakalářské práci velmi oceňuji její praktické zaměření. Student vyrobil vzorek elektrocentrály, kterou následně otestoval. Je velká škoda, že nebyly odstraněny technické nedokonalosti a nebyla proměřena v plně funkčním režimu. Tímto je tedy možné polemizovat o splnění zadání v bodě č. 4. Zásadní připomínku mám dále ke stylu textu práce, který odpovídá spíše internetovému návodu, než akademické práci.  Rovněž se zdá, že student nepodpořil svůj návrh žádnými technickými výpočty. Výstup práce, po vyřešení technických a bezpečnostních hledisek, může být využit k napájení baterií nebo k laboratorní výuce.

Z formálního hlediska je možné říci, že práce je logicky a srozumitelně strukturovaná. Studijní prameny jsou zvoleny často z oblasti internetových návodů, rovněž je dvakrát zmíněna wikipedie, užitá literatura ale celkově odpovídá zaměření práce.

Práci doporučuji k obhajobě. Otázky k obhajobě:
  1. Popište blíže veličiny vztažené k obrázku 2-3 a popište pracovní cyklus motoru v p-V diagramu.
  2. Na straně 23 je uvedeno, že původní konstrukce byla zakoupena u pana Šerého, ta byla dále rozšířena. Co konkrétně bylo zakoupeno a jakým způsobem byla konstrukce rozšířena?
  3. Byl návrh elektrocentrály, zejména mechanické části, podpořen technickými výpočty?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 76

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová