Číslo 4/2019

Příspěvek se věnuje chladicím stropům pro vytápění a chlazení objektů. Vlastností těchto systémů je jejich relativně nízký chladicí výkon s ohledem na riziko kondenzace. Chladicí výkon lze u velkoplošných chladicích stropů zvýšit částečným vynecháním podhledu (otevřením dutiny) nebo úplnou změnou geometrie (otevřené lamelové chladicí stropy). Vlivu geometrie chladicího stropu na jeho výkon se věnuje tento příspěvek. Výkony pro jednotlivá geometrická uspořádání jsou hodnocena s využitím CFD simulací. Simulace jsou doplněny o měření ve zkušební komoře laboratoří Univerzitního centra energeticky efektivních budov (UCEEB) ČVUT v Praze, s různým uspořádáním chladicích stropů. Výsledky z měření a simulací jsou vzájemně porovnány.

Ventilátorová komora je důležitou součástí každé sestavné klimatizační jednotky. Její vnitřní uspořádání má významný vliv jak na energetickou účinnost celé jednotky, tak na vyzařovaný hluk. Analýza a optimalizace konstrukčního návrhu ventilátorové komory z hlediska proudění vzduchu je složitá problematika, obtížně řešitelná bez použití počítačové mechaniky tekutin (CFD). Příspěvek ukazuje současné možnosti softwaru ANSYS při modelování a simulaci provozu ventilátorové komory jednotky ALTEKO Tango 4 vybavené radiálním ventilátorem s volně uloženým dozadu zahnutým oběžným kolem. Je popsán postup přenesení detailní geometrie z návrhového CAD softwaru a její nutné zjednodušení, tvorba výpočetní sítě a CFD simulace zahrnující vliv rotace oběžného kola ventilátoru. Studie byla součástí projektu podpořeného EU v rámci Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost. Její výsledky byly využity pro vývoj nové ventilá torové komor y ALTEKO Alton.

Článek pojednává o realizaci projektu administrativní budovy, kde před dokončením stavby došlo ke změně způsobu užívání části budovy. Vybrané prostory budou sloužit jako lékařské ordinace, na které jsou však (oproti kancelářím) kladeny vyšší nároky na ochranu před hlukem, a tedy i vyšší nároky na zvukovou izolaci navržené prosklené fasády. V rámci projektu bylo nutné zjistit, zda původně projektovaná fasáda je z hlediska hygienických limitů hluku pro vnitřní prostory použitelná i pro lékařské ordinace, nebo bude nutné zvukovou izolaci fasády zesílit. Úskalím při řešení byl fakt, že se budova nachází v oblasti s nadlimitním hlukem od dopravy, vyvolaným provozem na čtyřproudé komunikaci a přilehlé železnici. Z těchto důvodů byl pro tyto potřeby vytvořen výpočetní model šíření hluku od dopravy z venkovního prostředí dovnitř, na základě neprůzvučnosti navržené fasády a hlukového zatížení od dopravy. Následně bylo provedeno kontrolní měření hluku na stavbě a v rámci Mock-upu (vzorové místnosti) byl ověřen účinek navržených úprav. Součástí této práce je i podrobné srovnání vypočítan ých hodnot s hodnotami měřen ými po realizaci díla ke kolaudaci.

Předmětem článku je analýza velikosti tepelného toku a průběhu teplot ve skladbě konstrukce mezi registrem chlazení ledové plochy a vrstvou temperování podloží pod ledovou plochou na zimním stadionu. Zdrojem tepla pro temperování je odpadní teplo z chladicího oběhu. V článku jsou využita data z měření in situ; místním systémem měření a regulace byly evidovány teploty ledu, teploty temperovací kapaliny a teplota na čidle v podloží. Zjištěné hodnoty sloužily ke kalibraci modelu v programu CalA. Výpočetní model využívá nestacionární 2D simulace teplotního chování ledové plochy s podložím, zahrnující fázovou změnu ledu a tepelné sálání mezi ledovou plochou a střechou. Z výsledků modelované skladby uvedené konstrukce je patrné, že část tepelného toku z vrstvy temperování prochází do vrstvy chlazení a zvyšuje tak tepelnou zátěž odváděnou systémem chlazení.

Článek představuje potenciální přínos nezasklených hybridních fotovoltaicko-tepelných (FVT) kolektorů během nočního provozu, kdy může kolektor teplo předávat do okolí nejen konvekcí, ale i sáláním vůči obloze, může být tedy provozován jako zdroj chladu. Za účelem simulační analýzy byl experimentálně ověřen matematický model nezaskleného FVT kolektoru implementovaného do simulačního prostředí TRNSYS. Teoreticky stanovený chladicí zisk byl srovnán s naměřenými daty na komerčně dostupných nezasklených hybridních kolektorech. Model byl následně využit pro stanovení ročního chladicího zisku různých konstrukčních variant hybridních kolektorů v klimatických podmínkách Arabského poloostrova. Vzhledem k možnosti využití nezasklených FVT kolektorů i v evropských klimatických podmínkách je v závěru uvedeno porovnání chladicího zisku pro tři evropské lokality během letního období. Na trhu běžně dostupné hybridní kolektory mohou dosáhnout průměrného chladicího výkonu okolo 110 W/m2 při konstantní teplotě chladicí vody 20 °C pro klimatické podmínky střední a severní Evropy, v jižní Evropě pro stejné provozní podmínky lze dosáhnout průměrného chladicího výkonu okolo 38 W/m2.

Zvyšující se požadavky na kvalitu pracovního prostředí v oblasti těžkého průmyslu a na účinnost technických zařízení směřují k optimalizaci odsávacích systémů v průmyslových provozech. Vzhledem ke složitosti řešené problematiky může být při analýze stávajících systémů a návrhu nových technických řešení přínosné využít počítačovou mechaniku tekutin (CFD). Příspěvek popisuje analýzu stávajícího odsávacího systému v průmyslovém provozu mimopecního zpracování oceli společnosti US Steel Košice, přičemž vychází ze dvou předchozích experimentálních a výpočetních studií. Je popsána úprava a potřebné zjednodušení dodaného geometrického modelu řešeného prostoru, tvorba numerické sítě a CFD simulace zaměřená na účinnost odsávacího systému při různých objemových průtocích. Jsou uvedeny okrajové podmínky simulace a její nastavení, včetně způsobu simulace šíření škodlivin z povrchu taveniny při jejím legování pomocí CaSi. Na základě získaných výsledků je popsáno optimální nastavení odsávacího systému a možnosti jeho další optimalizace za účelem zvýšení účinnosti.

V příspěvku je prezentován model, který při simulaci změn v existujícím fondu budov používá k popisu fondu skupiny budov s obdobnou spotřebou energie. Po stránce modelování je tento přístup přínosem, neboť využívá vícedimenzionálních polí pro popis jednotlivých dílčích prvků zásob, tedy jednotlivých podskupin celkového fondu budov. Popsaný způsob řešení zvyšuje přesnost výpočtu výstupních parametrů. Základní metodou řešení je systémová dynamika, kdy prvky zásob reprezentují množství budov v metrech čtverečních podlahové plochy. Výstupním parametrem je množství zrekonstruovaných budov. V příspěvku jsou vypočítány výstupní parametry pro tři případy při omezených finančních zdrojích. Zdroje jsou omezeny u vlastníků budov, ale i u veřejných zdrojů poskytovaných státem. Tyto restrikce vytvářejí omezení, které dovoluje snížení energetické náročnosti pouze do určité úrovně.

Spotřeba elektrické energie datacenter rapidně roste a v současné době je odhadována na 1,7 až 2,2 % z celkové světové spotřeby elektrické energie. Dosažení udržitelnosti v tomto sektoru vyžaduje vývoj nových strategií pro zvýšení efektivity provozu datacenter. Výzkum se zabývá využitím holistického řízení, tj. řízení, kde jsou optimalizovány a koordinovány základní procesy jako zpracování dat, chlazení a dodávka energie včetně dodávky energie z místních obnovitelných zdrojů. Testování moderních řídicích strategií, které je nezbytné pro vývoj a implementaci tohoto typu řízení, není možné provádět v běžném provozu vzhledem k riziku omezení dostupnosti provozovaných služeb nebo odstavení datacentra z provozu. Výpadek datacentra souvisí se značnými finančními ztrátami a ztrátou důvěryhodnosti. Z toho důvodu je testování často znemožněno. Avšak simulace budov, která umožňuje numerickou reprezentaci energetického chování datacenter, může nabídnout bezpečné testovací prostředí pro moderní řídicí algoritmy, a tak výrazně podpořit jejich uvedení do provozu. Článek pojednává o metodice testování moderních řídicích algoritmů s využitím simulace energetického chování da tacenter.