LABORATOŘ SYSTÉMŮ TECHNIKY PROSTŘEDÍ
Laboratoř ústavu TZB disponuje zabudovanými ucelenými systémy z oblasti techniky prostředí, které umožňují sledování fyzikálních dějů, měření a ověřování vlastností jednotlivých elementů soustav v měřících uzlech a také simulaci tepelně vlhkostních dějů ve vytápěných a klimatizovaných místnostech a jejich spojité monitorování. Využití laboratoře je možné pro výuku, vědu i výzkum.
Výstavba vlastní výukové a experimentální laboratoře ústavu TZB proběhla v 90-tých letech minulého století. Od této doby doznala laboratoř řady změn na zařízení a vybavení a neustále dochází k doplňování dalších zařízení, sledující současné trendy v oblasti TZB. Na realizaci a vybavení laboratoře se podílela řada pracovníků ústavu, ale také množství sponzorských firem. I díky nim je možno v současné době nabídnout k využití široké spektrum zařízení a vybavení pro řešení úloh z oblasti vytápění, vzduchotechniky, zdravotní techniky, měření a regulace.
Vzduchotechnika a chlazení
Část laboratoře věnovaná systémům VZT, umožňuje především zkoumání fyzikálních jevů spojených s prouděním vzduchu, jako jsou obrazy proudění, dále tepelně vlhkostními úpravami vzduchu a v neposlední řadě také tvorbou interního mikroklimatu.
Mezi nejdůležitější prvky systémů VZT instalované v laboratoři patří VZT jednotka s entalpickým deskovým výměníkem, tepelné čerpadlo vzduch – vzduch pracující v režimu vytápění i chlazení, kompaktní VZT jednotka s deskovým výměníkem ZZT, nebo kompaktní přenosná chladicí jednotka. V nejnovější části laboratoře jsou zkoušeny moduly na akumulaci energie tepla nebo chladu za využití skupenských změn. Moduly připojené na soustavu klimatizace jsou naplněny kulovitými kontejnery, které obsahují speciální látku s takovou tepelnou kapacitou a teplotou skupenské změny, aby mohly absorbovat přebytečnou energii pro pozdější využití. Na modulech je možné sledovat teplotní rozvrstvení a ověřovat teoretické předpoklady. Provoz je automatický, regulace je ovládána pomocí řídícího počítače.
Součástí vybavení laboratoře je experimentální box představující fyzikální model stavebního objektu, který svým řešením a technickým vybavením umožňuje např. simulaci různých životních podmínek, podrobné sledování vytvořeného interního mikroklimatu a stanovení komplexní energetické bilance. Ve spolupráci se Zemědělskou a technickou universitou je používán i pro simulaci různých životních podmínek menších hospodářských zvířat, vlivu prostředí na jejich užitkovost.
Příklady úlohy z oblasti VZT, které lze v laboratoři řešit: charakteristika ventilátoru a tlakové poměry ve vzduchovodech; akustické mikroklima a měření hluku; vizualizace proudění vzduchu s použitím modelů distribučních prvků; stanovení stínícího součinitele.
Vytápění
Úlohy z oboru vytápění řešené v naší laboratoři se převážně soustřeďují na fyzikální jevy spojené s prouděním kapalin a přenosem tepla.
V laboratoři je několik zdrojů tepla: kondenzační kotel, elektrokotel, malá předávací stanice a sálavý zdroj. Kotle dodávají topnou vodu do zdrojového rozdělovače a sběrače, potom dále do různých systémů regulace výkonu a následně do několika typů otopných těles. Na vývodech po celé soustavě je možno měřit tlaky, teploty a průtoky, je možno připojit libovolné armatury na zkušební můstek a měřit jejich průtokové charakteristiky. Dále jsou v laboratoři instalovány sálavé systémy stropní, stěnové i podlahové, s možností provozu jak pro vytápění, tak pro chlazení.
Nově je laboratoř doplněna o solární systém, skládající se ze dvou plochých solárních kolektorů, jednoho kolektoru trubicového, dvou solárních čerpacích jednotek, akumulačního zásobníku o objemu 200 l a zabezpečovacího zařízení. Systém je doplněn snímačem teploty, intenzity slunečního záření, vyrobené energie (kalorimetr) s napojením na záznam dat, teploměry a tlakoměry provozní pro optický odečet a systémem měření a regulace se záznamem vybraných dat a možností přenosu do PC.
Příklady úlohy z oblasti vytápění, které lze v laboratoři řešit: provoz kotle v kondenzačním režimu; stěnové vytápění - určení tepelného toku a součinitele přestupu tepla; charakteristika armatur pro vytápění a otopné soustavy; stanovení výkonu deskového výměníku.
Zdravotně technické instalace
V oboru zdravotně technických instalací se nejčastěji řeší oblast hydrauliky. K dispozici jsou jak akumulační, tak průtoková zařízení na přípravu teplé vody s možností sledování teplot a průtoků, zařízení na měření odběrů vody i zvyšování tlaku vody na zkušebním rozvodu vody. Nově je v laboratoři instalován reálný model splaškové kanalizace, který umožňuje praktickou ukázku reálného fungování splaškové kanalizace a využití těchto poznatků při navrhování splaškové kanalizace. Součástí laboratoře jsou také vzorky různých druhů potrubí, tvarovek a ostatních prvků zdravotně technických instalací jako jsou zápachové uzávěry k zařizovacím předmětům, instalační blok pro zavěšení WC mísy apod. K ukázkám funkce uzavíracích armatur a oběhového čerpadla slouží modely těchto zařízení, které jsou podélně rozříznuty a umožňují bližší seznámení s funkcí vnitřních částí.
Příklad úloh, které lze v laboratoři řešit: monitorování hydraulického chování vnitřního vodovodu, tlakový ráz; charakteristiky příslušenství výtokových armatur, měření průtoku vody v potrubí; stanovení charakteristiky čerpadla a charakteristiky potrubní sítě; monitorování teplotního chování vnitřního vodovodu, ohřev a chladnutí zásobníku teplé vody.
Laboratoř je pravidelně využívána při výuce mnoha předmětů oboru TZB, probíhala zde hydraulická měření v rámci předmětu Hydraulika a hydrologie. Studenti zaměření TZB se zde v předmětu Experimentální metody seznamují s přístrojovým vybavením ústavu a realizují a vyhodnocují samostatně experimenty ze všech oblastí techniky prostředí. Významným posláním laboratoře je provádění experimentálních měření v rámci přípravy kvalifikačních prací pedagogů a doktorandů ústavu.