Issuu on Google+

TECNICALL

®

ČTVRTLETNÍK ČESKÉHO VYSOKÉHO UČENÍ TECHNICKÉHO V PRAZE

II 2010

ENERGETIKA NASTÁVÁ RENESANCE JADERNÉ ENERGETIKY STRANA 22

PROJEKTY SMART CITIES ŘEŠÍ ENERGETICKOU SPOTŘEBU STRANA 14

CO NAHRADÍ ROPU? STRANA 21


KDE JINDE DOSTANETE TOLIK PŘÍLEŽITOSTÍ.

Ve Skupině ČEZ se mohou skvěle uplatnit lidé téměř ze všech oborů. Nabízíme na tisíc různých pracovních pozic, od těch, které přímo souvisejí s energetikou, po řadu pozic typických pro všechny velké korporace. V ČEZu má každý jistotu stabilního zaměstnání a zároveň skvělé vyhlídky do budoucna.

www.kdejinde.cz


EDITORIAL / TIRÁŽ

Vážené čtenářky a čtenáři, zajištění dostatečných energetických zdrojů je klíčovou otázkou naší budoucnosti. Jaderná energetika, zažívající novou renesanci spolu s rozvojem alternativních energetických zdrojů, stojí společně se snahou o zvládnutí jaderné fúze na straně potřebných zdrojů.

TECNICALL

®

ČTVRTLETNÍK ČESKÉHO VYSOKÉHO UČENÍ TECHNICKÉHO V PRAZE

Neméně důležitý rozvoj však čeká i oblast spotřeby energií. Lidské činnosti by měly minimalizovat svoji energetickou náročnost tak, aby bylo možno nalézt rovnováhu rozvoje civilizace a stability ekosystému Země.

II 2010

ENERGETIKA NASTÁVÁ RENESANCE JADERNÉ ENERGETIKY STRANA 22

PROJEKTY SMART CITIES ŘEŠÍ ENERGETICKOU SPOTŘEBU STRANA 14

CO NAHRADÍ ROPU? STRANA 21

ČVUT je připraveno významně zasáhnout do vývoje v obou uvedených směrech, a to jak při komplexním vzdělávání odborníků, tak i v technologickém vývoji a výzkumu. Díky stále pěstovaným oborům v oblasti jaderné fyziky a energetiky můžeme reagovat na narůstající potřebu odborníků v období jaderné renesance.

TecniCall 2/2010 Vydavatel, adresa redakce Rektorát ČVUT Zikova 4, 166 36 Praha 6 IČO: 684 077 00 www.tecnicall.cz tecnicall@cvut.cz Datum vydání 15. srpen 2010

Na tomto poli by proto v budoucnu naše univerzita mohla připravovat jaderné experty i pro ty země, ve kterých bylo vzdělávání v jaderných oborech v minulosti potlačeno.

Periodicita čtvrtletník Náklad 5000 kusů Cena zdarma

ČVUT vzdělává studenty rovněž v oblasti technologie jaderné fúze a v navazujících oblastech fyziky a technologie laserů a plazmatu. Naleznete zde rovněž centrum aplikovaného výzkumu specializující se na progresivní jaderné a obnovitelné zdroje.

Evidenční číslo MK ČR E 17564 Šéfredaktorka Mgr. Andrea Vondráková vondrako@vc.cvut.cz

V tomto vydání TechniCallu se proto – krom jiného – seznámíte s průřezem aktivit ČVUT v oblasti energetiky, která tvoří rovněž jednotící téma celého vydání.

Editorka Alexandra Hroncová hroncova@vc.cvut.cz Redakční rada Ing. Marie Gallová Fakulta stavební ČVUT marie.gallova@fsv.cvut.cz Mgr. Natálie Šeborová Fakulta elektrotechnická ČVUT seborova@fel.cvut.cz

Přeji vám příjemné čtení.

Ing. Libor Škoda Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT Libor.Skoda@fjfi.cvut.cz Ing. Zdeněk Říha, Ph.D. Fakulta dopravní ČVUT riha@fd.cvut.cz Ing. Ida Skopalová Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT skopalo@vc.cvut.cz Jan Klepal Masarykův ústav vyšších studií ČVUT klepal@muvs.cvut.cz

DOC. RNDR. VOJTĚCH PETRÁČEK, CSC. prorektor pro vědeckou a výzkumnou činnost ČVUT

doc. RNDr. Květoslava Lejčková, CSc. Rektorát ČVUT, odbor pro vědeckou a výzkumnou činnost lejckova@vc.cvut.cz Ing. Ivan Šiman, CSc. Fakulta strojní Ivan.Siman@fs.cvut.cz Jiří Horský Fakulta architektury jiri.horsky@fa.cvut.cz Korektor Jan Štěpánek 4dudek@gmail.com

Obsah

Design Marek Prchal

„Mám svůj vlastní model vesmíru“

4

„Materiálové inženýrství je královská věda“

18

Vědci se shodují: Hrozba kyberterorismu roste

6

Termohydraulické výpočty v jaderných reaktorech

20

Fakulta dopravní uspěla v soutěži O nejlepší dopravní...

7

Elektrárna v Ledvicích bude mít vyšší účinnost

20

Hodnocení zdravotnických technologií v hledáčku odborníků 8

Co nahradí ropu?

21

Betonové ostrůvky pro rybáky

8

Nastává renesance jaderné energetiky

22

Software GateCycle zvyšuje kvalitu výuky v oboru...

9

Řídit rozvojové projekty se můžete naučit na ČVUT

24

ČVUT nabízí nový systém certifikace kvality budov

9

CEBBIS podpoří inovace v oblasti celé střední Evropy

25

Pentagon se otvírá českým vědcům

11

Směny pro zdravotní sestry i letový provoz navrhuje...

26

TecniCall získal opět 2. místo v soutěži Zlatý středník

11

Autorem nové slalomové dráhy v Troji je student

28

Rock for ČVUT

12

Betonová kánoe ČVUT uspěla na závodech v Nizozemsku 29

Chytré město = inteligentní budovy + inteligentní síť + zdroje 14

Co jste možná nevěděli o Kariérním centru ČVUT

30

Ty vysoké dráty, co se táhnou přes celou republiku

16

Vědecké konference na ČVUT v Praze

30

Nový patent v oblasti chlazení elektráren

17

Inzerce Alexandra Hroncová hroncova@vc.cvut.cz Distribuce ČVUT v Praze Fotograf David Neugebauer neufoto@email.cz Tisk K&A Advertising Titul Tomáš Müller www.drawetc.cz Přetisk článků je možný pouze se souhlasem redakce a s uvedením zdroje.

léto 2010 TECNICALL

3


ROZHOVOR MGR. ANDREA VONDRÁKOVÁ ì vondrako@vc.cvut.cz

„Mám svůj vlastní model vesmíru“ přiznává doc. Ing. Milan Kálal, CSc., z katedry fyzikální elektroniky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT ritou v prostoru. Navíc se ukázalo, že takto vázaná část vesmírné energie je jen pranepatrným zlomkem celkové energie vesmíru, kterou jsem tehdy pracovně nazýval univerzální energie.

FOTO „Od

začátku vědecké dráhy mě přitahovala otázka, zda by si mimořádně schopný mozek, který by neměl žádný kontakt s realitou, byl schopen vytvořit vlastní představu o vesmíru, ve kterém se nachází. Jak by asi takový model vypadal, jaké zákony by v něm platily? Mohl by mít zákonitosti podobné těm, které má náš vesmír? Je zde přítomno něco zcela obecně platného?“ ptá se doc. Kálal. Seznámíte nás se svou teorií modelu vesmíru? Při kritickém zkoumání možného původu gravitačních sil, kterému jsem se věnoval již v 70. letech minulého století, jsem dospěl do fáze, kdy bylo třeba začít – tak říkajíc od nuly – modelem vakua. K mému překvapení se mi pak krok za krokem, při sledování té nejelementárnější logiky, podařilo vytvořit takový model vakua, který vedl nejen na Newtonův gravitační zákon. Mezi jeho elementárními důsledky bylo i pochopení podstaty síly setrvačnosti, nezbytnost zakřivení prostoru v blízkosti velkých hmot, jakož i skutečnost, že při setkání částice s odpovída4

léto 2010

TECNICALL

jící antičásticí dojde k jejich anihilaci, tedy zániku spojenému s uvolnění energie. Model vedl i ke skutečnosti popisované v kvantové mechanice, totiž že čím menší je hmotnost částice, tím více je v prostoru statisticky rozptýlena. Bylo to fascinující! A přitom vše vycházelo jako prostý a snadno pochopitelný důsledek toho nejjednoduššího možného modelu vakua, jaký jsem si byl schopen představit. Z modelu rovněž vyplynulo, jak správně porozumět tomu, co nazýváme hmotou. Že hmota je vlastně vesmírná energie dočasně spojená s jistou singula-

Podle standardního modelu vesmíru je všeobecně přijímána představa rozdělení forem vesmírné hmoty dle charakteru elementárních částic hmoty. Z výše popsaného modelu to vypadá, jako byste přepisoval Einsteinovu teorii relativity… Model vesmíru, o kterém mluvím, má tu zajímavou vlastnost, že svými důsledky nejenže neprotiřečí známým zákonitostem, ale dokonce je předpovídá. Svojí jednoduchostí se stává přístupný na pochopení fungování vesmíru mnohem širšímu okruhu lidí. A zároveň by mohl být užitečný i pro specialisty, neboť ti by za svojí složitou matematikou mohli nalézt i pochopitelnější realitu. Jakési nahlédnutí do tunelu z druhé strany. A to se vždycky hodí. Hmota, a tedy i my, lidé, jsme pouhými poruchami na oceánu energie vesmíru. To, že se mnohem později začalo v kosmologii oficiálně uvažovat o temné hmotě a ještě později o temné energii, mě tedy vůbec nepřekvapilo. To vše přímo vyplývalo z onoho jednoduchého modelu vakua. K úplné spokojenosti však tento model potřebuje ještě jednu zásadní věc – dostatečně konzistentní matematický popis. Jak již bylo uvedeno, jedním z důsledků tohoto modelu bude totiž zakřivení prostoru v blízkosti velkých hmot. Takový popis pak již potřebuje složitý matematický formalismus, používaný např. ve vámi zmíněné obecné teorii relativity. Zabývat se důsledky modelu do takové hloubky však bylo nad moje časové možnosti. Pracoval


ROZHOVOR

jsem na něm systematičtěji pouze v prvním roce svojí vědecké aspirantury. A to pouze neoficiálně, nikoliv na plný úvazek. Když jsem dospěl do výše zmíněné fáze, narazil jsem na hranice svých možností. Jako zodpovědný badatel jsem ho tedy oficiálně nikdy nepublikoval. Ale náhled na pochopení zákonitos-tí fungování vesmíru, který mi tento model poskytl, poznamenal celý můj další život. A pokud jde o vaši poznámku k Einsteinově teorii relativity, tu rozhodně nepřepisuji. Snad s jedinou výjimkou, že vzorec E=mc2 by se měl spíše uvádět ve formě m=E/c2. Neboť energie je ve vesmíru primárním subjektem a hmota je jenom její speciální forma vykazující konkrétní gravitační a setrvačné vlastnosti. Co vám tyto nové poznatky přinesly po stránce profesní i osobní? Poznání zprostředkované tímto modelem mně postupem času přineslo do života mnohem větší rovnováhu. Důsledkem tohoto modelu je ale např. i jeden zajímavý a experimentálně ověřitelný fyzikální jev. Týká se možnosti, že by se hmota s antihmotou gravitačně odpuzovaly. Tento jev nebyl dosud nikdy změřen, protože by k tomu bylo potřeba vytvořit dostatečně stabilní a elektricky neutrální atom antihmoty – s největší pravděpodobností atom antivodíku. V průběhu let jsem se v tomto směru snažil, napůl žertem, působit na své kolegy, kteří měli dobré kontakty v CERN, kde je získání stabilní antihmoty dlouhodobým předmětem výzkumu. O to více mě zaujaly informace publikované v posledních několika letech, které se takovýmito experimenty s gravitačním působením mezi hmotou a antihmotou začínají velmi seriózně zabývat. Samozřejmě, že zcela nezávisle na mojí teorii. Takže nám nezbývá než si ještě chvíli počkat. Případný kladný výsledek by byl velmi povzbudivý. Myslíte si, že člověk je schopen vesmír pochopit? Podle mého chápání vesmíru je naprosto úžasné, jak se jeho energie musela nejprve lokálně

kondenzovat do toho, čemu říkáme elementární částice. Z těchto částic pak dlouhodobým vývojem vznikla forma hmoty schopná reprodukce, což vedlo až k vytvoření civilizace. I ta je však jen malou poruchou na pozadí vesmírné energie. Ale odkud ta se vzala? Otázka nyní zní, může-li tato inteligentní porucha v principu odhalit tajemství podstaty onoho oceánu energie, na kterém je poruchou. Znamenalo by to dojít ke konečnému a definitivnímu pochopení stavu věcí. V odpovědi na tuto otázku jsem tedy poněkud skeptický. A to i v případě, že by bylo všechno úplně jinak, než si představuji. Patříte k průkopníkům nanotechnologií na ČVUT. S jakým problémem jste se potýkal na začátku? Říká se, že štěstí přeje připraveným. V tomto případě mám na mysli zejména dostatečně širokou přípravu odbornou. Nikdo z mých vrstevníků nanotechnologie jako takové přímo nestudoval, neboť v té době prostě neexistovaly. Přinejmenším pod tímto názvem. Vědecký výzkum se přehnal oblastí těchto rozměrů bez cíleného zájmu a usilovně mířil na strukturu samotných atomů, posléze jejich jader a nakonec i na struktury jednotlivých komponent tato jádra tvořících, tak zvaných kvarků. Jedním z důvodů, proč byly nanočástice a s jejich tvorbou,

manipulací a využitím spojené nanotechnologie po dlouhou dobu opomíjeny, byla skutečnost, že až donedávna neexistoval způsob přímé vizualizace objektů odpovídajících rozměrů. A tak byly nanočástice vlastně už od dob alchymistů zkoumány pouze nepřímo, aniž by si badatelé přesně uvědomovali, s čím pracují. S využitím takovýchto postupů byl např. připravován i obohacený uran pro výrobu prvních atomových bomb v projektu Manhattan. Moje vůbec první setkání s nanotechnologiemi proběhlo v roce 2000, kdy do naší laboratoře kapilárních rentgenových laserů přišel nový kolega. Při svém předcházejícím dlouhodobém pobytu v zahraničí se dostal do týmu, který realizoval a interpretoval originální experimenty se změnou absorpce plynu v důsledku vzniku maličkých shluků jeho molekul. Dlouhodobě spolupracujete i s řadou jihokorejských univerzit... Do Koreje jsem poprvé odcestoval v roce 2000. Tehdy jsem navštívil jejich dvě nejprestižnější výzkumné univerzity KAIST a POSTECH a podařilo se mi velmi rychle nastartovat celkem intenzivní spolupráci, která se velice rozrostla. Celý rozhovor si můžete přečíst na www.tecnicall.cz

doc. Ing. Milan Kálal, CSc. vystudoval Fakultu jadernou a fyzikálně inženýrskou (FJFI) ČVUT. Mezi hlavní témata jeho vědecké činnosti patří studium interakce laserového záření s plazmatem a termonukleární fúze s inerciálním udržením. Na počátku osmdesátých let provozoval největší pulzní laser v tehdejším Československu a následně dlouhodobě působil v Laser Plasma Centre na Australské národní univerzitě v Canbeře, kde se věnoval měření supersilných magnetických polí v laserem produkovaném plazmatu. Za tímto účelem vyvinul unikátní diagnostiku, nazvanou komplexní interferometrie. Nyní působí na katedře fyzikální elektroniky FJFI, kde vyučuje elektrodynamiku. V rámci své široké mezinárodní vědecké spolupráce se aktivně účastní přípravy největšího evropského výzkumného zařízení pro studium laserem zapalované řízené termonukleární fúze pro energetické účely (HiPER). léto 2010 TECNICALL

5


AKTUALITY STANISLAV KUŽEL ì kuzel.stanislav@gmail.com

Vědci se shodují: Hrozba kyberterorismu roste V pořadí už čtvrtá konference o kybernetickém terorismu a kriminalitě s názvem CYTER 2010 proběhla v červnu v prostorách dejvického hotelu Praha. Její dvoudenní program byl zaměřen na možnosti a metody boje s kybernetickou kriminalitou a kyberterorismem, informační válku, kybernetické války a další hrozby. Útočník – všehoschopný programátor – dokáže dnes z výkonného počítače zlikvidovat obchodní konkurenci, vykrást banku, vloupat se do utajovaných dat podniků, odstavit energetickou síť či narušit vojenské operace. K těmto cílům stále častěji patří samotný internet, který je zneužíván nejen k propagandě a prosazování různých ideologií, získávání nových příznivců, ale v neposlední řadě právě ke kybernetickým zločinům. I když většina zemí intenzivně sleduje počítačové sítě a analyzuje provedené útoky, odhalování útočníků ztěžují obecně platná lidská práva, anonymita, kterou internet poskytuje, útoky vedené napříč více státy a další faktory. To potvrdil i ředitel nového odboru kybernetické bezpečnosti Ministerstva vnitra ČR Ing. Aleš Špidla ve svém úvodním vystoupení, když nastínil úkoly, které před jeho lidmi stojí. Za jeden z největších problémů považuje nedostatečnou a pomalou reakci legislativy na dění v kyberprostoru. Česká republika bohužel patří k zemím, kde pro internet, počítačové hry, včetně nejbrutálnějších, a tak zvané virtuální světy, jako je nejznámější Second Life, neplatí žádná omezení. Úkolem nového odboru je zvýšit účinnost boje proti kybernetické kriminalitě a ochránit státní struktury před kyberterorismem.

stal realitou, se kterou a ve které se musíme naučit žít. Bohužel jí ale chybí právní rámec. Navíc závislost na on-line hrách či virtuálních přátelích, např. na Facebooku, Twitteru a dalších tak zvaných sociálních webech, patří mezi největší nebezpečí. Zejména mladí lidé jsou pak snadno zneužitelní a rovněž vydíratelní pro údaje, které kdysi na Facebooku (YouTube, Skype atd.) zveřejnili. Neuvědomují si, že co je jednou na internetu, to už z něj nikdy nevymažou, byť se o to snaží. Sociální weby se proto staly i středem zájmu zpravodajských služeb. Podle doc. Jirovského je největší nebezpečí kyberterorismu v nových hrozbách. Jde o ohrožení tzv. SCADA systémů, což jsou systémy pro řízení výrobních procesů, energetické sítě apod. Není to tak dlouho, co byl podniknut útok na řídicí systém dálnice v Německu, na SCADA systém atomové elektrárny v Ohiu či energetickou síť města New Orleans. Bohužel, jak zdůraznil docent Jirovský, bránit se zatím moc neumíme, vyhráváme jen včerejší

bitvy. Snažíme se modifikací zákonů, prověřených staletími postihovat něco, co existuje historicky kratičkou chvíli. V této souvislosti není jistě nezajímavé, že právě na Fakultě dopravní ČVUT, v Ústavu bezpečnostních technologií a inženýrství, se otevírají nové studijní obory, věnované bezpečnosti sítí, ať už jde o internet, či sítě dopravní a energetické – Informační bezpečnost v síťových odvětvích a Bezpečnost dopravních pro-středků a cest. Velmi zajímavé příspěvky přednesli i ostatní účastníci konference CYTER 2010. Diskuse se pak točila hlavně kolem prezentace A. Kropáčkové ze sdružení CESNET a JUDr. J. Koloucha, zaměřené zejména na kyberkriminalitu v počítačových hrách a sociálních sítích. Pořadatelem konference byl Ústav bezpečnostních technologií a inženýrství Fakulty dopravní ČVUT ve spolupráci s Ministerstvem vnitra České republiky. Partnery konference byly společnosti McAfee, ISACA, Bull a Averia.

Kyberprostor – pátá dimenze Jak ve svém vystoupení mimo jiné uvedl hlavní organizátor konference CYTER 2010 doc. Ing. Václav Jirovský, CSc., vedoucí Ústavu bezpečnostních technologií a inženýrství Fakulty dopravní ČVUT, kyberprostor se 6

léto 2010

TECNICALL

FOTO Informační

válkou a kybernetickým terorismem byl inspirován např. kultovní americký seriál 24 hodin


AKTUALITY ING. JANA BIDLOVÁ ì jbidlova@fd.cvut.cz

Fakulta dopravní uspěla v soutěži O nejlepší dopravní stavby roku 2009 V květnu 2010 byl završen další ročník celostátní soutěže O nejlepší dopravní stavby a technologie roku. Na slavnostním večeru v Betlémské kapli za účasti ministra dopravy ČR byly předány tituly i další ocenění projektům vybraným porotou, jejímž předsedou byl prof. Ing. Petr Moos, CSc., prorektor pro rozvoj ČVUT. nomických ministrů a předsedovi vlády ČR. Dle vyhodnocení za dva měsíce provozu v roce 2010 bylo dosaženo časové redistribuce okolo 20 % s předpokladem dalšího zvýšení. Dopady uvedeného opatření budou vyhodnoceny za ucelené období šesti měsíců a výsledky analýzy budou předloženy vládě ČR v předpokládaném termínu v září letošního roku.“

FOTO Zleva: tehdejší

ministr dopravy Gustáv Slamečka a Doc. Ing. Ladislav Bína, CSc., z Fakulty dopravní ČVUT Porota vybírala z celkem 43 projektů. Předány byly i ceny v soutěži O nejlepší diplomovou práci z oboru doprava a dopravní stavitelství. Cílem soutěže, kterou vyhlašuje Ministerstvo dopravy ČR společně se Státním fondem dopravní infrastruktury, je profesionální prezentace oborů české dopravní stavitelství a inženýrské profese nejen laické a odborné veřejnosti, ale také české a evropské politické reprezentaci. Projekty do soutěže jsou přihlašovány v pěti kategoriích. Fakulta dopravní ČVUT byla jak mezi oceněnými, tak i mezi oceňujícími. Cenu ministra dopravy získalo konsorcium Fakulta dopravní ČVUT, Fakulta stavební ČVUT a Deloitte Advisory, s. r. o., za projekt Zavedení diferencovaných tarifů pro regulaci zpoplatnění vozidel v pátečních odpoledních hodinách.

Doc. Ing. Ladislav Bína, CSc., jeden z autorů projektu a zástupce oceněného týmu na slavnostním večeru v Betlémské kapli, jej stručně popsal následovně: „Pro regulaci provozu na síti dálnic a rychlostních komunikací ČR byl zpracován návrh na zavedení zvýšených mýtných tarifů u zpoplatněných vozidel v pátek v době od 15.00 do 21.00 hodin o 50 %, respektive o 25 %, pro dvounápravová vozidla celoročně. Míra přesunu cest mimo období se zvýšeným tarifem byla odborně odhadována na 50 %. Opatření bylo zavedeno od 1. února 2010. Toto řešení bylo navrženo i na základě nutného východiska z rozporuplných návrhů na omezení pátečních a víkendových jízd nákladních vozidel s nosností nad 3,5 t. Celý záměr byl konzultován i na Národním výboru pro silniční dopravu a představen poradě eko-

V soutěži O nejlepší diplomovou práci byl oceněn Ing. Martin Vaněk s tématem Rekonstrukce železniční stanice Stará Paka. „Železniční stanice ““ Stará Paka je složitým železničním uzlem, který po mnoha stránkách nevyhovuje současným požadavkům a je limitujícím prvkem pro kvalitnější dopravní obsluhu regionu železniční dopravou,“ uvedl Ing. Martin Jacura, vedoucí diplomové práce. Tato práce představuje komplexní návrh stavebně-provozních úprav ve dvou variantách, které jsou modifikovány pro jednotlivé výhledové scénáře dopravy. Velmi podrobně rozpracované uvedené návrhy v diplomové práci představují nový pohled na rekonstrukci regionálního železničního uzlu, odstraňují nevyhovující uspořádání kolejiště a progresivně upravují zařízení pro osobní přepravu. Textově i graficky je práce nadstandardně rozsáhlá. Její zpracování je srovnatelné s projekty renomovaných firem a návrhy v ní obsažené jsou jednou z realizovatelných variant modernizace železniční stanice Stará Paka. Všechny fotografie na: http://cds2009.capsa.cz/ heslo i login: cds2009

léto 2010 TECNICALL

7


AKTUALITY DOC. VLADIMÍR ROGALEWICZ, CSC. ì rogalewicz@fbmi.cvut.cz

Hodnocení zdravotnických technologií v hledáčku odborníků Situace v hodnocení nových zdravotnických technologií v ČR osciluje mezi čistě lékařským hlediskem a lokálně ekonomickou návratností. Málo jsou zohledňovány celospolečenské dopady a chybí jednotné, integrující metodiky posuzování. Rozpracování metodiky hodnocení zdravotnické technologie může výrazně přispět ke správným investičním rozhodnutím a úspoře finančních zdrojů na zdravotní péči. Touto problematikou se v současné době zabývá vědecký tým Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT (FBMI). Vědci využívají svých odborných znalostí z oblasti lékařské techniky, které mohou využít při aplikaci Health Technology Assess-

ment (HTA) na tuto oblast. Jejich přístup by měl umožnit objektivnější hodnocení zavádění lékařské techniky a snižovat tak pnutí mezi potřebami zdravotnického systému a finančními možnostmi státu.

zdravotnických prostředků s podtitulem Zdravotnický management, standardy kvality péče a Health Technology Assessment, kterou pořádala začátkem května FBMI ČVUT ve spolupráci s Ministerstvem zdravotnictví ČR. Konference přinesla sjednocování pohledů na standardizaci zdravotních postupů a dala první impulz k rozběhnutí Health Technology Assessment v ČR.

V minulosti se tým FBMI soustředil zejména na vyvážení technického, ekonomického i medicínského vzdělání ve studijním oboru Systémová integrace procesů ve zdravotnictví, jehož absolventi nacházejí velice dobré uplatnění, zejména ve velkých zdravotnických zařízeních. Nový, zcela mimořádný impulz pro další řešení hodnocení zdravotnických prostředků dala konference Ekonomika zdravotnictví a hodnocení

FOTO Unikátní

odborné akce se zúčastnila tehdejší ministryně zdravotnictví Mgr. Dana Jurásková, Ph.D.

ING. MARIE GALLOVÁ ì marie.gallova@fsv.cvut.cz

Betonové ostrůvky pro rybáky Na Troubeckém jezeře na Přerovsku plave pět speciálních betonových ostrůvků. Mají posloužit rybákům obecným ke hnízdění. Umístit je tam nechala společnost Českomoravský štěrk, a. s., která vodní plochy vlastní. Jedná se o prototyp vyvinutý na Fakultě stavební ČVUT. V celém Česku nic podobného neexistuje. Nápad získal ocenění Cena inovace pro rok 2009. Každý jednotlivý ostrůvek je prefabrikát ve tvaru šestibokého hranolu s uzavřenou vnitřní dutinou, vyplněnou tvrzeným polystyrenem, a s rozšířenou odvodněnou horní plošinou. Svislé stěny mají tloušťku pouhých 60 milimetrů Dno je naopak velmi masivní a těžké. Váží tři a půl tuny. Základem jeho nepotopitelnosti je speciální geometrie a Archimédův zákon. Ve vodě by měl vydržet desítky let. Na horní plošině, opatřené límcem, je nasypán štěrk, který rybáci ke hnízdění potřebují. „Jsou vyrobeny z tak zvaného vláknobetonu,“ uvedla prof. Alena Kohoutková, děkanka Fakulty stavební ČVUT. „To znamená, že vedle základních složek jsou v betonu přimíchána vlákna, konkrétně syntetická polypropylenová. Beton tak získá speciální vlastnosti. Je mnohem odolnější a má spoustu dalších výhod, proto jsme ho v tomto případě využili jako prototyp. V prvku není klasická betonářská výztuž, jejíž aplikace by při použití klasického betonu byla nutná.“ 8

léto 2010

TECNICALL

Ostrůvek díky svým vlastnostem: rozměrům, hmotnosti a zabudovaným prvkům může být převážen běžnými nákladními vozy a přenášen dostupnými mechanizačními prostředky i v případě přemístění na jinou vodní plochu. Oproti známým aplikacím ve světě – velkorozměrovým betonovým kesonům, určeným například pro umístění lehkých dřevěných objektů – jde o variabilní a flexibilní řešení. Ostrůvek může plout nebo být ukotven samostatně. Díky šestiúhelníkovému půdorysu je snadné jich spojit i několik navzájem a vytvořit tak jakkoliv velkou plochu různých tvarů. „Na rybáky myslíme už čtyři roky. Předtím jsme pro ně nechávali vyrobit dřevěné ostrůvky. Vzhledem k tomu, že v zimním období se musely vytahovat, byly s tím spojené velké náklady. Proto jsme přistoupili k těmto betonovým,“

doplňuje Petr Spružina, vedoucí štěrkovny v Tovačově. Při poslední návštěvě se ukázalo, že ostrůvky splnily svoji úlohu a přilákaly ptáky. Na štěrkovém povrchu se usídlily rodinky rybáků a při podrobném prozkoumání dalekohledem bylo vidět několik nakladených vajec.

FOTO Přirozeným

hnízdištěm rybáků obecných jsou štěrkové ostrůvky po úsecích řek, které nejsou regulované. Vzhledem k jejich nízkému výskytu se budují plovoucí umělé ostrůvky.


AKTUALITY ING. JIŘÍ ZÁPOTOCKÝ ì jiri.zapotocky@fs.cvut.cz

Software GateCycle zvyšuje kvalitu výuky v oboru energetických systémů Studenti fakulty si mohou osvojené teoretické poznatky bezprostředně ověřit v prostředí počítačové simulace. Software jim pomůže rozvíjet technické dovednosti a znalosti, které jsou klíčové pro jejich profesionální růst v odvětví energetiky.

FOTO ©

GE, www.ecomagination.com

Společnost GE poskytla v květnu Fakultě strojní ČVUT darem licence na software v hodnotě téměř 190 tisíc amerických dolarů. Dar byl poskytnut v rámci iniciativy budování vztahů s univerzitami a obsahuje deset síťových licencí na software GateCycle pro termodynamické výpočty, který vznikl ve společnosti GE. Software umožňuje efektivním způsobem modelovat tepelné oběhy energetických systémů a odstraňovat případné problémy s jejich provozem.

„Na Fakultě strojní ČVUT využíváme software GateCycle již třináct let. Byli jsme prakticky první institucí v Česku, která ho zakoupila a aplikovala do výuky. Velkorysý dar GE nám díky velkému počtu licencí nejnovější verze GateCycle umožní výrazně zvýšit komfort a kvalitu výuky i vědeckých aktivit v oboru energetických systémů. Technologie GateCycle představuje vyspělý, trvale aktualizovaný software. To vítáme my, jakožto pedagogové, a je to

jistě významné i pro širší využití tohoto produktu v naší zemi,“ uvedl prof. Ing. František Hrdlička, CSc., děkan Fakulty strojní ČVUT. Pomocí programu je možné vytvářet modely paroplynových elektráren, tepelných elektráren na fosilní paliva, jaderných elektráren, kogeneračních jednotek, plynových turbín a mnoha dalších energetických systémů. Software GateCycle, který používá většina předních světových výrobců a inženýrských společností, distributorů elektrické energie a vědeckých institucí po celém světě, umožňuje optimalizovat výkon konkrétní elektrárny, což vede k vyšší efektivitě a využití plného potenciálu stávajících i nově projektovaných elektráren.

ING. ANTONÍN LUPÍŠEK ì antonin.lupisek@fsv.cvut.cz

ČVUT nabízí nový systém certifikace kvality budov Odborníci z ČVUT a dalších institucí připravili nový systém pro certifikaci budov v Česku. Stavby bude posuzovat mimo jiné z hlediska ekologie a ekonomiky provozu. Systém s názvem SBToolCZ vychází z nástroje, který se už používá v zahraničí. SBToolCZ je národní český certifikační nástroj pro vyjádření úrovně kvality budov, a to v souladu s principy udržitelné výstavby. Vývoj tuzemské verze systému, přizpůsobené českým podmínkám, trval několik let. „Stavby hodnotí nejen z ekologických, energetických či ekonomických hledisek, ale zohledňuje také například bezpečnost v okolí budovy nebo možnost obyvatel z okolní zástavby najít

dostatek míst pro relaxaci,“ popisuje proděkan Fakulty stavební ČVUT prof. Ing. Petr Hájek, CSc. SBToolCZ hodnotí budovy na škále od nuly do desítky. Nula se týká standardních budov, které splňují všechny zákonné normy. Pětku získají nadstandardní stavby s vysokou kvalitou. Desítka už bude pro objekty, které při stavbě a provozu budou používat zásadně jen nejmodernější materiály a nejlepší technologie dostupné v příslušném okamžiku. Systém již získal mezinárodní akreditaci. Na konci června byla v Česku spuštěna certifikace obytných budov, do konce roku bude připravena verze pro administrativní budovy. Do budoucna se počítá také například s hodnocením objektů ve školství.

FOTO Systém

SBToolCZ je k dispozici developerům, architektům, projektantům či koncovým klientům © fotostudio fabriky.cz Více informací je možné získat na webu www.sbtool.cz

léto 2010 TECNICALL

9


AKTUALITY www.rwe.cz

RWE – ENERGIE PRO START VAŠÍ KARIÉRY RWE NABÍZÍ SKVĚLOU ŠANCI PRO STUDENTY A ABSOLVENTY. PŘIHLASTE SE DO RWE TRAINEE NEBO STIPENDIJNÍHO PROGRAMU A DEJTE SVOJÍ KARIÉŘE TU SPRÁVNOU DÁVKU ENERGIE. Trainee program Program je určen čerstvým absolventům ekonomického nebo technického zaměření. V průběhu 18 měsíců se budete moci stát plnohodnotným členem RWE, rotovat různými odděleními a tak poznat fungování nadnárodní společnosti a podílet se na odborně zajímavých projektech. RWE vám umožní rozvíjet se, růst a získávat první kariérní zkušenosti prostřednictvím samostatné a zodpovědné práce.

Stipendijní program Studenti 3. až 5. ročníku nebo studenti doktorandského studia, kteří chtějí svůj talent a nové myšlenky obohatit o poznatky z praxe, mají možnost absolvovat stáž pod záštitou svého mentora – vyškoleného odborníka. Vaše poznávání energetické společnosti vám může pomoci při psaní diplomové práce nebo volbě dalšího kariérního zaměření. To vše podpoříme měsíčním stipendiem.

Jak se programů zúčastnit – Pro více informací navštivte stránky www.startkariery.cz. Kontakt – V případě jakýchkoli dotazů nás kontaktujte na Martina.Dolezalova@rwe.cz.

10

léto 2010

TECNICALL


AKTUALITY PROF. ING. VLADIMÍR MAŘÍK, DRSC. ì marik@fel.cvut.cz

Pentagon se otvírá českým vědcům Mařík z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Dohoda nabízí odborníkům jedinečnou možnost rovnocenného přístupu ke špičkovým americkým technologiím. Budou se tak moci snáze zapojit do nejnovějších amerických projektů ve vojenském výzkumu a ucházet se o granty americké vlády. Ty se pohybují v řádech statisíců dolarů. FOTO Pro

americkou armádu vyvinula katedra kybernetiky ČVUT například systém pro řízení bezpilotních letadel V červnu podepsal tehdejší ministr obrany ČR Martin Barták a jeho americký protějšek Robert Gates v Bruselu mezivládní česko-americkou dohodu o spolupráci v obranném výzkumu a vývoji. Díky ní se budou moci čeští vědci podílet na amerických armádních projektech. Na ČVUT probíhá vědecko-technická spolupráce s USA už několik let. „Dohoda sama nám nepřináší žádné finanční prostředky. Otevírá ale našim schopným vědeckým týmům možnosti dostat se k zajímavým projektům a navázat spolupráci se špičkovými pracovišti v zahraničí,“ uvedl prof. Vladimír

Katedra kybernetiky má s podobným výzkumem zkušenosti i řadu velmi kvalitních a zajímavých výsledků. Průběžně připravuje návrhy projektů v několika oblastech, obvykle v návaznosti na předchozí výzkum a jeho výsledky.

warových agentů a rozpoznávání, projekty na modifikaci algoritmů pro řízení bezpilotních prostředků pro potřeby civilního letectví (spolupráce s americkou agenturou pro civilní letectví FAA) či projekty zaměřené na predikci výskytu pirátských lodí v Indickém oceánu. Velmi zajímavý potenciál je i v oblasti počítačového vidění, kde Centrum strojového vnímání katedry kybernetiky. Letos úspěšně ukončilo projekt stereoskopického vidění pro potřeby agentury MDA (Missile Defense Agency). Právě v této oblasti dochází ke značnému nárůstu zájmu průmyslových partnerů, nejnověji například korejského Samsungu.

V současné době se například připravují návrhy na rozsáhlejší projekty v oblasti ochrany serverů proti koordinovaným útokům s využitím technologií soft-

ALEXANDRA HRONCOVÁ ì hroncova@vc.cvut.cz

TecniCall získal opět 2. místo v soutěži Zlatý středník V květnu 2010 proběhlo v pražském Divadle Archa slavnostní vyhlášení soutěže Zlatý středník, kterou každoročně pořádá PR Klub. Odborná porota již po osmé udělovala ceny tištěným i on-line firemním publikacím. České vysoké učení technické uspělo hned ve dvou kategoriích. Čtvrtletník TecniCall získal po dvou letech opět druhé místo v kategorii „nejlepší časopis státní, veřejné a neziskové sféry“. ČVUT přihlásilo letos poprvé své práce i do kategorie „nejlepší firemní eletter“. Eletter Sedmi statečných z ČVUT, který je pravidelně odesílán deseti tisícům středoškoláků a který informuje o novinkách, akcích a možnostech

studia na ČVUT, získal 3. místo. Soutěž Zlatý středník podporuje APRA (Asociace Public Relations Agentur), Asociace poskytovatelů internetových řešení, časopis Strategie, Česká marketingová společnost, Marketingový klub ČR, SIMAR (Sdružení agentur pro výzkum trhu a veřejného mínění) a Actum, s. r. o. Porota je složena z nezávislých odborníků z oblasti PR, marketingu a médií. Ocenění, která práce ČVUT v letošním ročníku získaly, dokazují to, že si nejstarší technická univerzita v České republice stále drží čelnou pozici v oblasti marketingové komunikace. Tvůrčí tým ČVUT by chtěl tímto poděkovat všem, kteří s námi spolupracují, podporují nás a kteří nás čtou.

FOTO Zástupci

ČVUT se v průběhu slavnostního vyhlašování objevili na pódiu celkem dvakrát. Zleva: Vladimír Bystrov, Mgr. Andrea Vondráková, Marek Prchal

léto 2010 TECNICALL

11


REPORTÁŽ ALEXANDRA HRONCOVÁ ì hroncova@vc.cvut.cz

Technostan ČVUT překvapil všechny návštěvníky festivalu Rock for People ČVUT v Praze se letos jako vůbec historicky první vysoká škola zúčastnilo největšího hudebního festivalu v České republice s názvem Rock for People, který se konal ve dnech 3.–6. 7. 2010 v areálu bývalého vojenského letiště Věkoše u Hradce Králové. ČVUT zde premiérově představilo svou interaktivní expozici s názvem Technostan. To vše v rámci své kampaně Rock for ČVUT.

FOTO 3D

kino s televizí Panasonic mělo stále obsazená všechna místa i brýle

Rock for People + ČVUT = Rock for ČVUT Na této kampani spolupracovala největší technická univerzita v zemi s pořadateli největší hudební akce v České republice. Organizátoři vyzvali ČVUT, zda by bylo schopné připravit pro návštěvníky doprovodný program po celou dobu konání festivalu a představit to nejlepší ze svých technologií a výsledků vědy a výzkumu. Součástí kampaně byl slevový program na vstupenky pro studenty ČVUT a studenty středních škol, se kterými ČVUT aktivně komunikuje prostřednictvím svého portálu Sedm statečných. Studenti mohli získat prostřednictvím tohoto programu ještě větší slevu na vstupenky, než jakou by získali na své studentské karty.

Technostan v provozu od rána do noci Jak by mohl název Technostan 12

léto 2010

TECNICALL

napovídat, mohlo se jednat o produkci techno hudby. Název však byl hříčkou a odkazoval na technologie a technickou univerzitu. Jednalo se o krytý stan o rozloze 150 m², ve kterém ČVUT seznámilo návštěvníky s tím nejzajímavějším z oblasti vědy a výzkumu, a ve kterém před-stavilo nejrůznější interaktivní exponáty a zabavilo návštěvníky všech věkových kategorií. Na rozdíl od jiných doprovodných akcí festivalu Rock for People byl Technostan v provozu od ranního otevření areálu až do noci. Během čtyř dnů, kdy se festival konal, navštívilo Technostan přes 22 tisíc zájemců z celkového počtu téměř 30 tisíc hudebních fanoušků, kteří letos na letiště u Hradce přijeli.

Detektor lži dal mnohým zabrat Mezi jedny z nejpopulárnějších atrakcí Technostanu patřil detektor lži, který se stal zdrojem zábavy mezi mladými návštěvníky, ale přinesl i dramatické chvíle některým partnerským dvojicím. Všichni se mohli seznámit s principem technologie, která se používá v kriminalistice, ale zároveň se přesvědčit o tom, že lidský organismus techniku neoklame.

3D kino uprostřed letiště Kdo byl znaven hudební produkcí, mohl přijít navštívit 3D kino s domácí 3D televizí Panasonic. Diváci měli k dispozici dostatek 3D brýlí a pohodlná sedátka a mohli si užívat filmů či ukázek, které představovaly unikátnost technologie 3D. Někteří

z návštěvníků se na festivalu, uprostřed leteckých ranvejí, vůbec poprvé seznámili se současným fenoménem 3D projekce.

Robot, co cvičí tai-či Robotika a kybernetika je jednou z dalších významných oblastí, kterou se fakulty ČVUT zabývají v rámci své vědecké činnosti. Technostan si proto dovolil představit robota Asterixe, který se stal doslovným miláčkem velkých i malých návštěvníků. Robot se s nimi vítal, zatančil jim symbolicky na skladbu We are robots nebo zacvičil tai-či. Všichni se zajímali o to, jakým způsobem robot komunikuje se zdrojem, jak je složité ho naprogramovat a kam se na ČVUT přihlásit, aby se mohli věnovat této tematice s velkou budoucností.

Fotbal i vločky sněhu na interaktivní podlaze Jednou z velmi populárních atrakcí, jejíž fungování si vyzkoušel snad každý, kdo do Technostanu vkročil, byla interaktivní podlaha, kterou ČVUT zapůjčila společnost AV MEDIA, a.s. V okamžiku, kdy se podlahy kdokoli dotkl nohou či po ní přejel rukou, obrazce a vizuály se začaly měnit a přeskupovat. Návštěvníci si zde mohli zahrát fotbal, procházet se ve virtuální vodě a rozhánět vlny či ve 35stupňovém vedru rozmetávat navátý sníh. Virtuální realita má na ČVUT své vlastní pracoviště, proto bylo potřeba tuto technologii ukázat široké veřejnosti.


REPORTÁŽ

Technostan nabitý solární energií Zajímavostí a raritou bylo, že Technostan byl částečně napájen sluneční energií ze solárních panelů, které byly po celou dobu festivalu ke stanu připojené. Vzhledem k slunečnému počasí měli návštěvníci festivalu možnost vyzkoušet si tento způsob alternativního zdroje energie a mohli si nabít třeba své mobilní telefony, což bývá na hudebních festivalech zpravidla problém. Technostan ČVUT, šetřící životní prostředí, tak navazoval na ekologickou linii festivalu Rock for People, který díky své snaze dosáhnout trvalé udržitelnosti v oblasti nakládání s odpadem získal oficiální český certifikát ČISTÝ FESTIVAL.

Technostan ČVUT – mobilní prezentace vědy a techniky s ohromným potenciálem Technostan nabídl celou řadu dalších exponátů a atrakcí, na něž se stály v průběhu celých čtyř dní fronty – zájemci si mohli prohlédnout závodní studentskou formuli CarTech, která vloni soutěžila na závodním okruhu v německém Hockenheimu,vyzkoušet si 3D plošinu sloužící k rehabilitaci pacientů s poruchami rovnováhy, Edisonovo vlákno, zamrzlý blesk nebo počítače s retro hrami. Doplňkovou venkovní atrakcí Technostanu byl unikátní golfový trenažér, na kterém za přítomnosti golfového trenéra mohli začátečníci i profesionálové otestovat své schopnosti. Expozice ČVUT s názvem Technostan ČVUT byla bez přehánění nejpopulárnější a nejnavštěvovanější nehudební atrakcí festivalu, o čemž svědčí jak ohlasy návštěvníků, tak ohlasy médií a samotných organizátorů. ČVUT dostalo tímto způsobem jedinečnou možnost představit se na jednom místě široké veřejnosti a zejména pak nejpočetnější cílové skupině mladých lidí ve věku 16–22 let, kteří jsou potenciálními zájemci o studium na ČVUT, potažmo o vědu a techniku vůbec.

FOTO Ježek

v kleci, ježek na hlavě

Dětský koutek pro všechny věkové kategorie Pro návštěvníky s menšími dětmi byl v Technostanu k dispozici dětský koutek se stavebnicemi, hlavolamy a kreslicímí nástěnkami. Nevšední hlavolamy však nečekaně zaujaly především starší věkové kategorie. Obvyklým, přestože poněkud netradičním festivalovým obrázkem v Technostanu byli jednotlivci či dvojice, kteří po dlouhé chvíle cvičili své mozkové závity a snažili se vyřešit některý z těchto hlavolamů a vědeckých hraček. V Technostanu se rovněž překvapivě objevila celá řada talentovaných mladých umělců, kteří zanechali Technostanu na kreslicích plochách svá malá umělecká díla, jež si bylo možné prohlédnout.

Přítomnost pracovníků ČVUT u expozic zajišťovala zodpovězení všech dotazů, zejména na téma „jak to funguje“, „kde se to

FOTO Robot

FOTO Motto „Svoji budoucnost najdete na ČVUT“ platilo zejména pro nejmenší návštěvníky

u vás dělá“, „co musím udělat pro to, abych se na takovém projektu mohl podílet“. Technostan tak vyplnil mimoškolní období a ukázal mladým lidem to nejzajímavější z fakult ČVUT. Už nyní se jedná o zopakování této unikátní prezentace na dalším ročníku Rock for People v roce 2011 – ovšem v mnohem větší míře.

Asterix, který umí chodit, tančit nebo cvičit tai-či, okouzlil

všechny léto 2010 TECNICALL

13


TÉMA ING. ILONA PRAUSOVÁ ì prausova@vc.cvut.cz

Chytré město = inteligentní budovy + inteligentní síť + zdroje Problém energetické spotřeby je velmi důležité téma současnosti a zabývají se jím nejen energetické společnosti, ale i vlády a měl by se jím zabývat každý jednotlivec. K tomu právě spějí projekty budoucích měst, tak zvaných Smart Cities.

FOTO Inteligentní

budova kontroluje, reguluje a optimalizuje spotřebu a pohyb energií Pokud se zeptáte odborníků přes energie, co znamená termín Smart Cities, každý začne hovořit o něčem jiném. Někdo bude mluvit převážně o inteligentních domech, druhý o chytrých sítích a další o ostrovním systému (tj. energeticky samostatném systému). Pravdu mají všichni, protože kompletní chytré město sjednocuje všechny tyto aspekty. V první řadě musí být připraveny všechny objekty, a to jak obytné domy a komerční budovy, tak i průmyslové objekty. Tyto budovy spolu musí komunikovat a musí být energeticky napájeny, ať již z centrálního zdroje, nebo ze samostatných jednotek, které bývají obvykle alternativního charakteru. A co to vlastně taková inteligentní budova je? Zjednodušeně by se

14

léto 2010

TECNICALL

dalo říci, že je to objekt, ve kterém je spotřeba a pohyb energií kontrolován, regulován a optimalizován. Prvním předpokladem je Smart Metering, což je progresivní měření. Měřicí přístroje komunikují s datovým centrem. Zpracovaná data pak energetická společnost využívá nejen pro fakturaci, ale také například pro řízení zátěže atd. Díky spojení lze informace získávat dle potřeb. Pokud je třeba, tak i každý den. Takovéto měřiče se již dnes pilotně nasazují a používají. V inteligentní budově je však kromě odečítání údajů ještě potřeba i hlídání spotřebičů, včetně vytápění, spouštění jejich činnosti v době, kdy je to energeticky výhodnější (například systém spustí pračku nebo ohřev

vody v zásobníku během noci). V případě, že má systém energetické přebytky, má možnost je prodávat zpět do sítě. K tomu dochází, zejména pokud má budova (systém) vlastní alternativní zdroj (například solární panely). Role zákazníka se tak mění v rovnocenného komunikujícího partnera, někdy dokonce i v roli výrobce. Do systému pak může být zapojeno i hlídání pohybu osob v objektu a další nadstandardní funkce. To, že stavba inteligentních budov není žádná vzdálená budoucnost, dokládá i otevření nového studijního oboru na ČVUT, nesoucího tento název. Obor Inteligentní budovy je společným projektem tří fakult (stavební, strojní a elektrotech-


TÉMA

nické) a umožňuje studentům magisterského studia se od podzimu roku 2009 připravovat se na nový trend v oblasti výstavby měst a obcí. Absolventi pak nebudou úzce zaměřenými specialisty, ale bude se jednat o odborníky pro návrh a provoz integrovaných systémů budov. Pokud propojíme tyto inteligentní objekty společně se zdrojem energie do sítě, získáme již Smart Grid neboli chytrou síť. Cílem těchto sítí je větší zapojení uživatelů tak, že odběratelé mohou sledovat svoji momentální spotřebu. Součástí Smart Grids je také „rozptýlená výroba elektrické energie“, což znamená zvýšení podílu decentralizovaných (alternativních) zdrojů energie s centralizovanými, ať se jedná o fotovoltaiku, energii z větru nebo zpracování biomasy. Díky zvýšení automatizace dojde v zvýšení komfortu pro koncové zákazníky, snížení ztrát v systému a také ke zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti provozu. Takovýto systém bude pak lépe připraven reagovat na nestandardní situace v případě povodní, energetických kolapsů, atd. V těchto krizových momentech systém zajistí fungování důležitých objektů jako, jsou nemocnice, zásobování pitnou vodou, během zimních měsíců vytápění atd. Ze zemí Evropské unie je nejdále Itálie, která Smart Grids prosazuje a aplikuje a často je dávána za vzor dalším zemím.

V sousedním Německu již také připravují projekt MEREGIO, který bude testovat funkčnost Smart Grids v nejhustěji osídleném regionu země, který je zároveň centrem výroby. Ani Česká republika nezůstává pozadu. Jako jedno z prvních míst pro pilotní projekt Smart Regionu bylo zvoleno město Vrchlabí, kde společnost ČEZ připravuje instalování Smart Meters, které budou následně propojeny do sítě. Do budoucna chtějí jít ve Vrchlabí ještě dál a za pár let se stát Smart City se vším, co k tomu patří. Je možné, že do pěti let budeme v ulicích tohoto krkonošského města potkávat elektromobily. Je to téměř idylická představa – lidé budou šetřit energiemi, budou využívat alternativní zdroje energií, auta nebudou zamořovat ovzduší. Jak už to tak bývá, i tento projekt má svá pro a proti. Jedním z úskalí jsou právě obnovitelné zdroje, které nejsou konkurenceschopné a také nejsou vždy stabilní v tom smyslu, že záleží na momentálních podmínkách. Tím se dostáváme k otázce energetických zdrojů jako takových. A je to otázka, kterou se vlády a vědci na celém světě již řadu let zabývají, jelikož si uvědomují, že fosilní zdroje jsou omezené (uhlí, ropa, plyn) a alternativní zdroje nejsou globálním řešením. Můžeme mít sebelepší budovy a bezchybnou síť, ale pokud nebudeme mít dostatek energie, nebude nám to nic platné.

Dalším problémem je nebezpečí v případě nabourání se do systému nebo napadení virem. V takovém případě dojde ke kolapsu všech komponent systému, které jsou do něho napojeny. Čím obsáhlejší systém, tím větší problém v případě selhání, což klade zvýšené nároky na ochranu a bezpečnost. Člověk vždy bude ten, kdo bude systém ovládat. Musí být nejen technicky zdatný, ale zároveň musí zajistit, aby nedošlo ke zneužití systému. Kromě technické stránky je tu ještě sociální aspekt. A tady je potřeba se zastavit a zamyslet, kam až jsme ochotni zajít. Co všechno z našeho života chceme, aby bylo hlídáno a kontrolováno někým zvenčí. Protože čím víc o sobě sdělíme informací, tím více můžeme být ovlivňováni. Musíme si také uvědomit, že z důvodu optimalizace spotřeb energií dojde více či méně k organizaci skupiny, která bude do sítě zapojena. Je otázka, zda jsme ochotni a připraveni na takovýto způsob života, který zatím známe pouze z filmů o budoucnosti, ale který není až tak vzdálen, jak si myslíme. Chytrá města, neboli Smart cities, nejsou tolik vzdálenou budoucností. Někomu může tato představa připadat zajímavá, jiný možná pociťuje obavy. Nicméně je nesporné, že otázkou energií a jejich zdrojů se musíme zabývat, protože hrozba energetické krize nad lidstvem visí jako Damoklův meč a je potřeba ji řešit, dokud je ještě čas. Pokud se ukáže, že Smart Cities jsou správnou cestou, jak krizi předejít, pak nám nezbude nic jiného než se po ní vydat. Tento článek vznikl díky odborné konzultaci profesora Josefa Tlustého, vedoucího katedry elektroenergetiky (Fakulta elektrotechnická), profesora Jiřího Nožičky, vedoucího Ústavu mechaniky tekutin a energetiky (Fakulta strojní), a profesora Františka Hrdličky, děkana Fakulty strojní.

FOTO Lidský

element bude ovládat chytré město, musí však umět zabránit zneužití systému TECNICALL

15


TÉMA ING. ILONA PRAUSOVÁ ì prausova@vc.cvut.cz

Ty vysoké dráty, co se táhnou přes celou republiku Rozhovor s Ing. Davidem Collinsem, vedoucím odboru Zabezpečení a rozvoj lidských zdrojů společnosti ČEPS. Společnost ČEPS, a. s., dispečersky řídí provoz zařízení přenosové soustavy a systémových zdrojů na území České republiky. o něco strategičtější nádech. Jsme na začátku více než desetileté etapy výrazné modernizace zdrojové základny soustavy, zahrnující i akce směřující k posílení vnitřních a přeshraničních propojení, a to při plném zachování standardů spolehlivosti a bezpečnosti přenosu. A na to vše potřebujeme dostatek včas připravených lidí, nejen po stránce odborné, ale i osobnostně.

FOTO Ing. David

Collins

Představte nám, prosím, vaši společnost. ČEPS znamená Česká elektrizační přenosová soustava – doma říkám, že jsou to ty vysoké dráty, co se táhnou přes celou republiku, což mé pětileté dceři stačí na to, aby rozpoznala „tátovy dráty“ od těch druhých. Teď vážně, ČEPS se zabývá poskytováním přenosových a systémových služeb a zajišťováním mezinárodní spolupráce v rámci propojených soustav zabezpečujeme spolehlivé provozování a rozvoj přenosové soustavy – ručíme tedy za bezvýpadkový přenos elektřiny. Co to znamená po technické stránce, si studenti ČVUT představí určitě mnohem lépe než já. Čím se v ČEPS zabýváte vy osobně? Primárně zodpovídám za nábor a školení, či vznešeněji: za získávání nových a rozvoj všech zaměstnanců ČEPS. Je a není to totéž; první znamená více rutinu, kdy lidé přicházejí a odcházejí a musí si pravidelně obnovovat svoji kvalifikaci. To druhé má 16

léto 2010

TECNICALL

Co může ČEPS nabídnout absolventům ČVUT? Asi nejzajímavější je možnost být součástí transformačního dění, které je určující pro budoucnost ekonomiky České republiky. Je to časově a věcně náročná, ale zato nesmírně zajímavá a vzrušující práce, mám na to dokonce osobní slogan – hledáme smart lidi pro smart gridy. A mám-li být konkrétnější, tak letos na podzim spouštíme mezinárodní trainee program, vhodný právě pro absolventy, který má za cíl prohloubit spolupráci „přenosovek“ i na osobní bázi. Ale nemluvme jen o absolventech. V kooperaci s univerzitou oslovujeme studenty už během jejich studia. Jak taková spolupráce s univerzitou probíhá? Vedle obvyklého zadávání studentských prací, podpory studentských soutěží a mimostudijních aktivit se zaměřujeme na to, jak přilákat studenty k společným projektům, tj. snažíme se cíleně rozšířit řešitelské týmy

kateder a našich zaměstnanců o studenty a nastavením vhodných úkolů je adekvátně zapojit. Když zmiňujete projekty, daří se vám využívat zdrojů tzv. evropských fondů? Na tomto poli jsme letos byli mimořádně úspěšní. Podařilo se nám získat dotaci na projekt Rozvoj know-how ČEPS, který je zaměřen na vytvoření podmínek pro zachování zkušeností našich expertů, založení knihovny znalostí a jejich přenos na junior specialisty. I v tomto projektu počítáme s notným zapojením studentů, při kterém budou moci poznat naši práci více zblízka.

FOTO Pohled

do dohledového centra ČEPS Co dalšího plánujete do budoucna, abyste „ke drátům“ přilákali mladé lidi? Mnoho ze zmíněných věcí jsme zahájili docela nedávno, takže se nyní soustředíme na jejich zdokonalování. Osobně si myslím, že do budoucna nejvíce energie vložíme do rozvoje mezinárodních projektů, zejména již zmíněných trainee programů.

Společnost ČEPS, a. s., zajišťuje mezinárodní spolupráci prostřednictvím propojovacích vedení s elektrizačními soustavami sousedních zemí podle pravidel UCTE. Chce být transparentním, důvěryhodným a vyhledávaným partnerem poskytujícím v evropském měřítku srovnatelné služby na trhu s elektřinou.


TÉMA PROF. ING. JIŘÍ NOŽIČKA, CSC. ì Jiri.Nozicka@fs.cvut.cz

ING. JAN ČÍŽEK ì Jan.Cizek@fs.cvut.cz

ING. LUDMILA NOVÁKOVÁ, PH.D. ì Ludmila.Novakova@fs.cvut.cz

Nový patent v oblasti chlazení elektráren Ve většině energetických provozů je v současné době pro chlazení vody sekundárního okruhu využíváno systémů takzvaného „mokrého chlazení“. Jedná se o systémy, jejichž hlavní součástí jsou chladicí věže, a to buď ventilátorové, nebo s přirozeným tahem. (tj. 3 · 10-6 m) a současně zpřesnit metodu v oblasti nejmenších částic. Nově vytvořený algoritmus pro vyhodnocení měřených údajů pak vedl k dalšímu zvýšení přesnosti a umožnil i zjednodušit používaný hardware. Pro snazší vyhodnocování byl také naprogramován software včetně uživatelského rozhraní. Metoda IPI byla následně kalibrována pomocí dvou nezávislých metod, s využitím generátoru monodisperzních kapek a pomocí přesných polystyrenových částic.

FOTO Rozstřik

vody v chladicí věži Odborníci z Ústavu mechaniky tekutin a energetiky Fakulty strojní ČVUT v Praze vyvinuli modifikovanou metodu IPI (Interferometric Particle Imaging) umožňující sledovat velikost, rychlost, polohu i počet kapek v prostoru pod a nad eliminátorem. V chladicích věžích dochází k interakci ochlazované vody s okolo proudícím vzduchem. Při této interakci dochází jednak k odpaření části ochlazované vody, jednak k tvorbě kapiček mikroskopických rozměrů, které jsou proudem vzduchu unášeny ven z chladicí věže. Právě tyto kapičky v sobě nesou řadu škodlivých látek a představují z pohledu životního prostředí největší zátěž. Pro jejich odstranění z proudu vzduchu jsou do chladicích věží umisťovány takzvané eliminátory (odlučovače). Jejich úkolem je odstraňovat tyto kapky z proudu

vzduchu ještě v prostoru chladicí věže. Princip odlučování je založen na odstřeďování kapiček z proudu vzduchu procházejícího zakřiveným kanálem. Částice vody nejsou vzhledem ke své odlišné hustotě schopny sledovat proudění vzduchu a vlivem setrvačných sil narážejí na stěny kanálu, po nichž ve formě vodního filmu stékají a dopadají zpět na chladicí výplně. Metoda IPI byla vyvinuta v rámci vědecko-výzkumného programu Centra Progresivní technologie a systémy pro energetiku, kterého je Ústav mechaniky tekutin a energetiky Fakulty strojní ČVUT v Praze nositelem.

Takto upravená metoda IPI byla Úřadem průmyslového vlastnictví zapsána jako užitný vzor. Hlavní využití pak našla právě při výzkumu účinností eliminátorů, který byl prováděn ve spolupráci se společností Fans, a. s., předním českým dodavatelem komplexních řešení v oblasti chlazení energetických soustav. Výsledky výzkumu byly také publikovány jako odborná monografie, která se dočkala i překladu do dvou cizích jazyků.

FOTO Kanály

eliminátoru lištového

typu

Metoda byla modifikována tak, aby co nejlépe odpovídala potřebám měření pro tuto konkrétní aplikaci. Pomocí speciálně navrženého objektivu se podařilo snížit minimální měřitelnou velikost částic na hodnotu asi 3 μm léto 2010 TECNICALL

17


ROZHOVOR MGR. ANDREA VONDRÁKOVÁ ì vondrako@vc.cvut.cz

„Materiálové inženýrství je královská věda“ tvrdí prof. Ing. Františka Pešlová, Ph.D., vedoucí Ústavu materiálového inženýrství Fakulty strojní ČVUT prostředků, kdy může degradovat malá součástka, která se stává příčinou katastrof, v nichž se už jedná o lidské životy. Změnila se kvalita používaných materiálů v České republice po roce 1989? Strojní průmysl v České republice byl po roce 1989 téměř zlikvidován, což mě velice trápí, protože se to zobrazí nejen na kvalitě materiálů, ale na celkové životní úrovni národa. Skončily Škoda Plzeň, Tatra Kopřivnice, Vagonka Studénka, Zbrojovka Brno a jiné. To byla pro technickou úroveň v ČR velká rána a její důsledky cítíme stále. Když ještě vyráběla ocel Poldi Kladno, vědělo se o ní nejen u nás, ale v celém světě, že je kvalitní. FOTO „Z

materiálů jsou úžasné struktury titanu a jeho slitiny. Dlouhou dobu jim byla věnována pozornost jen z pohledu vojenského využití. V současné době nachází stále širší uplatněni v biomedicíně. Tento kov je materiálem budoucnosti, protože o něm stále nevíme vše,“ říká prof. Pešlová. Čím se ve výzkumu materiálového inženýrství zabýváte? Materiálové inženýrství je rozsáhlou výzkumnou oblastí, protože se zde řeší všechny problémy týkající se výroby, návrhu materiálů pro konkrétní součásti, sledování těchto materiálů za provozu. Materiálového inženýra bude zajímat, co se stane, když materiál takzvaně nesplnil své poslání, pro které byl určený. Tak zvané „selhání materiálů“ může vyvolat až katastrofické havárie. Já se věnuji převážně degradačním procesům materiálů a jejich predikci. Degradace materiálu většinou souvisí s tím, že je nekvalitně vyrobený, špatně použitý anebo nesprávně spočítaný pro dané zatížení ze strany konstruktéra. Když vypracováváme expertizy degradovaných konstrukčních prvků nebo konstrukčních celků z míst, 18

léto 2010

TECNICALL

kde došlo k havárii, vždy nás zajímá, zda tato havárie nebo katastrofa nebyla způsobena samotným materiálem. Jaký zajímavý případ jste řešila? Zabývali jsme se například potopeným remorkérem v jezeře, kde se těžil písek. Vrtule na lodním šroubu remorkéru, která se točí ve vodě, ale zabírá i do písku, se tak opotřebovala, že se část materiálu z vrtule odlomila. To vedlo k potopení remorkéru. Degradace materiálu jen části vrtule na jednom konci lodě způsobila nestabilitu celého remorkéru. Naším řešením byl návrh jiného, kvalitnějšího materiálu pro vrtule lodních šroubů používaných pro remorkéry, čímž se prodloužila celková životnost nejen vrtule, ale celého remorkéru. Podobné případy nacházíme u letadel nebo jiných dopravních

Současným trendem je nakoupit co nejlevnější materiál, u něhož firmy kolikrát nevědí, kde a za jakých podmínek byl vyroben, protože je nakupovaný přes „překupníky“, kterým jde o finanční zisk, a ne o kvalitu. Při nákupech jsou materiály sice dodané s normou, ale když se s nimi pracuje, mají v zátěžových situacích nepředvídané chování. Podrobnějším zkoumáním se potom zjistí, že nesplňují kritéria, která jsou deklarovaná uvedenou normou. Které země produkují problematické materiály? Například legovaná korozivzdorná ocel se dováží z Číny nebo Tchaj-wanu. Tyto země ale nemají žádný dlouhodobý výzkum nebo vývoj takových materiálů, tedy nemají žádnou tradici, čemuž pak odpovídá i kvalita materiálu. Který materiál máte nejraději? Každý materiál má své dobré i špatné stránky. Bude důležité, na co se využije, zda to budou součásti, které uspokojují potřeby člověka a neublíží mu, nebo to bu-


ROZHOVOR

dou součásti vyrobené proti lidem. Příkladem může být mosaz, která se využívala jak na výrobu zvonů, tak na náboje do zbraní. Zajímavým materiálem, kterému jsem se dlouho věnovala, je vermikulární litina legovaná hliníkem. Vývoj technologie očkování a modifikování s použitím nových prvků dává možnost vyrobit nové druhy litiny poměrně levně a s materiálovými vlastnostmi blížícími se oceli. Podařilo se mi vyvinout vermikulární litinu legovanou hliníkem, kterou lze využít na hydraulické prvky, protože je odolná proti korozi a kavitaci, a využívá se také pro kola vojenských obojživelníků. Tento materiál má i jiné vynikající vlastnosti a bude jen otázka času, na co se v budoucnosti využije. Jaké jsou trendy použití materiálů? Projevují se vlivy, jako je ekologie nebo ekonomika? Ideální materiál, o kterém jako vědci sníme, by měl být co nejvíce přírodní a přátelský k člověku, s možností využití nejlevnějších technologií na jeho výrobu. Výroba by měla být jednoduchá, se širokým použitím a po něm by se měl vrátit zpět do půdy s tím, že se v ní dobře rozpadne a nebude ekologicky zatěžující. Také je důležité, aby to byl inteligentní materiál, který v případě iniciace porušení spustí mechanismus samouzdravení. Možná že budoucnost bude patřit uhlíku, který je všude kolem nás a je ho dost, třeba v povrchu zemské kůry. Otázkou zůstává, jak drahé budou technologie k jeho výrobě a zpracování. Výborné jsou kompozity – jsou složené z několika různých materiálů, které mají velmi odlišné vlastnosti a spolu vytvářejí nový typ materiálu s lepšími vlastnostmi nebo vlastnostmi šitými na míru pro konkrétní potřeby. Znali je už naši předkové. Jejich výhodou je, že jsou odolnější proti šíření trhlin, tedy proti porušení. Matrice nebo zpevňující fáze jsou tvořené jakýmkoliv materiálem, kovovým nebo nekovovým. V kompozitech se využívají kombinace klasických materiálů

s nově vyvinutými a moderními materiály. Jsou to například materiály sklo-kevlar, kov-polymer, uhlík-uhlík a podobně. V současnosti se využívají i různé druhy nanočástic pro zpevňování matrice, které významně vylepšují mechanické vlastnosti takových kompozitů. Když se materiál navrhuje a vyrábí, mělo by se vždy myslet i na to, jakým způsobem ho po jeho využití zlikvidujeme, abychom nezaplavovali zeměkouli tím, s čím si ani my, ani příroda již nyní často nevíme rady. Jak jsou na tom materiály využívané pro biomechaniku? Pravdou zůstává, že není lepší materiál než „materiál Boží“, tedy takový, z kterého se skládá lidský organismus. Každá buňka v těle má svou funkci. Pokud chceme nahradit jakoukoliv část lidského organismu jiným materiálem, musíme mít perfektní znalosti o takovém „náhradním“ materiálu. Jsou materiály, které jsou přátelské vůči lidskému organismu, buňky je přijmou, ale jsou i takové, které mohou iniciovat množení buněk, a tak působit v organismu dokonce karcinogenně. Proto se materiály stále testují, zkouší a výzkum v tomto směru zdaleka není ukončen. Skvěle z testů vychází čistý titan, který se používá do totálních kloubních endoprotéz, do zubních protéz nebo na vyrovnávání zubů, tedy do vlhkého prostředí. I když je vystaven vlhkému prostředí tkáně, odolává korozi a organismu neškodí. Z toho důvodu je tomuto materiálu věnována stále velká pozornost.

Testujete tyto procesy i ve vašem ústavu? Oblast komplexního testování zatím rozvíjíme jen teoreticky. Jsme v kontaktu s významným biomechanickým pracovištěm na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně, kde se řeší významné biomechanické problémy z oblasti ortopedické, cévní, páteřní, dentální a obecně implantační biomechaniky. Technický materiál, který se dostává do lidského těla, to musí dobře snášet, někdy s ním musí vytvořit jeden celek (a někdy se musí v těle rozpadnout). To jsou dílčí problémy, na nichž musí biomechanici spolupracovat s materiálovými inženýry. Co soudíte o kovech v lidském těle, např. piercingu? Osobně se ho obávám. Prodejci tvrdí, že tyto materiály jsou z korozivzdorné oceli, která má ale tendenci vytvářet pasivační vrstvu, která už dál kyslík nepropouští. Ovšem nejhorším místem v těle pro piercing jsou sliznice, kde se za určitou dobu a při určité teplotě kov rozpouští, opotřebovává a dostává se do lidského organismu. Lidský organismus si pamatuje, že jsou v něm stopové prvky kovů, a reakce s dalším prvkem může být děsivá, dokonce může vyvolat rakovinotvornou reakci. Teprve budoucnost ukáže, jaké jsou výsledky interakce „piercing–lidský organismus“. Celý rozhovor si můžete přečíst na www.tecnicall.cz

prof. Ing. Františka Pešlová, Ph.D. Vystudovala Vysokou školu dopravy a spojů v Žilině. Přes dvacet let působila na katedře materiálů a technologie této univerzity. Materiálové problémy týkající se dopravních prostředků řešila na fakultě J. Pernera Univerzity Pardubice, kde pod jejím vedením vzniklo Oddělení materiálů. Své zkušenosti poté uplatnila při zakládání nové Technické fakulty na Univerzitě Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem. Dnes působí jako vedoucí Ústavu materiálového inženýrství Fakulty strojní na ČVUT. Vede kolektiv, který pracuje na celé řadě výzkumných úloh, záměrů a evropských projektů.

léto 2010 TECNICALL

19


TÉMA ING. PAVEL ZÁCHA, PH.D. ì Pavel.Zacha@fs.cvut.cz

Termohydraulické výpočty v jaderných reaktorech Pro správný popis chování chladiva v jaderných reaktorech je nutné provádět termohydraulické výpočty. V dnešní době je v této oblasti často využíváno zejména tak zvaných CFD kódů (Computational Fluid Dynamics), které umožňují stále přesněji simulovat teplotechnické jevy v reaktoru jako celku. CFD kódy se tak postupně stávají nedílnou součástí jaderně-bezpečnostních analýz. Na těchto analýzách se podílejí odborníci z Ústavu mechaniky tekutin a energetiky Fakulty strojní ČVUT, zejména ve spolupráci s Ústavem jaderného výzkumu (ÚJV) Řež, a. s. Příkladem jejich spolupráce je popis chování chladiva na vstupu do aktivní zóny reaktoru dukovanského typu. Spolu s mnoha dalšími metodikami mají výpočty v CFD programu za úkol zvyšovat jadernou bezpečnost při provozu jaderných elektráren. Výpočty probíhají na výpočetních serverech, kterými disponuje Fakulta strojní ČVUT a Výpočetní a informační centrum ČVUT. Samotným výpočtům předcházejí experimentální měření. Jejich provádění je ale velice nákladné a výsledky jako know-how jsou pak často nedostupné, proto se provádějí zejména simulace v podobě výpočtů.

Na výpočtech začala Fakulta strojní ČVUT s ÚJV Řež intenzivně spolupracovat v roce 2005. Před samotnými výpočty se provádí tvorba výpočetního modelu, který zahrnuje vlastní geometrii a výpočtovou síť.

je ověřena na experimentálních datech a lze jej využívat pro simulace vybraných stacionárních, resp. kvazistacionárních stavů. Jedná se o stavy, při nichž lze uvažovat stálé podmínky, tedy konstantní tlak, teplota, rychlost a směr proudění apod.

Pro simulaci proudění chladiva v reaktoru byl v rámci této spolupráce a současně jako disertační práce Ing. Pavla Záchy postupně vytvářen a optimalizován model nádoby reaktoru VVER-440/213, který je umístěn v Jaderné elektrárně Dukovany. Model nádoby reaktoru zahrnuje geometrii od hrdel studených smyček až po horní směšovací komoru. Celý model čítá více než 22 milionů buněk. Výsledky výpočtů jsou zaměřeny na studii proudového a teplotního pole na vstupu do aktivní zóny. Použitelnost modelu

FOTO Sledování

způsobu pohybu a míšení chladiva vstupujícího do sestupné šachty reaktorové nádoby ze studených smyček

DOC. ING. TOMÁŠ DLOUHÝ, CSC. ì tomas.dlouhy@fs.cvut.cz

Elektrárna v Ledvicích bude mít vyšší účinnost Koncept nového bloku elektrárny Ledvice o výkonu 660 MW začal vznikat v roce 2004 v divizi Energoprojekt ÚJV Řež, a. s. Dílčí optimalizace prováděla Fakulta strojní ČVUT v Praze. Realizací projektu byla pověřena společnost Škoda Praha Invest, s. r. o. a výstavba započala roku 2008. Její dokončení je očekáváno v roce 2012. Koncepce nové elektrárny odpovídá standardnímu řešení moderních elektrárenských bloků. Jeho základními prvky jsou věžový parní kotel, který bude spalovat bílinské hnědé uhlí ve formě prášku, třídílná parní turbína, dva sériově zapojené kondenzátory 20

léto 2010

TECNICALL

a osmistupňový regenerační předehřev napájecí vody. Poprvé v českých podmínkách jsou použity tak zvané nadkritické parametry páry, to znamená, že tlak páry je vyšší než tlak kritický 22,14 MPa. Konkrétně pára na výstupu z kotle bude mít tlak 27,3 MPa a teplotu 600 °C. Použití takto vysokých parametrů páry se příznivě projeví ve zvýšení účinnosti elektrárny, která by měla být vyšší než 47 % brutto, resp. 42 % netto. K tomu přispívá i použití spalinového výměníku, který dochlazuje spaliny vystupující z kotle na teplotu nižší než 130 °C a teplo předává do napájecí vody. Na technicko-ekonomické optimalizaci tohoto řešení, které je u našich elektráren použito

FOTO Nová

chladicí věž v Ledvicích zabere větší plochu než fotbalový stadion rovněž poprvé, se podílela i Fakulta strojní ČVUT. Výsledkem aplikace tohoto opatření je zvýšení čisté účinnosti navrhovaného bloku o 0,28 procentního bodu. Tím bude technická úroveň nového bloku elektrárny Ledvice plně srovnatelná s absolutní evropskou špičkou.


TÉMA ING. ZDENĚK ŘÍHA, PH.D. ì riha@fd.cvut.cz

Co nahradí ropu? Ropa přesto, že ji lidstvo zná už stovky let, nebyla nikdy vyhledávaným energetickým zdrojem. Lidstvo ji používalo nejrůznějším způsobem – ve stavebnictví, ve starém Římě dokonce jako lék při zažívacích potížích. V devatenáctém století nejdříve nahradila velrybí tuk a teprve na přelomu století devatenáctého a dvacátého našla ropa své osudové uplatnění jako zdroj pohonu automobilů. Z přírodního zdroje se tak stal zdroj ekonomický, lidstvo o ropě dlouho vědělo, nicméně až technologický rozvoj způsobený průmyslovou revolucí umožnil ropu využít opravdu masivním způsobem. prostředků dodat. K tomu ale neexistuje dostatečný zdroj ani potřebná infrastruktura. Zdrojem v budoucnu mohou být jaderné elektrárny, v současnosti však nemají dostatečnou politickou podporu (téměř nepochopitelně na rozdíl např. od fotovoltaiky). Hezky je toto vidět na příkladu vodíku, který je pouze nositelem energie, nikoli jejím zdrojem.

FOTO I

nejmodernější ropné plošiny se mohou potopit a způsobit ekologickou katastrofu V této souvislosti se tak můžeme ptát, zda nejsme v podobné situaci i my při hledání nového energetického zdroje pro budoucnost, možná až další dosud neznámé technologie umožní jako palivo v dopravě využít to, co nyní máme před očima, ale nevidíme to. Z možných alternativ k ropě zatím nic není dostatečně konkurenceschopné, budeme-li na taková alternativní paliva klást čtyři základní požadavky – tj. technologickou, energetickou, ekologickou a ekonomickou srovnatelnost s konvenčními palivy. Z technologického hlediska nejde jen o samotné dopravní prostředky, ale také o vybudování infrastruktury čerpacích (v případě elektromobilů dobíjecích) stanic. Dále je u paliv problémem jejich energetická charakteristika – tedy poměr energie získané a vložené.

Energetické hledisko má i svůj další rozměr, energii použitelnou v dopravních prostředcích, je nutné vyrobit a do dopravních Palivo

ERoEI

Ropa - počátky těžby

100

Ropa - Texas 1930

60

Ropa - Blízký východ

30

Ostatní ropa

10 až 35

Přírodní plyn

20

Kvalitní uhlí

10 až 320

Nekvalitní uhlí

4 až 10

Vodní elektrárny

10 až 40

Větrná energie

5 až 10

Solární energie

2 až 5

Jaderná energetika

4 až 5

Ropné písky

max. 3

Biopaliva

0,9 až 4

Ekonomická teorie říká, že nedostatek statku vede k razantnímu zvyšování jeho ceny. To můžeme očekávat u ropy v okamžiku, kdy opravdu začnou její zásoby docházet. Zatím tomu tak není a výkyvy ceny ropy jsou způsobeny především neustálým pohybem poptávky a nabídky této suroviny. Důvody je nutné hledat zejména někdy v neklidné geopolitické situaci, jindy v problémech ekonomické recese. To ovšem neznamená, že by lidstvo nemělo řešit budoucí náhradu. A zatímco dnes jsou tyto alternativy (vodíkový pohon nebo elektromobily) ekonomicky nedostupné, masovější rozšíření, bude-li technologicky možné, je zlevní a zpřístupní i širším vrstvám obyvatel. Do té doby – a budou to zřejmě nejbližší desítky let – nelze očekávat výraznější změny. Dobrou alternativou, o které se ale příliš nemluví, je vyvíjení motorů se stále nižší spotřebou paliva (byť konvenčního benzinu nebo nafty). A vedle toho vylepšování dnes známých alternativních pohonů, z nichž asi nejnadějnější budou elektromobily. To vše umožní být lépe připraven na okamžik, kdy lidstvo bude muset přistoupit k další „energetické revoluci“.

TABULKA Poměr

energie získané a vložené postupně klesá u ropy a nejhorší je u biopaliv léto 2010 TECNICALL

21


TÉMA ING. DUŠAN KOBYLKA, PH.D. ì dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz

Nastává renesance jaderné energetiky Jaderná energetika je spolehlivý a levný zdroj elektrické energie s velmi malými negativními dopady na životní prostředí. Tyto dopady jsou navíc snadno kontrolovatelné. Švédský parlament zrušil třicet let starý zákaz budování nových jaderných reaktorů. Další rozvoj jaderné energetiky v Česku podpořila i Pačesova komise. Podle Ing. Dušana Kobylky, Ph.D., z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT je jaderná energetika krokem správným směrem.

Katedra jaderných reaktorů provozuje školní jaderný reaktor VR–1, což je unikátní zařízení a ve spojení s výukovými metodami katedra patří mezi světovou špičku FOTO

Produktem jaderné energetiky však nemusí být pouze elektrická energie. Různé typy reaktorů či jejich systémů mohou dodávat například vysokopotenciální teplo pro výrobu vodíku ve vodíkové energetice či pro jiný průmysl i zemědělství, nízkopotenciální teplo pro vytápění domů i jiných prostor, mechanickou energii pro pohon velkých dopravních prostředků a podobně. V současné době ve světě pracuje 439 energetických reaktorů s instalovaným elektrickým výkonem 374,69 GW (údaj k 3. 6. 2010). Jejich 22

léto 2010

TECNICALL

celková produkce elektrické energie v roce 2009 byla 2560 TWh, což je cca 14 % z celkově vyrobené elektrické energie.

Elektrické energie je nedostatek Téměř všechny státy, které již dnes jaderné elektrárny provozují, plánují stavbu nových bloků a mnohé nové země se k nim chystají připojit. Pro ilustraci poslouží několik údajů. V současné době je na světě ve výstavbě 57 reaktorů a v nejbližších letech se otevře výstavba

dalších asi 151. Do patnácti let je navrhováno postavit dalších 345 reaktorů. Jadernou velmocí s největším počtem reaktorů bude Čína (asi 188) před současnými USA (dnes 104, plán dalších 33). I kdyby tyto ambiciózní plány zcela nevyšly, je srovnání s počtem stávajících reaktorů, které byly stavěny v rozmezí asi třiceti let, více než výmluvné. V Evropě, a samozřejmě také v Česku, je situace mírně odlišná. Elektrické energie je v celkovém součtu také nedostatek, není však prozatím výrazný. Očekáván je pouze plynulý pomalý růst


TÉMA spotřeby s tím, jak se bude rozvíjet hospodářství. Zde vystupují více do popředí problémy ekologické výroby, příliš velké závislosti na dovozu fosilních paliv, většinou ze zemí méně stabilních, ceny energie a stability energetiky. Nové jaderné elektrárny tedy také mohou významně pomoci řešit poměrně složitou situaci.

Prolomení limitů těžby neočekáváme Sama ČR nemá na výběr příliš mnoho možností. I když dojde k prodloužení provozu v našich současných jaderných elektrárnách, k hranici životnosti se přibližuje řada uhelných elektráren. K tomu existují limity na těžbu hnědého uhlí, které není vhodné rušit z hlediska ekologického. Pokud se nechceme v energetice stát silně závislými na dovozu, například zemního plynu z Ruska, není jiná rozumná alternativa než jaderná energetika. Světové trendy v jaderné energetice lze rozdělit na tři hlavní větve. Jednak je to vývoj zcela nových systémů Generace IV a pak také evoluční vývoj stávajících reaktorů a optimalizace jejich provozu, jejichž cílem je zefektivnit výrobu v současných typech reaktorů při zachování, nebo i zvýšení jaderné bezpečnosti. K tomu je ovšem třeba přidat výzkum v oblasti „podpůrné“, tj. výzkumné a školní reaktory, výchova odborníků apod. FJFI ve všech směrech pracuje a dosahuje v rámci možností výborných výsledků, takže má výborný zvuk nejen v Evropě, ale i v mimoevropských zemích. To také dokumentuje řada zahraničních spoluprací, například s CERN.

Spolupráce s průmyslem Spolupráce fakulty probíhá s malými i velkými soukromými firmami i průmyslovými podniky. Katedra jaderných reaktorů se podílela na tendru pro Temelín. Šlo o práce na několika projektech z ÚJV Řež, a. s., pro MPO a ČEZ, a. s. Byly to především přípravné studie a výpočty, neboť tendr na dostavbu JE Temelín je v podstatě na počátku. V budoucnu katedra očekává

výrazné zvýšení počtu projektů i objemu jejich prací v této oblasti. Podle Ing. Dušana Kobylky, Ph.D., je momentálně problém s nedostatkem odborníků v jaderné energetice. Může sehrát negativní roli při rozvoji jaderné energetiky nejen u nás, ale na celém světě. V poslední době to již pocítily prakticky všechny firmy z tohoto oboru a jsou zde indicie, že si to uvědomují už i politici. Na půdě Senátu ČR proběhla dokonce série konferencí. Hlavním problémem je, že jaderná energetika potřebuje nadprůměrně schopné pracovníky. Vychovat takového jaderného odborníka vyžaduje nejen dlouhý čas a značné investice, ale i zdroj inteligentních studentů se zájmem o techniku i fyziku, kteří mají dostatečnou vytrvalost a zvídavost, aby celý nelehký vzdělávací proces úspěšně zvládli.

Potřebujeme nové experty na jadernou energetiku Přitom počet mladých lidí splňující tato kriteria, se bude podle demografické křivky v nejbližších letech snižovat a počet volných míst na nejrůznějších vysokých školách zvyšovat. Protože nelze mladé inteligentní studenty násilím nutit, aby šli studovat tento obor, je základní podmínkou pro přípravu většího počtu odborníků v jaderné oblasti z dlouhodobého pohledu více motivovat společnost a nastavit

Poptávka po energii obecně v příštích letech ve světě výrazně poroste, zejména zásluhou průmyslového rozvoje ve velmi lidnatých zemích jako Čína a Indie FOTO

společenské mínění tak, aby studovat jadernou energetiku bylo prestižní záležitostí. Protože, jak již bylo uvedeno, je výchova odborníka v jaderné oblasti finančně a časově náročná, je i přímé zvýšení podpory vzdělávacího procesu nezbytnou podmínkou, aby kvalita a počet absolventů rostly. V obou dvou oblastech samozřejmě musí hrát rozhodující roli stát. Uvedené skutečnosti však neplatí pouze pro jadernou energetiku, ale obecně pro technické obory.

Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT (FJFI) má v oblasti výzkumu jaderné energetiky široký záběr. Její katedry se zabývají teoretickou fyzikou, matematikou, programováním, materiály, elektronikou, chemií, dozimetrií a samozřejmě také přímo jadernými reaktory. Stejně tak, jaderná elektrárna je velmi komplexní zařízení, kde při vývoji i provozu najdou uplatnění přímo či nepřímo v podstatě všechny uvedené obory. Nejblíže k jaderné energetice na FJFI má katedra jaderných reaktorů. Vědci zde pracují na vybraných analýzách jak reaktorů stávajících, například různé cesty vedoucí ke zvýšení využití paliva, tak na výpočtech reaktorů III+ generace (tj. dostavba JE Temelín) i Generace IV. Odborníci sledují reaktory z různých pohledů, zejména neutroniky a termohydrauliky, stranou nezůstává ani bezpečnost a legislativa. Zabývají se také celými palivovými cykly reaktorů, řídicími systémy i začleněním jaderné energetiky do konceptu celkové energetiky. léto 2010 TECNICALL

23


PROJEKTY JAN KLEPAL ì klepal@muvs.cvut.cz

Řídit rozvojové projekty se můžete naučit na ČVUT Řízení rozvojových projektů je nově akreditovaný dvouletý navazující magisterský program, který je určen pro absolventy bakalářských, inženýrských a magisterských technicky či ekonomicky orientovaných programů vysokých škol. Tento studijní program je organizován Masarykovým ústavem vyšších studií ČVUT v Praze (MÚVS), nicméně na výuce se podílí celá řada institucí, jako například Fakulta strojní ČVUT, Fakulta elektrotechnická ČVUT, Fakulta stavební ČVUT a Vysoká škola ekonomická v Praze. Řízení regionálních projektů, který si klade za cíl přípravu manažerských odborníků v oblasti koncepčního plánování a řízení projektů regionálního rozvoje v kontextu zemí EU. Jejich doménou je rozpoznat potřeby jednotlivých regionů a promítnout je do podoby těchto projektů. Tento obor vznikl zejména v souvislosti se zvyšující se intenzitou zapojení ČR do struktur EU. Díky této skutečnosti se otevírají nové možnosti uplatnění absolventů – manažerů regionálních projektů se širokým a dlouhodobým působištěm jak ve státní správě, tak i dalších institucích, včetně soukromých.

FOTO Studijní

program zahrnuje dva atraktivní obory, Řízení regionálních projektů a Projektové řízení inovací v podniku „Cílem našeho studia je připravit studenty pro oblast plánování a řízení projektů na úrovni podniků či regionů. Budoucí manažeři jsou školeni ve formulování, řízení, monitorování a vyhodnocování těchto projektů, ale i v souvisejících činnostech správního a organizačního charakteru,“ přibližuje studium Mgr. Barbora Růžičková, garant programu z katedry managementu MÚVS. „Důraz je kladen zejména na systémové chápání a řešení jednotlivých úkolů, komunikační a prezentační dovednosti a schopnosti týmového vedení.“ Důvody, které byly na počátku akreditace prvního z oborů – Projektového řízení inovací v podniku – uvádí Ing. Barbora Joudalová, MBA, vedoucí katedry managementu MÚVS: „Tento nový studijní obor vznikl jako reakce na rostoucí potřebu 24

léto 2010

TECNICALL

odborníků schopných efektivně řídit podnikové inovace s cílem optimalizace podnikové výkonnosti.“ Hlavní motivaci zájemců o toto studium spatřuje mj. v těchto skutečnostech: „Absolventi tohoto oboru získají veškeré know-how nezbytné pro praktickou činnost v managementu podnikových inovací a osvojí si znalosti určujících parametrů inovačních procesů i dovednosti k jejich projektovému řízení. V neposlední řadě se jim dostane nezbytných znalostí z oblasti řízení pracovních týmů.“ Cestou k těmto dovednostem má být především uplatňování aplikačních úloh poskytujících návod pro řešení konkrétních problémů z praxe a počítačové modelace, které slouží jako vynikající nástroj ke zvládnutí zadaných inovačních projektů. Druhým oborem nově akreditovaného programu je obor

Náplň studia rozvádí Mgr. Barbora Růžičková: „Stěžejní výukové disciplíny – systémové inženýrství, strategie, strategické, projektové a finanční řízení, komunikace a další – jsou doplněny formou volitelných předmětů o další témata např. z oblasti ekologie, trvale udržitelného rozvoje měst a regionů a související legislativy. Studenti tak získají přehled ve sféře regionální a municipální politiky, politologie a specializované ekonomie – vše s cílem zdokonalit se v umění strategického managementu v oblasti regionálního rozvoje.“ Neopomenutelnou součástí studijního plánu obou oborů je, kromě odborných předmětů, i výuka anglického jazyka, kterou zajišťuje katedra jazyků JASPEX. Přihlásit se ke studiu a stát se historicky prvními absolventy tohoto studijního programu na MÚVS bylo možné do 2. srpna 2010, kdy končelo druhé kolo přijímacího řízení. Přihlášku a více informací naleznete na www.muvs.cvut.cz


PROJEKTY ALEXANDRA HRADEČNÁ ì hradecna@tic.cvut.cz

CEBBIS podpoří inovace v oblasti celé střední Evropy Podporovat zavádění inovací a zlepšit spolupráci v oblasti technologického transferu a přenosu výsledků výzkumu do malých a středních podniků si předsevzalo jedenáct partnerů ze sedmi zemí ležících ve středoevropském prostoru. Za tímto účelem vytvořili síť působící napříč Maďarskem, Polskem, Českou republikou, Rakouskem, Slovinskem, Německem a Itálií, která funguje pod názvem Central Europe Branch Based Innovation Support. a naopak technologie z univerzity v Německu se může nejlépe hodit některé české firmě. Bez informačního toku v CEBBISU bychom se o takových možnostech vůbec nedozvěděli,“ doplňuje Šeborová.

„Best Practice“ V první fázi projektu půjde zejména o zmapování překážek v procesu přenosu znalostí a zavádění inovací v malých a středních podnicích, zavedení principů „best practice“ a vytvoření IT nástrojů, které v dalších fázích usnadní propojování nabídky a poptávky v oblasti inovací na území střední Evropy.

FOTO Transfer

technologií, přenos výsledků výzkumů do praxe a technologické parky – to jsou jedny z hlavních myšlenek sítě V síti CEBBIS se kromě technologických parků a center transferu technologií angažují i rozvojové agentury specializující se na regiony v jednotlivých státech.

Spolupráce výzkumných institucí soukromého sektoru by měla akcelerovat Myšlenku propojit středoevropské země, na jejichž půdě posléze vzniknou kompetenční centra, která by spolupráci výzkumných institucí a soukromého sektoru měla významně akcelerovat, finančně podpořil Evropský fond regionálního rozvoje skrze program Central Europe. „V současné době již není možné, aby se zavádění inovací a transfer technologií odehrávala čistě na

národní úrovni. Jednotlivá národní hřiště jsou příliš malá na to, aby na nich bylo možné dobře vytěžit inovační potenciál technologií a know-how z výzkumných institucí v dané zemi. Na druhé straně je zároveň důležité vnímat potřeby firem a sledovat vývoj v regionech a v jednotlivých odvětvích, jinými slovy, oprostit se od plošného pohledu na věc. Jedině tak lze dosáhnout smysluplného zavádění inovací, které je řízeno poptávkou firem a reaguje na jejich momentální potřeby,“ sdělila TecniCallu Natálie Šeborová z Centra spolupráce s průmyslem ČVUT, které je zároveň jedním z partnerů projektu.

Během dvou let pak v rámci projektu vzniknou v jednotlivých zemích kompetenční centra, která začnou s využitím nových metod a vzniklých nástrojů zavádět inovace v MSP, monitorovat potřeby firem a propojovat je na výzkumné instituce, které mohou nabídnout řešení s vysokým inovačním potenciálem. Ve dnech 13. a 14. září se bude konat v Národní technické knihovně v Praze zahajovací konference CEBBIS, na které bude možné potkat partnery ze všech zemí a zapojit se do aktivit sítě. Více informací o konferenci i samotné síti CEBBIS naleznete na internetových stránkách www.cebbis.eu

„Pokud bude CEBBIS dobře fungovat, budeme moci například uplatnit technologii vzešlou z ČVUT v podniku v Itálii léto 2010 TECNICALL

25


PROJEKTY DOC. DR. ING. ZDENĚK HANZÁLEK ì hanzalek@fel.cvut.cz

Směny pro zdravotní sestry i letový provoz navrhuje počítač Rozvrhování je optimalizační metoda, která určitému množství zdrojů přiřazuje úlohy v čase tak, aby byl maximalizován celkový zisk z provedení naplánovaných úloh. Rozvrhovat lze dopravu, výrobní linky a řetězce, ale i zaměstnance. Tým šesti odborníků na katedře řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT se zabývá projekty, v nichž rozvrhuje dispečery pro řízení letového provozu nad Českou republikou, výrobu pro japonské společnosti nebo komunikační protokoly. V současné době začali vyvíjet algoritmy na rozvrhování dispečerů řízení letového provozu pro Irsko. Odborníkům z ČVUT se touto zakázkou otevřou dveře do anglicky mluvících zemí. zaručit to, že se zpráva dostane ve správnou chvíli na správné místo. Důležité je, aby senzor ihned sejmul zmačknutý pedál, aby se vše správně vyhodnotilo v prvním procesoru a aby to včas odešlo po komunikační síti. Potom se musí vše včas spočítat v druhém procesoru. Následuje akční zásah – začnete brzdit.

FOTO Příklad

směrování a rozvrhování zpráv v senzorové síti – bezdrátový komunikační protokol používaný pro monitorování rozlehlých prostor, jako například hranice atd. Teorie rozvrhování se používá pro řadu aplikačních oblastí. Jednou z nich je výpočetní technika, kde zdroji jsou procesory nebo počítače a úlohami jsou procesy a aplikace. Nacházíme ho i ve vestavěných systémech, například v autech, v letadlech nebo v automatizované výrobě. Tyto aplikace vyžadují „chování v reálném čase“, což znamená, že se zadaná akce nejenom spočítá správně, ale i do určité doby. Když jedete v autě a zmáčknete brzdový pedál, pak chcete, aby ABS začalo brzdit do určitého okamžiku. Za tím účelem jsou v autech zabudované systémy brake-by-wire a drive-by-wire nebo v letadlech fly-by-wire. To znamená, že při pohybu volantem v nich není mechanické spojení, ale čip, který snímá pohyby volantu a po komunikační sběrnici komunikuje s posilovačem řízení. Podobně je to u zmíněných brzd, kde jsou specializované komunikační protokoly, které musí 26

léto 2010

TECNICALL

Jednou z aplikačních oblastí je také rozvrhování lidí, kteří pracují ve směnném provozu. V tomto případě je rozvrhování složité, protože musíme brát ohled na jejich kvalifikaci. Příkladem jsou naše algoritmy pro řízení letového provozu, kde nejsou řízena letadla, ale rozvrhujeme, kdy mají lidé chodit do práce. V řízení letového provozu existuje v České republice 160 směn, jelikož vytíženost letového provozu hodně kolísá s tím, zda je dopoledne nebo odpoledne a který je den v týdnu. Následkem toho existuje řada typů směn.

rozvržení směn trvá nyní jeden den v měsíci. Dříve byli pracovníci rádi, že se jim vůbec podařilo nějaký rozvrh vytvořit. Dnes, díky automatizaci, mohou do rozvrhu zakomponovat spoustu dalších požadavků. Zvažují například, kolik mají lidé přesčasů; jak rozdělit neoblíbené směny v pátek odpoledne, kdy je hustý letový provoz, a oblíbené směny ve vyšších sektorech, kde je menší provoz, atp. Rozvrhář tak vyvažuje, aby zaměstnanci měli srovnatelnou pracovní zátěž. Obdobně je možné rozvrhovat dopravu. Zdroji jsou automobily a úkolem je například rozvoz potravin. Tento proces je složitější z toho důvodu, že zastávky jsou časově omezené a musí být řazeny za sebou tak, aby auta nenajezdila zbytečné kilometry navíc. Dále bývá součástí kritéria též množství použitých automobilů a doba, kterou stráví v dopravě.

Rozvrhář má 100 lidí a 160 typů směn, k tomu musí respektovat zákoník práce, tj. v určité době musí mít lidé přestávku, po dvou nočních směnách nesmí následovat další noční směna atd. Dále zde existují omezení vyplývající z kolektivní smlouvy. Pokud by měl rozvrhář k dispozici na směny více lidí, nenaplnil by jejich pracovní fond. Často je tedy obtížné najít proveditelné řešení daného rozvrhu.

U těchto složitých problémů mívají zákazníci řadu omezení a algoritmy se jim musí vytvořit na míru. Specialisté z FEL k tomu využívají metody kombinatorické optimalizace, i když se jim paradoxně trochu vzdalují. Je to ale potřeba, aby bylo možné vtělit do aplikace ta omezení, která zákazník má. Spojení specifik zákazníka s touto metodou musí být natolik pružná a obecná, aby ji bylo možné do metody zadat.

Dříve strávil rozvrhář rozvrhováním zaměstnanců řízení letového provozu tři týdny v měsíci. Když odborníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT (FEL) vyvinuli tento algoritmus,

Katedra řízení nabízí produkt ve chvíli, kdy ostatní ještě nevědí, jak funguje. Momentálně je navazována spolupráce s rakouskou firmou TTTech a německou pobočkou Softing. Tyto firmy


PROJEKTY

vyrábějí nástroje, kterými se konfigurují průmyslové komunikační protokoly. Optimální rozvrhy by umožnily komunikační médium lépe využít. Katedra spolupracuje také s českou pobočkou ANF Data, dceřinou společností Siemens. Tato společnost přímo vyvíjí protokol Profinet, což je v Čechách výjimečné. Tím do značné míry určuje, jak bude vypadat standard. Taková spolupráce umožňuje odborníkům z FEL být u nových sítí ještě dříve než se protokoly dostanou na trh. V současné době katedra vyvíjí optimalizační algoritmy, které se opírají o znalost diskrétní matematiky, a jejich řešení občas vypadá jako malý zázrak. Vybočuje tak z toho, co dodává normální softwarová firma. Ta zpracuje dobře uživatelské rozhraní, databázi, služby. Když je ale potřeba řešit kombinatorické problémy, chce to dobrý matematický základ a kvalitní algoritmy. S problematikou komunikačních protokolů se pracovníci katedry řízení FEL setkali při jejich implementaci pro drážní aplikace, například pro komunikační protokol uvnitř vlaku. Byla to zakázka pro společnost UniControls. Nyní se prodává v Kanadě, Indii, Číně a u nás ji najdete v pendolinu. V rámci podpory průmyslové komunikační sběrnice Profibus realizovali zařízení Profibus Master AŽD Praha. European Train Control System je jednotný celoevropský systém pro zabezpečení jízdy vlaků, který nahrazuje nejednotné národní návěstní soustavy. V současnosti je ETCS ve zkušebním provozu na několika úsecích v různých

FOTO Pracovníci

katedry řízení Fakulty elektrotechnické ČVUT by v budoucnu rádi spolupracovali s pražským dopravním podnikem, který by mohl aplikaci využít pro směnný provoz řidičů tramvají evropských zemích. Po úspěšném ověření bude modul integrován do nových lokomotiv pro ČD, kterých má být vyrobeno asi 80 kusů. Klasická aplikace rozvrhovacích algoritmů je ve výrobě. Stroje jsou zdroje, které potřebujete využívat a úlohy souvisí s výrobním programem, který je potřeba rozvrhnout. Pro společnost Still v Plzni vyvíjíme aplikační software pro rozvrhování montáže kabelových svazků. Před časem dokončila katedra řízení zakázku pro japonskou společnost EPCE, jejímž produktem jsou posilovače řízení automobilů pro světové automobilové společnosti, jako je u nás TPCA. Katedra pomohla zrychlit jejich výrobní

linku o 6 %, což vedlo k velkým úsporám a vytvořilo prostor pro zlepšení jakosti. Odborníci z FEL by rovněž rádi zdokonalili rozvrhovací algoritmy pro dvě nemocnice, které je již používají. Rozvrhování služeb sester je zajímavá aplikace a výrazně zvyšuje kvalitu zdravotní péče. Ještě více prosadit by se ovšem chtěli ve výrobě. Optimalizační software se teď začíná prosazovat i ve vrstvě mezi ekonomickým a technickým řízením procesu. Do popředí se dostávají názvy jako například štíhlá výroba, aby byly co nejmenší sklady, v nichž má firma vázaný kapitál, atd. Rozvrhování pomáhá i pro pružnou výrobu.

Přečtěte si všechna dosavadní vydání a články, které se nevešly, objednejte si TecniCall nebo se zúčastněte ankety na www.tecnicall.cz léto 2010 TECNICALL

27


STUDENTI VERONIKA LOBREISOVÁ ì lobreisova@vc.cvut.cz

Autorem nové slalomové dráhy v Troji je student Během Světového poháru vodního slalomu World Cup 2010, který proběhl v červnu 2010 v Praze, představil student Fakulty stavební ČVUT Radoslav Košek svůj model slalomové dráhy v Praze-Troji. Cílem tohoto projektu je vybudovat celý sportovní areál, v němž by tato slalomová dráha byla centrem dění. Model zahrnuje nejen přilehlé okolí, ale také proudící vodu jako studii kanálu pro vodní slalom. na lodní dopravu. Po škole přemýšlel, co bude dál dělat. Rozhodl se jít na stavařinu. Ve třetím ročníku se zaměřil na obor vodní hospodářství, jelikož voda jej odjakživa přitahovala.

FOTO Radoslav

Košek, student Fakulty stavební ČVUT, představil svůj model při příležitosti konání Světového poháru vodního slalomu v Praze Samotná studie je provedena do nejmenších detailů, aby věrně přiblížila proudění vody v dráze pro vodní slalom. K tématu své diplomové práce se Radoslav Košek dostal přes sport, který je jeho koníčkem. „Jelikož mám sportovního ducha a hraji přes 13 let závodně floorbal, oslovil jsem pana docenta Jaroslava Pollerta z katedry sportovního a ekologického inženýrství, který vypsal téma na studii nové slalomové dráhy v Praze-Troji.

V současné době pracuje Radoslav Košek na své diplomové práci. S doc. Pollertem zkonstruovali model areálu, který společně představili při příležitosti konání Světového poháru vodního slalomu v PrazeTroji na tiskové konferenci. Model měl velký úspěch, a tak nyní pokračují další fáze, jako je například územní rozhodnutí, odkup pozemků, rozpočet a následné hledání finančních prostředků, které časem povedou až k samotné realizaci. Technickou zajímavostí modelu je jeho řešení proudění v převýšeném modelu. Aby bylo možné dosáhnout při takto malém měřítku reálného po-

rovnání proudění, bylo nutné sáhnout ke starým praktikám převýšeného modelu. Pro přepočet proudění byl použit Froudův model podobnosti, aby bylo dosaženo odpovídajících jevů, například vln, ve skutečnosti a na modelu. Poutavé a atraktivní spojení věrného modelu s proudící vodou zasazené do populárního sportovního prostředí zvyšuje přitažlivost exponátu a propojuje zajímavý sport s vědou. Navíc je zde reálná možnost realizace celého projektu – tento projekt má být výhledem pro realizaci ke 100 letům kanoistiky v České republice. Vzhledem k tomu, že model se nezaměřuje jen na slalomovou dráhu, ale ukazuje i okolí, v němž se nachází bruslařská dráha, cyklistická dráha a hřiště, je zde vidět kompletní využití volnočasových aktivit a jejich propojení.

V té chvíli to pro mě byl naprosto neprobádaný sport. Pan docent Pollert mě pomalu začal zaučovat. Po třech měsících konzultací jsem napsal svou bakalářskou práci, v níž jsem popsal hydraulické jevy, prošel slalomové dráhy u nás i v zahraničí a nakonec navrhl, jak by mohl v budoucnu vypadat areál v Troji.“ Cesta Radoslava Koška vedla na ČVUT přes střední průmyslovou školu strojní a dopravní v oboru s“írenství se zaměřením 28

léto 2010

TECNICALL

FOTO Model

má rozměr 2 x 1 m v měřítku 1:300 délky a 1:100 výšky, je vyroben z extrudovaného polystyrenu a dřeva, jeho hmotnost je cca 50 kg. Pod modelem bude čerpadlo na vodu o výkonu 2000 l/hod.


STUDENTI BC. JAN KRATOCHVÍL ì jan.krat@gmail.com

Betonová kánoe ČVUT uspěla na závodech v Nizozemsku Každý rok se pořádají v Nizozemsku evropské závody betonových kánoí s názvem BetonKanoRace. Letošní 33. ročník probíhal první červnový víkend v Utrechtu. Zúčastnilo se jej sedmnáct technických univerzit s osmatřiceti betonovými kánoemi. Mezi soutěžícími nechyběla kánoe Blue Lion, kterou navrhli a vyrobili studenti Fakulty stavební ČVUT. Účastnila se závodů poprvé v historii a získala během své premiéry pět medailí. možnost dosáhnout v kombinaci s barevným pigmentem jasnější barvy než při použití tradičního šedého cementu. Ke zvýšení tahové pevnosti byla využita skleněná rozptýlená vlákna a sítě ze skelných vláken. Testy hotové kánoe proběhly v Laboratořích vodního inženýrství na Fakultě stavební ČVUT. Pro dopravu si studenti pronajali speciální kamion.

Závody v Utrechtu FOTO Betonová

kánoe studentského týmu ČVUT váží 120 kilogramů a tloušťka jejích stěn je 17 milimetrů Zatímco ostatní univerzity obvykle navrhují a staví své kánoe celý rok, tým dvaceti studentů ČVUT to zvládl za tři měsíce. Během této doby museli navrhnout její tvar, spočítat zatížení a napětí, které v káanoi může vzniknout, a obstarat veškerý materiál. Bylo třeba najít optimální betonovou směs tak, aby byla co nejlehčí a co nejpevnější. Běžné betony mají objemovou hmotnost zhruba 2300 kg/m³, tým studentů se chtěl dostat co nejblíže k 1000 kg/m³.

Dopravu zajistil speciální kamion Objemová hmotnost nižší než objemová hmotnost vody má lodi zaručit, že bude plavat i v případě, kdy by byla celá napuštěná vodou, což je jedna z podmínek pro účast v závodě. K vylehčení betonové směsi byl jako kamenivo použit lehký pórovitý materiál Poraver a 3M skleněné mikrokuličky. Kromě tohoto materiálu byl použit bílý cement o vysoké pevnostní třídě, který se v České republice příliš nevyužívá. Jeho výhodou je

Všech tři sta studentů a profesorů, kteří se závodů účastnili, bydlelo v kempu na kraji Utrechtu. První den soutěže probíhalo vážení kánoí a jejich kontrola, zda jsou postaveny podle pravidel. Poté byly kánoe převezeny do centra města, kde se za nočního osvětlení konala přehlídka kánoí. Pro všechny účastníky byly obstarány turistické lodě, které kánoe doprovázely. Nakonec byly kánoe uskladněny na místě závodu v kontejnerech a následovala uvítací party. Druhý den ráno už byla na městském kanálu připravena trať na 200 a 400 metrů a mohly začít rozjížďky. Jako první se s kánoí postavili na trať 400 m v kategorii muži studenti ČVUT a suverénně postoupili do dalšího kola. To samé zopakovali v kategorii mužů na 200 metrů a žen na 200 metrů. Odpoledne následovalo semifinále, kde tým ČVUT v těchto kategoriích postoupil do finále. V tuto chvíli se České republice podařilo porazit tak významné univerzity, jako TU Delft nebo TU Eindhoven. Večer se pak v centru Utrechtu jelo finále ve všech kategoriích,

do něhož vždy postoupily čtyři nejlepší lodě. Ve finále na 100 metrů vybojovali studenti ČVUT zlato v kategorii žen a bronz ve smíšené kategorii. V mužské kategorii nakonec obsadili druhá místa, předjela je jen jediná kánoe Universiteit Twente, která se tohoto závodu účastní pravidelně každý rok. Navíc byl tým ČVZR oceněn druhým místem za technické zpracování kánoe. Všechna tato ocenění považují studenti za velký úspěch vzhledem k tomu, že se soutěže zúčastnili poprvé, kánoi zrealizovali ve velice krátkém čase a měli jen jedinou kánoi oproti jiným univerzitám. Některé univerzity přijely až se čtyřmi kánoemi. Na konci dne následovalo slavnostní předávání cen, oslava a v neděli ráno návrat zpět do Prahy. Projekt betonové kánoe byl veden doc. Ing. Petrem Štemberkem, Ph.D., z katedry betonových a zděných konstrukcí Fakulty stavební ČVUT. V rámci diplomové práce jej zpracoval Bc. Jan Kratochvíl a v rámci bakalářské práce Dagmar Malá. Na projektu spolupracovalo také Experimentální centrum Fakulty stavební ČVUT.

FOTO Díky

závodům betonových kánoí si studenti mohou poměřit své znalosti v oboru betonových skořepin léto 2010 TECNICALL

29


KARIÉRA VERONIKA LOBREISOVÁ ì lobreisova@vc.cvut.cz

Co jste možná nevěděli o Kariérním centru ČVUT Kariérní centrum ČVUT (KC) nabízí kromě seminářů na rozvoj soft-skills dovedností také mnoho dalších zajímavých aktivit, které studenty a absolventy ČVUT lépe připraví na vstup do světa pracovního trhu. HR poradna pravidelně Již od října 2009 funguje pravidelná personální poradna, kde se studentům věnují HR manažeři z firem. Vzhledem k tomu, že jsou to odborníci přímo z praxe, setkávají se s absolventy ČVUT v souvislosti s hledáním pracovní pozice velmi často. Během personální poradny vám dáme dobré tipy, jak se na pracovní pohovor nejlépe připravit a čeho se vyvarovat. Během konzultace si dále mohou nechat zkontrolovat správnost svého životopisu či motivačního dopisu a dozvědět se, co do těchto dokumentů nepatří a co by tam naopak chybět nemělo. V poradně také často probíhají nácviky reálných pohovorů, studenti se ptají na Assessment centra a jejich průběh, upřesňují si svůj pohled na aktuální situaci na pracovním trhu a zjišťují své reálné šance a možnosti, jak nejlépe po škole uspět. V minulých semestrech se v HR poradně vystřídali personalisté z firem ČKD Group, Hewlett-Packard, AVE CZ, Tesco Stores

ČR, Danone, DHL. Podrobné informace o profesní poradně naleznete na stránkách: www.kariernicentrum.cz/hr-poradna Osobnostní testování Již poslední tři semestry si mohou studenti napsat testy, které jsou zaměřeny na odhalení osobnostních předpokladů, nadání, naučených dovedností apod. Díky tomuto způsobu testování zájemci zjistí podrobněji své dovednosti, mají možnost se lépe rozhodnout, kam směrovat své kroky na pracovním trhu po ukončení studia a na jakou pozici se ve firmě nejvíce hodí. Jedná se o Test struktury inteligence I-S-T 2000 R, NEO pětifaktorový osobnostní inventář, Bochumský osobnostní dotazník (inventář profesních charakteristik osobnosti) a Belbinovu typologii týmových rolí. Výsledky testů jsou známy přibližně do týdne. Psycholožka, která testy i zadává, poskytne každému z účastníků individuální zpětnou vazbu. Každý

student tak má možnost konzultace, porady i vypracování koncepce, jak se po studiu dále realizovat. Testy jsou vhodné spíše pro studenty od 3. ročníku výše. Minimální věk zájemce by měl být 21 let. Testování je zdarma pro všechny studenty a absolventy ČVUT do tří let od ukončení studia. Knihovna Založili jsme Knihovnu Kariérního centra ČVUT, kde mají studenti možnost zapůjčit si knihy s tematikou rozvoje osobnosti, soft-skills, sebepoznání apod. Tituly těchto knih vybíráme dle doporučení od lektorů, kteří vedou semináře. Aby si každý účastník nemusel vybrané knihy kupovat sám, má možnost si je zapůjčit v naší Knihovně KC. Seznam knih je uveden na www.kariernicentrum.cz/knihovna a knihy jsou zapůjčovány na dobu až dvou měsíců. Více informací o aktivitách a činnosti Kariérního centra najdete na www.kariernicentrum.cz

Vědecké konference na ČVUT v Praze 47. ročník mezinárodního festivalu snímků o vědě, technice a umění TECHFILM 2010 5. ročník mezinárodní konference EMTECH 2010 13.–17. září 2010 U příležitosti 60 let založení Fakulty elektrotechnické na ČVUT v Praze se bude konat soutěžní přehlídka snímků o vědě, technice a umění a prezentace výukových produktů TECHFILM a 5. ročník EMTECH, letos s mottem: „Studium technických oborů – to je dobrá volba!“ Kontaktní osoba: Milada Balounová E-mail: balounov@fel.cvut.cz Místo konání: Fakulta elektrotechnická ČVUT (posluchárna 209), Technická 2, Praha 6 a Národní technická knihovna, Ballingův sál Webové stránky: http://emtech.cvut.cz

30

léto 2010

TECNICALL

FOR ARCH 2010 21.–25. září 2010 21. ročník mezinárodního stavebního veletrhu. Současně budou probíhat výstavní sekce, např.: FOR WOOD, FOR INVEST, FOR ELEKTRO, FOR TECH– VERTICAL , FOR THERM CLIMA, IBT (inteligentní bydlení a telekomunikace). Kontaktní osoba: doc. RNDr. Květuše Lejčková, CSc. E-mail: lejckova@vc.cvut.cz Místo konání: Pražský veletržní areál Letňany Webové stránky: www.forarch.cz


Jste absolventem VŠ a zajímáte se o obor energetika / teplárenství? Chcete se v tomtoVŠ oboru dále vzdělávat a odborně růst? Jste absolventem a zajímáte se o obor “energetika /

teplárenství? Pak vám nabízíme možnost zařazení Chcete se v tomto oboru dále vzdělávat a odborně růst? do trainee programu společnosti Pražská teplárenská a.s.   Pak vám nabízíme možnost zařazení do trainee programu společnosti Pražská teplárenská a.s. Trainee program

Obor Energetika a teplárenství

Trainee program Obor energetika a teplárenství Během programu vás čeká:

Seznámení s procesy chodu a fungování společnosti Během programu vás čeká: Poznání specifik jednotlivých provozů Seznámení s procesy chodu a fungování společnosti Aktivní podíl na hlavních činnostech firmy Poznání specifik jednotlivých provozů Práce na konkrétních úkolech zejména v oblasti plánování Aktivní podíl na hlavních činnostech firmy a ekonomie provozu Práce na konkrétních úkolech zejména Odborné vzdělávání v oblasti plánování a ekonomie provozu Získávání manažerských kompetencí Odborné vzdělávání Získávání manažerských kompetencí

Požadujeme:

Požadujeme: Ukončené VŠtechnického vzdělání technického směru, podmínkou zaměření Ukončené VŠ vzdělání směru, podmínkou zaměření energetika / teplárenství energetika / teplárenství 0 -praktická 2 roky odpovídající praktická zkušenost 0 - 2 roky odpovídající zkušenost Prokazatelný zájem o obor Prokazatelný zájem o obor Znalost AJ na pokročilé úrovni Znalost AJ na pokročilé úrovni znalostMS produktů MS OFFICE (znalost práce s makry) PokročiláPokročilá znalost produktů OFFICE (znalost práce s makry) Manažerské předpoklady Manažerské předpoklady Komunikativní Komunikativní a organizační schopnostia organizační schopnosti Analytické schopnosti Analytické schopnosti Schopnost práce v týmu Schopnost práce v týmu Zájem o další Zájem o další vzdělávání a odborný růstvzdělávání a odborný růst Nabízíme: Možnost perspektivního zaměstnání Možnost perspektivníhove zaměstnání ve významné energetické společnosti významné energetické společnosti Podporu dalšího vzdělávání Podporu dalšího vzdělávání Odpovídající finanční ohodnocení Odpovídající finanční ohodnocení Nadstandardní zaměstnanecké výhody zaměstnanecké výhody Nadstandardní Nástup: dle dohody

Nabízíme:

Nástup: dle dohody

Pražská teplárenská a.s. Odbor lidských zdrojů Mgr. Vlasta Burešová Partyzánská 1/7, 170 00 Praha 7 Tel: 266 752 454, Email: nabor@ptas.cz


NEZAPOMEŇTE NA NEJVÝHODNĚJŠÍ ENERGII PRO SVOJI DOMÁCNOST

Se zemním plynem od RWE ušetříte desítky tisíc korun! KAŽDÝ NOVÝ ZÁKAZNÍK RWE MŮŽE NYNÍ ZÍSKAT: odkup individuálně vybudované plynovodní přípojky za 30 422 Kč jednorázovou slevu na odebraný zemní plyn ve výši až 1 100 Kč slevu 6 000 Kč (bez DPH) na vybranou sestavu kondenzačního plynového kotle značky Viessmann a k tomu navíc prodlouženou záruku na 5 let pomoc při zajištění průkazu energetické náročnosti budov (PENB) Pro více informací navštivte www.rwe.cz.

Partner projektu:


Tecnical 2/10