Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru

1

Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru Identifikační kód

MSM 413100015

Název výzkumného záměru Ekologické a ekonomicky úsporné systémy v živočišné produkci Příjemce Česká zemědělská universita v Praze Vykonavatel Řešitel Doba řešení

Technická fakulta,ČZU v Praze Prof.Ing.Jiří Klíma,CSc 1. 1. 1999 – 31. 12. 2004

1.

Předpokládané cíle řešení výzkumného záměru 1.1. Cíle řešení výzkumného záměru v letech 1999-2003, strategie jejich dosažení a předpokládané výsledky Část technologické provozy živočišné výroby S využitím odpovídajících výpočetních a měřících systémů budou studovány tepelné bilance stájí pro hospodářská zvířata,energeticky výhodné možnosti jejich zlepšování v různých klimatických extrémních obdobích.Budou navrženy matematické modely,umožňující teoretickou simulaci vnitřních mikroklimatických podmínek energetických toků a emisí do okolního prostředí.Přednost bude dávána především takovému prostředí respektující „ anaimal welfare“ při současné úspoře energie a ochraně životního prostředí. Řešení v této oblasti je rozdělené do následujících etap“ 1)Matematické modely tepelných bilancí stájí,teoretická simulace vnitřních mikroklimatických podmínek,energetických toků a emisí do okolního prostředí. 2)Návrh technických,technologických,exploatačních opatření zvyšující energetické účinnosti živočišné produkce 3)Fyzikální modely,experimentální ověření. Část výzkum elektrických měřících metod sloužících k modelování struktury tkání jatečních zvířat Řešení v této oblasti do dvou etap,které sledují za cíl návrh a ověření efektivníchmetod pro snímání a vyhodnocování obrazu při použití počítačové videoanalýzy pro zajištění jakostního třídění jatečně opracovaných těl skotu 1)Užití metody měření bioelektrické impedance u jatečného skotu 2)Užití metody bioelektrické impedance u drůbeže. 3)Měření celkové konduktivity u vybraného druhu jatečně opracovaných těl skotu Část týkající se otázkám regulovaných elektrických pohonů pro využití v provozech živočišné výroby Řešení je navržené do těchto základních etap:

1

2

1)Matematické podely indukčního motoru řízeného z měniče kmitočtu s pulsní šířkovou modulací (PWM) 2)Porovnání ztrát při různých strategiích PWM a výběr energeticky výhodného způsobu s ohledem na minimalizaci ceny měniče pro použití v podmínkách provozu agropotravinářského komplexu 3)Experimentální ověření navržených metod přímým zatěžováním na dynamometru. Část týkající se oblasti emisních parametry biopaliv,využití druhotného tepla větracího vzduchu stájí 1)V této etapě výzkumného záměru budou experimentálně stanoveny spalovací charakteristiky paliv na bázi biomasy. Cílem řešení bude zjištění emisních parametrů biopaliv při spalování ve stávajících, standardně vyráběných kotlích v závislosti na typu biomasy a technologii spalování. 2) V této etapě dojde k laboratorním ověřování deskových rekuperačních výměníků z gravitačních tepelných trubic. Cílem bude ověření závislosti účinnosti rekuperace tepla na objemových tocích a teplotách vzduchu. Dále pak zjištění tepelné a exergetické bilance výměníku s cílem snížení ztrát tepla 3) Cílem bude stanovení měrné energetické náročnosti pracovních operací a technologických cyklů vybraných druhů a kategorií hospodářských zvířat 1.2.

Cíle řešení výzkumného záměru v roce 2004 a předpokládané výsledky Cíle: A. Oblast nových elektronických metod pro zpracování jatečných produktů živočišné výroby

• • •

výzkum přístrojů bezkontaktní měření konduktivity svalové tkáně dílčích částí JUT nalezení el. modelu tkání dílčích částí JUT, realizace v programu Matlab _Simulink vyšetření vlivu stáří, pohlaví a dalších faktorů na měrnou vodivost tukové a svalové tkáně Výsledky: realizace zařízení pro bezkontaktní měření konduktivity lokálních částí JUT simulační model nehomogenní biologické tkáně stanovení vlivu stáří na konduktivitu svaloviny dílčích částí JUTskotu, implementace závislostí do rovnic odhadu jakosti JUT B. Oblast snížení energetické náročnosti v objektech živočišné výroby

• • • •

Analýza vlivu znečištění teplosměnných ploch výměníků a směšování objemových toků přiváděného a odváděného vzduchu na termickou a entalpickou účinnost výměníků,příkonů ventilátorů a hmotnostní toky vzduchu. Určení měrné spotřeby energie v moderních stájových objektech .Určení měrné spotřeby energie při sušení a granulování jetelovin pro krmení skotu Výzkum, kvality mikroklimatu ve stájí Výsledky:

• • •

Návrh opatření na snížení intenzity znečištění ploch stanovení oblastí v ČR vhodných pro instalaci systémů přímého adiabatického chlazení vzduchu ve stájích prasat a vypracování podkladů pro projektování těchto systémů u dalších druhů zvířat měření mikroklimatických podmínek v halách pro intenzivní chov králíků s odlišnými technologickými a vzduchotechnickými podmínkami 2

3

2. Dosažené cíle a uplatněné výsledky Část technologické provozy živočišné výroby 2.1 Předpokládané cíle řešení výzkumného záměru podle bodu 1 byly splněny. Tepelné bilance stájí pro hospodářská zvířata byly zkoumány jednak teoreticky ve formě výpočtových a simulačních modelů, ale také na skutečných stájových objektech. Vyhledávána byla taková řešení, která respektují animal welfare, umožňují úsporu energie a přispívají k ochraně životního prostředí. 2.2 Stručná souhrnná charakteristika dosažených cílů řešení, přínos řešení výzkumného záměru Tepelné a hmotnostní toky ve stájích pro hospodářská zvířata byly zkoumány jednak teoreticky ve formě výpočtových a simulačních modelů, na skutečných stájových objektech a ověřeny byly možnosti využití netradičních materiálů pro regeneraci tepla. Teoretické závislosti byly verifikovány měřením v laboratorních i reálných provozních podmínkách v zimním i letním období. Bilanční rovnice vycházející z reálných měření umožnily vyšetření produkcí základních plynných škodlivin a dynamiku těchto dějů při změně provozních podmínek v extrémních stavech. Aktivní účast několika doktorandů a diplomantů (včetně zahraničních) při výzkumné činnosti přispěla k rozvoji jejich znalostí. Podrobnější informace o problematice, která byla předmětem výzkumné činnosti vyplývá z přiloženého výčtu publikací v bodu 3.

• • • • • • • • • •

Část výzkum elektrických měřících metod sloužících k modelování struktury tkání jatečních zvířat 2.1 Stanovené cíle řešení byly splněny a podrobně jsou zdůvodněny v následujícím odstavci 2.2 1) Byl navržen a realizován systém pro měření impedance JUT skotu s těmito vlastnostmi: měření impedance Z a úhlu _ při frekvenci 1 kHz, 10kHz a 100 kHz maximální hodnota měřícího proudu 2 mA měření 4-elektrodovou metodou, plošné pružné elektrody galvanické oddělení obvodů impedančního analyzátoru od sítě rychlé přikládání elektrod umístěných na společném držáku automatické měření vzdálenosti měřicích elektrod automatické měření teploty (povrchu) JUT možnost vstupu dalších dat zadávaných obsluhou držáku elektrod připojení a komunikace s PC, řízení měřícího procesu a archivace měřených dat doba měření od přiložení držáku po jeho sejmutí musí být kratší než 3 s, omezení dáno maximální přípustnou drahou posunutí měřeného objektu během měření 2) Výsledky experimentálních měření impedance JUT s poloautomatickým zařízením ukázaly, že čtyř-elektrodové metoda impedanční analýzy využívající plošné elektrody umožňuje relativně přesný odhad složení jatečně upraveného těla skotu. Vysoký stupeň korelace byl zjištěn mezi hmotností nejdelšího zádového svalu (LNSZ) a hodnotami BIA. Měrná hodnota rezistance (100Rp/D) i reaktance (100Xcp/D) měřené při frekvenci 100kHz

3

4

vykazují r = 0,907 a r = 0,906, a jsou tudíž dobrými prediktory pro odhad hmotnosti tohoto svalu. (L…délka JUT, D…distance elektrod). Zjištěné korelace veličin BIA a z nich přepočítaných hodnot na druhé skupině hodnot získaných pomocí VIA ze snímků řezů mezi 8. a 9. žebrem jsou velmi dobré. Nejvyšší závislosti k ploše svaloviny vykazují veličiny odvozené z reaktance 100Xcp (100Xcp/L …r = 0,816 a L2 / 100Xcp…. r = 0,836). I zde je vidět vysoká závislost reaktance na množství svaloviny , a proto lze předpokládat že veličiny odvozené z reaktance měřené při frekvenci 100kHz budou dobrými prediktory odhadu podílu libové svaloviny v jatečném těle. Regresní analýza byla zaměřena na nalezení nejlepších regresních modelů (rovnic) pro odhad vybraných referenčních hodnot – váhy LNSZ, relativního podílu svaloviny v řezu (% sval) a tuku v řezu (% tuk). Nejpřesněji je odhadována váha (LNSZ), byl docílen koeficient determinace R2 = 0,88. Nejlepší rovnice pro odhad relativního podílu tuku podle VIA vykázala koeficient determinace R2 = 0,79 a jde to doposud nejlepší docílený výsledek v přímém odhadu podílu tukové tkáně v JUT. Měření byla také realizována za účelem stanovení vlastností nových plošných elektrod a nového impedančního analyzátoru v běžných podmínkách jatek. Během opakovaných měření se nevyskytly žádné problémy jak technického , tak i hygienického rázu. 3) Výsledky experimentálních měření impedance JUT realizované společně s pracovištěm pro výzkum masa v Německu ukázaly významné korelační závislosti vykazuje řada impedančních veličin k zmasilosti JUT. Biolektrický analyzátor měřil seriovou rezistanci a reaktanci na dvou frekvencích 1 kHz a 100 kHz. Cílem pokusu bylo vyšetření schopnosti (přesnosti) odhadu obchodních tříd jakosti pomocí analyzátoru s pružnými plošnými elektrodami o ploše 30 cm2, které byly umisťovány na vnější stranu levé poloviny JUT. Pro všechny zkoumané kategorie zvířat byly nalezeny nejsilnější korelace (r= 0.86) mezi zmasilostí a hodnotou D2/Xcp100k (poměr kvadrátu distance elektrod a vypočítané paralelní reaktance při 100kHz). Významné vztahy byly také nalezeny pro protučnělost všech zvířat a především pro samičí kategorie. Nejvyšší korelace vykazují veličiny odvozené z vypočítané paralelní reaktance Xcp1k měřené při frekvenci 1kHz. Vypočítané rovnice pro odhad zmasilosti vykazují u všech kategorií velmi příznivý index determinace R2 = 0.848. Rovnice pro odhad protučnělosti u samičích kategorií a vykazuje uspokojivý index determinace R2 = 0.79. 4) Byly zjišťěny dobré korelace mezi výsledky klasické extrakční metody s vyhodnocením podílu ploch odpovídajících svalové resp. tukové tkáně pomocí analýzy obrazu. Ukazuje se dobrá korelace v obsahu tuku uvnitř svalu MLLT a metodou Soxhletovou. 5) Při klasifikaci hovězích jatečně upravených těl byly vyhodnoceny i některé parametry, které mohou výsledky měření ovlivnit (pH, obsah intramuskulárního tuku). Byl vyhodnocen vliv pohlaví, způsobu předporážkového ošetření a způsobu zavěšení kusů na uvedené vlastnosti. Ukázal se určitý vliv pohlaví a způsobu ustájení na průběh pH, naopak nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly ve způsobu zavěšení jatečných těl na porážecí lince. 6) Byl odvozen matematický model pro průběhu komplexní konduktivity v segmentu JUT na základě aplikace metody konečných diferencí (metody sítí). Na základě modelu mohou být vypočítány, po dosazení známých hodnot konduktivity a permitivity svaloviny, tuku a kostí, např. předpokládané průběhy admitance v podélném směru segmentu. Např. místa se zjištěným malým gradientem změn je vhodné volit pro umístění měřicích elektrod !

4

5

7) Výsledky měření impedance JUT v přední části porážkové linky, kde jsou minimální rozdíly v teplotě zpracovávaných těl, ukázaly silné korelační závislosti mezi impedančními hodnotami a zmasilostí (r = 0.88). Nebylo ovšem docíleno očekávané zlepšení korelací oproti měření na konci porážkové linky. Příznivé výsledky byly docíleny u měření na segmentech JUT na konci porážkové linky a spočívají v získání silnějších korelací mezi impedančními hodnotami a obsahem tuku (r = 0.81) i svaloviny (0.92). To je významný poznatek pro zlepšení odhadu podílu a rozložení svaloviny i tuku pomocí metody BIA. 8)Byla realizován bezkontaktní induktivní měřič měrné vodivosti segmentů JUTs kterým byla provedena laboratorní měření. Výsledky ukázaly nižší citlivost zařízení k malým změnám měrné vodivosti tkání, kterou je nutné ovšem pro dostatečné rozlišení poměru tuku a svaloviny dodržet. Z rozboru vyplynuly požadavky na požadovanou citlivost a byla navržena možná řešení obvodů měřiče splňující dané požadavky: - celý systém musí být schopen zachytit změny konduktivity menší než 10-3 ((m-1) - přijímač musí mít poměr signál/šum o hodnotě 22 dB na 1 µV pro frekvence 2 - 5 MHz - vysílač musí poskytnout rozlišení (1 µV a excitační proud do 1 A. 9) Při klasifikaci hovězích jatečně upravených těl byly vyhodnoceny i některé parametry, které mohou výsledky získané pomocí bioelektrické impedanční analýzy ovlivnit pH45, teplota masa, pohlaví zvířat, způsob ošetření. Vzhledem k tomu, že není rozdílu v pH45 mezi oběma polovinami JUT, bylo možné měření rozpůlených kusů uskutečnit jen na jedné půlce (levá půlka JUT). Závěrem lze konstatovat, že použití nových plošných elektrod přispělo k docílení vyšší přesnosti měření metodou BIA a k snadnější i spolehlivější aplikaci elektrod na povrch JUT. Metoda BIA je vhodná k praktickému použití při přístrojovém hodnocení jakosti a složení JUT skotu a vzhledem k uspokojivým výsledkům v odhadu protučnělosti, lze očekávat její uplatnění BIA jako doplňujícího zařízení k systému VIA (video image analysis). Výsledky práce již byly rozsáhle publikovány a také ještě jsou ve stadium předání do tisku i přípravě rukopisů. Část týkající se otázkám regulovaných elektrických pohonů pro využití v provozech živočišné výroby 2.1 Všechny stanovené cíle řešení byly splněny.Zdůvodnění je obsahem následující části 2.2 Byly navrženy matematické modely indukčního motoru řízeného z měniče kmitočtu s pulsní šířkovou modulací (PWM).Uvedené matematické modely umožnily analyzovat vliv různých veličin (zatížení,poruchy,atd) na charakteristické průběhy indukčního motoru. Bylo provedeno porovnání ztrát při různých strategiích PWM a výběr energeticky výhodného způsobu s ohledem na minimalizaci ceny měniče pro použití v podmínkách provozu agropotravinářského komplexu.Uvedené zapojení využívá pouze čtyř spínačů.namísto obvyklých šesti.Tím dochází ke snížení ztrát měniče(jak spínacích,tak ztrát Jouleových).Zároveň je zjednodušeno řízení měniče a také je snížena cena základního zapojení. Zapojení je vhodné pro aplikace,které nevyžadují vysoké parametry,ale mají mít dobrou spolehlivost a nízkou cenu. 3) Bylo provedeno experimentální ověření navržených metod přímým zatěžováním na dynamometru.Tato měření ověřilo teoretické závislosti a umožnilo verifikaci výsledků.

5

6

Část týkající se oblasti emisních parametry biopaliv,využití druhotného tepla větracího vzduchu stájí 2.1 Cíle řešení byly splněny jak je dokladována podrobnějším rozborem v následující části 2.2 1). Emisní parametry biopaliv. V této etapě výzkumného záměru byly experimentálně stanoveny spalovací charakteristiky paliv na bázi biomasy. Cílem řešení bylo zjištění emisních parametrů biopaliv při spalování ve stávajících, standardně vyráběných kotlích v závislosti na typu biomasy a technologii spalování. Dále pak ověření optimálního provozu kotlů pro spalování různých druhů biopaliv. Zkoušky byly prováděny na spalovacích zařízeních Varimatik VM45, VERNER V25, Viadrus U22, Verner A25 a upraveném kotli Verner A25. Emisní parametry byly stanoveny při spalování dřeva (referenční palivo), šťovíku, chrastice, smrkové kůry, topolu, obilní slámy, odpadu z čištění obilí, Miscanthusu, řepkové slámy, křídlatky a konopí. Tato paliva byla spalována samostatně a ve směsích. Výsledkem řešení etapy jsou zpracovaná a publikovaná doporučení kombinací biopaliv a úprav zařízení pro optimální spalování biomasy. Použité měřící přístroje pořízené v rámci výzkumného záměru: Analyzátor spalin TESTO 350 XL s měřícími rozsahy: CO 0 – 10 000 ppm, O2 0 – 25%, NO 0 – 3 000 ppm, HC 100 – 40 000 ppm 2). Evaporační chlazení vzduchu ve stájích. V rámci řešení tohoto problémového okruhu byly sledovány a analyzovány provozní í teploty a vlhkosti vzduchu v interiéru stájí pro výkrm prasat a brojlerových kuřat. Jednalo se o stáje jejichž mikroklima bylo upravováno vysokotlakými systémy evaporačního chlazení vzduchu. Měření poskytla podklady pro posouzení spolehlivosti matematického modelu výpočtu teploty a vlhkosti vzduchu ve stájích. Výstupem z tohoto modelu, který je schopen spolupracovat se získanými meteorologickými údaji, je stanovení vhodnosti lokality pro využití systémů evaporačního chlazení vzduchu ve stájích. Nabyté zkušenosti jsou zdrojem informací pro řešení instalací budoucích i úpravy již realizovaných projektů.. Použité měřící přístroje pořízené v rámci výzkumného záměru: Senzor pro měření koncentrace CO2 ve vzduchu typ FY A600-CO2 pořízeno: 2001 Senzor pro zjišťování teploty a vlhkosti vzduchu typ FH 9636 pořízeno: 2001 4x senzor pro zjišťování teploty a vlhkosti vzduchu typ FH 9616-11R pořízeno: 2002 3). Využití druhotného tepla větracího vzduchu stájí 6

7

První fáze řešení spočívala v laboratorním ověřování deskových rekuperačních výměníků z gravitačních tepelných trubic. Cílem bylo ověření závislosti účinnosti rekuperace tepla na objemových tocích a teplotách vzduchu. Dále pak zjištění tepelné a exergetické bilance výměníku s cílem snížení ztrát tepla. V další fázi řešení byly na základě provozních ověřování zpracovány a analyzovány tepelné bilance stájových objektů při realizaci rekuperačních výměníků pro využití druhotného tepla větracího vzduchu, specifikovány úspory energie při chovu různých druhů a kategorií hospodářských zvířat, zpracována doporučení pro projekci, provoz a údržbu rekuperačních výměníků ve stájích. Výsledkem řešení etapy byly doporučení pro projekci a realizaci energetických systémů s rekuperačními výměníky předaná ČKAIT a ČEA.

4). Měrná energetická náročnost technologických procesů v živočišné výrobě. Cílem řešení bylo stanovení měrné energetické náročnosti pracovních operací a technologických cyklů vybraných druhů a kategorií hospodářských zvířat. V rámci řešení souvisejícího grantového projektu NAZV MZe ČR a výzkumného záměru byla stanovena měrná energetická náročnost stávajících i moderních technologických linek ve všech kategoriích chovu prasat, koz, ovcí, brojlerových kuřat. Dále byly specifikovány možnosti snížení energetické náročnosti vybraných pracovních operací. Výsledky řešení byly zpracovány do metodiky UZPI MZe ČR a publikace pro širokou odbornou veřejnost.

3. Nejvýznamnější výsledky řešení výzkumného záměru 3.1 Výsledky dosažené výhradně řešením výzkumného záměru Při poslední inovaci automatického měřiče impedance JUT skotu bylo přeneseno ovládání celého měřicího procesu do místa obsluhy držáku elektrod, který může pracovat v náročných podmínkách s vysokou vlhkostí a teplotou. Držák elektrod vybavený s ovládacím boxem pracuje ve funkci „master“ a je přes prodloužené komunikační rozhranní propojen se vzdáleným řídicím počítačem.(slave), umístěným v méně náročných podmínkách například v pracovně klasifikátorů. Náročnějším úkolem bylo prodloužení galvanicky odděleného rozhranní IrDA impedančního analyzátoru. Výsledkem je existence zařízení pro měření impedance JUT skotu v kterémkoli místě porážkové linky a s rychlostí měření umožňující odměření všech porážených zvířat. Na obr.1 je blokové schéma měřicího zařízení.

7

8

Obr. 1 Schéma měřícího systému BIA 4. JUT.

Byl odvozen matematický model pro průběhu komplexní konduktivity

v segmentu

Z rovnice pro komplexní potenciál

∇ ⋅ (k∇U ) = − I kde

k = σ + j 2πfε

(1) je komplexní konduktivita (tensor měrné vodivosti) a

jestliže popíšeme elektrické pole v x-y souřadnicích, jsou všechny nediagonální elementy tensoru k nulové. a k = diag (kx, ky, kz). Tak předchozí rovnice přechází v

δ  δU  δ  δ U  δ  δU   + k  = −I k  + k δx  x δx  δy  y δy  δz  z δz 

(2)

Řešením rovnice pomocí metody konečných diferencí (metody sítí ) je odvozena rovnice

 1 6 U = 6 ∑ YiU i + I   ∑ Yi  i=1

(3)

i =1

kde U je elektrický potenciál situovaný do uzlu v centru buňky (x, y, z) , Ui jsou potenciály sousedních uzlech [(x x, y, z), (x + x, y, z), Yi …..jsou komplexní admitance mezi uzly, jak

8

9

je to zobrazeno na obr.3. Proud I je externí proud působící na uzel (x, y, z). Hodnoty admitancí závisí od typu tkání vyjádřených různorodosti buňek. Například admitance Yx+ mezi uzly (x, y, z) a (x + x, y, z), které mohou být z rozdílných tkání, je vyjádřena výrazem

Yx =

2k x ( x, y , z ) k x ( x + ∆x, y , z ) ∆y∆z k x ( x , y , z ) + k x ( x + ∆x , y , z ) ∆x

(4)

3.2Výsledky dosažené řešením výzkumného záměru a obsahově navazujících projektů nebo grantů Část technologické provozy živočišné výroby -

odborné knihy nebo články v odborných knihách: • KIC, P. - BROŽ, V.: Zařízení pro větrání a klimatizaci stájí. Institut výchovy a vzdělávání MZe ČR v Praze, 2000, 71 s. ISBN 80-7105-208-6 -

články v recenzovaných vědeckých časopisech v cizím jazyce:

• KIC, P.-LOMOZ, F. Heat regeneration in house for fattening pigs. Scientia Agriculturae Bohemica, 30, 1999 (1): 43 –54. ISSN 0582-2343 • PINEDA, A.V.-KIC, P.-HNILICA,P.: Technological and technical improvement of production of liquid protein feed-stuffs in Cuba. Tokyo, Japan. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America, 30, 1999, č.3, 69-74. ISSN 0084-5841 • Gűrdil, G.A.K.-Kic, P.-Dağtekin, M.-Yıldız, Y.: The determination of ventilation rates in poultry houses. (Kümeslerde Havalandırma Kapasitesinin Belirlenmesi.). Journal of Agricultural Faculty. Çukurova University Adana, Turkey. 2001, 16 (3): 61-68 ISSN 13004700 -

články ve sbornících v cizím jazyce:

• KIC, P.- GÜRDIL, G.: Simulation of Ventilation and Indoor Air Conditions in Buildings for Young Hens. In: 7th international congress on mechanization and energy in agriculture ICAME´99. University of Cukurova, Adana 1999, s.257-262 • DAGTEKIN, M.- KIC, P.- GÜRDIL, G.-YILDIZ, Y.: Trends in cooling poultry houses. In: Proceedings TAE´99. TF ČZU Praha, 1999, s.362-363. ISBN 80-213-0517-7 • KIC, P.- GÜRDIL, G.: Trends in ventilation and air conditioning of animal houses. In: Proceedings TAE´99. TF ČZU Praha, 1999, s.389-393. ISBN 80-213-0517-7 • Kic, P.-Lomoz, F.-Pavlíček, P.: Heat regeneration in ventilation of animal houses. In: Physical methods in agriculture. CUA Prague, 2001, s. 162-166. ISBN 80-213-0836-2

9

10

• Gűrkan, G.A.K.-Kic, P.-Dağtekin, M.-Yıldız, Y.: Ammonia concentrations in poultry houses. In: Technika a technologické systémy v současné zemědělské, potravinářské a odpadové praxi. ČZU Praha, 2001, s. 17-20. ISBN 80-213-0779-X • Gűrkan, G.A.K.-Kic, P.-Yıldız, Y.-Őner,İ: The effect of hot climate on concentrations of NH3 in brojler and laying-hen houses. In: Extrémy prostredia (počasia) – limitujúce faktory bioklimatologických procesov. Sbs SAV, Nitra 2001, 4 s; Conference proceedings s.12, ISBN 80-7137-910-7 • KIC, P.: Improvement of heat balance of animal houses in winter. In: Nationale Beitrage zur Gestaltung einer Multifunktionalen Agrarwirtschaft. TAU Prag-HumboldtUniversitat zu Berlin. ČZU v Praze, PEF, 2002, s. 163 –172, ISBN 80-213-0910-5 • KIC, P.-PAVLÍČEK, P.-GURDIL, G.A.K.: The effect of desk thickness and fan frequency on the efficiency of panel heat exchanger used for heating of animal houses. In: 8th International congress on mechanization and energy in agriculture. Kusadasi, Turkey, 2002, p. 397-400, ISBN 975-483-560-8 • GURDIL, G.A.K.-KIC, P.: Simulation of heat losses from animal house structure. In: 8th International congress on mechanization and energy in agriculture. Kusadasi, Turkey, 2002, p. 410-413, ISBN 975-483-560-8 • Kic, P.: Modeling and sensors application for air control in rabbits houses. In: Programme book of the joint conference of ECPA-ECPLF. (v sekci Precision Livestock Farming Berlin 16.-19.6.2003), Wageningen Academic Publishers, 2003, s. 765-766; ISBN 9076998345 • Kic, P.: Modernization of Large Capacity Cowsheds. In: New trends in farm buildings. Évora, (Portugalsko), 2004. , 8 s. (CD) • Kic, P.: Energetic and environmental aspects of modernization of poultry houses. In: Conference Proceedings- Energy Efficiency and Agricultural Engineering. Rousse, 2004, s. 65-102; ISSN 1311-9974 • Kic, P.: The noise environment by the production of soft drinks. In: "Technical instruments and technological procedures of processing primary commodities for food industry and rational assessing of the waste products" TF ČZU v Praze, 2004, s. 39-41, ISBN 80-213-1177-0 • Kic, P.: Development of Ventilation of Poultry Houses. In: Science and Research – tools of global development strategy. TF ČZU v Praze, 2004, s.100-103 , ISBN 80-213-1238-6

Část výzkum elektrických měřících metod sloužících k modelování struktury tkání jatečních zvířat Publikace v recenzovaných časopisech s impact faktorem

10

11

Bohuslávek Z.(2002): Estimation of beef carcasses conformation carried out at a highperformance abat-toir line, based on an impedance method. Czech J. Anim. Sci., 47, ISSN 1212 – 1819 , s.155–159. Bohuslávek Z. (2002): Analysis of the commercial grades for beef carcasses, Czech J. Anim. Sci., 47, ISSN 1212 – 1819 , s.112–118. Bohuslavek Z., Pipek, Malý J.,(2002): Use of BIA method for the estimation of beef carcass composition – weight of longissimus lumborum muscle, ratio of muscle tissue and fat in loin cross-section. Czech J. Anim. Sci., 47, (9), ISSN 1212 – 1819, s.387–394. Bohuslávek Z., Augustini Ch. (2003): Prediction of commercial classification values of beef carcasses by means of the bioelectrical impedance analysis (BIA). Czech J. Anim. Sci., 48, (6): 243–250. Bohuslávek Z., Branscheid W., Augustini,C.(2004): Die Schätzung der Handelsklasse von Rinderschlachtkörpern mit Hilfe der Bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA). Fleischwirtschaft (No 1), 84.Jahrgang, s. 108-111.

a) PUBLIKACE ostatní a referáty na konferencích Bohuslávek, Z. (2001): Automated measuring of bioelectrical impedance of beef carcasses. Agricultural Engineering on the beginning of 21st century., NITRA, 2001, p. 28- 31. Bohuslavek Z. (2002): Automation of the Measuring of bioelectrical impedance In: Electrical energy and control systems, CUA Prague 2002, ISBN 80-213-0902-04, s. 1-7. Bohuslávek, Z., (2002): Bioelektrická impedanční analýza a její použití k určení kvality potravinářských surovin. In: XXXIII. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin, Skalský Dvůr, ISBN 80-902671-5-7, s.103-106. Bohuslávek Z. (2003): Odhad složení jatečně upravených těl skotu pomocí počítačové analýzy obrazu příčných řezů mezi 8. a 9. žebrem. XXXIV. symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin 2003, Skalský dvůr u Lísku, 26.-28.5.2003 VÚPP Praha, ISBN 80902671-6-5, s. 50 – 54 Bohuslávek Z., Augustini Ch., Branscheid W.: Die Schätzung der Handelsklasse vonRinderschlachtkörpern mit Hilfe der Bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA). Mitteilungsblatt , BAFF 42 Jahrgang (2003), ISSN0721-099X, s. 313-402. Bohuslavek Z., Bendar S. (2002): Development of pH-meter of the evaluation of meat quality. In: Electrical energy and control systems, CUA Prague 2002, ISBN 80-213-0902-04, s.8-12. Bohuslavek Z., Pipek, P., (2002): Prediction of beef carcasses composition from bioelectrical data. In.: Congress proceedings Vol. II, 48th ICoMST , Rome 2002, p.754-755.

11

12

Bohuslávek,Z. - Pipek,P. -Malý,J.: Použití BIA metody k odhadu složení jatečně upravených těl skotu Sborník (CDROM) XXXIII. symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin Skalský dvůr 27.-.29.5 2002, 107-110. ISBN 80-902671-5-7 Bohuslávek Z., Zástěra M.: On-line měření délky objektů pomocí počítačové analýzy obrazu., In: Sborník mezinárodní seminář SEKEL 2003, Račkova dolina Tatry , ISBN 80-8069-225-4, s. 10 – 14. Bohuslávek Z., Pokorný K., Lukáč O.: Měření bioelektrické impedance., Measuring of bioelectrical impedance. Acta technologica agriculturae (6) 2/2003, ISSN 1335-2555, Nitra, s. 33-36

Část týkající se otázkám regulovaných elektrických pohonů pro využití v provozech živočišné výroby Publikace ve vědeckých časopisech s Impact Factor Klima,J.:Mixed p-z approach for analytical analysis of an induction motor fed from spacevector PWM voltage source inverter.European Transaction on Electrical Power (ETEP),vol.12,No.6,November/Dezember 2002,pp.403-413. Klíma,J.: Analytical closed-form solution of a space-vector modulated VSI feeding an induction motor drive.IEEE Transaction on Energy Corversion,vol.17,No2,June 2002,pp.191196 Klima,J.: Analytical investigation of an induction motor drive under inverter fault mode operations.IEE Proceedings-Electric Power Applications,Vol.1501,No3,2003,ISBN 13502352,pp.255-262 Klima,J.:Analytical modeling of an induction motor fed by a four-switch PWM VSI.International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering.(COMPEL),Volume,23,Number,3,2004,ISSN 0332-1649,pp.487-506 Klima,J: Mixed p-z approach for time-domain analysis of voltage source inverters with periodic pulsewidth modulation. IEEE Transaction on Circuits and Systems II. 2004,No.10,October,ISSN 1057-7130,pp.529-536 Publikace v ostatních časopisech a ve sbornících na mezinárodních konferencíc Klíma,J.:Mixed p-z approach for analytical analysis of power converters with periodic PWM. Acta Technica CSAV 45.ISSN 0001-7043, 2000,pp.261-279 Klíma,J.: Harmonic analysis of three phase PWM inverters.Proceedings of IC-SPETO 2000.ISBN 83-85940-22-7.Gliwice,Polsko,2000,pp.233-237 Klíma,J.:Mathematical model and analysis of a four-switch PWM inverter fed induction motor drive.Proceedings of IC-ICEM 2000,ISBN 951-22-50977,Helsinky,Finsko,2000,pp.677-682 Klíma,J.: Harmonic analysis of three-phase voltage source inverter with space-vector PWM. Proceedings of Nové smery v spracovanie signalov V.ISBN 80-8040-125-X

12

13

Liptovský Mikuláš,Slovensko,2000,pp.62-69 Klíma,J.:Analytical analysis of an induction machine fed from a component minimized PWM voltage source inverter.Proceedings of EPE-PEMC 2000,ISBN 80-88922-224,Košice,Slovensko,pp.5-104 - 5-109 Klíma,J.:Biogas power station with voltage source inverter.Proceedings of IC-Rational use of renewable energy sources.Budapest,Maďarsko,2000,pp-D2 Klíma,J.: Investigation of starting a three-phase induction machine with one phase out of the source of supply.Acta Technica CSAV 46.ISSN 0001-7043, 2001,pp.119-136 Klíma,J.: Steady-state analytical analysis of a four-switch space vector PWM inverter fed induction motor drive.Elektryka z.177,Scientific letters of Silesian University of Technology.Gliwice.Polsko .ISSN 0072-4688,2001,pp.167-173 Klíma,J.: Space-vector PWM inverter fed induction motor drive under fault conditions. Proceedings of Electromotion 01, ISSN 88-9000615-0-2.Bologna,Italy,2001,pp.211-217 Klíma,J.: Time-domain analysis of three-level spave-vector PWM inverter fed induction motor drive.Proceedings of Int.Conference RTS,Capri,Italy,2001,pp.123-139 Klíma,J.: Frequency domain analysis of space-vector PWM Four-switch voltage source inverter.EPE 2001,ISBN 90-75815-06-9,2001.Graz,Rakousko.pp.1-14 Klíma,J.: Analytical investigation of space vector PWM inverter fed induction motor under fault conditions.Proceedings of EDPE.ISBN 80-89061-46-X.2001,Tatry,Slovensko.pp30-35 Klíma,J.:A mixed p-z approach for analysis of power inverters with periodic PWM.Proceedings of International conference SCS 2001.ISBN 973 8050 99 5. Iasi,Rumunsko,2001,pp.317-321 Klíma,J.: Úsporná zapojení střídačů napětí.XXVII konference o elektrických pohonech.ISBN 80-02-01434-0.Plzeň,2001,str.122-128. Klíma,J.: A frequency-domain analytical model of a four-switch space-vector PWM inverter.Acta Technica CSAV ISSN 0001-7043,47,2002,pp.13-38 Klíma,J.: Analytical model for the time and frequency domain analysis of space-vector PWM Inverter fed induction motor based on the Laplace Transform of space vectors Proceedings of the power conversion conference-Osaka,Japan,2002,IEEE Catalog number 02TH8579,ISBN 0-7803-7360-X,pp.1334-1339 Klíma,J.: Analytical closed-form solution of a space-vector modulated VSI feeding an induction motor drive.IEEE Transaction on Energy Corversion,vol.17,No2,June 2002,pp.191196 Klíma,J.:Analytical analysis of component-minimized voltage source inverter.Conference on Power electronics,electrical drives,automation controlo,Speedam.Ravello(Italy),2002,pp.A -1-A2-6.

13

14

Klima,J.:A time-domain analytical analysis of three-phase voltage source inverters with space-vector PWM.Proceedings of conference Mixed design of integrated circuits.Mixdes. Wroclaw-Polsko,2002,ISBN 83-89003-26-0,pp.567-572 Klima,J.: Analytical analysis of space-vector PWM four-switch voltage source inverter feeding an induction motor drive.Proceedings of 15th.International Conference ICEM,Bruggy,Belgie,2002,ISBN 90-76019-18-5,pp.313 .Klima,J.,Chomat,M.,Schreier,L.:Analytical investigation of voltage source inverter fed induction motor drive under fault conditions.Proceedings of the IEEE-ICIT 02 Conferenence,Bangkok,Thajsko,2002,ISBN 0-7803-7657-9,pp.604-609 Schreier,L, Chomat,M., Klima,J :Analysis of three-phase induction machine operation under two-phase sypply. Proceedings of the IEEE-ICIT 02 Conferenence,Bangkok,Thajsko,2002,ISBN 0-7803-7657-9,pp107-112. Klima,J.: Analytical investigation of an induction motor fed from B4 inverter with a new space-vector modulation strategy.Proceedings of IEEE-IEMDC Conference,Madison,USA,2003, ISBN 0780378172, IEEE 03EX679pp.1916-1923 Klima,J.,Schreier,L.:Analytical modelling of periodical PWM converter fed R-L load. The 7.th World Multiconference on Systems, Cybernetics and Informatics (SCI), July,2730,Orlando,2003,USA,ISBN 980-6560-01-9,pp.406-411 Schreier,L,Chomat,M,Klima,J,: Modelling of two-phase supply of three-phase induction motor, The 7.th World Multiconference on Systems, Cybernetics and Informatics (SCI), July,27-30,Orlando,2003,USA, ISBN 980-6560-01-9,pp.412-417 Klima,J.:A frequency-domain analytical model and comparison of harmonic spectra in the space-vector modulated B6 and B4 inverters. Acta Technica CSAV ISSN 00017043,48,2003,pp.249-272 Klima,J.: Analytical investigation of a new a space-vector PWM strategy for improved induction motor drive reliability.Electric Power Electronic (EPE),Toulouse,France,ISBN 90758-15-07-7.CD-ROM,pp.P1-P10,2003 L. Schreier, M. Chomat, J. Klima: Rise of the Third Space Wave of the Current Layer and Field Density in the Air Gap of Three-Phase Induction Machine.ISEF´03,Maribor,Slovinsko,2003 Klima J.: Analytical Investigation of an Induction Motor under Fault Conditions Using SpaceVector Decomposition Technique.EDPE 03,High Tatra,Slovensko,2003,ISBN 80-89061-77X,pp.578-583 Klima,J.:Analytical modelling of transient phenomena in PWM control circuits.WSEAS Transactions on Circuits and Systems.Volume 3,Issue 4,June 2004, ISSN 1109-2734,pp.945951

14

15

Klima,J.:A frequency-domain analysis of space-vector modulated waveforms for improved electric drive reliability.Symposium on Power Electronics,Electric Drives,Automation and Motion.(SPEEDAM 2004),June 16-18.2004,Capri (Italy),CD-ROM ,ISBN 88-89389-001,pp.528-533 Klima,J.:Analytical modelling of transient phenomena in PWM control circuits.WSEAS Transactions on Circuits and Systems. WSEAS Conference,Applied Electrical Engineerin(AEE 2004),Cancún (Mexico),May 12-15 2004,CD ROM,ISBN 960-8052-98X,pp.485-388 Klíma.J.: Řízení napěťového střídače při poruchových stavech meniče.XX Mezinárodní symposium učitelů elektrických pohonů.(SYMEP 2004),ČVUT-FEL,Praha,2224.6.2004,ISBN 80-01-03018-0,str.117-124 Klima,J.:Closed-Form analytical investigation of an induction motor drive fed from fourswitch inverter.IEEE-Power electronics and motion control conference. August 14-16.2004, Xi ´an,(Čína),ISBN 7-5605-1868-9/Z-51,pp.1372-1377 Klima,J,Schreier,L.: Investigation and control of an induction motor drive under inverter fault conditions. Third IFAC Symposium on Mechatronics Systems.September 68.2004,Sydney,Australia,CD-ROM,pp.511-516. Schreier,L.,Chomat,M.,Bendl,J.,Klima,J.: Two-phase emergency feeding of thhree-phase induction motor. Third IFAC Symposium on Mechatronics Systems.September 68.2004,Sydney,Australia,CD-ROM,pp.517-522.

Část týkající se oblasti emisních parametry biopaliv,využití druhotného tepla větracího vzduchu stájí odborné knihy nebo články v odborných knihách Podpěra, V., 2001: Možnosti snižování energetické náročnosti zemědělské výroby. 1. vyd., Praha, Ústav zemědělských a potravinářských informací, ISBN 80-7271-084-2, 42 s. Kára, J., 2001: Motorová paliva z biomasy v České republice. 1. vyd., Praha, Ústav zemědělských a potravinářských informací, ISBN 80-7271-095-8, 40 s. články v recenzovaných vědeckých časopisech v cizím jazyce nebo ve sbornících v cizím jazyce Kára, J., Adamovský, R., 2001: Present state and perspectives of biomass aplication in the Czech Republic. Technicze ekologiczne i ekonomiczne aspekty energityki odnawialnej, Warszawa, Szkola Glowna Gospodarstva Wiejskiego, ISSN/ISBN 83-7244-240-1, s. 55-61. Adamovský, R., 2002. General Recommendations for Biomass Use to Energy Purposes in the Czech Republic. Zeszyty Naukove, ISSN 0860-9292, N, (9), s. 7-11.

15

16

Kára, J., 2002: Biogas production by phytomass fermentation. In: Applied Physics in Life Science, Praha, Česká zemědělská universita v Praze, ISSN/ISBN 80-213-0973-3, s. 32-34. Kára, J., Adamovský, R., 2002: Design of Combustion Device on Biomass in the Czech Republic. In: V. medzinarodowa konferencja naukowa Problemy techniki rolniczej i lesnej, Warszawa, Szkoly Glownej Gospodarstva Wiejskiego, ISSN/ISBN 83-7244-302-5, s. 35-36. Polák, M., 2002: Fermented ethanol as a component of the rape-seed oil based diesel fuel. In: V. medzinarodowa konferencja naukowa Problemy techniki rolniczej i lesnej, Warszawa, Szkoly Glownej Gospodarstva Wiejskiego, ISSN/ISBN 83-7244-302-5, s. 175-176. Polák, M., Sumer, S., 2002: The Use of Alcohol and Rape-Seed Oil Based Fuel Mixtures in Tractor and Truck Engines. In: Proceedings of the 8th International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture, Kusadasi, Turkey, Ege University, ISSN/ISBN 975-483-560-8, s. 175-180. Polák, M., 2002: Fermented ethanol as a component of the rape-seed oil based diesel fuel. Zeszyty problemove postepow nauk Rolniczych, zeszyt 486, Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa, p.513-517. Pastorek, Z., Kára, J., 2003: Processing of Bio-Waste for Energy Purposes. Processing of 3rd International Conference: Research and Development Conference of Central and Eastern European Institutes of Agricultural Engineering, Szent István University, Gödölö, p.191-195. Polák, M., 2004: The optimisation of biomass combustion for the small scale heat production. In: Modernizace vysokoškolské výuky technických předmětů – Sborník příspěvků z mezinárodní konference. Hradec Králové, s. 124 – 129, ISSN 1214-0554, ISBN 80-7041318-2. Polák, M., 2004: Fytomass as a fuel for small scale boilers. In: Naukovyj visnik NAU 73/2004. Kyjev, p. 246 – 252, ISBN 966-8302-07-9. Polák, M., 2004: Ethanol enriched biodiesel as a fuel for compression ignition engine. In: Book of abstracts – 10th International congress on automotive and future technologies, Brasov, 20 – 22 October 2004, p. 111, ISBN 973-635-394-X. Polák, M., 2004: The practical experience with fytomass combustion in small scale biolers. In: Science and research – Tools of global development strategy, ČZU v Praze, p.187-186, ISBN 80-213-1187-8. Polák, M., 2004: Ethanol enriched biodiesel as a fuel for compression ignition engines. In: Research in agricultural engineering, Vol. 50, No. 3, p. 107 – 111. ISSN 1212-9151. Kára, J., Adamovský, R., 2004: Analiza obecnégo stanu oraz perpektywy wykorzystania biomasy do celów energetycznych w Czechach. Inzynieria Rolnicza, ISSN 1429-7264, 2, (57), s. 279-286.

16

17

5.

Náklady na řešení výzkumného záměru

Rok 1999 2000 2001 2002 2003 2004 6.

Inst. podpora ze státního rozpočtu Jiné zdroje (tis. Kč) (tis. Kč) 460 580 610 650 701 721

Typ jiného zdroje (veřejné jiné než inst. podpora, tuzemské neveřejné, zahraniční)

0 0 0 0 0 0

Čerpání finančních prostředků v roce 2004

Investiční náklady 230000 Kč Datavideoprojektor InFocus LP 640 s příslušenstvím + montáž měřicí stanice AHLBORN … PC Suntechg + příslušenství Spotřeba materiálu

120000 Kč 40000- Kč 70000 Kč

100000 Kč

Zakoupení přístrojů na měření a vyhodnocování výsledků. Snímací sondy Souprava trysek Sestava PCP 4 Zahraniční časopisy Cestovné na zahraniční konference 109000 Kč Účast na zahraničních mezinárodních konferencí s presentací výsledků Konference IEEE Power electronics Xian –Čína IFAC Mechatronics Systemes Sydney –Australie Služby 27000 Kč Překlady článků Vložné na mezinárodní konference,tisk časopisů Mzdové náklady 130000 Kč Náklady na odměny řešitelského kolektivu Zákoné sociální pojištění 46000 Kč Vnitropodnikové náklady 78000 Kč Režie z grantu,ostatní vnitropodnikové práce a služby

17

18

Celkem

720000 Kč

V Praze dne 31.1.2005 Prof.Ing.Jiří Klíma,CSc Hlavní řešitel VZ .

18