Univerzální diagnostický přístroj pro oblast vytápění, větrání a klimatizace

Martin Lysek

Master's thesis

Universal Diagnostic Device for Heating, Ventilation and Air Conditioning

Abstract:

Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací přenosného diagnostického přístroje pro systémy vytápění, větrání a klimatizace. Úvodní část popisuje diagnosticky významné fyzikální veličiny a typické poruchy těchto systémů. Následuje rešerše existujících diagnostických přístrojů a identifikace nedostatků současných řešení na trhu. Další kapitola se věnuje výběru vhodných bezdrátových komunikačních technologií na základě vlastního srovnávacího experimentu. Stěžejní část práce představuje návrh a realizaci vlastního přístroje tvořeného sadou bezdrátových senzorových uzlů a komunikační brány v přenosném kufru. Popisuje použité senzory, návrh plošných spojů, firmware, vlastní komunikační protokol ESP-LPSN a serverovou infrastrukturu s webovým rozhraním pro monitorování a konfiguraci měření. Závěrečná část je věnována ověření funkčnosti přístroje na třech reálných instalacích — tepelném čerpadle, klimatizační a rekuperační jednotce — včetně řízeného experimentu s únikem chladiva.

Abstract:

The thesis deals with the design and implementation of a portable diagnostic device for heating, ventilation, and air conditioning systems. The introductory part describes the physical quantities relevant to diagnostics and the typical faults of these systems. A review of existing diagnostic devices follows, identifying the shortcomings of current solutions on the market. The next chapter addresses the selection of suitable wireless communication technologies based on an original comparative experiment. The main part of the thesis presents the design and implementation of the device, which consists of a set of wireless sensor nodes and a communication gateway housed in a transportable case. It describes the sensors used, the printed circuit board design, the firmware, the custom ESP-LPSN communication protocol, and the server infrastructure with a web interface for monitoring and measurement configuration. The final part is devoted to verifying the functionality of the device on three real-world installations — a heat pump, an air conditioning unit, and a heat recovery ventilation unit — including a controlled experiment involving refrigerant extraction.

Keywords

diagnostika, vytápění, větrání, klimatizace, bezdrátová senzorová síť, senzor, ESP32, nízkopříkonový protokol, vzdálený monitoring, webové rozhraní

Keywords

diagnostics, heating, ventilation, air conditioning, wireless sensor network, sensor, ESP32, low-power protocol, remote monitoring, web interface

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2026

Thesis defence

• Date of defence: 2. 6. 2026
• Supervisor: Roman Šebesta
• Reader: Marek Dvorský

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme:
Komunikační a informační technologie