Кафедра прикладной физики / теплофизики

Научная деятельность

Темы научных исследований:

• исследование теплофизических свойств материалов и систем
• исследование пассивного и активного использования солнечной энергии

Первая тема относится к сфере материальной науки. Научная работа ведётся в сфере характеризации процессов передачи тепла и материалов, а также процессов накопления тепла. Для этого определяются необходимые свойства материала (коэффициент теплопередачи, температурный коэффициент, теплота плавления, диффузионное сопротивление, плотность, термический и гигрический коэффициент расширения, пористость). В настоящее время лабораторные работы сконцентрированы на комплексном изучении средст аккумулирования тепла (неолиты и парафины) а также на некоторых аспектах электрохромного стекла.

Вторая тема сосредотачивает работы по пассивному и активному использованию солнечной энергии в первую очередь в постройках. Для этого проводяться измерения и исчисления коэффициента энергопередачи и теплопередачи, механических полей напряжения, отражения, абсорбции и передачи солнечной радиации и светоотдачи. Измерения проводятся в лабораторных или природных условиях на открытых тестовых установках или зданиях.

Надёжный анализ данных, в особенности тех замеренных при природных климатических условиях, ставит высокие требования к математико-физическому моделированию солнечно тепловых взаимодействий исследуемых объектов. Для этого были разработаны собственные методы замеров и процессы анализа.

Исследовательские проекты

2004-2007

Электрохромное остекление для «интеллигентных» окон – теплофизические исследования стекла с дополнительным электрохромным покрытием.

(Совместный проект с GESIMAT GmbH Берлин)

Объектом исследования было стекло с дополнительным электрохромным покрытием разработанным GESIMAT GmbH. Данные стёкла позволяют регулировать светопередачу с помощью прямого электрического управления. Целью исследования была оптимизация теплофизических и светотехнических свойств данного стекла. На основе многочисленных замеров и анализов были исследованы физические параметры стекла в сфере извлечения тепла из солнечной энергии, термических потерь и использования дневного света. Для исследования комфортабельности и пригодности стекла, были проанализированы оптические характеристики системы окон, распределение солнечного тепла и света в жилых и офисных помещениях. Также проводились измерения для выявления выносливости стекла.

2004-2008

Разработка процесса измерений для определения термического коэффициента нагрузки PCM-парафиновых накопителей тепла.

(Совместный проект с кафедрой полиматериалов).

Температуры замерзания и плавления материалов с фазовым переходом (engl.: Phase Change Materials – PCM) используются для отопления или охлаждения. Типичными материалами такого рода являются гидраты соли и парафины.

Для этого был разработан процесс замера термического коэффициента нагрузки этих материалов. Процесс замера базируется на использовании изменения свойств материалов на фазе перехода.

Также исследуется изменение свойств «чистых» материалов с фазовым переходом при их внедрении в матрицу других мтериалов.

2008-2010

Энергоэффективное строительство: мониторинг энергетических и термических параметров, а также комфортности и эффективности использования помещений при построении административного центра Барныма в Эберсвальде.

На новостройках округа Барним будут проводиться исследования и документация использования энергии, термо и визуальный комфорт, данные погоды и эксплуатационные характеристики. При этом особенно будут исследоваться энергоэффективные способы и сферы строительства (к примеру, покрытия из материалов с фазовым переходом, светонаправляющие элементы, вакуумная изоляция). Температура и расход энерго накопителей в земле будут замерены до 10 метров в глубину. Энергопараметры для тепло и электроэнергии будут вычислены для всего здания в соответствии с новым DIN 18599. Термические характеристики комфорта  будут замерены и проанализированы для помещений с различной ориентировкой и использованием. Также будут проводиться измерения освещённости помещений для определения визуального комфорта люде на рабочем месте.