Северо-Восточный федеральный университет стал обладателем Евразийского патента №035007. Документ удостоверяет исключительное право на изобретение способа определения приведенного сопротивления теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции в климатической камере.

Авторы проводили исследования по определению теплозащитных свойств фрагмента наружной стены в климатической камере Инженерно-технического института СВФУ. На данную конструкцию стены и ее аналоги были получены патенты Роспатента на изобретения и полезные модели. Как объяснил доцент кафедры архитектуры и городского строительства Николай Данилов, по общепринятым методикам для определения сопротивления теплопередачи и термического сопротивления конструкции проводятся измерения температур внутренней и наружной поверхностей, а также температуры внутреннего и наружного воздуха.

В климатической камере, разделенной теплоизолированной перегородкой, с испытуемым фрагментом в отсеке с одной стороны формируют отрицательную температуру, близкую к расчетной. А в другом отсеке обеспечивают положительную температуру, как в помещении. Через фрагмент ограждения происходит теплопередача. Плотность теплового потока измеряют с помощью градиентных тепломеров. Если внутри слоя теплоизоляции нет теплопроводных включений, то произведя деление разности температур внутреннего и наружного воздуха на тепловой поток, получают значение сопротивления теплопередаче. Если вместо разности температур воздуха подставить разности температур внутренней и наружной поверхностей фрагмента ограждения, то это будет термическое сопротивление фрагмента ограждения.

Конструкция ограждения считается неоднородной, если в теплоизоляционном слое есть, так называемые, теплопроводные включения, говорит Николай Данилов. Они могут быть в виде железобетонных шпонок, металлических кронштейнов. «Если ограждение не имеет теплопроводных включений, то температура внутренней поверхности, как и наружной, будет одинакова по всей плоскости. При наличии локальных теплопроводных включений наблюдается трехмерное температурное поле, соответственно, температура в любой плоскости ограждения имеет дискретную картину. В этом случае для определения теплозащитных показателей фрагмента ограждения потребуется устанавливать большое количество тепломеров и термодатчиков, что затратно и трудоемко. Градиентный тепломер рассчитан для измерений, когда наблюдается одномерное температурное поле», – рассказал автор изобретения.

Для решения данной проблемы ученые разработали сначала программу расчета двухмерных температурных полей, а затем и трехмерных. «Эта программа трехмерных температурных полей пригодилась для обоснования правильности идеи выравнивания температуры внутренней поверхности фрагмента ограждения креплением на нее листов алюминия. Алюминиевые листы превращают трехмерное температурное поле в одномерное. Одного тепломера достаточно для определения плотности теплового потока. Обоснованием этого способа определения приведенного сопротивления теплопередаче и получен евразийский патент, как продукт сплоченной и активной работы всех авторов при подготовке и подаче заявки», – заключил Николай Данилов.

Справка:

Авторами изобретения являются доценты ИТИ Николай Данилов, Иван Докторов, старший преподаватель ИТИ Петр Федотов, директор Центра интеллектуальной собственности Афанасий Винокуров.