Konferencē no 240 dalībniekiem 40 bija dažāda studiju līmeņa studenti. Eiropas Kosmosa Aģentūra pievērš uzmanību studentu iesaistei caur ESA Academy darbību, kas pat ierobežoti piešķir finansiālu atbalstu studentu dalībai šāda veida semināros un konferencēs.

Kosmosa aparātos bieži tiek lietotas divfāzu dzesēšanas sistēmas, bet inovācijas šajā jomā turpinās. L. Ivanovskis piedalās šādu sistēmu izstrādē un testēšanā SIA Allatherm, kuras izstrādāto jaunāku ierīci, multiiztvaikotāju, viņš arī prezentēja konferencē. Multiiztvaikotājs ir komponente kontūra siltumvadiem, kas pārņem siltumu no elektronikas vai kāda citas ierīces, kurai nepieciešama dzesēšana. Daudzveidīgi testi parādīja, ka kontūra siltumvadi ar multiiztvaikotāju varētu nodrošināt pasīvu kosmosa aparātu termoregulāciju tur, kur eksistējošie risinājumi ir smagāki un sarežģītāki integrācijā. Iztvaikotājā notiekošie fāzu maiņas procesi prasīja papildus izpēti no šķidrumu un gāzu dinamikas viedokļa, ar ko ir saistīta arī L. Ivanovska doktora darba izstrāde.

Konferences noslēgumā bija organizētas ekskursijas uz ESTEC laboratorijām un varēja apmeklēt ESA Propulsion Laboratory, kur testē jonu dzinējus Ar jonu dzinējiem ir saistīta cita SIA Allatherm izstrādāne — ksenona sūknis jeb termiskais kompresors, kura darbība arī ir saistīta ar fāzu maiņu un kura izstrādi un izpēti veica cits LU SMI doktorants Igors Ušakovs.

The post LU EZTF SMI doktorants Luka Ivanovskis prezentē Latvijas inovācijas konferencē ESTEW 2024 appeared first on Skaitliskās modelēšanas institūts.

Latvijas Nacionālais enerģētikas un klimata plāns 2021.g.–2030.g. paredz lēnu ēku energoefektivitātes programmas attīstību: līdz 2030.g. renovēt 7.5% no daudzdzīvokļu un 3% no viendzīvokļu mājām, kuras ir lietderīgi renovēt līdz 2050.g. Bet arī šim mazumiņam ir iezīmēti tikai 15% nepieciešamā finansējuma daudzdzīvokļu un 0,73% (!) viendzīvokļu mājām.  Skaidrs, ka būs nepieciešamas lielas publisko un privāto ēku īpašnieku investīcijas, kuru atdeves periods būs ļoti garš. Tā kā ir jau iedibināta ES mēroga atskaitīšanās sistēma par sasniegto siltuma patēriņa un saistīto SEG emisiju samazināšanu, apsildes sistēmu rekonstrukcijas projektu efektivitāte (siltuma daudzuma un emisiju samazinājums par rekonstrukcijā ieguldītajiem līdzekļiem) kļūst par noteicošo faktoru projektu izstrādē un finansējuma piešķiršanā.

LU starpnozaru pētnieku komanda no  Eksakto zinātņu un tehnoloģiju un Ekonomikas un sociālo zinātņu fakultātēm izpildot Latvijas Zinātnes padomes projektu lzp-2021/1-0108 “Pilsētas apsildes sistēmas ilgtspējīga pārvaldība saskaņā ar ES paketi Fit for 55: metodoloģijas un rīka izpēte un izstrāde“ ir izstrādājusi tiešsaistes rīku projektu efektivitātes ātrai vienkāršotai priekšizpētei un projektu variantu analīzei pirmsprojektēšanas stadijā atsevišķo ēku un projektu, kā arī kopējā programmas optimuma atrašanai. Rīka lietošana neprasa  specifiskas zināšanas siltumfizikā, ekonomikā, un/vai būvniecībā, tiek izmantots minimums datu, kuri visi ir pieejami ēku energosertifikātos un citos esošajos dokumentos. Rīks aprēķina siltuma, primārā energoresursa un dominējošo CO₂ emisiju samazinājumu veikto rekonstrukcijas darbu rezultātā, nepieciešamās investīcijas un projekta efektivitāti, kā arī sekojošās apsildes izmaksu izmaiņas.

Rīks ir paredzēts lietošanai:

• valsts iestādēm, lai pārvaldītu ēku energoefektivitātes programmas  un uzraudzītu Fit for 55 normatīvo prasību izpildi valstī,
• pašvaldībām, lai racionalizētu apkures sistēmu ilgtspējīgu plānošanu un pārvaldību savā  teritorijā, atvieglojot noteikt prioritātes un līdzsvarot rīcību,
• iedzīvotājiem un uzņēmumiem, lai pieņemtu objektīvus lēmumus savu īpašumu modernizēšanai un ilgtspējīgai apsaimniekošanai.

Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultātes Skaitliskās modelēšanas institūta veikums projektā ir ēku siltuma bilances modelēšana. Bilanci veido vairāki faktori, daļa no kuriem ietekme rezultātu būtiski, bet daļa ir nenozīmīga vai var tikt unificēta. Lielākā daļa no bilances parametriem ir saprotami tikai būvfizikas speciālistiem un ēkas energoefektivitātes uzlabošanas potenciāla pat tuvināts novērtējums bez to iesaistes nav iespējams. Lai samazinātu tehnisko zināšanu nepieciešamību analizējot ēkas renovācijas iespējas, projekta ietvaros tika izstrādāta un aprobēta metode, kas uz vairāku vienkāršojumu un tuvinājumu bāzes ļauj ātri un ar pietiekamu precizitāti veidot praktiski jebkuras ēkas siltuma bilanci un objektīvi novērtēt tās energoefektivitātes uzlabošanas iespējas. Šim nolūkam darbības notiek tikai ar parametriem, kas tiek renovācijas procesā ietekmēti un mainīti, bet nemainīgie (piem., būvkonstrukciju laukumi, orientācija vai iekšējie avoti), no aprēķiniem tiek izslēgti.

Pielietoto siltuma izolācijas materiālu (ar fiksēto siltumvadītspēju) biezumu variantu skaits tiek limitēts atkarībā no siltināmās konstrukcijas veida (ārsiena, bēniņu pārsegums vai pagrabs). Ar nelielu skaitu tiek fiksēts arī maināmo stikloto konstrukciju veids, kas automātiski saistīts ar ēkas hermētiskuma uzlabošanu. Ja ventilācijas sistēmas modernizācija ir daļa no renovācijas projekta, tad tās ietekme uz energoefektivitāti tiek ņemta vērā ar diviem faktoriem – gaisa apmaiņas izmaiņu un siltuma atgūšanu. Tehnisko sistēmu uzlabojumi (pamatā temperatūras regulācijas optimizācija) tiek tuvināti ietverti kā vidējās apkures temperatūras izmaiņas. Rezultātā kopējais ēkas siltumenerģijas patēriņa samazinājums, kas iegūts renovācijas rezultātā, tiek aprēķināts kā atsevišķu elementu nomaiņas samazinājumu summa. Ir veikts vairāku desmitu renovācijas kombināciju rezultātu salīdzinājums ar detalizētās mēneša siltuma bilances modeļiem, kas ļāva optimizēt vienkāršotajā modelī ietilpstošo parametru vērtības, nodrošinot labi precizitāti, kļūdai nepārsniedzot 10% (lielākajai variantu daļai tā ir <5%).

Katram renovācijas darbam tiek piekārtotas attiecīgās izmaksas, līdz ar to šāda starpību noteikšanas pieeja ļauj ātri veidot un analizēt dažādas potenciālo renovācijas darbu kombinācijas un optimizēt tās atkarībā no uzstādītā mērķa (siltumenerģijas ekonomija, kopējās izmaksas, uz m² normētās izmaksas, uz ietaupīto kWh normētā izmaksas utt.).

LU intelektuālā īpašuma izsolē ekskluzīvas tiesības izmantot un izplatīt aprēķinu metodiku un rīku ieguva SIA DIVI GRUPA, kura no 2025.g. to piedāvās izmantošanai.

The post Ēku apsildes sistēmu energoefektivitātes projektu priekšizpētes rīks appeared first on Skaitliskās modelēšanas institūts.

Lekciju kurss sevī ietvēra teorētiskās lekcijas par kristālu audzēšanas procesu un tā skaitlisko modelēšanu, kā arī praktiskās nodarbības ar komerciālu (CGSim) un atvērtā koda (Elmer, OpenFoam) programmatūru. Nodarbībās doktorantūras skolas dalībnieki iepazinās ar Čohraļska silīcija kristālu audzēšanas procesa modelēšanu un piedalījās procesa parametru optimizācijas pētījumā, kura mērķis bija samazināt termiskos spriegumus izaudzētajā kristālā.

Ar savu pieredzi dalās Maksims: “Man izdevās atrast optimālos parametrus, kas noved pie viszemākajām sprieguma vērtībām, par ko es saņēmu suvenīru no kompānijas STR (https://str-soft.com) pārstāvjiem, kas ir CGSim izstrādātāji.”

Doktorantūras skolas “1st International School On Modelling In Crystal Growth” dalība ne tikai sniedza Maksimam Surovovam padziļinātas zināšanas par kristālu audzēšanas procesu un tā modelēšanas iespējām, bet arī ļāva aktīvi pielietot iegūtās zināšanas praktiskos uzdevumos, veicinot zinātnisko izaugsmi un starptautisko sadarbību ar vadošajiem programmatūras izstrādātājiem šajā jomā. Šāda pieredze neapšaubāmi ir vērtīgs ieguldījums gan viņa turpmākajos pētījumos, gan arī Skaitliskās modelēšanas institūta darbībā.

Kristālu audzēšanas modelēšanas starptautiskās skolas (International School On Modelling In Crystal Growth) programmā ir iekļautas lekcijas par kristālu augšanas procesu makrosimulācijas teorētiskajiem, matemātiskajiem un praktiskajiem aspektiem. Skolas formāts ir veidots tā, lai veicinātu tīklošanos starp lektoriem un dalībniekiem, neformāli diskutējot kafijas pauzēs, maltītēs un saviesīgos pasākumos.

The post Doktorantūras skolā “1st International School On Modelling In Crystal Growth” Rumānijā piedalās arī SMI zin. asistents Maksims Surovovs appeared first on Skaitliskās modelēšanas institūts.

Siltumfizikālo mērījumu centrs ir unikāls ar to, ka tas ir vienīgais Latvijā, kas akreditēts materiālu siltuma vadītspējas un termiskās pretestības mērījumu veikšanai atbilstoši starptautiskā standarta LVS EN 12667 prasībām. Akreditācija ir spēkā piecus gadus, kas apliecina centra spēju nodrošināt augstākos kvalitātes standartus materiālu testēšanā. Šī akreditācija paver jaunas iespējas Latvijas uzņēmumiem un pētniekiem, nodrošinot konkurētspēju gan vietējā, gan starptautiskā tirgū.

Modernas tehnoloģijas un plašs mērījumu klāsts

LU SMC ir aprīkots ar modernām, datorvadāmām iekārtām, kas ļauj veikt dažādus materiālu fizikālos mērījumus. Papildus siltuma vadītspējas mērījumiem centrs piedāvā iespējas noteikt materiālu siltuma ietilpību, termisko izplešanos, ūdens tvaiku caurlaidību, porozitāti un būvkonstrukciju siltuma caurlaidību. Šādas visaptverošas mērījumu iespējas ir īpaši nozīmīgas uzņēmumiem, kas ražo un sertificē dažādus materiālus, kā arī pētnieciskajām iestādēm, kas izstrādā jaunus, inovatīvus materiālus.

Latvijas industrijai šādi mērījumi ir būtiski, lai sertificētu produktus atbilstoši starptautiskajiem standartiem. Pētniecības institūti, piemēram, Rīgas Tehniskā universitāte un Koksnes ķīmijas institūts, izmanto LU SMC pakalpojumus, lai izstrādātu materiālus ar īpašībām, kas līdz šim nav pilnībā izpētītas. Tādējādi, centrs palīdz veidot pamatu nākotnes materiālu attīstībai, kas būs energoefektīvi, videi draudzīgi un ilgtspējīgi.

Nozīmīga loma Latvijas industrijas un pētniecības attīstībā

Siltumfizikālo mērījumu centra izveide ir būtisks ieguvums gan Latvijas industrijai, gan akadēmiskajai videi. Pirms centra izveides, uzņēmumiem un pētniekiem materiālu izstrādei nepieciešamo mērījumu veikšanai bieži nācās paraugus sūtīt uz kaimiņvalstīm. Tas ne tikai palielināja izmaksas, bet arī pagarināja testēšanas procesu. Tagad, ar LU SMC palīdzību, šādus mērījumus iespējams veikt ātrāk un lētāk, kas ļauj būtiski samazināt izstrādes ciklus un paaugstināt inovāciju tempu.

“Industrijai un pētniekiem materiālu izstrādei nepieciešamo mērījumu veikšanai paraugi, kā līdz šim, vairs nav jāved uz kaimiņvalstīm, kā rezultātā mērījumus var veikti ātrāk un lētāk. Mērījumu kvalitāti Siltumfizikālo mērījumu centrā nodrošina kvalificēts personāls tehniskā vadītāja Dr. fiz. Staņislava Gendeļa vadībā, kuram kā neatkarīgam ekspertam ir ilggadīga pieredze ēku energoefektivitātes pētījumos”, norāda centra izveides iniciators Andris Jakovičs.

Pārskatot nākotnes perspektīvas

LU SMC mērķis ir ne tikai nodrošināt augstas kvalitātes mērījumus, bet arī veicināt pētniecības un attīstības (R&D) aktivitātes Latvijā. Centrs plāno sadarboties ar dažādiem Latvijas un starptautiskajiem partneriem, lai veicinātu jaunu tehnoloģiju izstrādi un to ieviešanu tirgū. Tādējādi, LU SMC kļūs par būtisku spēlētāju Latvijas pētniecības infrastruktūrā, nodrošinot spēcīgu atbalstu inovācijām un jaunu, videi draudzīgu un energoefektīvu materiālu izstrādei.

Ar šo centru Latvijas Universitāte nostiprina savu pozīciju pasaules pētniecības kartē, nodrošinot vietējām zinātniskajām un rūpnieciskajām organizācijām iespēju piekļūt jaunākajām tehnoloģijām un augstākā līmeņa mērījumu iespējām. LU SMC ir piemērs tam, kā akadēmiskās un industrijas sadarbība var radīt taustāmus ieguvumus, kas sekmē valsts ekonomisko izaugsmi un zinātnisko progresu.

Mēriekārtas Latvijas Universitātē ir iegādātas iepriekš realizēto Eiropas fondu līdzfinansēto projektu ietvaros. Vairāk informācijas par Siltumfizikālo mērījumu centrā veicamo mērījumu iespējām var lasīt mājaslapā modinst.lu.lv, vai sūtot e-pastu andris.jakovics@lu.lv.  Par mērījumu iespējām var lasīt arī žurnāla “Būvinženieris 2024. gada Nr. 96.

The post SMI Siltumfizikālo mērījumu centrs akreditēts un kompetents veikt testēšanu! appeared first on Skaitliskās modelēšanas institūts.