Bilimsel İnfrared Çalışmaları

Dr. Tony Robinson’s Sıvı ve Isı Transferi araştırma grubu termal enerji dönüşümü bilim ve teknolojisi kapsamındaki konuları araştırmaktadır. Grubun birincil görevi termal enerji sistemlerini son teknolojiyle ilerletmektir. Termal enerji aktarımının anlaşılmasının temelini geliştirerek ve bu bilgileri yenilikçi, gelişmiş ısı değişim bileşenlerine, cihazlarına ve teknolojilerine uygulayarak bu amacı gerçekleştirmeyi planlamaktadırlar.

Tony’nin infrared ısıtma araştırmasına olan ilgisi ev-bina ortamlarındaki enerji akışında yaptığı araştırmasıyla birlikte artmıştır, özellikle söz konusu konfor ve enerji maliyeti olduğunda. Termal konfor hava iç kalitesini korumak için genellikle dışarıya verilen havayı ısıtma yöntemiyle elde edilir. Bu sürdürülebilir bir yaklaşım ve iyi bir çözüm değildir. Doğrudan hedef ısıtarak istenilen konforu üretme potansiyeline sahip infrared ısıtma gibi geliştirilmesi gerekmektedir. Bunu sağlamak için sadece Ar-Ge yapmak yeterli değildir. Aynı zamanda eğitimle insanların enerji kullanımı konusunda bilinçli kararlar almaları sağlanmalıdır Ev aletleri bağlamında, Ar-Ge şimdi her yerde olan teknolojide bilimsel ilkeler geliştirdi. Aynı şeyi ticari olarak büyük ölçüde gelişmiş iç termal sistemler için söylemek doğru değildir. Her yerde aynı düzeyde teknolojik ilerleme sağlanamadı.

İnfrared ısıtma kavramı ısıtma ihtiyacını karşılamak için zarif, verimli ve kusursuz olarak tasarlanmasından dolayı Tony’nin ilgisini çekmektedir. Ancak hala infrared ısıtmanın tasarımı ve uygulanması, insan konforu anlamında zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Bunları infrared rezistansın tasarımıyla ilgilidir. Ancak bununla sınırlı değildir (i) odaklanma ve/veya kaynaktan hedefe radyasyon yayılması (ii) kaynaktan görünür yansıma ve dalga boyu arttıkça düşen güç yoğunluğu bilinmezliği (iii) ısıtıcının geçici tepki özellikleri (iv) hedefin emicilik özellikleri ve ısıtıcının konumu vb.. Biz iç ortamlardaki infrared rezistans teknolojilerinde Ar-Ge için geniş bir alan olduğunu düşünüyoruz.

Piyasadaki infrared konfor/alan rezistanslar üretim maliyetini minimize etme bağlamında tasarlanmıştır. Bize göre minimum enerji harcamak için maksimum konforu sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Elbette üretim için tasarım gerekecektir. Ama tasarım kısıtlamaları maliyet ve çıkış gücü hedefi olmamalıdır. Çözülmesi gereken spesifik konulardan bazıları ise konfor bağlamında ısının anlaşılması için insanların algısını daha derin bir şekilde geliştirmeyi kapsamaktadır. Bu infrared ısıtma için termal enerjinin değişimiyle ilgili ilginç bir mücadeledir. Hava şartlarının kontrol altında olduğu bir ortamda vücut, çevresinden daha sıcak olur. Böylece vücuttan çevreye net bir enerji akışı olacaktır. Bu akış kişinin metabolizması tarafından üretilen ısıyı dengeleyecektir ve bu konfor alanı kişiden kişiye değişiklik gösterecektir. İnfrared ısıtmayla birlikte vücuttan enerji akışının sonucunda çevre daha serin olabilir ama bu infrared radyasyonun emilimiyle dengelenir. Böylece konfor açısından aynı denge sağlanabilir ve daha az enerji harcanır.

Tasarım sürecine başlamak için infrared rezistansları karakterize etmek amacıyla hem deneysel hem de matematiksel olarak kapasiteyi geliştirmeliyiz. Akademik literatürdeki bilgilere dayanarak bunu yapmak için herhangi bir bilimsel yöntem veya protokol bulunmamaktadır. Bu amaçla grubumuz son zamanlarda infrared kaynaklardan radyasyon ısı akış dağılımının 3 boyutlu haritalanması için farklı yöntemler araştırmaktadır.

3B haritalama stratejisinin temel kavramı sıvılardaki 3B hız profillerini oluşturmakta kullanılan ile çok benzerdir. 3 boyutlu konumlandırma sistemi sensörün yerini, işlem sonuçlarını kontrol etmek ve izlemek için kullanılır. Bu araştırmada ileri termal görüntüleme, İnfrared termometre, ısı akış sensörleri ve infrared ısı akış radyometreleri kullanmaktayız.