Laboratorium Inżynierii Bezpieczeństwa Energetyki2018-01-30T10:06:45+00:00

Laboratorium Inżynierii Bezpieczeństwa Energetyki

W skład Laboratorium Inżynierii Bezpieczeństwa Energetyki wchodzą następujące laboratoria:

1| Laboratorium oczyszczania gazów

Laboratorium oczyszczania gazów jest ukierunkowane na badania urządzeń związanych z tematyką clean air, tj. ochroną atmosfery przed zanieczyszczeniem. Badane są zarówno urządzenia przyczyniające się do zmniejszania emisji szkodliwych substancji do atmosfery (np. aktuatory plazmowe DBD) jak też urządzenia służące do oczyszczania gazów zanieczyszczonych, w szczególności do ich odpylania (np. elektrofiltry).

Laboratorium jest wyposażone w system do laserowej wizualizacji przepływów i pomiaru pól prędkości przepływu metodą PIV (od ang. Particle Image Velocimetry). System wykorzystuje m.in. laser Nd:YAG oraz dwie szybkie kamery CMOS. Dzięki temu możliwy jest jednoczesny pomiar wszystkich trzech składowych pola prędkości przepływu w płaszczyźnie laserowej. Laboratorium jest również wyposażone w aparaturę do pomiaru parametrów gazów, w tym do pomiaru gęstości zapylenia (pomiar z podziałem na frakcje o różnych rozmiarach w zakresie od 10  nm do 32  um). Ponadto, Laboratorium jest wyposażone w generator funkcyjny i wzmacniacz wysokonapięciowy umożliwiające zasilanie różnych urządzeń niemal dowolnym typem wysokiego napięcia (w zakresie od -30  kV do +30  kV) oraz aparaturę do monitorowania parametrów elektrycznych.

Laboratorium umożliwia:

  • laserową wizualizację przepływów,
  • pomiar pól prędkości przepływu metodą 3C PIV,
  • frakcyjny pomiar koncentracji/liczby cząstek zawieszonych w gazie,
  • pomiar frakcyjnej skuteczności wychwytu cząstek przez filtry i inne urządzenia odpylające,
  • pomiar parametrów elektrycznych urządzeń zasilanych wysokim napięciem (np. elektrofiltrów).

2| Laboratorium materiałów funkcjonalnych

W Laboratorium Materiałów Funkcjonalnych będą prowadzone prace dotyczące wytwarzania i charakterystyki materiałów funkcjonalnych dedykowanych do zastosowania w urządzeniach do konwersji i magazynowania energii.

Laboratorium jest wyposażone w skaningowy mikroskop elektronowy, profilometr mechaniczny oraz wysokopróżniową napylarkę magnetronową.

Profilometr mechaniczny pozwala na powtarzalną i dokładną charakterystykę powierzchni, m.in. standardowy pomiar chropowatości oraz pomiary lokalnej wysokości.

Wysokopróżniowa napylarka magnetronowa wyposażona w pompę turbomolekularną pozwala na wytwarzania cienkich warstw z metali utleniających i nieutleniających oraz warstw tlenków metali (np. tlenek indu domieszkowany cyną) na wybranych podłożach. Wbudowana mikrowaga kwarcowa zapewnia precyzyjną kontrolę grubości napylanej warstwy.

Wyposażenie laboratorium pozwala na:

  • wysoko rozdzielcze obrazowanie powierzchni oraz przekroju materiałów przy wykorzystaniu skaningowej mikroskopii elektronowej,
  • wytwarzanie cienkich warstw z metali szlachetnych oraz oksydujących o ściśle określonej grubości,
  • charakterystykę warstw (grubość próbki do 50 mm): weryfikacja chropowatości powierzchni, wyznaczenie grubości, weryfikacja dokładności wykonania mikrourządzeń.

Wyposażenie laboratorium pozwala również na prowadzenie badań w innych dziedzinach nauki, gdzie nanomateriały, specyficzne przygotowanie próbki czy analiza powierzchni odgrywa bardzo ważną rolę.

3| Laboratorium systemów bezpieczeństwa

Laboratorium Systemów Bezpieczeństwa powstało we współpracy z Instytutem Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie. Dzięki połączeniu najnowocześniejszych urządzeń do wytwarzania przy użyciu metod przyrostowych i komplementarnej aparatury badawczej IPPT PAN będzie możliwe prowadzenie kompleksowych badań nad rozwiązaniami zwiększającymi bezpieczeństwo systemów energetycznych i transportowych.

Zespół Laboratorium posiada doświadczenie w modelowaniu i projektowaniu systemów diagnostyki konstrukcji, układów dyssypacji energii oraz profesjonalnych systemów elektronicznych do zastosowań przemysłowych.

W szczególności, w Laboratorium Systemów Bezpieczeństwa będą prowadzone prace badawcze związane z:

  • rozwojem systemów monitorowania stanu i prognozowania czasu życia konstrukcji (structural health monitoring – SHM) oraz metod badań nieniszczących infrastruktury energetycznej,
  • opracowaniem nowych rozwiązań dla pasywnych i adaptacyjnych systemów zabezpieczających konstrukcje przed obciążeniami dynamicznymi,
  • projektowaniem i wytwarzaniem elektronicznych urządzeń kontrolno-sterujących, pomiarowych i diagnostycznych,
  • modelowaniem i wytwarzaniem zaawansowanych technologicznie elementów konstrukcyjnych dla systemów energetycznych przy wykorzystaniu technik przyrostowych.

Laboratorium posiada wyposażenie pozwalające na profesjonalne projektowanie i wykonywanie zaawansowanych urządzeń elektronicznych, nanoszenie ścieżek i cienkich warstw materiałów na powierzchniach w trzech wymiarach przy wykorzystaniu technologii „Aerosol Jet Printing” oraz prowadzenie badań nad wytwarzaniem złożonych elementów metalowych przy użyciu techniki selektywnego spiekania laserowego.