Projects

National

DIFFUSE – Difúzne svetlo v mestskom prostredí: nový model zohľadňujúci vlastnosti lokálnej atmosféry
Diffuse light in urban environment: A new model which embraces the optical properties of a local urban atmosphere
Program: VEGA
Project leader: Mgr. Kocifaj Miroslav, PhD.
Annotation: Mestské prostredie je na rozdiel od okolitej krajiny charakterizované vyššou úrovňou znečistenia prachovými a aerosólovými časticami. Zvýšený zákal vedie k prerozdeleniu svetelnej energie výrazne v prospech difúzneho svetla, čím sa menia aj podmienky dostupnosti denného svetla v budovách (najmä vo veľkomestách). Svetelné pomery v mestských zónach sú silne viazané na lokálne zdroje znečistenia a modulované prevládajúcimi atmosférickými pomermi v danom regióne. Vplyv miestnych zdrojov znečistenia (priemysel, doprava, pozemné konštrukčné práce a pod.) na difúzne svetlo v mestách nebol doposiaľ dostatočne kvantifikovaný, a aj preto doterajšie modely nedokázali dosiahnuť vyššiu presnosť v predpovediach uhlového rozloženia svetelnej energie v tej-ktorej lokalite. Cieľom projektu je vyvinúť úplne nový optický model mestskej atmosféry zohľadňujúci miestne pomery, ktorý bude aplikovateľný za ľubovoľných podmienok a súčasne bude dostatočne jednoduchý pre rutinné používanie odborníkmi zaoberajúcimi sa denným svetlom.
Duration: 1.1.2020 – 31.12.2023
SKYGLOW – Globálna charakterizácia svetelného znečistenia
Global Characterization of Skyglow
Program: APVV
Project leader: Mgr. Kocifaj Miroslav, PhD.
Annotation: Napriek progresu vo výskume tzv. svetelného znečistenia (SZ) boli všetky doterajšie teórie obmedzené na prípady homogénnych oblôh a šírenie svetla v zložitejších podmienkach tak zostalo doposiaľ nepreskúmané. Dôvodom bola nielen teoretická zložitosť, ale aj prosté očakávanie, že doterajšie teórie dokážu stále dostatočne presne predpovedať SZ. Výsledky najnovších meraní distribúcie a amplitúdy umelého svetla v noci (ALAN) sa však výrazne odlišujú od numerických predpovedí. Navyše, s narastajúcou koncentráciou aerosólu a účinkom viacnásobného rozptylu svetla sa charakter rozdielov stáva ešte komplikovanejším.Hranice teoretických možností a presnosť charakterizácie ALAN a SZ neboli doposiaľ prelomené, avšak potreba nového výskumu sa stáva stále urgentnejšou, pretože svojimi narastajúcimi negatívnymi vplyvmi na prostredie sa SZ a ALAN radia medzi najvypuklejšie problémy dneška. Projekt prinesie vôbec po prvý krát: 1) nové teoretické formulácie pre SZ v podmienkach nočnej atmosféry s ľubovoľnou konfiguráciou oblakov, 2) odhalenie spektrálnych a polarizačných efektov v rôznych častiach oblohy spôsobených rôznymi typmi oblakov a zákalom atmosféry, a 3) zistenie miery spolupôsobenia svetelných emisií a atmosféry na formovaní ALAN a SZ. Ako je preukázané v projekte, výsledky v prípade úspechu povedú k revolučnému rozvoju progresívnych metód identifikácie pozemných emisií z miest v celosvetovom meradle, čo má aj významné ekonomické dopady.Projekt má veľký potenciál otvoriť priestor pre doposiaľ neprebádanú oblasť vedy s významnými aplikáciami v svetelnej technike a teórii prenosu svetla, ku ktorým neexistuje adekvátna alternatíva a ktoré majú dopad aj na iné vedné odbory ako napr. astronómiu, diaľkový prieskum, fyziku a optiku aerosólov, ale aj urbanizmus a environmentalistiku, či biovedy. Inovatívny prístup môže viesť k získaniu principiálne nových poznatkov a vysvetliť niektoré anomálne polarizačné efekty v SZ a ich súvis s rôznymi zdrojmi svetla.
Duration: 1.7.2019 – 30.6.2023
Výskum energetickej účinnosti inovatívnych BIPV/T článkov chladených PCM technológiou.
The energy efficiency of an innovative BIPV/T-TE-PCM module with PCM passive cooling
Program: VEGA
Project leader: RNDr. Kómar Ladislav, PhD.
Annotation: Cieľom prezentovaného projektu je skúmanie využiteľnosti inovatívneho fotovoltického BIPV/T-TE-PCM článku (TE – termoelektrická, PCM – materiál s fázovou zmenou) integrovaného do fasády budovy, ktorý stále nie je spoľahlivo preskúmaný. Dôraz je kladený na hodnotenie prevádzkového výkonu navrhnutého článku za reálnych klimatických podmienok. Aplikácia komplexného fyzikálneho modelu si vyžaduje prepojenie energetickej simulácie budov s modelmi dostupnosti slnečného žiarenia. Integrácia PCM do fotovoltického článku má význam predovšetkým z hľadiska pasívneho chladenia panelu, ktorého účinnosť s narastajúcou teplotou klesá a tiež z dôvodu predĺženia jeho životnosti, keďže vplyvom teplotnej rozťažnosti môže dochádzať k mechanickému namáhaniu jednotlivých vrstiev článku. Navyše, energia uskladnená v PCM umožní jej využitie v ďalšej fáze, napr. na ohrev vody. Výstupy sa využijú na vyhodnotenie tepelného komfortu a spotreby energie smerom k zlepšeniu energetickej efektívnosti budov.
Duration: 1.1.2020 – 31.12.2023