Ενσωμάτωση ηλιακών θερμικών συλλεκτών αέρα στην πρόσοψη κτιρίου

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία έχει θέμα «Ενσωμάτωση ηλιακών θερμικών συλλεκτών αέρα στην πρόσοψη κτιρίου». Ο κύριος σκοπός της εργασίας αυτής, είναι η μελέτη της απόδοσης δύο ηλιακών θερμικών συλλεκτών αέρα που θα εγκατασταθούν στην πρόσοψη κτηρίου, οι οποίοι αποφασίστηκαν, σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν στα πλαίσια της παρούσας πτυχιακής εργασίας. Στα συγκεκριμένα συστήματα είναι πολλοί οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση τους, έτσι έγινε θερμική ανάλυση μέσα από την οποία μελετήθηκαν οι πιο σημαντικές παράμετροι και έγιναν εισηγήσεις για τρόπους βελτίωσής τους. Αρχικά, γίνεται μια εισαγωγή για την ηλιακή ενέργεια και τους λόγους που οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα στην ανάπτυξη και βελτίωση εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Έπειτα, γίνεται ιστορική αναδρομή και βιβλιογραφική ανασκόπηση, όπου αναφέρονται σε μελέτες που έγιναν μέχρι σήμερα και σχετίζονται με το θέμα της παρούσας πτυχιακής εργασίας. Ακολούθως, παρουσιάζονται οι διάφορες ιδέες που προέκυψαν μέσα από την μέθοδο «καταιγισμού ιδεών», καθώς επίσης και η αξιολόγηση τους με την μέθοδο Κόστους-Οφέλους για την επιλογή των τελικών ιδεών. Στη συνέχεια, γίνετε μελέτη για δημιουργία ενός υπολογιστικού μοντέλου θερμικής ανάλυσης που αντιπροσωπεύει τους δυο ηλιακούς συλλέκτες, το οποίο εισάχθηκε σε λογισμικό πρόγραμμα που δημιουργήθηκε στο λογισμικό φύλλο του προγράμματος «Microsoft Office Excel». Μέσω του προγράμματος αυτού, υπολογίσθηκαν τα βέλτιστα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των δυο συλλεκτών βάση των οποίων έγιναν τα κατασκευαστικά τους σχέδια με την βοήθεια του προγράμματος «solidworks». Ακολούθως, παρατίθενται όλα τα στάδια που ακολουθήθηκαν μέχρι την τελική τους κατασκευή. Επιπλέον, παρουσιάζονται όλα τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν κατά την διάρκεια των πειραμάτων, καθώς επίσης και η ακρίβεια του καθενός. Παράλληλα, γίνετε παρουσίαση της όλης πειραματικής διαδικασίας που ακολουθήθηκε και η καταγραφή όλων των αποτελεσμάτων για τους δυο ηλιακούς συλλέκτες. Τα πιο σημαντικά αποτελέσματα είναι ότι οι συλλέκτες λειτουργούν σε σχετικά ψηλή απόδοση της τάξης του 70% και η ποσότητα ωφέλιμης ενέργειας που συλλέγετε σε μία ημέρα είναι ίση με 333,07 MJ. Στο τέλος, έγινε μελέτη για εφαρμογή των δύο συλλεκτών σε μεγαλύτερο σύστημα και καταγράφηκαν σημαντικά σχόλια, βάση των αποτελεσμάτων της συγκεκριμένης μελέτης. Τελικά, παρατίθενται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εν λόγο πτυχιακή εργασία, καθώς επίσης και μερικές προοπτικές χρήσης των δυο ιδεών όσο αφορούν μελλοντικές εφαρμογές.