Βελτίωση της θερμικής απόδοσης παραβολικού ηλιακού συλλέκτη με χρήση νανοϋλικών

Γκίνης, Γεώργιος; Gkinis, Georgios

dc.contributor.author	Γκίνης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Gkinis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2016-10-12T07:55:16Z
dc.date.available	2016-10-12T07:55:16Z
dc.date.issued	2016-10-12
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43785
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13018
dc.rights	Default License
dc.subject	Νανοϋλικά	el
dc.subject	Ηλιακή ενέργεια	el
dc.subject	Παραβολικός συλλέκτης	el
dc.subject	Βελτίωση	el
dc.subject	Nanofluid	en
dc.subject	Solidworks	en
dc.subject	Solar energy	en
dc.subject	Compound	en
dc.subject	Collector	en
dc.title	Βελτίωση της θερμικής απόδοσης παραβολικού ηλιακού συλλέκτη με χρήση νανοϋλικών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Mechanical engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-06-30
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη σχεδίαση και προσομοίωση ενός συγκεντρωτικού ηλιακού συλλέκτη τύπου PTC, με τη βοήθεια του λογισμικού σχεδίασης και προσομοίωσης Solidworks. Αρχικά, στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται γενικά στοιχεία περί ηλιακής ενέργειας. Ακόμα, παρουσιάζονται τα περιβαλλοντικά προβλήματα που σχετίζονται με την ενέργεια που είναι η όξινη βροχή, η τρύπα του όζοντος και η παγκόσμια κλιματική αλλαγή. Επίσης, παρατίθενται ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας. Τέλος, γίνεται μία μικρή ιστορική αναδρομή στη χρήση της ηλιακής ενέργειας από τον άνθρωπο. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύονται η λειτουργία και οι ιδιότητες διάφορων ειδών ηλιακών συλλεκτών αρχικά χωρισμένοι σε δύο βασικές κατηγορίες, συγκεντρωτικούς και μη συγκεντρωτικούς. Οι μεν συγκεντρωτικοί χωρίζονται σε ηλιοστάτες, συλλέκτες Fresnel, παραβολικούς δίσκους και κοίλους παραβολικούς συλλέκτες και οι δε μη συγκεντρωτικοί χωρίζονται σε επίπεδους συλλέκτες, σύνθετους παραβολικούς συλλέκτες και συλλέκτες με σωλήνα κενού. Τέλος, δίνεται έμφαση στους συγκεντρωτικούς παραβολικούς συλλέκτες τύπου PTC που αποτελούν τη βάση της παρούσας εργασίας. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται πληροφορίες για τα νανοϋλικά. Γίνεται κατηγοριοποίηση των νανοϋλικών και παρουσιάζονται οι εξισώσεις που ορίζουν τις ιδιότητές τους όπως πυκνότητα, θερμοχωρητικότητα, θερμική αγωγιμότητα και ιξώδες. Επίσης, παρουσιάζονται τύποι για ενεργειακή και εξεργειακή ανάλυση καθώς και ανάλυση μεταφοράς θερμότητας του συλλέκτη. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται μία εισαγωγή στο Solidworks. Ακολούθως, αναφέρονται αναλυτικά τα βήματα του δισδιάστατου και του τρισδιάστατου σχεδιασμού του συγκεντρωτικού ηλιακού συλλέκτη τύπου PTC παραθέτοντας βήμα-βήμα τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τη σχεδίαση κάθε μιας συνιστώσας. Στο πέμπτο κεφάλαιο, περιλαμβάνεται το κομμάτι της προσομοίωσης. Χρησιμοποιούνται ως εργαζόμενο μέσο τα νανοϋλικά. Περιγράφεται η βασική ιδέα με την οποία προσεγγίζουμε το πρόβλημα και παράλληλα γίνονται οι απαραίτητες παραδοχές για την προσαρμογή του στο πρόγραμμα. Στο έκτο κεφάλαιο, παρατίθενται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μέσω πινάκων και διαγραμμάτων. Επίσης, παρουσιάζονται διάφορα θερμοκρασιακά πεδία του συλλέκτη. Τέλος, γίνεται οπτική βελτιστοποίηση του συλλέκτη. Στο έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τα αποτελέσματα της προσομοίωσης.	el
heal.abstract	The current thesis focuses on the planning and the simulation of a solar parabolic through collector, PTC type, by using Solidworks software. In the beginning, in chapter one, general data of solar energy are mentioned. Moreover, environmental problems that are related with energy are presented such as acid raid, greenhouse effect and global climate change. Some advantages and disadvantages are, also, listed. Finally, a chronology of the solar energy used by human is presented. In chapter two, the operation and the properties of different solar collectors are analyzed, divided in two basic categories, concentrating and non-concentrating collectors. Concentrating collectors are divided in central receivers, Fresnel collectors, parabolic dishes, parabolic through collectors and non-concentrating collectors are divided in flat plate collectors, stationary compound parabolic collectors, and evacuated tube collectors. Finally, emphasis is given to parabolic through collectors, PTC, that are the basis of this thesis. In chapter three, information about nanofluid is presented. A categorization takes place and the basic equations that define their properties such as density, heat capacity, thermal conductivity and mixture viscosity are presented. There are also presented some equations about energetic and exergetic analysis and about heat transfer analysis. In chapter four, an introduction at Solidworks software is done. Subsequently, the steps of the 2-D and 3-D planning of the solar collector, PTC type, are mentioned analytically quoting step-by-step the methodology that has been followed for the scheduling of each component. In chapter five, the simulation part is shown. Nanofluid is used as heat transfer fluid. The basic idea that the we reach problem is described and, at the same time, the necessary assumptions of its adjustment to Soldworks program are done. In chapter six, the results of the simulation are listed through tables and diagrams. Also, some temperature fields of the collector are presented. Finally, a visual optimization is done. In chapter seven, the final chapter, the conclusions that came out are presented.	en
heal.advisorName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος, Κίμων	el
heal.committeeMemberName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	116 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true