Ενεργειακή, εξεργειακή και τεχνοοικονομική σύγκριση τεχνολογιών θερμικής ψύξης από απορριπτόμενη θερμότητα

Τζιρίτας, Δημήτριος; Tziritas, Dimitrios

dc.contributor.author	Τζιρίτας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Tziritas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2017-09-05T07:44:02Z
dc.date.available	2017-09-05T07:44:02Z
dc.date.issued	2017-09-05
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45510
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14462
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας	el
dc.subject	Οργανικός κύκλος Rankine	el
dc.subject	Κύκλος ψύξης	el
dc.subject	Ψύκτης απορρόφησης	el
dc.subject	Ψύκτης προσρόφησης	el
dc.subject	Συμπίεσης ατμών	el
dc.subject	Συστήματα θερμικής ψύξης	el
dc.subject	Waste heat recovery	en
dc.subject	Organic Rankine Cycle	en
dc.subject	ORC-VCC	en
dc.subject	Ejector compression cycle	en
dc.subject	Absorption chiller	en
dc.subject	Adsorption chiller	en
dc.subject	Thermal cooling systems	en
dc.title	Ενεργειακή, εξεργειακή και τεχνοοικονομική σύγκριση τεχνολογιών θερμικής ψύξης από απορριπτόμενη θερμότητα	el
dc.title	Energetic, exergetic and techno-economic comparison of thermal cooling technologies powered by waste heat	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Θερμική ψύξη	el
heal.classification	Thermal cooling	en
heal.classification	Waste heat recovery	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-05
heal.abstract	Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και σύγκριση τεσσάρων τεχνολογιών θερμικής ψύξης από απορριπτόμενη θερμότητα. Στην εργασία έγινε ενεργειακή, εξεργειακή και οικονομική ανάλυση και σύγκριση των κύκλων. Οι τέσσερις τεχνολογίες που εξετάστηκαν είναι: οργανικός κύκλος Rankine συνδυασμένος με έναν ψύκτη μηχανικής συμπίεσης ατμών (ORC-VCC), ψύκτης συμπίεσης ατμών με ακροφύσιο (ECC), ψύκτης απορρόφησης και ψύκτης προσρόφησης. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική περιγραφή του κάθε εξεταζόμενου συστήματος. Αρχικά, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές λειτουργίας του κάθε συστήματος, τα πιο συνηθισμένα εργαζόμενα μέσα, κάποιες παραλλαγές του κύκλου και οι πιο βασικές εφαρμογές του. Tέλος γίνεται μια βιβλιογραφική ανασκόπηση κάθε συστήματος. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση της μοντελοποίησης του συστήματος. Για τους τρείς πρώτους ψύκτες, η μοντελοποίηση και ο τρόπος υπολογισμού των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων επεξηγείται αναλυτικά. Επίσης, οι βασικές παραδοχές, οι μεταβλητές και οι παράμετροι για την αξιολόγηση της απόδοσης αναφέρονται για κάθε περίπτωση. Για τον ψύκτη προσρόφησης, για τον οποίο δεν έγινε αναλυτική μοντελοποίηση, παρουσιάζονται τα δεδομένα που βρέθηκαν από κατασκευαστές και επεξηγείται ο τρόπος υπολογισμού των υπολοίπων μεγεθών. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των υπολογισμών. Αυτά είναι ο συντελεστής απόδοσης (COP), η παραγόμενη ψυκτική ισχύς και ο εξεργειακός βαθμός απόδοσης, για τα οποία παρουσιάζεται η διακύμανσή με την θερμοκρασία εισόδου του ζεστού νερού στον κύκλο. Τα αποτελέσματα δίνονται για τρείς διαφορετικές θερμοκρασίες εξόδου του ψυχόμενου νερού. Στη συνέχεια, γίνεται η σύγκριση μεταξύ των ψυκτών, ώστε να φανεί ποιος κύκλος μπορεί να επιτύχει την υψηλότερη απόδοση σε κάθε περίπτωση και για ποια θερμοκρασία. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η οικονομική ανάλυση των συστημάτων . Αρχικά, γίνεται μια εκτίμηση του κόστους επένδυσης και του κόστους συντήρησης και λειτουργίας κάθε συστήματος. Στη συνέχεια, μελετάται μια πιθανή επένδυση για κάθε σύστημα, η οποία αφορά στην υποκατάσταση της χρήσης συμβατικού ψύκτη συμπίεσης, με βάση την καθαρή παρούσα αξία, τον εσωτερικό συντελεστή απόδοσης και την περίοδο αποπληρωμής. Τέλος, στο κεφάλαιο πέντε, αναφέρονται τα συμπεράσματα της εργασίας και προτείνονται ιδέες για περαιτέρω μελέτη πάνω στο συγκεκριμένο θέμα.	el
heal.abstract	The objective of this thesis is to compare four basic technologies for thermal cooling production powered by waste heat. The comparison is made from an energy, exergy and economic point of view. The four technologies compared are the combined Organic Rankine Cycle (ORC)-Vapor Compression Cycle (VCC) system, Ejector Compression Cycle (ECC) system, absorption chiller and adsorption chiller. In the first chapter, a general description of each system is presented. More specifically, the principles of operation, the most usual working fluids, some usual configurations and the most common applications, as well as a literature review are presented. These justify the use of each system in that kind of application. In the second chapter, the modeling process is explained. For the three chillers, the analytical modeling and the process of calculating the thermodynamic values is explained, along with the most basic assumptions, the variables and the required outputs for each case. Finally, for the adsorption chiller, the acquired data from manufacturers are presented and the process of calculating the rest of the results is explained. In the third chapter, the results of the calculations are presented. First, the results for each chiller are presented and namely the variation of the Coefficient of Performance (COP), the cooling power and the exergetic efficiency of the chillers with the heat source inlet temperature. The results are given for three specific chilled water outlet temperatures. Then, a comparison among the chillers is made, to find out which chillers achieve the highest efficiency in each case and at which temperature value. In chapter four, an economic analysis is done. By estimating the investment and operational costs for each chiller, a possible investment to substitute the electrical powered cooling is evaluated, using the Net Present Value (NPV), the Internal Rate of Return (IRR) and the Payback Period (PBP) measures. Finally, in chapter five, the conclusions of this study are summarized, including some ideas for further study.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Κακαράς, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Χουντάλας, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	164 σ.	en
heal.fullTextAvailability	true