Μοντελοποιήση και παραμετρική διερεύνηση της λειτουργίας αυτόνομου συστήματος αφαλάτωση τροφοδοτούμενου από ΑΠΕ

Νατούδη, Καλλιόπη; Natoudi, Kalliopi

dc.contributor.author	Νατούδη, Καλλιόπη	el
dc.contributor.author	Natoudi, Kalliopi	en
dc.date.accessioned	2017-11-27T12:07:45Z
dc.date.available	2017-11-27T12:07:45Z
dc.date.issued	2017-11-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45969
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7345
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείρηση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Αφαλάτωση	el
dc.subject	Αυτόνομο σύστημα	en
dc.subject	Ανεμογεννήτρια	el
dc.subject	Μπαταρίες	el
dc.subject	Έλεγχος κόστους	el
dc.subject	Desalination	en
dc.subject	Autonomous system	en
dc.subject	Wind turbine	en
dc.subject	Batteries	en
dc.subject	Cost control	en
dc.title	Μοντελοποιήση και παραμετρική διερεύνηση της λειτουργίας αυτόνομου συστήματος αφαλάτωση τροφοδοτούμενου από ΑΠΕ	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Electrical engineering--Museums	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85041675
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-09-19
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί ο σχεδιασμός ενός αυτόνομου συστήματος αφαλάτωσης που θα τροφοδοτείται αποκλειστικά από Α/Γ, η εφαρμογή του οποίου θα είναι ανεξάρτητη από την ύπαρξη δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, καθιστώντας έτσι δυνατή την εγκατάστασή του σε απομονωμένες περιοχές που αντιμετωπίζουν πρόβλημα στην κάλυψη των αναγκών πόσιμου νερού. Για τη λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος είναι απαραίτητη η χρήση μπαταριών για την αποθήκευση ενέργειας, αφενός για την παροχή αυτονομίας στη μονάδα αφαλάτωσης για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, σε περίπτωση που δεν επαρκεί η διαθέσιμη αιολική ενέργεια και αφετέρου για την εξομάλυνση των διαταραχών που μπορεί να προκληθούν από το συνδυασμό της χρονικά μεταβαλλόμενης αιολικής ενέργειας με τις απαιτήσεις σταθερής ισχύος της μονάδας αφαλάτωσης. Μία από τις συνεισφορές αυτής της διπλωματικής είναι η μοντελοποίηση της αρχιτεκτονικής του συστήματος αφαλάτωσης μεγάλης ισχύος. Υπό αυτό το μοντέλο, βασικός στόχος είναι ο σχεδιασμός του συστήματος ελέγχου του αυτόνομου συστήματος αφαλάτωσης με Α/Γ. Δομήθηκε, ως πρόβλημα βελτιστοποίησης, ο αλγόριθμος που ορίζει τη λειτουργία και τη διαχείριση του συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, στόχος του είναι ο προγραμματισμός ένταξης και αποσύνδεσης των επιμέρους συνιστωσών και η ρύθμιση της ισχύος τους, ώστε να επιτυγχάνεται σε μακροχρόνια βάση υψηλή παραγωγή νερού , υπό χαμηλό κόστος και με καλά χαρακτηριστικά λειτουργίας της μονάδας αφαλάτωσης. Η εξεταζόμενη διαχείριση των συνιστωσών αφορά τη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας, δίνοντας βαρύτητα στην τήρηση του ενεργειακού ισοζυγίου συστήματος. Αφού καταστρώθηκε το λογιστικό μοντέλο, πραγματοποιήθηκε ενεργειακή προσομοίωση της λειτουργίας του συστήματος με στόχο να διερευνηθούν οι στρατηγικές ελέγχου και να αναλυθούν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του και να εξεταστεί η επίδραση των διαφόρων παραμέτρων ελέγχου στο κόστος του παραγόμενου νερού.).Η εγκατάσταση ενός αυτόνομου συστήματος προϋποθέτει την διερεύνηση ορισμένων παραμέτρων, οι βασικότερες εκ των οποίων είναι η επιλογή της/των Α/Γ, της μονάδας αφαλάτωσης και των μπαταριών. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής έγινε προσπάθεια βέλτιστης διαστασιολόγησης των ανωτέρων συνιστωσών με βάση τις τεχνολογίες της αγοράς, με στόχο την παραγωγή της απαιτούμενης ποσότητας νερού για την κάλυψη των αναγκών, λαμβάνοντας υπόψη την οικονομικότητα (κόστος επένδυσης και λειτουργικό κόστος) αλλά και την αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος.	el
heal.abstract	This master thesis studies the design of an autonomous desalination system, which is powered exclusively from a wind turbine and is independent form the public electrical grid. Such a system can be installed in remote regions , which usually also have water access problems . Batteries are essential fo r this system to function for two reasons: i) they offer desalination unit autonomy for a certain time when wind energy is not total available and ii) they can limit the effect caused by the combination of the time - varying wind energy and constant power demands of the desalination unit. One of the contributions of this thesis is the model of a large scale desalination system architecture. Under this model, the basic goal of this thesis is to design the control algorithm of the stand - alone desalination uni t. The later is modeled as the solution to an optimization problem. More specifically, it decides when the components of the system function are connected (or are disconnected) and also regulates their power while trying to keep the long - term water produ ction high, with low cost and good operating performance of the desalination unit. The examined system 's components management is with respect to the steady - state operation and gives weight to satisfying the system 's power balance. After building the model we perform simulation of the system' s operation to analyze the performance and examine the influence of several control parameters to the water production cost. The installation of such an autonomous system requires the careful selection of design p arameters, such as the wind turbine, the desalination plant and the batteries. In this thesis, we search for optimal dimensioning of the above parameters, based on the technology available in the market, to meet the water demand under two criteria: i) econ omical cost (investment and operational cost) ii) reliable performa nce.	en
heal.advisorName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true