Οικονομοτεχνική και περιβαλλοντική ανάλυση συστήματος τριπαραγωγής σε κτίριο γραφείων

Παπαμακάριος, Νικόλαος; Papamakarios, Nikolaos

dc.contributor.author	Παπαμακάριος, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Papamakarios, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2020-10-04T18:53:19Z
dc.date.available	2020-10-04T18:53:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51267
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18965
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείρηση Ενέργειας”
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	Συμπαραγωγή	el
dc.subject	Θερμικά	en
dc.subject	Οικονομική μελέτη	el
dc.subject	Εκπομπές	el
dc.subject	Αειφορία	el
dc.subject	Cogeneration	en
dc.subject	Τhermal	en
dc.subject	Εconomical	en
dc.title	Οικονομοτεχνική και περιβαλλοντική ανάλυση συστήματος τριπαραγωγής σε κτίριο γραφείων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-09-30
heal.abstract	Στο πρώτο κεφάλαιο της ανάλυσής μας, επιχειρείται αρχικά μια σύντομη αναφορά στην κτιριακή κατάσταση που επικρατεί στη χώρα. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζονται στοιχεία για την ενεργειακή κατανάλωση των υπάρχοντων κτιρίων, όπως τα ποσοστά που δαπανούνται για κάθε μορφή ενέργειας και τα καύσιμα που χρησιμοποιούνται , από όπου διαφαίνεται η ενεργειακή σπατάλη στον τομέα αυτόν. Εν συνεχεία, παρουσιάζεται το νομοθετικό πλαίσιο που έχει θεσμοθετηθεί για την εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια, με σύντομη αναφορά στον ΚΕΝΑΚ, το οποίο υποχρεώνει από το 2021 όλα τα νέα κτίρια να είναι κτίρια “σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας” και να καλύπτουν τις ενεργειακές ανάγκες τους από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), ενώ για τα δημόσια κτίρια αυτό θα ισχύει από το 2019. Ακολουθεί η παρουσίαση των δομικών χαρακτηριστικών και χρήσεων του κτιρίου, πάνω στο οποίο θα πραγματοποιηθεί η ανάλυσή μας. Το πιο σημαντικό μέρος του κεφαλαίου αυτού, αφορά στον υπολογισμό των ηλεκτρικών, θερμικών και ψυκτικών αναγκών του κτιρίου για το έτος 2015. Οι ανάγκες αυτές, υπολογίστηκαν για κάθε ώρα της ημέρας και κάθε ημέρα του έτους, παρέχοντας μια βάση προσομοίωσης για την ανάλυση των σεναρίων που θα ακολουθήσουν. Στο δεύτερο κεφάλαιο, , η ανάλυση, για την ενεργειακή, περιβαλλοντική και οικονομική συμπεριφορά και απόδοση του κτιρίου, θα πραγματοποιηθεί βάσει της υπόθεσης πως, οι ενεργειακές ανάγκες του καλύπτονται μόνο, μέσω τροφοδότησης με ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο. Πιο συγκεκριμένα, τα θερμικά και ψυκτικά φορτία των χώρων, καλύπτονται μέσω της εγκατάστασης αντλιών θερμότητας ( στην οροφή του κτιρίου ) και μονάδων fan coil ( στο εσωτερικό του κάθε ορόφου ). Στην παρούσα ανάλυση, διάφορα άλλα ενεργειακά και τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης ( πχ. σωληνώσεις, απώλειες μεταφοράς λόγω σωληνώσεων της εγκατάστασης, κ.α. ) , δεν λαμβάνονται υπ΄όψιν. Υπολογίστηκε η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την ψύξη και θέρμανση του κτιρίου, για κάθε ώρα της ημέρας, για κάθε ημέρα, για ολόκληρο το έτος 2015 και το κόστος αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο, για τέσσερα διαφορετικά τιμολόγια της ΔΕΗ. Στο τρίτο κεφάλαιο, εξετάζουμε το σενάριο εγκατάστασης φωτοβολταϊκής συστοιχίας στη στέγη του κτιρίου. Η παραγόμενη ενέργεια από την συστοιχία αυτή, θα διοχετεύεται εξ΄ ολοκλήρου στο δίκτυο ηλεκτρισμού. Η εξυπηρέτηση των ηλεκτρικών, θερμικών και ψυκτικών φορτίων, θα πραγματοποιείται πάλι μέσω του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της ΔΕΗ, βάσει της ίδιας εγκατάστασης που εξετάστηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο. Κατά την τιμολόγηση , δεν θα υπάρχει συμψηφισμός της καταναλισκόμενης ενέργειας από το δίκτυο και της εγχεόμενης ενέργειας προς αυτό, μέσω της διαδικασίας Net Metering. Το κτίριο, δηλαδή, θα τιμολογείται βάσει της καταναλισκόμενης ενέργειας και θα αμείβεται ξεχωριστά για την εγχεόμενη στο δίκτυο. Υπολογίστηκε η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, για κάθε ώρα της ημέρας, μέσω του σχεδιαστικού-υπολογιστικού προγράμματος PVsyst 6.43 και τα έσοδα πώλησης της ενέργειας αυτής στο δίκτυο. Το τέταρτο κεφάλαιο, αποτελεί κύριο μέρος της ανάλυσής μας διότι εξετάζεται η περίπτωση εγκατάστασης στο κτίριο, συστήματος συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας, για την κάλυψη – κυρίως – των θερμικών αναγκών. Αρχικά, επιχειρείται μια σύντομη παρουσίαση των διάφορων σύγχρονων συστημάτων συμπαραγωγής και δίνεται περισσότερη έμφαση στο σύστημα μικροσυμπαραγωγής το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την ανάλυσή μας. Εν συνεχεία, παρουσιάζονται κάποιοι βασικοί δείκτες και σχέσεις υπολογισμού διαφόρων μεγεθών που αφορούν στην συμπαραγωγή και τα χαρακτηριστικά του συστήματος συμπαραγωγής-τριπαραγωγής με ψύκτη απορρόφησης που θα εγκατασταθεί . Υπολογίζεται η παραγωγή θερμότητας, ηλεκτρισμού και ψύξης του συστήματος, καθώς και η κατανάλωση καυσίμου για τον σκοπό αυτό. Στο πέμπτο κεφάλαιο ασχοληθήκαμε με διάφορους οικονομικούς όρους, οι οποίοι αφορούν το κάθε σενάριο εγκατάστασης ξεχωριστά. Η αποτίμηση των οικονομικών δεικτών της κάθε επένδυσης, θα μας καταδείξει μια διαφορετική διάσταση των εγκαταστάσεων, πέρα από την ενεργειακή και περιβαλλοντική. Η αποτίμηση των αποτελεσμάτων της οικονομικής ανάλυσης για κάθε σενάριο, θα πραγματοποιηθεί με βάση ένα σενάριο αναφοράς. Σε αυτό το σενάριο αναφοράς, η ικανοποίηση των ηλεκτρικών φορτίων θα πραγματοποιείται αποκλειστικά από το δίκτυο ηλεκτρισμού, αυτή των θερμικών αναγκών από λέβητα πετρελαίου και αυτή των ψυκτικών αναγκών από ψύκτη συμπίεσης. Παρουσιάστηκαν και περιγράφηκαν κάποιοι οικονομικοί όροι και διάφοροι οικονομικοί δείκτες όπως, καθαρή παρούσα αξία, απόδοση κεφαλαίου, λόγος οφέλους-κόστους, έντοκή περίοδος αποπληρωμής, κ.λ.π, για την αξιολόγηση όλων των σεναρίων εγκατάστασης. Η οικονομική ανάλυση, πραγματοποιήθηκε για κάθε σενάριο ξεχωριστά, με τα διάφορα συμπεράσματα να παρατίθενται στο τέλος του κεφαλαίου. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο που αφορά την ανάλυση των διαφόρων σεναρίων, επιχειρήθηκε να υπολογιστούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και πιο συγκεκριμένα οι ρύποι και οι εκπομπές που παράγονται κατά την παραγωγή και χρήση των διάφορων μορφών ενέργειας που αφορούν τα σενάρια της ανάλυσης. Στην συγκεκριμένη ανάλυση, υπολογίστηκαν οι εκπομπές CO2, SO2, NOX και ΡΜ ( αιωρούμενων σωματιδίων ), για κάθε περίπτωση εγκατάστασης ξεχωριστά και τα διάφορα συμπεράσματα παρατέθηκαν στο τέλος. Τέλος, το κεφάλαιο του επιλόγου, ακολουθεί ένα εκτενές παράρτημα πινάκων, όπου παρουσιάζονται τα λεπτομερή αποτελέσματα της ενεργειακής ανάλυσης-προσομοίωσης των διαφόρων σεναρίων, καθώς και τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τον σκοπό αυτό.	el
heal.abstract	This paper aims to present the implementation of a trigeneration system in a hypothetical office building, and to demonstrate the different-economic and environmental benefits thereof, than others.Initially, the specifications and features of the building are recorded, the various uses and the electrical, thermal and cooling loads required, every hour of the day for a whole year.It then shows the energy consumption and the cost of these, depending on the energy sources of the dwelling, for specific uses. Various scenarios for meeting the energy needs are: a) satisfy electrical, thermal and cooling loads using electricity exclusively from the network, b) satisfy electrical, thermal and cooling loads using electricity exclusively from the network and installing photovoltaic system on the roof of the building in order to sell the energy produced to the network, c) trigeneration system installation, to meet the electrical, thermal and cooling requirements of the building.For all of the above scenarios are presented in detail, installation and operating costs, and the economic and environmental benefits related to the last two scenarios.
heal.advisorName	Κακαράς, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	150 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true