Μελέτη εφαρμογών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Γεωθερμία) και παθητικών συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας για την ενεργειακή αναβάθμιση των κτιριακών εγκαταστάσεων της Σχολής Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ

Μουρατίδης, Θεοφάνης

dc.contributor.author	Μουρατίδης, Θεοφάνης	el
dc.date.accessioned	2021-03-12T06:57:19Z
dc.date.available	2021-03-12T06:57:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53039
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20737
dc.rights	Default License
dc.subject	Γεωθερμία	el
dc.subject	Εξοικονόμηση ενέργειας	el
dc.subject	Ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίων	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Παθητικά συστήματα	el
dc.subject	Energy saving	en
dc.subject	Passive systems	en
dc.subject	Energy upgrading of buildings	en
dc.subject	Geothermal heat pump	en
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.title	Μελέτη εφαρμογών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Γεωθερμία) και παθητικών συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας για την ενεργειακή αναβάθμιση των κτιριακών εγκαταστάσεων της Σχολής Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ	el
dc.contributor.department	Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.classification	Περιβάλλον	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-02
heal.abstract	Η Σχολή των Χημικών Μηχανικών Ε.Μ.Π. στεγάζεται στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου από τα μέσα της δεκαετίας του ’80. Όπως είναι λογικό, οι ανάγκες μιας Σχολής που προσπαθεί πάντα να προσαρμόζεται στις νέες συνθήκες, όλο και μεγαλώνουν. Η Α’ Φάση του κτιρίου, η οποία έχει παραμείνει ίδια από εκείνη την περίοδο, δεν συμβαδίζει με τις απαιτήσεις της σύγχρονης εποχής σχετικά με την ενεργειακή της κατάσταση. Κάποιες σποραδικές βελτιώσεις στα συστήματα ψύξης-θέρμανσης όλα αυτά τα χρόνια προφανώς και δεν αρκούν ώστε να αλλάξει το κτίριο τον ενεργειακό του χαρακτήρα. Η παρούσα διπλωματική αποτελεί μία εργασία που στοχεύει στη μελέτη εφαρμογών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και παθητικών συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας για την ενεργειακή αναβάθμιση των κτιριακών εγκαταστάσεων της Σχολής Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ. Έχουν ήδη προηγηθεί δύο εργασίες με τον ίδιο στόχο και αναλυτικότερα: • η μελέτη εφαρμογών ηλιακής θέρμανσης αέρα και παθητικών συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας από τον Μηνά Μπόρο • η μελέτη εφαρμογών τριπαραγωγής και παθητικών συστημάτων από τον Γιώργο Μπαλαμώτη. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε από κοινού μελέτη της ενεργειακής αποτίμησης της Σχολής στην υφιστάμενη κατάσταση και της αναβάθμισης του κτιριακού κελύφους της, με προσθήκη εξωτερικής θερμομόνωσης, αντικατάσταση κουφωμάτων, υαλοπινάκων και θυρών. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε μελέτη σκοπιμότητας για τη δημιουργία γεωθερμικού συστήματος, συγκρίνοντας το με συμβατικές τεχνολογίες, σύστημα καυστήρα λέβητα για θέρμανση και σύστημα συμπίεσης ατμών για ψύξη. Η αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων στο κέλυφος, αντικατοπτρίζεται στην πιθανή μείωση των θερμικών φορτίων κατά 28% και των ψυκτικών κατά 16%, οδηγώντας έτσι σε μείωση του συνολικού λειτουργικού κόστους περίπου 23%. Το υπολογιζόμενο κόστος για τη θερμική θωράκιση της Σχολής ανέρχεται σε περίπου 2 εκατ.€, το οποίο μπορεί να αποπληρωθεί σε μία περίοδο περίπου 23 χρόνων, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη πιθανές επιχορηγήσεις. Η ενεργειακή αναβάθμιση του κτιρίου με προσθήκη συστήματος ηλιακής θέρμανσης αέρα, που έχει μελετηθεί σε προηγούμενη περίοδο αναλυτικά σε άλλη εργασία (Μ. Μπόρος), ανεβάζει το συνολικό κόστος στα 2,25 εκατ.€ και τη περίοδο αποπληρωμής περίπου στα 25 χρόνια. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, βάση για τη μελέτη εφαρμογής ενός συστήματος γεωθερμίας, απετέλεσε το κτίριο της Σχολής μετά την ενεργειακή του αναβάθμιση και την εφαρμογή συστήματος Ηλιακής Θέρμανσης Αέρα. Με δεδομένες τις νέες αυτές βελτιωμένες ενεργειακές ανάγκες θέρμανσης/ψύξης, μελετήθηκε η εφαρμογή συστήματος γεωθερμίας και προέκυψε ότι το κόστος για μία μονάδα που καλύπτει το 63% των αναγκών σε ψύξη ανέρχεται σε 1,34 εκατ.€ και μπορεί να αποπληρωθεί, από τη μείωση του κόστους έναντι των συμβατικών συστημάτων ψύξης/θέρμανσης, σε 12 χρόνια χωρίς την ύπαρξη κάποιας επιδότησης για την εφαρμογή αυτή. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας και λαμβάνοντας υπόψιν και αυτά των δύο προηγούμενων εργασιών (Ενεργειακή θωράκιση κτιρίου και εφαρμογή συστημάτων Ηλιακής θέρμανσης άερα και Τριπαραγωγής) προκύπτει ότι μπορεί να εφαρμοστούν συνδυασμοί παθητικών ενεργειακών επεμβάσεις και ΑΠΕ που να οδηγούν σε ουσιαστική βελτίωση της ενεργειακής κατανάλωσης του κτιρίου, στην αναβάθμιση της άνεσης και της ποιότητας ζωής των χρηστών των εγκαταστάσεων της Σχολής, ή ακόμη και στην ενεργειακά ουδέτερη λειτουργία του (πράσινο κτίριο) με ενδεχόμενη προσθήκη πράσινων ταρατσών, επέκταση φωτοβολταϊκών πλαισίων κλπ.	el
heal.abstract	The School of Chemical Engineering NTUA has been housed at Zografou Campus since the 80’s. As is expected, the needs of a department which is always trying to adapt to new conditions are forever expanding. Phase A of the building has retained its original shell, and as expected, it does not comply with modern standards in regard to energy efficiency. Indeed, sporadic improvements to the building’s heating and cooling systems are not enough to change its efficiency rating. This dissertation aims at examining applications of renewable energy sources and passive energy efficiency techniques in order to better the efficiency rating of the chemical engineering department buildings. Also, two dissertations have been preceded with the same aim and specifically at studying: • Applications of Solar Air Heating and passive energy saving applications by Minas Boros • Trigeneration and passive energy saving applications by Georgios Balamotis In the present diploma thesis, initially, a joint study of the energy evaluation of the School in the current situation was carried out. Subsequently, a study was carried out on the shielding of its building shell, with the addition of external thermal insulation, replacement of windows and glazing and replacement of doors. Subsequently, a study was carried out on the implementation of a Geothermal Heat Pump system to meet the energy needs of the School. The effectiveness of these upgrades can be seen in the 28% and 16% reduction of energy loads regarding heating and cooling, respectively, and an overall operating cost reduction of 23%. The expected cost of these upgrades is 2 mil. €, with an expected payback period of 23 years; without including possible grants. With the addition of the solar air heating system, whose applications were examined in a different report (M. Boros), the total cost rises to 2.25 mil. €, with an payback period of 25 years. For this dissertation, the basis for the study of the application of a geothermal system was the departmental building after the energy upgrade, including the solar air heating system. With these upgrades taken into account, the application of a geothermal system was studied and it emerged that the cost for a unit, that covers 63% of cooling needs, is 1.34 mil. € and can be repaid, by reducing the annual cost compared to conventional system of heating and cooling, in 12 years without any subsidy for this application. By evaluating the results and considering those of the previous dissertations (energy shielding of the building and applications of solar air heating applications and trigeneration) it becomes evident that combinations of passive energy interventions and renewable energy can be applied. These will lead to essential improvements of the building’s energy consumption, they will upgrade the comfort and life-quality of the Department’s members and they can even eliminate the building’s energy costs (green building) with the addition of green roof-tops, expansion of PV etc.	en
heal.advisorName	Μαγουλάς, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσάς, Επαμεινώνδας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	162 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false