Ανάπτυξη υπολογιστικού εργαλείου εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων οικιακών συστημάτων θέρμανσης και ψύξης

Λιανέρης, Γιώργος; Lianeris, Giorgos

dc.contributor.author	Λιανέρης, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Lianeris, Giorgos	en
dc.date.accessioned	2021-03-30T12:06:28Z
dc.date.available	2021-03-30T12:06:28Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53202
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20900
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	Life-Cycle assessment	en
dc.subject	Υπολογιστικό εργαλείο	el
dc.subject	Συστήματα θέρμανσης	el
dc.subject	Συστήματα ψύξης	el
dc.subject	Περιβαλλοντικές επιπτώσεις	el
dc.title	Ανάπτυξη υπολογιστικού εργαλείου εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων οικιακών συστημάτων θέρμανσης και ψύξης	el
dc.title	Development of assessment tool for environmental impact evaluations of residential heating and cooling systems	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-05
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε ένα υπολογιστικό εργαλείο, το οποίο επιτρέπει τον υπολογισμό των θερμικών και ψυκτικών φορτίων σε μια κατοικία ή εμπορικό κτήριο στην Αθήνα. Παράλληλα, υπολογίζει σημαντικές παραμέτρους για τέσσερα συστήματα θέρμανσης και ψύξης (λέβητα πετρελαίου, λέβητα φυσικού αερίου, αντλία θερμότητας και κλιματιστικά). Τέλος, διενεργεί μια συγκριτική περιβαλλοντική ανάλυση για τρία εξεταζόμενα σενάρια (λέβητας πετρελαίου - κλιματιστικά, λέβητας φυσικού αερίου - κλιματιστικά, αντλία θερμότητας – θερμοσίφωνας), κάνοντας χρήση μιας προσαρμοσμένης μεθόδου ανάλυσης κύκλου ζωής και της μεθόδου εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων ReCiPe 2016. Οι φάσεις του κύκλου ζωής που συμπεριλαμβάνονται στην ανάλυση είναι η εξόρυξη πρώτων υλών και κατασκευή των συστημάτων, η φάση της λειτουργίας και η διαχείριση των αποβλήτων μετά το πέρας της διάρκειας ζωής των συστημάτων. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις μελετώνται σε επίπεδο “midpoint” για τέσσερις κατηγορίες: κλιματική αλλαγή, εξάντληση πόρων μεταλλευμάτων, εξάντληση ορυκτών πόρων και τοξικότητα για την ανθρώπινη υγεία. Για την παρουσίαση της εφαρμογής, επιλέχθηκε ως κτήριο αναφοράς μια μονοκατοικία στην Αθήνα επιφάνειας 293m2. Επιπλέον, διενεργήθηκε πληθώρα μελετών περιπτώσεων με διαφορετικές παραδοχές σε κτήρια με διαφορετικά χαρακτηριστικά κελύφους και για τις ανακαινισμένες εκδοχές αυτών των κτηρίων. Σχεδόν σε όλα τα σενάρια ο συνδυασμός της αντλίας θερμότητας και του ηλεκτρικού θερμοσίφωνα παρουσιάζουν τον μικρότερο αντίκτυπο για τις κατηγορίες επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής και των ορυκτών πόρων, ενώ παρουσιάζουν αυξημένο αντίκτυπο στις κατηγορίες της τοξικότητας και των πόρων μεταλλευμάτων. Ωστόσο, καθώς οι θερμικές και ψυκτικές ανάγκες μειώνονται, οι διαφορές με τον συνδυασμό λέβητα φυσικού αερίου και κλιματιστικών μονάδων κρίνονται αμελητέες. O συνδυασμός λέβητα πετρελαίου και κλιματιστικών μονάδων δεν προτιμάται σε κανένα από τα εξεταζόμενα σενάρια, ανεξαρτήτως παραδοχών. Τέλος, προκύπτει το συμπέρασμα, για παλιά μη ανακαινισμένα κτήρια, η αντλία θερμότητας αποτελεί τη βέλτιστη επιλογή, ενώ για νέα ή ανακαινισμένα κτήρια, ο λέβητας φυσικού αερίου αποτελεί μια συνολικά καλύτερη επιλογή, καθώς παρουσιάζει πλεονεκτήματα έναντι της αντλίας θερμότητας κυρίως στην κατηγορία της τοξικότητας.	el
heal.abstract	In the current thesis, an application was developed, which allows the calculation of thermal and cooling loads in a residential or commercial building in Athens. At the same time, it calculates important parameters for four heating and cooling systems (oil boiler, gas boiler, heat pump and air conditioners). Finally, it performs a comparative environmental analysis for three examined scenarios (oil boiler - air conditioners, gas boiler - air conditioners, heat pump - water heater), using a customized life cycle analysis method and the 2016 ReCiPe method. The life cycle phases included in the analysis are the raw material extraction, the systems’ construction, operation of the systems and the waste management after the end of their life. Environmental impacts are studied at midpoint level for four categories: climate change, mineral resource scarcity, fossil resource scarcity, ecotoxicity and human toxicity. For the presentation of the application, a detached house in Athens with an area of 293m2 was selected as a case study. However, a multitude of studies with different assumptions was carried out in buildings with different shell characteristics and for the renovated versions of these buildings. In almost all scenarios, the combination of heat pump and electric water heater has the least impact on climate change and mineral scarcity impact categories, while increased impact on toxicity and mineral scarcity categories. However, as heating and cooling needs decrease, the differences with the combination of gas boiler and air conditioning units are considered negligible. Finally, the combination of oil boiler and air conditioning units is not preferred in any of the considered scenarios, regardless of assumptions.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Κακαράς, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false