Θέρμανση κτηρίου με ηλιακά υποβοηθούμενη αντλία θερμότητας με ψυκτικό μέσο διοξείδιο του άνθρακα

Λίβας, Γεώργιος; Livas, Georgios

dc.contributor.author	Λίβας, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Livas, Georgios	en
dc.date.accessioned	2022-01-20T09:28:35Z
dc.date.available	2022-01-20T09:28:35Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54379
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22077
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	Αντλία θερμότητας	el
dc.subject	Ηλιακά υποβοηθούμενη	el
dc.subject	Θέρμανση κτηρίου	el
dc.subject	Διοξείδιο του άνθρακα	el
dc.subject	Ανάκτηση θερμότητας	el
dc.subject	Heat pump	en
dc.subject	Solar assisted	en
dc.subject	Carbon dioxide	en
dc.subject	CO2	en
dc.subject	Space heating	en
dc.subject	Heat recovery	en
dc.subject	TRNSYS 18	en
dc.subject	Επίπεδος ηλιακός συλλέκτης	el
dc.subject	Flat plate collector	en
dc.title	Θέρμανση κτηρίου με ηλιακά υποβοηθούμενη αντλία θερμότητας με ψυκτικό μέσο διοξείδιο του άνθρακα	el
dc.title	Space heating using a solar assisted carbon dioxide heat pump	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλιακή ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-06-22
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η λειτουργία συστήματος θέρμανσης με αντλία θερμότητας αέρα-νερού και ψυκτικού μέσου διοξειδίου του άνθρακα υποβοηθούμενη από επίπεδους ηλιακούς συλλέκτες στο περιβάλλον προσομοίωσης TRNSYS 18. Η κατοικία βρίσκεται στην περιοχή της Αθήνας και στεγάζει οικογένεια τεσσάρων μελών. Η εγκατάσταση που μελετήθηκε καλύπτει της ανάγκες θέρμανσης της μονοκατοικίας διατηρώντας τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του κτηρίου μεταξύ 20 και 22 ℃, καθώς και της παροχής ζεστού νερού χρήσης των κατοίκων του οποίου η θερμοκρασία κυμαίνεται από 40 έως 45 ℃. Περιλαμβάνει εναλλάκτη ανάκτησης θερμότητας από το απορριπτόμενο στο περιβάλλον ρεύμα αέρα, για απόδοση της στο εισερχόμενο στο κτίριο ρεύμα φρέσκου αέρα. Επιπλέον βρέθηκε ο όγκος του δοχείου αποθήκευσης του νερού και της επιφάνειας των ηλιακών συλλεκτών για τα οποία η εγκατάσταση γίνεται οικονομικά πιο συμφέρουσα. Έπειτα διερευνήθηκε η επίπτωση της αύξησης του όγκου του δοχείου αποθήκευσης της εγκατάστασης στην συνολική κατανάλωση ενέργειας για την σεζόν θέρμανσης. Ακόμα βρέθηκε ότι η χρήση επίπεδων ηλιακών συλλεκτών βοηθά στη μείωση της κατανάλωσης της ηλεκτρικής ενέργειας κατά 45 % σε σχέση με την ίδια εγκατάσταση αλλά χωρίς ηλιακούς συλλέκτες. Επιπροσθέτως βρέθηκε ότι επιτυγχάνεται 19.1 % εξοικονόμιση ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση εναλλάκτη ανάκτησης θερμότητας. Συμπληρωματικά έγινε σύγκριση της εγκατάστασης με αντλία θερμότητας 𝐶��𝑂��2 με την ίδια εγκατάσταση αλλά με αντλία θερμότητας ψυκτικού 𝑅��410𝐴��. Διαπιστώθηκε ότι η τελευταία αν και καταναλώνει 13.6 % λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια καθίσταται περισσότερο επιβλαβής για το περιβάλλον λόγω της μεγάλης επίπτωσης που μπορεί να έχει διαρροή ψυκτικού 𝑅��410𝐴��. Η εγκατάσταση του συστήματος θέρμανσης με αντλία θερμότητας 𝐶��𝑂��2 βοηθά στη μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και στη μείωση των αέριων ρύπων για τις ανάγκες θέρμανσης των κτηρίων και αποτελεί μια φιλική προς το περιβάλλον λύση.	el
heal.abstract	This paper examines the operation of a heating system implemeting an air to water heat pump charged with carbon dioxide as a refrigerant, assisted by flat plate collectors for capturing solar energy, simulated in TRNSYS 18. The residential building is located in Athens and accommodates a family of four. This heating system covers the heating demand of the building, maintaining the temperature inside the building between 20 and 22℃. The system also provides hot water for the residence at a temperature between 40 and 45℃. The heating system includes an air heat recovery system feeding heat coming from the building’s exhaust air to the fresh air stream entering the building. Next the optimum volume of the storage tank and collector area was found so that the system achieves the minimum cost. The author also examines the influence of the storage tank volume on the total electricity consumption of the heating system. The use of the solar collector array helps reduce the total electricity by 45 % compared to the non-solar assisted system. The addition of a heat recovery system also reduces total electricity consumption by 19.1 %. The same heating system but using an 𝑅��410𝐴�� heat pump was compared with the initial solar assisted system implementing a 𝐶��𝑂��2 heat pump. The former consumes 13.6 % less electricity, but in case of a refrigerant leak it potentially causes more damage to the environment, because R410A has a greater global warming potential, compared with the system using a 𝐶��𝑂��2 heat pump. Consequently, the solar assisted system featuring a 𝐶��𝑂��2 heat pump helps reduce the electricity consumption and greenhouse gases making it an environmentally friendly heating system solution.	en
heal.advisorName	Τζιβανίδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Ρογδάκης, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Φούντη, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ηλιακής Τεχνικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	174 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false