Μέθοδοι υπολογισμού και μοντελοποίησης φορτίων ψύξης και θέρμανσης σε κτίρια κατοικιών και τριτογενούς τομέα

Σβερώνη, Μαρία; Sveroni, Maria

dc.contributor.author	Σβερώνη, Μαρία	el
dc.contributor.author	Sveroni, Maria	en
dc.date.accessioned	2022-03-03T09:46:41Z
dc.date.available	2022-03-03T09:46:41Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54906
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22604
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	Φορτία	el
dc.subject	Ψύξη	el
dc.subject	Θέρμανση	el
dc.subject	Κτίρια	el
dc.subject	Μοντελοποίηση	el
dc.title	Μέθοδοι υπολογισμού και μοντελοποίησης φορτίων ψύξης και θέρμανσης σε κτίρια κατοικιών και τριτογενούς τομέα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κλιματισμός	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-11-16
heal.abstract	Ένα σημαντικό ποσοστό της παγκόσμιας ενεργεακής κατανάλωσης και έκλυσης ρύπων λαμβάνει χώρα στον κτιριακό τομέα, με το μεγαλύτερο μέρος αυτού να οφείλεται στις ανάγκες ψύξης και θέρμανσης των κτιρίων. Δεδομένης της ενεργειακής κρίσης και της κλιματικής αλλαγής, η εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια κρίνεται ως επιβεβλημένη. Απαραίτητες ενέργειες προς αυτή την κατεύθυνση, είναι αφενός ο βέλτιστος σχεδιασμός και κατασκευή των νέων κτιρίων και αφετέρου η ενεργειακή αναβάθμιση των υφιστάμενων κτιρίων με κατάλληλες παρεμβάσεις βελτίωσης της ενεργειακής τους απόδοσης. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση των βασικών παραγόντων που επηρεάζουν την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, τόσο για τις κατοικίες όσο και για τα κτίρια του τριτογενούς τομέα, η καταγραφή των μεθόδων υπολογισμού των συνιστωσών των ψυκτικών και θερμικών τους φορτίων, που αποτελεί προϋπόθεση για κάθε ενεργειακή μελέτη, η ανάδειξη της σημασίας της ενεργειακής μοντελοποίησης και της προσομοίωσης των κτιρίων, καθώς και η καθοδήγηση για τον σωστό σχεδιασμό των συστημάτων των αγωγών. Με βάση τις τεχνικές οδηγίες του ελληνικού κανονισμού (ΚΕΝΑΚ) και των προτύπων της ASHRAE και πάντα με στόχο την υψηλή ενεργειακή απόδοση και αειφορία των κτιρίων και την βελτιστοποίηση των συστημάτων θέρμανσης, εξαερισμού, κλιματισμού και ψύξης (ΗVAC&R), παρουσιάζονται εκτενώς οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων, οι συνιστώσες των ψυκτικών και θερμικών τους φορτίων, αναλύονται οι μέθοδοι υπολογισμού τους, όπως η μέθοδος θερμικού ισοζυγίου (HB), συντελεστή φορτίου (RLF) και χρονοσειρών ακτινοβολίας (RTS) και αγωγής (CTS), ενώ επίσης δίνονται πινακοποιημένες τιμές ενεργειακών καταναλώσεων και θερμικών κερδών από τα διάφορα στοιχεία και κυρίως καθοδηγητικά παραδείγματα αναλυτικών υπολογισμών για περιπτώσεις κτιρίων κατοικιών και τριτογενούς τομέα. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται μέθοδοι εκτίμησης της ενεργειακής κατανάλωσης, όπως οι μέθοδοι των βαθμοημερών και των συχνοτήτων θερμοκρασιών, και μέθοδοι μοντελοποίησης για τον βέλτιστο σχεδιασμό νέων κτιρίων και συστημάτων HVAC καθώς και για την αξιολόγηση, την αναβάθμιση και τον προγνωστικό έλεγχο των υφιστάμενων κτιρίων. Αναλύονται οι μέθοδοι μοντελοποίησης των θερμικών φορτίων των χώρων, όπως η μέθοδος ολικής συνάρτησης μεταφοράς δωματίου (CRTF), των συστημάτων χαμηλών ενεργειακών αναγκών, ενώ επίσης συγκεντρώνονται οι τεχνικές για τη βαθμονόμηση, επικύρωση και δοκιμή των μοντέλων με στόχο την εξασφάλιση της εγκυρότητας των υπολογισμών. Τέλος, περιλαμβάνεται αναλυτική καθοδήγηση, παραδείγματα και μέθοδοι, όπως οι μέθοδοι ίσης τριβής (EF) και ανάκτησης στατικής πίεσης (SR), για τον βέλτιστο σχεδιασμό και κατασκευή των συστημάτων των αγωγών στα κτίρια. Η παρούσα εργασία δύναται να αποτελέσει χρήσιμο οδηγό για κάθε ενεργειακό μελετητή, καθώς πέρα από την συγκέντρωση και μεθοδική παρουσίαση των απαραίτητων στοιχείων, περιλαμβάνει σχεδιαστικές προτάσεις και τρόπους αναβάθμισης και βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων.	el
heal.abstract	The building sector accounts for a significant percentage of global energy consumption and emissions, most of which is caused by the cooling and heating needs of buildings. In view of the energy crisis and climate change, energy conservation in buildings is of paramount importance. Both the optimal design and construction of new buildings and the energy retrofitting of existing buildings with the appropriate interventions that improve their energy efficiency, are necessary steps that must be taken. The aim of this thesis is to present the main factors that affect the energy performance of both residential and non-residential buildings, to document the methods of calculation for each component of their cooling and heating loads, which is necessary in any energy design, to highlight the importance of energy modeling and building simulation and, finally, to provide guidance on the proper duct system design. The main factors affecting the energy performance of buildings as well as the components of their cooling and thermal loads are thoroughly presented, based on the technical instructions of the Greek Energy Performance of Buildings Directive (ΚΕΝΑΚ) and ASHRAE standards, always aiming at high energy efficiency and sustainability of buildings and optimization of heating, ventilation, air-conditioning and refrigeration (HVAC&R) systems. Furthermore, a detailed analysis of load calculation methods is provided, such as the heat balance (HB), load factor (RLF), radiation time series (RTS) and conduction time series (CTS) methods, along with tabulated prices of energy use and heat gains from the various components. Most importantly, insightful examples of detailed calculations for both residential and non-residential buildings are included. In addition, common energy estimation methods are presented, such as the degree-day and bin methods, as well as modeling methods for either new building and system design optimization, model predictive control implementation or evaluation and retrofitting of existing buildings. Moreover, modeling methods of space thermal loads, as the total room transfer function (CRTF) method, and of low-energy systems are listed, as well as model calibration, validation and verification methods to ensure the calculation validity. Finally, detailed guidance is provided, along with examples and methods, such as the equal friction (EF) and static regain (SR) methods, for the optimal design and construction of duct systems in buildings. This work can be a useful guide for any energy designer, as it not only contains and methodically presents the necessary data, but also suggests design methods and ways to improve the energy efficiency of buildings.	en
heal.advisorName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.committeeMemberName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.committeeMemberName	Σαγιά, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Ρογδάκης, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	388 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false