HEAL DSpace

Μελέτη συστήματος αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας υπό τη μορφή θερμότητας (Carnot Battery)

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Καφεζής, Νικόλαος el
dc.contributor.author Kafezis, Nikolaos en
dc.date.accessioned 2022-10-27T10:57:00Z
dc.date.available 2022-10-27T10:57:00Z
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56026
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23724
dc.description Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας” el
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 Αποθήκευση ενέργειας el
dc.subject Energy storage en
dc.subject Ηλεκτρική ενέργεια el
dc.subject Electricity en
dc.subject Λανθάνουσα θερμότητα el
dc.subject Latent heat en
dc.subject Αντλία θερμότητας el
dc.subject Heat pump en
dc.subject Οργανικός κύκλος Rankine en
dc.subject Organic Rankine cycle en
dc.title Μελέτη συστήματος αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας υπό τη μορφή θερμότητας (Carnot Battery) el
dc.title Study of electricity storage system in the form of heat (Carnot Battery) en
heal.type masterThesis
heal.classification Αποθήκευση ενέργειας el
heal.classification Θερμοδυναμική el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2022-07-04
heal.abstract Στα πλαίσια της εκπόνησης της μεταπτυχιακής διατριβής, μελετάται σύστημα μπαταρίας Carnot για την αποθήκευση και αξιοποίηση της πλεονάζουσας, από ανανεώσιμες πηγές, ηλεκτρικής ενέργειας υπό τη μορφή θερμότητας. Το παραπάνω σύστημα υλοποιείται μέσω διάταξης αντιστρεπτής αντλίας θερμότητας – οργανικού κύκλου Rankine (Organic Rankine Cycle – ORC), χρησιμοποιώντας ως μέσο αποθήκευσης λανθάνουσας θερμότητας κατάλληλο υλικό αλλαγής φάσης (Phase Change Material – PCM). Η παρούσα διατριβή συνίσταται στην οικονομοτεχνική ανάλυση και διαστασιολόγηση του παραπάνω συστήματος για συγκεκριμένη εφαρμογή μικρής κλίμακας, χωρητικότητας 340 kWh αποθηκευμένης ενέργειας και ονομαστικής ηλεκτρικής ισχύος ORC 5 kW, διερευνώντας παράλληλα την αύξηση της ετήσιας απόδοσης (roundtrip efficiency) μέσω αξιοποίησης πλεονάζουσας θερμότητας (απορριπτόμενη θερμότητα, ηλιακή ενέργεια, κ.α.). Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί και η επιλογή, μέσω παραμετρικών μελετών, κατάλληλου εργαζόμενου μέσου και υλικού αποθήκευσης θερμότητας. Η μελέτη διενεργείται με τη χρήση μοντέλων σταθερής κατάστασης και αξιοποιώντας προφίλ διαθέσιμης ηλεκτρικής ισχύος και συσχετίσεων κόστους για τις διάφορες συνιστώσες του συστήματος. Το μελετώμενο σύστημα χαρακτηρίζεται από υψηλό Σταθμισμένο Κόστος Αποθήκευσης (Levelized Cost of Storage – LCOS) ίσο με 0,75 €/kWh, γεγονός που οφείλεται, κατά κύριο λόγο, στη μεγάλη συνεισφορά (ποσοστιαία) της μονάδας αποθήκευσης PCM στο κόστος του συστήματος, η οποία ισούται με 59% του συνολικού κόστους. el
heal.abstract In the context of the elaboration of the master thesis, a Carnot battery system is studied for the storage and utilization of the surplus renewable electricity, in the form of heat. The above system is implemented through a reversible heat pump – organic Rankine cycle (ORC) layout, using a suitable phase change material (PCM) as a latent heat storage medium. The present thesis consists of the economic-technical analysis and sizing of the above system for a specific small scale application, of 340 kWh capacity of stored energy and nominal electrical power of 5 kW, while investigating the increase of the annual efficiency (roundtrip efficiency) through utilization of excess heat (waste heat, solar energy, etc.). The objectιve of the study is also selecting, through parametric studies, suitable working medium and storage material. The study is carried out using steady state models and utilizing profiles of available electrical power and cost correlations for the various components of the system. The studied system is characterized by a high Levelized Cost of Storage (LCOS) equal to 0.75 €/kWh, which is mainly due to the large contribution (percentage) of the PCM storage unit to the system cost, the which equals 59% of the total cost. en
heal.advisorName Καρέλλας, Σωτήριος el
heal.advisorName Karellas, Sotirios en
heal.committeeMemberName Καρέλλας, Σωτήριος el
heal.committeeMemberName Karellas, Sotirios en
heal.committeeMemberName Κορωνάκη, Ειρήνη el
heal.committeeMemberName Koronaki, Irini en
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 110 σ. el
heal.fullTextAvailability false


Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Except where otherwise noted, this item's license is described as Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα