Σχεδιασμός Ενεργειακά Αυτόνομης Οικιστικής
Εγκατάστασης σε μη Διασυνδεδεμένο Νησί

Νοταράς, Γεώργιος; Notaras, Georgios

dc.contributor.author	Νοταράς, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Notaras, Georgios	en
dc.date.accessioned	2023-02-02T07:17:45Z
dc.date.available	2023-02-02T07:17:45Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57032
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24730
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	Φωτοβολταϊκά	el
dc.subject	Αντλησιοταμίευση	el
dc.subject	Υδροστρόβιλος	el
dc.subject	Τεχνητός υγροβιότοπος	el
dc.subject	Rain water harvesting	en
dc.subject	Photovoltaics	en
dc.subject	Pumped storage	en
dc.subject	Hydro turbine	en
dc.subject	Artificial wetland	en
dc.subject	Συλλογή ομβρίων υδάτων	el
dc.title	Σχεδιασμός Ενεργειακά Αυτόνομης Οικιστικής Εγκατάστασης σε μη Διασυνδεδεμένο Νησί	el
dc.title	Energy Autonomous Residential Design Installation on a non-Interconnected Island	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενεργειακή Τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-11-04
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία διαστασιολογείται ένα μίγμα πράσινων τεχνολογιών, με σκοπό την δημιουργία ενός αυτάρκη και χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος οικισμού πενήντα κατοίκων. Ο οικισμός βρίσκεται σε λειτουργία μόνο κατά τη θερινή περίοδο δηλαδή τους μήνες (Ιούνιο-Αύγουστο) και η χωροθέτηση του γίνεται στα Αρμάθια Η. Ν. Κάσου, ένα μη διασυνδεδεμένο και ακατοίκητο νησί στο νοτιοανατολικό Αιγαίο. Η αυτοτέλεια του οικισμού αναφέρεται στην παραγωγή νερού καθώς και ηλεκτρικής ενέργειας για την κάλυψη των αναγκών του, με την αξιοποίηση ανανεώσιμών πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Η παραγωγή νερού στον οικισμό επιτυγχάνεται μέσω ενός συστήματος συλλογή ομβρίων, όπου το νερό συλλέγεται τους μήνες που δε λειτουργεί ο οικισμός από κατάλληλα διαμορφωμένες στέγες, πεζοδρόμια και δρόμους του οικισμού. Για τη διαστασιολόγηση του συστήματος συλλογή ομβρίων πάρθηκαν βροχομετρικά δεδομένα έντεκα ετών από τον μετεωρολογικό σταθμό της Ηρωικής Νήσου Κάσου. Υπολογίστηκε η καθαρή απορροή από της επιφάνειες περισυλλογής και διαστασιολογήθηκε η χωρητικότητα των κεντρικών δεξαμενών αποθήκευσης του νερού ώστε το έλλειμμα νερού στον οικισμό να είναι μηδενικό. Παρουσιάζεται επιπλέον η διαμόρφωση του υδραυλικού δικτιού (δεξαμενής- αντλιών- σωληνώσεων) μέσω του οποίου επιτυγχάνεται η αποθήκευσης του βρόχινου νερού. Τέλος παραθέτονται τα διαγράμματα κάλυψης της ζήτησης του οικισμού σε νερό καθώς και υπερχείλισης των κεντρικών δεξαμενών. To νερό της βροχής επεξεργάζεται με κατάλληλο τρόπο πριν την παροχέτευση του. Σύστημα αφαλάτωσης έχει προβλεφθεί στον οικισμό σε περίπτωση ανάγκης. Για την προαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας διαστασιολογέιται ένα φωτοβολταϊκό πάρκο καθώς και ένα σύστημα αντλησιοταμίευσης. Η διαστασιολόγηση του φωτοβολταϊκού πάρκου πραγματοποιήθηκε με συλλογή μηνιαίων τιμών ακτινοβολίας της περιοχή μελέτης. Το φωτοβολταϊκό πάρκο σχεδιάστηκε ώστε η παραγόμενη ενέργεια του ημερησίως να καλύπτει τις ανάγκες του οικισμού, αλλά και συγχρόνως να παροχετεύσει ενέργεια στο σύστημα αντλησιοταμίευσης ώστε κατά τη διάρκεια της νύχτας να καλύπτει εκείνο τις ζητήσεις του οικισμού. Το σύστημα αντλησιοταμίευσης διαστασιολογήθηκε ώστε ο ταμιευτήρας του να μπορεί να ανταπεξέλθει και σε περιπτώσεις όπου τα φωτοβολταικά αδυνατούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Επιπροσθέτως παρουσιάζονται μέθοδοι διαχείρισης υγρών και στερεών αποβλήτων οικολογικής μορφής. Σχετικά με την διαχείριση των υγρών αποβλήτων σχεδιάζεται ένα σύστημα τεχνητού Υγροβιότοπου κατακόρυφης υπό-επιφανειακής ροής, ενώ η διαχείριση των στερεών επιτυγχάνεται μέσω της ανακύκλωσης και της μεθόδου της κομποστοποίησης. Τέλος υπολογίστηκε με χονδρικό τρόπο το κόστος κάθε μονάδας ξεχωριστά προς τη σύγκριση των τεχνολογιών μεταξύ τους. Λέξεις κλειδιά: Συλλογή ομβρίων υδάτων, επεξεργασία ομβρίων, αντίστροφη ώσμωση, τεχνητός υγροβιότοπος, κομποστοποίηση, ανακύκλωση, φωτοβολταϊκά, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αντλησιοταμίευση, υδροστρόβιλος, γεννήτρια πετρελαίου.	el
heal.abstract	In this thesis a mix of green technologies (environmentally friendly) is being dimensionalized, so as to create a self-sufficient settlement of 50 residents with low ecological footprint. The settlement is in operation only during the summer months (June-August) and its positioning is at Armathia H.I. Kasos, a non-interconnected and uninhabited island in southeast Aegean. The autonomy of the island refers to the production of water, as well as electricity to meet the needs of the settlement by utilizing renewable energy sources (RES). Water production in the settlement is achieved through a rainwater harvesting system, where the water is collected during the months when the settlement is not operating from specially designed roofs, sidewalks and streets of the settlement. For the dimensioning of the rain collection system, eleven years of rainfall data were collected from the meteorological station of H.I. Kasos. The net runoff from the collection surfaces was calculated and the capacity of the central water storage tanks was dimensioned so that the water deficit in the settlement will be zeroed. Furthermore, the configuration of the hydraulic network (tank-pumps-pipes) through which the storage of rainwater is achieved is also presented. Finally, the diagrams for covering the settlement's water demand as well as the overflow of the central reservoirs are listed. Rainwater is treated in an appropriate way before being drained. A desalination system has been provided in the settlement in case of need. For the promotion of electricity, a photovoltaic park as well as a pumped storage system are dimensioned. The demensioning of the photovoltaic park was carried out by collecting monthly radiation values of the study area. The photovoltaic park was designed so that the energy produced during the day covers the needs of the settlement, and simultaneously it channels energy into the pumped storage system so that during the night it covers the demands of the settlement. The pumped-storage system was dimensioned so that its reservoir could cope even in cases where the photovoltaics are unable to produce electricity. In addition, liquid and solid waste management methods of ecological substance are presented. Regarding the management of liquid waste, an artificial wetland system of vertical sub-surface flow is planned, while the management of solids is achieved through recycling and the method of composting. To summarize, the cost of each unit was calculated roughly so as to compare the technology of each unit with each other. Keywords: Rain water harvesting, rainwater treatment, reverse osmosis, artificial wetland, composting, recycling, photovoltaics, electric cars, pumped storage, hydro turbine, petrol generator.	en
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία διαστασιολογείται ένα μίγμα πράσινων τεχνολογιών, με σκοπό την δημιουργία ενός αυτάρκη και χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος οικισμού πενήντα κατοίκων. Ο οικισμός βρίσκεται σε λειτουργία μόνο κατά τη θερινή περίοδο δηλαδή τους μήνες (Ιούνιο-Αύγουστο) και η χωροθέτηση του γίνεται στα Αρμάθια Η. Ν. Κάσου, ένα μη διασυνδεδεμένο και ακατοίκητο νησί στο νοτιοανατολικό Αιγαίο. Η αυτοτέλεια του οικισμού αναφέρεται στην παραγωγή νερού καθώς και ηλεκτρικής ενέργειας για την κάλυψη των αναγκών του, με την αξιοποίηση ανανεώσιμών πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Η παραγωγή νερού στον οικισμό επιτυγχάνεται μέσω ενός συστήματος συλλογή ομβρίων, όπου το νερό συλλέγεται τους μήνες που δε λειτουργεί ο οικισμός από κατάλληλα διαμορφωμένες στέγες, πεζοδρόμια και δρόμους του οικισμού. Για τη διαστασιολόγηση του συστήματος συλλογή ομβρίων πάρθηκαν βροχομετρικά δεδομένα έντεκα ετών από τον μετεωρολογικό σταθμό της Ηρωικής Νήσου Κάσου. Υπολογίστηκε η καθαρή απορροή από της επιφάνειες περισυλλογής και διαστασιολογήθηκε η χωρητικότητα των κεντρικών δεξαμενών αποθήκευσης του νερού ώστε το έλλειμμα νερού στον οικισμό να είναι μηδενικό. Παρουσιάζεται επιπλέον η διαμόρφωση του υδραυλικού δικτιού (δεξαμενής- αντλιών- σωληνώσεων) μέσω του οποίου επιτυγχάνεται η αποθήκευσης του βρόχινου νερού. Τέλος παραθέτονται τα διαγράμματα κάλυψης της ζήτησης του οικισμού σε νερό καθώς και υπερχείλισης των κεντρικών δεξαμενών. To νερό της βροχής επεξεργάζεται με κατάλληλο τρόπο πριν την παροχέτευση του. Σύστημα αφαλάτωσης έχει προβλεφθεί στον οικισμό σε περίπτωση ανάγκης. Για την προαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας διαστασιολογέιται ένα φωτοβολταϊκό πάρκο καθώς και ένα σύστημα αντλησιοταμίευσης. Η διαστασιολόγηση του φωτοβολταϊκού πάρκου πραγματοποιήθηκε με συλλογή μηνιαίων τιμών ακτινοβολίας της περιοχή μελέτης. Το φωτοβολταϊκό πάρκο σχεδιάστηκε ώστε η παραγόμενη ενέργεια του ημερησίως να καλύπτει τις ανάγκες του οικισμού, αλλά και συγχρόνως να παροχετεύσει ενέργεια στο σύστημα αντλησιοταμίευσης ώστε κατά τη διάρκεια της νύχτας να καλύπτει εκείνο τις ζητήσεις του οικισμού. Το σύστημα αντλησιοταμίευσης διαστασιολογήθηκε ώστε ο ταμιευτήρας του να μπορεί να ανταπεξέλθει και σε περιπτώσεις όπου τα φωτοβολταικά αδυνατούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Επιπροσθέτως παρουσιάζονται μέθοδοι διαχείρισης υγρών και στερεών αποβλήτων οικολογικής μορφής. Σχετικά με την διαχείριση των υγρών αποβλήτων σχεδιάζεται ένα σύστημα τεχνητού Υγροβιότοπου κατακόρυφης υπό-επιφανειακής ροής, ενώ η διαχείριση των στερεών επιτυγχάνεται μέσω της ανακύκλωσης και της μεθόδου της κομποστοποίησης. Τέλος υπολογίστηκε με χονδρικό τρόπο το κόστος κάθε μονάδας ξεχωριστά προς τη σύγκριση των τεχνολογιών μεταξύ τους. Λέξεις κλειδιά: Συλλογή ομβρίων υδάτων, επεξεργασία ομβρίων, αντίστροφη ώσμωση, τεχνητός υγροβιότοπος, κομποστοποίηση, ανακύκλωση, φωτοβολταϊκά, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αντλησιοταμίευση, υδροστρόβιλος, γεννήτρια πετρελαίου.	el
heal.advisorName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	174 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false