Επιλογή συστημάτων κλιματισμού για την εξισορρόπηση ποιότητας εσωτερικού αέρα και ενεργειακής απόδοσης σε μη οικιστικά κτίρια σε υγρό αστικό περιβάλλον

Πανόπουλος, Γεώργιος; Panopoulos, Georgios

dc.contributor.author	Πανόπουλος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Panopoulos, Georgios	en
dc.date.accessioned	2025-10-01T08:29:08Z
dc.date.available	2025-10-01T08:29:08Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62581
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30277
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Κλιματισμός	el
dc.subject	Ενεργειακή Απόδοση	el
dc.subject	Αερισμός	el
dc.subject	Ποιότητα Εσωτερικού Αέρα	el
dc.subject	HVAC	en
dc.subject	IAQ	en
dc.subject	Indoor Air Quality	en
dc.subject	Ventilation	en
dc.title	Επιλογή συστημάτων κλιματισμού για την εξισορρόπηση ποιότητας εσωτερικού αέρα και ενεργειακής απόδοσης σε μη οικιστικά κτίρια σε υγρό αστικό περιβάλλον	el
dc.title	Selection of HVAC systems for balancing indoors air quality and energy efficiency in non-residential buildings in a humid urban environment	en
dc.contributor.department	Θερμότητας	el
heal.type	bachelorThesis	el
heal.classification	Κλιματισμός	el
heal.classification	HVAC	en
heal.language	el	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-02-22
heal.abstract	Η ποιότητα εσωτερικού αέρα και η ελαχιστοποίηση της καταναλισκόμενης ενέργειας των συστημάτων ενός κτιρίου, αποτελούν πρωταρχικές παραμέτρους κατά τον σχεδιασμό σύγχρονων εμπορικών κτιρίων, ιδιαιτέρως σε ότι αφορά στα συστήματα κλιματισμού. Η παρούσα μελέτη σκοπεύει στην εύρεση ενός συστήματος κλιματισμού, ικανού να διατηρεί συνθήκες υψηλής ποιότητας εσωτερικού αέρα με όσο το δυνατόν χαμηλότερο ενεργειακό κόστος, σε περιβάλλοντα με υψηλά επίπεδα υγρασίας και ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Για τους σκοπούς της μελέτης χρησιμοποιήθηκε ένα εικονικό κτίριο, τοποθετημένο στο Σαο Πάολο, πόλη η οποία αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα υγρού, αστικού κλίματος. Για το κτίριο αυτό εξετάστηκαν τρεις διαφορετικές διαμορφώσεις κλιματισμού: • Σύστημα δύο υδρόψυκτων ψυκτών, με δυνατότητες ανάκτησης θερμότητας. • Σύστημα ψύκτη απορρόφησης σε συνδυασμό με αερόψυκτο ψύκτη. • Σύστημα τριπαραγωγής με χρήση βιοαερίου. Κάθε διαμόρφωση αξιολογήθηκε υπό εννέα διαφορετικά σενάρια, συνδυάζοντας τρεις ρυθμούς αερισμού (100%, 130% και 160% των συνιστώμενων τιμών κατά ASHRAE 62.1 2016) με τρεις στρατηγικές φιλτραρίσματος (φίλτρα MERV 13, MERV 15 και HEPA) για την δημιουργία είκοσι επτά συνολικά σεναρίων. Το κτίριο και τα συστήματα του, μοντελοποιήθηκε στο λογισμικό ενεργειακής προσομοίωσης DesignBuilder με σκοπό την εκτίμηση της ενεργειακής κατανάλωσης κάθε εξεταζόμενου σεναρίου και την σύγκριση της με την αντίστοιχη κατανάλωση του κτιρίου αναφοράς κατά ASHRAE 90.1.2016. Ακολούθησε ανάλυση ορισμένων χώρων του κτιρίου στο λογισμικό CONTAM, υπό συνθήκες υψηλής ατμοσφαιρικής και ενδοκτιριακής ρύπανσης και με σκοπό την εκτίμηση της αποδοτικότητας κάθε συστήματος κλιματισμού, ώς προς την επίτευξη στόχων ποιότητας αέρα που προκύπτουν από τις οδηγίες σύγχρονων παγκόσμιων προτύπων. Η μελέτη υπέδειξε ώς πιο ενεργειακά αποδοτική, την διαμόρφωση κλιματισμού με δύο υδρόψυκτους ψύκτες με δυνατότητες ανάκτησης θερμότητα,ς η οποία πέτυχε μείωση της καταναλισκόμενης ενέργειας κατά 37,4% σε σύγκριση με το κτίριο αναφοράς. Σε συνδυασμό με παροχή νωπού αέρα 30% υψηλότερη από την συνιστώμενη κατα ASHRAE 62.1-2016 και χρήση φίλτρων MERV15 εντός των μονάδων αερισμού, το σύστημα αυτό βρέθηκε να είναι το πιο κατάλληλο για την επίτευξη ισορροπίας μεταξύ υψηλής ποιότητας εσωτερικού αέρα και χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, μπορούν να αποτελέσουν βοήθημα για μελετητές ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων, κατά τον σχεδιασμό συστημάτων κλιματισμού σε περιοχές με παρόμοιες κλιματικές συνθήκες, προωθώντας παράλληλα την χρήση λογισμικών προσομοίωσης για την εξατομικευμένη αντιμετώπιση κάθε περίπτωσης.	el
heal.abstract	Indoor air quality and minimizing building systems' energy consumption are primary parameters in the design of modern commercial buildings, particularly concerning HVAC systems. This study aims to identify an HVAC system capable of maintaining high indoor air quality conditions with the lowest possible energy cost in environments with high humidity levels and air pollution. For the purposes of this study, a virtual building was used, located in São Paulo, a city that represents a characteristic example of a humid, urban climate. Three different HVAC configurations were examined for this building: • Dual water-cooled chiller system with heat recovery capabilities • Absorption chiller system combined with an air-cooled chiller • Trigeneration system using biogas Each configuration was evaluated under nine different scenarios, combining three ventilation rates (100%, 130%, and 160% of ASHRAE 62.1-2016 recommended values) with three filtration strategies (MERV 13, MERV 15, and HEPA filters) to create twenty-seven total scenarios. The building and its systems were modeled in DesignBuilder energy simulation software to estimate the energy consumption of each examined scenario and compare it with the corresponding consumption of the baseline building according to ASHRAE 90.1.2016. This was followed by an analysis of selected building spaces in CONTAM software, under conditions of high atmospheric and indoor pollution, to evaluate each HVAC system's efficiency in achieving air quality targets derived from modern global standards' guidelines. The study identified the dual water-cooled chiller configuration with heat recovery capabilities as the most energy-efficient, achieving a 37.4% reduction in energy consumption compared to the reference building. Combined with fresh air supply 30% higher than recommended by ASHRAE 62.1-2016 and using MERV15 filters in the ventilation units, this system proved to be the most suitable for achieving optimal balance between high indoor air quality and low energy consumption. The results of this study can serve as a guide for mechanical engineering designers when designing HVAC systems in areas with similar climatic conditions, while promoting the use of simulation software for a customized approach to each case.	en
heal.advisorName	Koronaki, Irene
heal.committeeMemberName	Koronaki, Irene
heal.committeeMemberName	Tzivanidis, Christos
heal.committeeMemberName	Karellas, Sotirios
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.numberOfPages	102	el
heal.fullTextAvailability	false