Εξοικονόμηση Ενέργειας με Εφαρμογή Ηλιοθερμικών Συστημάτων

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η ισχύουσα νομοθεσία σε ότι αφορά τη μελέτη θέρμανσης και πραγματοποιείται προσομοίωση με λογισμικό, του συστήματος ηλιοθερμίας (ηλιοθερμικό σύστημα) για αντικατάσταση υφιστάμενης εγκατάστασης θέρμανσης σε μία κατοικία. Στην εγκατάσταση χρησιμοποιούνται επίπεδοι συλλέκτες για τη συλλογή της ηλιακής ακτινοβολίας. Η συλλεγόμενη ενέργεια χρησιμεύει στην παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και στην υποβοήθηση του συστήματος θέρμανσης προκειμένου να καλυφθεί ένα ποσοστό του συνολικού φορτίου της κατοικίας. Η μελέτη γίνεται για να ελεγχθεί η αποδοτικότητα της ηλιακής εγκατάστασης και το ποσοστό εξοικονόμησης που μπορεί να επιτευχθεί. Στη συνέχεια πραγματοποιείται σύγκριση και ανάλυση της αποδοτικότητας του έργου σε σύγκριση με συμβατικές μορφές ενέργειας. Προκειμένου να καταστεί ολοκληρωμένη η εικόνα της εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας, παρουσιάζονται αναλυτικά στοιχεία. Συγκεκριμένα: • Το πρώτο κεφάλαιο αποτελείται από την εισαγωγή και την πραγματοποίηση αναφοράς, γενικά, στην ενεργειακή απόδοση κτιρίων, μέσα από το νομοθετικό ισχύον πλαίσιο της χώρας μας. Στη συνέχεια, υπάρχει εισαγωγή σε κάθε ενότητα από την οποία αποτελείται η παρούσα διπλωματική εργασία. • Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στη θέρμανση και τα συστήματα τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως στις υφιστάμενες ή στις νέες κατοικίες, όπως και στα καύσιμα που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία τους. • Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μία ανάλυση για την ηλιακή ενέργεια και υπολογίζονται οι διάφορες παράμετροι της ηλιακής ακτινοβολίας. • Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η δομή και ο τρόπος λειτουργίας των ηλιοθερμικών συστημάτων με κύρια αναφορά στα απλά συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας παραγωγής ζεστού νερού χρήσης και στα συστήματα υποβοήθησης στη θέρμανση (Συστήματα Combi). • Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο πραγματοποιείται υπολογισμός και προσομοίωση ενός ηλιοθερμικού συστήματος βεβιασμένης κυκλοφορίας για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και υποβοήθηση στη θέρμανση (Συστήματα Combi) σε κατοικία.

In the present thesis, first, is examined the Greek legislation, which refers to the study of heating systems and second, is taking place a simulation, with a software, of a solar-thermal system which is going to replace an existent thermal installation in a residential house. In the installation, are used flat plate collectors for the collection of solar radiation. The collected energy is used for the production of hot water and as an auxiliary heating system, in order to cover a percentage of the total load of the residential house. This study is placed, in order to be controlled the efficiency of thermal installation and the percentage of saving, which can be achieved. Afterwards, is becoming a comparison and analysis of the efficiency of the system in comparison with conventional means of energy. In order to having the total view of the exploitation of solar energy, a data analysis is following. Specifically: • The first chapter includes an introduction and an accomplishment of a report about generally in the energy efficiency of houses through the legislative framework which is in force in our country. Then, there is an introduction in every chapter of this thesis. • The second chapter is referring to the heat and the systems which are often being used, into existent or new residential homes, and to the fuels which these systems are using for their operation. • In the third chapter, is presented an analysis about solar energy and are calculated the different parameters of solar radiation. • In the fourth chapter, is presented analytically the structure and the operation way of solar-thermal systems, with main reference to simple systems of forced circulated systems of production hot water use and to the auxiliary heating systems (Combi systems). • Finally, in the fifth chapter, is made a computation and a simulation of a solarthermal of forced circulated system for hot water production and auxiliary in the resident’s heat (Combi systems).