Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

«Ηλιακά Παθητικά Συστήματα – Εξοικονόμηση Ενέργειας» Δημοβέλης Πέτρος Καθηγητής Πληροφορικής MsC στη Διαχείριση Έργων και Προγραμμάτων Δημοβέλης Πέτρος1.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "«Ηλιακά Παθητικά Συστήματα – Εξοικονόμηση Ενέργειας» Δημοβέλης Πέτρος Καθηγητής Πληροφορικής MsC στη Διαχείριση Έργων και Προγραμμάτων Δημοβέλης Πέτρος1."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 «Ηλιακά Παθητικά Συστήματα – Εξοικονόμηση Ενέργειας» Δημοβέλης Πέτρος Καθηγητής Πληροφορικής MsC στη Διαχείριση Έργων και Προγραμμάτων Δημοβέλης Πέτρος1

2 ΗΛΙΟΣ ΑΠΕΡΙΟΡΙΣΤΗ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Η ηλιακή ενέργεια είναι μία ασφαλής και μη ρυπογόνος μορφή ενέργειας. Η μέση ημερήσια ενέργεια που δίνεται από τον ήλιο στην Ελλάδα (περιοχή Λάρισας) είναι περίπου 1500 KWh/m² ετησίως. Δημοβέλης Πέτρος2

3 3

4 Εφαρμογές Ηλιακής Ενέργειας Η Ηλιακή Ενέργεια χρησιμοποιείται σήμερα κυρίως για θέρμανση ή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η χρησιμοποίηση του ήλιου ως πηγή θερμότητας δεν είναι νέα ανακάλυψη. Δημοβέλης Πέτρος4

5 Ταξινόμηση της εκμετάλλευσης της Ηλιακής Ενέργειας  Η άμεση εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας περιλαμβάνει μόνο μία μετατροπή σε χρήσιμη μορφή ενέργειας  Η έμμεση εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας περιλαμβάνει περισσότερες από μία μετατροπές μέχρι να φτάσει σε μια χρήσιμη μορφή. Δημοβέλης Πέτρος5

6 Ταξινόμηση Ηλιακών Συστημάτων  Τα παθητικά ηλιακά συστήματα, που είναι κομμάτια του ίδιου του κτιρίου (δομικά στοιχεία), κατάλληλα σχεδιασμένα και συνδυασμένα μεταξύ τους χωρίς τη κατανάλωση άλλης μορφής ενέργειας.  Ενεργητικά Ηλιακά Συστήματα. Όταν καταναλώνουμε και άλλη μορφή ενέργειας για να εκμεταλευτούμε την ηλιακή Δημοβέλης Πέτρος6

7 Παθητικά Ηλιακά Συστήματα  Παράθυρα σε συνδυασμό με κατάλληλη θερμική μάζα.  Ηλιακοί τοίχοι (τοίχος TROMBE)  Θερμοκήπια (ηλιακοί χώροι)  Ηλιακά αίθρια Δημοβέλης Πέτρος7

8 Προστασία από την ηλιακή ακτινοβόλία Κατά την θερινή περίοδο η βλάστηση είναι πυκνή, οπότε: -> εμποδίζεται η μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας στο κτήριο (15%-30%). -> αυξάνεται η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας από το δέντρο (70%-85%). Άρα, το κτήριο παραμένει δροσερό και το δέντρο λαμβάνει την θερμότητα του Ηλίου που χρειάζεται. Δημοβέλης Πέτρος8

9 Κατά την χειμερινή περίοδο η βλάστηση είναι αραιή, οπότε: -> αυξάνεται η εκάστοτε μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας στο κτήριο (55%-65%). -> μειώνεται η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας από το δέντρο (35%-45%). Άρα, το κτήριο εκμεταλλεύεται την όποια θερμότητα επικρατεί τον χειμώνα και το (χωρίς βλάστηση) δέντρο δεν λαμβάνει την θερμότητα του Ηλίου που δεν χρειάζεται, καθώς δεν είναι αναγκαία. Δημοβέλης Πέτρος9

10 Απόσταση φύτευσης από το κτήριο Προτεινόμενα ύψη φύτευσης, αναλόγως με την απόσταση, για νότιο προσανατολισμό. Δημοβέλης Πέτρος10

11 Σκίαση Δημοβέλης Πέτρος11

12 Τα αίθρια μπορεί να έχουν εξ΄ ολοκλήρου γυάλινη οροφή ή να φέρουν παράθυρα οροφής ή και να συνδυάζουν γυάλινη οροφή και κατακόρυφα παράθυρα. Τα αίθρια Δημοβέλης Πέτρος12

13 Όταν τα εσωτερικά αίθρια είναι πολύ μικρά για να είναι χρήσιμοι εκμεταλλεύσιμοι χώροι, μετατρέπονται σε στενούς φωταγωγούς, που φέρνουν το φως βαθιά και πολλές φορές και την ηλιακή ακτινοβολία στον εσωτερικό χώρο. Με τις διαδοχικές ανακλάσεις ικανοποιητική ποσότητα φυσικού φωτός μπορεί να φτάσει στους χαμηλούς ορόφους. Δημοβέλης Πέτρος13

14 επιτρέπουν το φωτισμό των χώρων από ψηλά. Ανοίγματα οροφής επιτρέπουν την εισχώρηση μεγαλύτερης ποσότητας φυσικού φωτός Ο φωτισμός κατανέμεται ομοιόμορφα στο χώρο παρέχοντας καλύτερες οπτικές συνθήκες. Δημοβέλης Πέτρος14

15 Διάφορες διατάξεις ανοιγμάτων οροφής Δημοβέλης Πέτρος15

16 Αίθριο Δημοβέλης Πέτρος16

17 Φυτεμένες στέγες Δημοβέλης Πέτρος17

18 Δημοβέλης Πέτρος18

19 Τα είδη Δημοβέλης Πέτρος19

20  Απομακρύνεται η θερμότητα από το κτίριο προς το εξωτερικό περιβάλλον, όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες το επιτρέπουν.  Απομακρύνεται η αποθηκευμένη θερμότητα από τα δομικά στοιχεία του κτιρίου (όταν αυτά αποτελούνται από επαρκή θερμική μάζα).  Απομακρύνεται θερμότητα από το ανθρώπινο σώμα, με αποτέλεσμα την αύξηση του επιπέδου θερμικής άνεσης ενός χώρου, ακόμα και σε σχετικά ψηλές θερμοκρασίες Δημοβέλης Πέτρος20

21 Δημοβέλης Πέτρος21

22 Ηλιακοί Τοίχοι (Τrombe-Michel)  Ένας ηλιακός τοίχος ή αλλιώς τοίχος μάζας ή τοίχος Trombe, αποτελείτε από μια μαύρη επιφάνεια (αρχιτεκτονικός τοίχος) η οποία καλύπτεται εξωτερικά με ένα πλαίσιο γυαλιού, αφήνοντας ένα μικρό διάκενο μεταξύ των υαλοπινάκων και του τοίχου. Δημοβέλης Πέτρος22

23 Ο προβληματισμός Τα δημόσια κτίρια είναι ενεργοβόρα και λειτουργούν κυρίως την ημέρα. 1. Μπορεί να μετασχηματιστεί ένας απλός τοίχος σε τοίχο Trombe-Michel; 2. Λειτουργεί; 3. Εξοικονομεί; Δημοβέλης Πέτρος23

24 "ΠΡΟΣΑΡΤΗΣΗ ΠΑΘΗΤΙΚΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (ΗΛΙΑΚΟΣ ΤΟΙΧΟΣ) ΚΑΙ ΚΑΤΑΛΛΗΛΕΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΣΕ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΑΙΘΟΥΣΑ ΣΧΟΛΕΙΟΥ. ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ." ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΠΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ "ΤΕΧΝΟΜΑΘΕΙΑ ΙV" ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΕΊΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΕΝΙΑΙΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΥΡΓΕΤΟΥ ΣΕ ΣΥΝΕΡΓΑΣΊΑ ΜΕ ΤΟ 6ο ΕΝΙΑΙΟ ΛΥΚΕΙΟ ΛΑΡΙΣΑΣ Δημοβέλης Πέτρος24

25 Το κτίριο Αίθουσα του Λυκείου Πυργετού Δημοβέλης Πέτρος25

26 Αρχή Λειτουργίας Δημοβέλης Πέτρος26

27 Αρχή Λειτουργίας  Λειτουργία το χειμώνα όταν η θερμοκρασία στο εσωτερικό του τοίχου είναι μικρότερη των 24 ο C Δημοβέλης Πέτρος27

28 Αρχή Λειτουργίας  Λειτουργία το χειμώνα και όταν η θερμοκρασία στο εσωτερικό του τοίχου είναι μεγαλύτερη των 22ο C Δημοβέλης Πέτρος28

29 Αρχή Λειτουργίας  Λειτουργία του τοίχου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού Δημοβέλης Πέτρος29

30 Εφαρμογή τοίχου Trombe στο Ενιαίο Λύκειο Πυργετού  Η εξωτερική νότια πλευρά της αίθουσας Δημοβέλης Πέτρος30

31 Εφαρμογή τοίχου Trombe στο Ενιαίο Λύκειο Πυργετού  Η εσωτερική νότια πλευρά της αίθουσας Δημοβέλης Πέτρος31

32 Εφαρμογή τοίχου Trombe στο Ενιαίο Λύκειο Πυργετού  Τα υλικά. κλειστό ανοικτό Δημοβέλης Πέτρος32

33 Λειτουργία Δεκέμβριος 2004 Δημοβέλης Πέτρος33

34 Ιανουάριος Δημοβέλης Πέτρος34

35 1 2 3 Δημοβέλης Πέτρος35

36 Προσδοκίες  Περιμέναμε η διαφορά της θερμοκρασίας να έχει την παρακάτω μορφή: 1 2 μπλε γραμμή η Θερμοκρασία της αίθουσας με τον τοίχο TROMPE  Ο τοίχος θα λειτουργούσε μόνο κατά τη διάρκεια της ενισχυτικής διδασκαλίας με σκοπό την θερμική άνεση εκείνες τις ώρες. Δημοβέλης Πέτρος36

37 Προβλήματα  Υπήρχε η αίσθηση ότι το σύστημα φέρνει κρύο αέρα στην αίθουσα.  Λάθος μετρήσεις περίπου 8:00 το πρωί Δημοβέλης Πέτρος37

38 Αιτίες – Ενέργειες Επίλυσης  Ο αισθητήρας που άνοιγε τα διαφράγματα ήταν ρυθμισμένος για ON στους 19 o C και OFF στους 18 ο C. Αλλαγή σε 22oC για ΟΝ και 20οC για OFF. Λύθηκε.  Κατά την ανατολή του ηλίου το φως πέφτει πάνω στα αισθητήρια. Δεν λύθηκε. Δημοβέλης Πέτρος38

39 Λειτουργία Άνοιξη - Καλοκαίρι  Πως συμπεριφέρεται το σύστημα όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει; Δημοβέλης Πέτρος39

40 Απρίλιος Δημοβέλης Πέτρος40

41 Απρίλιος Δημοβέλης Πέτρος41

42 Αποτελέσματα Οι προσδοκίες μας ΔΕΝ επαληθεύτηκαν. Το σύστημα ΔΕΝ απέδωσε αυτά που περιμέναμε. Η απόδοση του συστήματος ήταν ΠΟΛΥ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ και από τις ποιο αισιόδοξες προβλέψεις μας. Δημοβέλης Πέτρος42

43 Παρατηρήσεις στην αίθουσα κατά την διάρκεια του ΧΕΙΜΩΝΑ  Η θερμοκρασία αυξήθηκε πάνω από 5 ο C σε σχέση με προηγούμενες χρονιές.  Η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία είναι μεγαλύτερη από ότι με κίνηση αέρα.  Λειτουργία του συστήματος και το βράδυ.  Θερμική άνεση σε όλη τη διάρκεια του χειμώνα. Δημοβέλης Πέτρος43

44 Παρατηρήσεις στην αίθουσα κατά την διάρκεια του ΚΑΛΟΚΑΙΡΙΟΥ  Οι θερμοκρασίες αντεστράφησαν.  Η κάτω αίθουσα ήταν κατά 2 βαθμούς μικρότερη από την επάνω.  Πλησιάζοντας τον τοίχο TROMBE ήταν αισθητή θερμική ακτινοβολία. Δημοβέλης Πέτρος44

45 Προτεινόμενες λύσεις Καλοκαίρι Σκίαση του τοίχου είτε με  ρολό εσωτερικά του τοίχου  πρόβολο 1,2μ Δημοβέλης Πέτρος45

46 Οικονομικά στοιχεία Κόστος κατασκευής Εξοικονόμηση 800,00 € / έτος περιγραφή ειδώνποσό ΕΡΜΑΡΙΟ, ΜΙΚΡΟΫΛΙΚΆ, ΚΑΛΩΔΙΑ ΕΠΕΤΚΑΣΗΣ 315,33 Χρώματα150,00 ΠΟΛΥΦΥΛΛΑ ΔΙΑΦΡΑΓΜΑΤΑ ΠΕΡΣΙΔΕΣ343,38 ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΖΑΜΑΡΙΑΣ (Plexiglas) 439,12 ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΖΑΜΑΡΙΑΣ (γαλβανισμένοι σιδηροδοκοί) 322,00 ΚΑΤΑΣΚΕΥΉ –ΤΟΠΟΘΈΤΗΣΗ ΤΖΑΜΑΡΙΑΣ 590,00 ΣΥΝΟΛΟ2160,03 Δημοβέλης Πέτρος46

47 Εκπομπές CO 2  Για τον υπολογισμό των εκπομπών CO2 από ένα καύσιμο πρέπει να πολλαπλασιαστούν το περιεχόμενο άνθρακα του καυσίμου με την αναλογία του μοριακού βάρους του CO2 (44) με το μοριακό βάρος του άνθρακα 12 -> 44/12 = 3.7  q CO2 = c f / h f C CO2 /C m (1) ΌΠΟΥ  q CO2 = specific CO 2 emission (CO 2 /kWh)  c f = specific carbon content in the fuel (kg C /kg fuel )  h f = specific energy content (kWh/kg fuel )  C m = specific mass Carbon (kg/mol Carbon)  C CO2 = specific mass Carbon Dioxide (kg/mol CO 2 ) Δημοβέλης Πέτρος47

48 Fuel Specific Carbon Content (kg C /kg fuel ) Specific Energy Content (kWh/kg fuel ) Specific CO 2 Emission (kg CO2 /kg fuel ) Specific CO 2 Emission (kg CO2 /kWh) Coal Gasoline Light Oil Diesel LPG - Liquid Petroleum Gas Natural Gas, Methane Crude Oil0.26 Kerosene0.26 Wood 1) 0.39 ΤΥΡΦΗ 1) 0.38 Lignite0.36 Bio energy0-0 2) Δημοβέλης Πέτρος48

49 Οικονομικά στοιχεία Εξοικονόμηση Η αύξηση της θερμοκρασίας σε αίθουσα 60τμ κατά 4 βαθμούς αντιστοιχεί σε 60Χ3Χ80=14400/10=14400≈15000 Kcal/h ήτοι 1500kcal/hX24=36000 kcal/h ημέρα Ήτοι 36000Kcal/h X30 ημέρες = Kcal/h μήνα Ήτοι Kcal/h X 5= kcal/h έτους Προσαύξηση 30% για απώλειες λέβητα ήτοι Kcal/h Δηλαδή περίππου 702 λτ πετρελαίου Δημοβέλης Πέτρος49

50  700 Χ1,5 € = 1050 €/ΕΤΟΣ  700Χ3,2 = 2240 Kgr CO 2 / έτος  25€/ τόνο CO 2 Δημοβέλης Πέτρος50

51 51Δημοβέλης Πέτρος

52 52


Κατέβασμα ppt "«Ηλιακά Παθητικά Συστήματα – Εξοικονόμηση Ενέργειας» Δημοβέλης Πέτρος Καθηγητής Πληροφορικής MsC στη Διαχείριση Έργων και Προγραμμάτων Δημοβέλης Πέτρος1."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google