Χρήση ηλιακής ενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών μιας τυπικής κατοικίας.

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται τη Μελέτη τυπικών κατοικιών στο Ηράκλειο Κρήτης, όπου αξιοποιείται η ηλιακή ενέργεια για την κάλυψη του συνόλου ή μέρους των ενεργειακών τους αναγκών (θέρμανση, ζεστό νερό χρήσης, ηλεκτρικές καταναλώσεις). Συγκεκριμένα, μελετούνται έξι τυπικές κατοικίες, εκ των οποίων τρία διαμερίσματα επιφανείας 80, 100 και 120m2 και τρεις μονοκατοικίες των αντιστοίχων επιφανειών, για τις οποίες διερευνάται η δυνατότητα κάλυψης των αναγκών τους από ΑΠΕ. Η κάλυψη τους από τις ΑΠΕ, αφορά την κάλυψη των θερμικών αναγκών τους και του Ζεστού Νερού Χρήσης με την χρήση ηλιοθερμικών μονάδων και την κάλυψη της ηλεκτρικής τους ενέργειας από αυτόνομη μονάδα φωτοβολταϊκής εγκατάστασης. Στα πρώτα δύο κεφάλαια, γίνεται μία σύντομη αναφορά στα είδη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και στην Ηλιακή Ακτινοβολία, στις συνιστώσες της και τον υπολογισμό της. Έπειτα, στο κεφάλαιο 3, ακολουθεί επιγραμματικά, η ανάλυση των υπολογισμών του αντικείμενου μελέτης. Στα επόμενα 3 κεφάλαια (στα κεφάλαια 4, 5 και 6), επαναλαμβάνεται εκτενέστερα, η ανάλυση των υπολογισμών για την κάθε υπό εξέταση περίπτωση κατοικιών. Στο κεφάλαιο 7, προσδιορίζεται το Ηλεκτροπαραγωγός Ζεύγος για την κάθε κατοικία, και γίνεται μια σύντομη αναφορά στη μεθοδολογία και τον Σχεδιασμό του αυτόνομου φ/β συστήματος και του ηλιακού συστήματος. Στα επόμενα 3 κεφάλαια (στα κεφάλαια 8, 9 και 10), σχεδιάζονται το κατάλληλο φωτοβολταϊκό και ηλιοθερμικό σύστημα για την κάλυψη των θερμικών και ηλεκτρικών φορτίων των περιπτώσεων, δηλαδή γίνεται η Διαστασιολόγηση της κάθε κατοικίας για την επιλογή του ιδανικότερου Ηλιοθερμικού και Φωτοβολταϊκού Συστήματος. Στο κεφάλαιο 11, πραγματοποιείται η Χρηματοοικονομική Μελέτη του Συστήματος. Στην οποία αναλύονται τα κόστη του Ηλιοθερμικού Συστήματος, τα κόστη του Φωτοβολταϊκού Συστήματος, και καταγράφονται τα συνολικά κόστη της μελέτης για την κάθε κατοικία. Στο 12ο κεφάλαιο πραγματοποιείται η Χωροθέτηση της Εγκατάστασης για όλες τις κατοικίες προσπαθώντας να απαλειφθεί το φαινόμενο της σκίασης για την μεγαλύτερη δυνατή παραγωγή ενέργειας. Η εργασία έρχεται στο πέρας της, με την ολοκλήρωση του 13ου κεφαλαίου , το οποίο περιλαμβάνει γενικά σχόλια και συμπεράσματα για την υλοποίηση της συγκεκριμένης ενεργειακής μελέτης σε πραγματικές συνθήκες.

The objective of this thesis is to cover all or part of the energy needs of three apartments and three detached houses from the sun in Heraklion Crete. The media area of these buildings is 80, 100 and 120m2, comparing the thermal and electrical losses. Initially, there is a brief reference to the major forms of renewable energy, particularly solar radiation, and a rudimentary analysis of the study object calculations, including the calculation of generator sets for each house and the design methodology for the photovoltaic system and solar thermal installation. Basically, it is estimated the electricity and thermal energy produced for hot water and heating buildings. So, made the appropriate photovoltaic system and the appropriate thermal systems, covering electrical and thermal needs of each building. In the end, is the financial study, which analyzed the cost of the photovoltaic system and the cost of the solar thermal system as well, there is a siting study for each installation. Finally, it contains comments and conclusions on the implementation of this energy study.