| Περίληψη: | Είναι αναμφίβολο ότι η ανάπτυξη των υδροστροβίλων έχει μεγάλη οικονομική, τεχνική και περιβαλλοντική σημασία. Η χρήση τους βρίσκει πρόσφορο έδαφος, κυρίως, για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, με πολύ φθηνό λειτουργικό κόστος. Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα έχουν κατασκευασθεί, και βρίσκονται σε λειτουργία σε όλο τον κόσμο, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη των κοινωνιών με περιβαλλοντική ευαισθησία. Ευνοούνται, φυσικά, οι κοινωνίες που διαθέτουν εδάφη με σημαντικό ανάγλυφο, πολλά ποτάμια και πολλές βροχοπτώσεις.
Πάνω σε έναν υδροστρόβιλο βασίζεται και η παρούσα διπλωματική εργασία. Συγκεκριμένα παρουσιάζεται μια μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή ενός πολύ μικρού υδροηλεκτρικού συστήματος της τάξης των 100W, με σύγχρονη γεννήτρια αξονικής ροής μονίμων μαγνητών χωρίς πυρήνα για σύνδεση στο δίκτυο ηλεκτροδότησης ενός ξενοδοχείου. Το νερό που θα χρησιμοποιηθεί ως κύρια και μοναδική πηγή ενέργειας θα είναι το νερό ύδρευσης του ξενοδοχείου, δηλαδή το νερό που χρησιμοποιεί για τις λειτουργικές του ανάγκες, καθ’ όλη τη διάρκεια μιας ημέρας.
Αρχικά η μελέτη παρουσιάζει τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είδη υδροστροβίλων, τα χαρακτηριστικά τους, τον τρόπο διαστασιολόγησής τους καθώς και τις ποικίλες εφαρμογές τους. Έπειτα, μετά από εκτεταμένη βιβλιογραφική έρευνα, γίνεται μία προσπάθεια για τον καθορισμό των κριτηρίων με βάση τα οποία μπορεί να γίνει η επιλογή του καταλληλότερου εξοπλισμού, δηλαδή των σωλήνων, του υδροστροβίλου, της γεννήτριας, αλλά και του τρόπου σύνδεσης ανάλογα με τις απαιτήσεις του ξενοδοχείου και τις συνθήκες στον τόπο εγκατάστασης του pico-υδροηλεκτρικού συστήματος.
Ο υπολογισμός της ενέργειας που παράγεται από αυτό το pico-υδροηλεκτρικό σύστημα, αποτέλεσε βασικό σκοπό. Αφιερώνεται ένα ολόκληρο κεφάλαιο στο οποίο αναλύονται όλες οι υδραυλικές παράμετροι που επηρεάζουν την παραγωγή ενέργειας ενός υδροστροβίλου. Γίνονται οι κατάλληλες προσεγγίσεις που βασίζονται σε υποθέσεις εργασίας αλλά και σε έγκυρα στατιστικά στοιχεία ενώ τελικά αναφέρεται και σε μία προσπάθεια μεγιστοποίησης της παραγωγής και βελτιστοποίησης των αντίστοιχων παραμέτρων.
Θα ήταν παράλειψη της εργασίας αν δεν αναφερθεί τόσο στο οικονομικό κόστος του τοποθετούμενου συστήματος όσο και το οικονομικό κέρδος που αποφέρει με την πάροδο του χρόνου. Στα πλαίσια αυτά γίνεται μια κοστολόγηση του έργου και εν συνεχεία ένας υπολογισμός της κερδοφορίας μετά την υλοποίηση του. Η τελευταία παρουσιάζεται αναλυτικά με μία καλοστημένη προσομοίωση στο χώρο του προγράμματος της Matlab υπό μορφή Simulink. Η προσομοίωση έχει σκοπό να προσεγγίσει το πρόβλημα με τον καλύτερο δυνατό τρόπο προσεγγίζοντας τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του ξενοδοχείου στη διάρκεια του χρόνου.
Τελικά παρουσιάζονται τα συνολικά συμπεράσματα εργασίας και τις σκέψεις για βελτιωτικές αλλαγές, τα οποία θα αποτελέσουν εναρκτήρια οδό για κάθε επόμενο ερευνητή, επιστήμονα, συνάδελφο που θα θελήσει να ασχοληθεί με το συγκεκριμένο θέμα.
|
|---|
