Ενωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε κτηριακό κέλυφος : εφαρμογή στην κλιματική ζώνη Β΄

• Κύριος συγγραφέας: Γεωργούλιας, Δημήτριος
• Άλλοι συγγραφείς: Georgoulias, Dimitrios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Φωτοβολταϊκά συστήματα; Μέσος συντελεστής θερμοπερατότητας; Θερμικές απώλειες; Θερμικά κέρδη; Photovoltaic systems; Thermal losses

Σκοπό της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η ενεργειακή μελέτη και βελτίωση ενός υποτιθέμενου κτηρίου το οποίο επιλέξαμε να εδράζεται σε περιοχή του νομού Αττικής. Ο νομός Αττικής σύμφωνα με το ΚΕΝΑΚ υπάγεται στη Β΄ κλιματική ζώνη. Θεωρούμε πως το υπό μελέτη κτήριο θα μπορούσε να είναι είτε ένας χώρος γραφείων είτε ένα μηχανουργείο είτε ακόμα και ένας χώρος αποθήκευσης υλικών ευαίσθητων στις ακραίες μεταβολές της θερμοκρασίας. Στόχος μας είναι ο υπολογισμός των θερμικών απωλειών καθώς και των θερμικών κερδών του κτηριακού κελύφους για πέντε διαφορετικά σενάρια μόνωσης που έχουμε καθορίσει. Για τα δύο από τα πέντε σενάρια εκτός από την εξωτερική μόνωση επιλέξαμε και ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην τοιχοποιία του κτηρίου. Επίσης, προκειμένου να απλοποιήσουμε τη μελέτη μας κάναμε μερικές παραδοχές που αφορούσαν τα δομικά του στοιχεία και τα εσωτερικά θερμικά κέρδη. Για τη πλήρη ανάλυση του προβλήματος επιλέξαμε στα πρώτα κεφάλαια της διπλωματικής εργασίας να περιγράψουμε την τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστημάτων ξεκινώντας από το φωβολταϊκό φαινόμενο και ολοκληρώνοντας με τις εφαρμογές τους σε Ελλάδα και εξωτερικό. Στη συνέχεια, περιγράψαμε κάποιες βασικές θεωρητικές έννοιες της μετάδοσης θερμότητας καθώς και του ενεργειακού σχεδιασμού κτηρίων. Για το υπολογιστικό κομμάτι βασιστήκαμε στις οδηγίες του ΤΟΤΕΕ από το οποίο λάβαμε τις απαραίτητες μαθηματικές εξισώσεις για τον υπολογισμό των μέσων συντελεστών θερμοπερατότητας, των θερμικών απωλειών καθώς και των θερμικών κερδών. Αρχικά στο σχεδιαστικό πρόγραμμα Sketchup pro 2022 σχεδιάσαμε τη γεωμετρία του υπό μελέτη κτηρίου και στη συνέχεια εισάγαμε τα απαιτούμενα δεδομένα για κάθε σενάριο και τις απαιτούμενες μαθηματικές εξισώσεις σε φύλλο του Microsoft office EXCEL. Έτσι, εξάγαμε τα αποτελέσματα που αφορούν το μέσο συντελεστή θερμοπερατότητας του κτηρίου για κάθε περίπτωση, τις θερμικές τους απώλειες και τα θερμικά κέρδη. Συγκεντρώνοντας τα αποτελέσματα των υπολογισμών καταφέραμε να κάνουμε συγκρίσεις, να παρατηρήσουμε τις μεταβολές των θερμικών απωλειών και των θερμικών κερδών κατά τη διάρκεια ενός έτους και να βρούμε το βέλτιστο σενάριο.