Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας του κ. Κωνσταντίνου Ανδρέου

με θέμα: «Εφαρμογή ημιπερατών φωτοβολταϊκών σε γραφεία και ανάλυση ενεργειακών αναγκών σε φωτισμό»

Πέμπτη 17 Σεπτεμβρίου 2020, Ώρα12:00 Αίθουσα: tuc-gr.zoom.us/j/98568550222

 

Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας του κ.   Κωνσταντίνου Ανδρέου

με θέμα:  «Εφαρμογή ημιπερατών φωτοβολταϊκών σε γραφεία και ανάλυση ενεργειακών αναγκών σε φωτισμό»

Πέμπτη 17  Σεπτεμβρίου 2020, Ώρα12:00 Αίθουσα: https://tuc-gr.zoom.us/j/98568550222?pwd=aHVhQURyRExlWGJMek81aU1jWXo2QT09

Εξεταστική Επιτροπή

  • Αναπληρώτρια Καθηγήτρια  Κολοκοτσά Διονυσία (επιβλέπουσα)
  • Καθηγητής  Τσούτσος Θεοχάρης 
  • Καθηγητής   Καλαϊτζάκης Κώστας

 Περίληψη:

  • Μία από τις πιο βασικές προκλήσεις της σύγχρονης εποχής, είναι η εξοικονόμηση ενέργειας. Τα εμπορικά κτίρια και τα γραφεία, αποτελούν ένα μεγάλο ποσοστό του κτιριακού τομέα τα οποία διαθέτουν μεγάλο δυναμικό εξοικονόμησης ενέργειας και στόχος, είναι παράλληλα με την εξοικονόμηση ενέργειας , να επιτυγχάνεται οπτική αλλά και θερμική άνεση εντός του κτιρίου για τους εργαζομένους. Τα ημιπερατά Φ/Β , είναι μία σχετικά καινούρια τεχνολογία με μεγάλες προοπτικές ανάπτυξης ειδικότερα στην Ελλάδα και γενικά σε χώρες και περιοχές που ως επί των πλείστων επικρατεί ηλιοφάνεια κατά τη διάρκεια του χρόνου. Η βασική πρόκληση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας αυτής, είναι η αύξηση της απόδοσης των ημιπερατών Φ/Β για μεγαλύτερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και η επίτευξη μεγαλύτερων διαπερατοτήτων για καλύτερη οπτική επαφή των εργαζομένων με το εξωτερικό περιβάλλον. Στην παρούσα εργασία, μελετάται η εφαρμογή ημιπερατών φωτοβολταίκών σε γραφεία, στην περιοχή της Αθήνας μέσω μοντελοποίησης, με σκοπό την εύρεση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας,της  διαθεσιμότητας φυσικού φωτισμού αλλά και τις ενεργειακές ανάγκες για τεχνητό φωτισμό,  για τις διάφορες διαπερατότητες, WWR, ώρες και ημερομηνίες που εξετάζονται,  με την βοήθεια υπολογιστικών προγραμμάτων, του DIALux  και του RETscreen Expert . Βασική παράμετρος για την μοντελοποίηση, ήταν η κάλυψη των χώρων με φωτισμό 500  lux  ο οποίος προβλέπεται για χώρους γραφείων  από το πρότυπο EN 12464 . Για την μοντελοποίηση, πάρθηκαν τέσσερα ημιπερατά Φ/Β , εκ των οποίων τα τρία είναι κατασκευασμένα από άμορφο πυρίτιο με διαπερατότητες 10%, 20% και 30% και ένα από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο με διαπερατότητα 38%. Η εφαρμογή τους έγινε σε τετραόροφο κτίριο με νότιο προσανατολισμό, για Window to Wall Ratio  από 30% μέχρι 80% με βήμα 10%, για τα 2 ηλιοστάσια του χρόνου, δηλαδή 21 Ιουνίου και 21 Δεκεμβρίου, και για τις 2 ενδιάμεσες περιόδους 21 Μαρτίου και 21 Σεπτεμβρίου για τις ώρες 10:00 π.μ , 13:00 μ.μ και 16:00 μ.μ . Τα βασικά ευρήματα της μελέτης, είναι ότι με την αύξηση του WWR δηλαδή της επιφάνειας των ημιπερατών Φ/Β και για μικρές διαπερατότητες, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μεγαλύτερη,  ενώ όσον αφορά το κρυσταλλικό πυρίτιο, παρόλο που είχε την μεγαλύτερη διαπερατότητα είχε παράλληλα και την μεγαλύτερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθιστώντας το 4 φορές περίπου πιο αποδοτικό από το άμορφο πυρίτιο. Επίσης, οι ημερομηνίες με τις λιγότερες ενεργειακές ανάγκες για τεχνητό φωτισμό, είναι στις 21 Σεπτεμβρίου και 21 Μαρτίου, λόγω αυξημένου διαθέσιμου φυσικού φωτισμού, όμως στις πλείστες περιπτώσεις για όλες τις εξεταζόμενες ώρες και ημερομηνίες, δημιουργούνται φαινόμενα θάμβωσης, ειδικότερα στα 2 γραφεία κοντά στο παράθυρο καταλήγοντας στο γεγονός ότι για την καλύτερη οπτική άνεση των εργαζομένων πρέπει να γίνεται χρήση κάποιων σκιάστρων. Τέλος, πραγματοποιώντας το ενεργειακό ισοζύγιο, δηλαδή αφαιρώντας τις ενεργειακές ανάγκες για τεχνητό φωτισμό από την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια, βρέθηκε ότι η μόνη περίπτωση με αρνητικό πρόσημο, ήταν για  WWR 30%  με διαπερατότητα 10% λόγω του μειωμένου φυσικού φωτισμού που διέρχεται εντός των γραφείων ενώ για όλες τις υπόλοιπες περιπτώσεις το ενεργειακό ισοζύγιο είναι θετικό.