Μελέτη και εφαρμογή συστήματος γεωθερμικής αντλίας θερμότητας και ηλιακών συλλεκτών στην θέρμανση και ψύξη στο δομημένο περιβάλλον

Abstract

Σκοπός της εργασίας είναι η εγκατάσταση συστήματος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που θα καλύπτει τις θερμικές και ψυκτικές απαιτήσεις καθώς και τις απαιτήσεις για ζεστό νερό χρήσης, στο δομημένο περιβάλλον. Η εγκατάσταση πραγματοποιήθηκε σε μία μονοκατοικία στην πόλη του Βόλου. Η μελέτη περιλαμβάνει τον εκτενή υπολογισμό των απαιτήσεων για θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό χρήσης. Ο υπολογισμός των θερμικών και ψυκτικών αναγκών πραγματοποιήθηκε στις δυσμενέστερες θερμοκρασιακές συνθήκες , ώστε και τις υπόλοιπες περιόδους να καλύπτονται οι αντίστοιχες απαιτήσεις. Στη συνέχεια έγινε εγκατάσταση συστήματος γεωθερμικής αντλίας θερμότητας και ηλιακών συλλεκτών για να καλυφθούν τα φορτία. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε ενεργειακή ανάλυση και εν κατακλείδι οικονομική ανάλυση του παραπάνω συστήματος. Πιο αναλυτικά, στο κεφάλαιο 2 γίνεται μια εισαγωγή στα συστήματα εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. Γίνεται εκτενής αναφορά στα ενεργητικά ηλιακά συστήματα και δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στους ηλιακούς συλλέκτες. Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η γεωθερμική ενέργεια και οι χρήσεις της αβαθούς και βαθειάς γεωθερμίας. Αναλύεται η λειτουργία των γεωθερμικών εναλλακτών, των αντλιών θερμότητας και των συστημάτων πρόσδοσης θερμότητας σε κτίρια. Στο κεφάλαιο 4 υπολογίζονται οι απαιτήσεις για θέρμανση, ψύξη και για ζεστό νερό χρήσης και έπειτα γίνεται η μελέτη της εγκατάστασης γεωθερμικής αντλίας θερμότητας και ηλιακών συλλεκτών για την κάλυψη αυτών των φορτίων. Παρουσιάζεται το λειτουργικό διάγραμμα της εγκατάστασης και γίνεται εκτενής ανάλυση. Στο κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται οικονομική ανάλυση της εγκατάστασης και εκτιμάται ο χρόνος απόσβεσης.

Target of this project is the installment of a system of renewable sources of energy that will cover the needs of heating, cooling and hot water . The installment took place in the city of Volos. The project consists of the calculation of heating, cooling and hot water needs. The calculation of heating and cooling needs took place in the worst temperature conditions so in other periods the needs to be covered. Afterwards ,the installment of a ground source heat pump and solar panels took place so the loads to be covered. Also, exergy and economical analysis was made. Furthermore, in chapter 2 there is an general view of systems exploiting the solar energy. There is a reference in active solar systems, emphasising in solar panels. In chapter 3, geothermic energy and the function of the ground source heat pumps is presented.. In chapter 4, the needs of heating, cooling and hot water are calculated and then the installment of the ground source heat pump and solar panels took place so these loads to be covered. In chapter 5, economical analysis was made and the time of depreciation was estimated.