Ενεργειακά συστήματα φιλικά προς το περιβάλλον: πειραματική διερεύνηση της λειτουργίας ενός ηλιακού συλλέκτη αέρα

Abstract

Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια πειραματικής διερεύνησης της θερμικής συμπεριφοράς ενός ηλιακού συλλέκτη αέρα, ο οποίος σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στη Μυτιλήνη. Για τη διερεύνηση αυτή εγκαταστάθηκε σύστημα θέρμανσης αέρα με τον αεροσυλλέκτη , τους αεραγωγούς , την αντλία και την δεξαμενή αποθήκευσης ενώ για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε ένα μικρό αλλά αξιόπιστο μετρικό σύστημα αυτόματης καταγραφής . Η χρήση της ηλιακής ενέργειας για θέρμανση του αέρα καθώς και για διάφορες άλλες εφαρμογές της συνεισφέρει στην ελάφρυνση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την καύση λιγνίτη και πετρελαίου καθώς και τη μείωση των εισαγωγών καυσίμου. Οι εφαρμογές της είναι απλές και μπορούν να ενσωματώνονται μέσα στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό των κτιρίων . Στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μία σύντομη αναφορά στα περιβαλλοντικά προβλήματα που προέρχονται από δραστηριότητες σχετιζόμενες με την ενέργεια και μία σύγκριση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με τις συμβατικές. Μετά, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται σε μία από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, την ηλιακή ενέργεια και τις εφαρμογές της. Τέλος πιο ειδικά αναπτύσσονται η θεωρία των επίπεδων ηλιακών συλλεκτών και η λογική που οδηγεί στο σχεδιασμό ηλιακών συστημάτων θέρμανσης αέρα . Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται τα στοιχεία εγκατάστασης του πειράματος σαν μονάδες και η θέση τους στο γενικότερο σύνολο. Επίσης περιγράφονται τα όργανα μέτρησης με ιδιαίτερη έμφαση στην καταγραφική μονάδα. Τέλος περιγράφεται όλη η πειραματική διαδικασία από τον τρόπο μέτρησης μέχρι την τελική επεξεργασία των δεδομένων . Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύονται τα αποτελέσματα των δοκιμών απόδοσης του συλλέκτη. Αρχικά υπάρχει μία εισαγωγή στη λογική και τη βασική μεθοδολογία πραγματοποίησης των πειραμάτων η οποία ακολουθήθηκε κατά τη διάρκεια της συγκεκριμένης εργασίας. Μετά περιγράφονται τα πειραματικά δεδομένα τα οποία παρουσιάζονται με τη μορφή διαγραμμάτων και σχολιάζονται. Τέλος, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται στα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του συλλέκτη που εξάγονται μετά το πέρας των πειραμάτων . Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μία γενίκευση των συμπερασμάτων που εξάγονται από όλη την πειραματική και βιβλιογραφική έρευνα και αναπτύσσονται σύντομα μερικές προτάσεις για μελλοντική εργασία πάνω στο θέμα. Ακολουθούν παραρτήματα στα οποία δίνονται λεπτομερή στοιχεία των οργάνων της πειραματικής διαδικασίας, παράμετροι της πειραματικής διαδικασίας, και οι λίστες προγραμμάτων που χρησιμοποιήθηκαν κατά την καταγραφή και την επεξεργασία των δεδομένων . Σε αυτή την εργασία παρουσιάζονται και χρησιμοποιούνται βασικές μέθοδοι έρευνας πάνω σε ηλιακά συστήματα. Σκοπός της είναι να παρουσιάσει τις δυνατότητες των ηλιακών συστημάτων στην μετατροπή και αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας και τις ιδιαιτερότητες που θα πρέπει να γίνουν αντικείμενο ερευνητικής εργασίας .