Πρωτόκολλο διεξαγωγής πειραματικών μετρήσεων σε ηλιοθερμικά συστήματα ανοιχτού και κλειστού κυκλώματος

Θωμόπουλος, Συμεών

Development of an experimental protocol for comparing open and closed circuit solar thermal systems

Διπλωματική εργασία

Author

Θωμόπουλος, Συμεών

Date

2022-07-21

Advisor

Kavadias, Kosmas

Θωμόπουλος_Συμεών_272017069_διπλωματικη_signed3.pdf (3.052Mb)

Keywords

Θερμοσιφωνικό σύστημα ; Βεβιασμένης ροής ; Ελεύθερης ροής ; Ηλιακοί συλλέκτες ; Σφάλμα ; Ηλιακοί θερμοσίφωνες ; Ηλιοθερμικά συστήματα

Abstract

Στη παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση σε κάθε είδος ηλιακού συλλέκτη, με επίκεντρο τον επίπεδο ηλιακό συλλέκτη ελεύθερης και βεβιασμένης ροής. Αρχικά, περιγράφονται εισαγωγικά στοιχεία περί της ηλικιακής ενέργειας. Συγκεκριμένα, αναλύονται η ιστορική αναδρομή των ηλιακών συλλεκτών, οι κατηγορίες που υπάρχουν στην αγορά, οι συνθήκες λειτουργίας τους, καθώς και τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά. Γίνεται η σύγκριση των διαφόρων τύπων συλλεκτών, ειδικότερα των θερμοσιφωνικών συστημάτων ελεύθερης και βεβιασμένης ροής, όσον αφορά την μέγιστη απόδοση τους και τη συνάφεια της αντίστοιχης θεωρίας σφάλματος για τον εκάστοτε συλλέκτη. Ερευνάται μια θεωρία σφάλματος μετάδοσης η οποία υποθετικά θα μπορούσε να εισαχθεί στις πειραματικές μετρήσεις. Αυτή η θεωρία μπορεί να εξακριβώσει τη διάδοση του σφάλματος και την διακύμανση του βαθμού απόδοσης. Εν συνεχεία, παρουσιάζεται η ενδεικτική πειραματική διάταξη στον ερευνητικό χώρο του πανεπιστημίου, για την καταγραφή των απαιτούμενων μετρήσεων. Συμπληρωματικά, αναλύεται η μεθοδολογία λήψης των πειραματικών μετρήσεων καθώς και οι εξισώσεις που συμπεριλαμβάνονται σε αυτήν. Καταλήγοντας, αναλύονται τα συμπεράσματα και προτεινόμενες ιδέες για την υλοποίηση του πειράματος.

Abstract

In the present dissertation, a bibliographic review was performed on each type of solar collector, focusing on the flat solar collector of natural and forced circulation. Firstly, introductory data on the solar energy are described. Specifically, the historical background of solar panels, the categories that are available in the market, their operating conditions, as well as their technical characteristics are analyzed. The different types of collectors are compared, in particular the natural and forced circulation water heating systems, in terms of their maximum efficiency and the relevance of the respective error theory for each collector. A transmission error theory is being investigated which could hypothetically be introduced into the experimental measurements. This theory can determine the propagation of the error and the variation of the degree of performance. Furthermore, the indicative experimental layout in the research area of the university is presented, for the recording of the required measurements. Additionally, the methodology of taking experimental measurements as well as the equations included are analyzed. Finally, the conclusions and suggested ideas for the implementation of the experiment are analyzed.