Σχεδιασμός καινοτόμου προϊόντος προστασίας ηλιακού συστήματος παραγωγής ΖΝΧ σε κτίρια με διακοπτόμενες περιόδους λειτουργίας

Ευσταθίου, Εμμανουήλ

Design of an innovating product for the protection of solar water heating systems installed in buildings during periods of operational discontinuity

Διπλωματική εργασία

Author

Ευσταθίου, Εμμανουήλ

Date

2024-03-11

Advisor

KANETAKI, ZOE
Στεργίου, Κωνσταντίνος

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ.pdf (3.665Mb)

Keywords

Ηλιακοί θερμοσίφωνες ; Ζεστό νερό χρήσης ; ΖΝΧ ; Ενεργητικά συστήματα ; Παθητικά ενεργειακά συστήματα ; Φαινόμενο του θερμοκηπίου ; Κλιματική αλλαγή ; Καινοτομία ; Solar water heater ; Domestic hot water ; DHW ; Active systems ; Passive energy systems ; Greenhouse effect ; Climate change ; Innovation

Abstract

Στην Ελλάδα το σύνολο των ημερών ενός ημερολογιακού έτους, στην πλειοψηφία τους, πρόκειται για ημέρες με ηλιοφάνεια. Με τη συνθήκη αυτή λοιπόν, χρησιμοποιώντας του ηλιακούς θερμοσίφωνες εκμεταλλευόμαστε την ηλιακή ενέργεια για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης σε όλη την ελληνική επικράτεια. Η εγκατάσταση ενός ηλιακού θερμοσίφωνα για ένα νοικοκυριό εξοικονομεί εκατοντάδες ευρώ το χρόνο αποτρέποντας τη λειτουργία αντιστάσεων για τη θέρμανση των δοχείων. Αυτή η χρήση φυσικής ενέργειας, μαζί με τη θερμομόνωση των κτιρίων (θερμοπρόσοψη, ενεργειακά κουφώματα), είναι τα κύρια σημεία για την ενεργειακή αναβάθμιση μιας κατοικίας. Παρατηρείται η συχνή αστοχία των παθητικών συστημάτων προστασίας του ηλιακού θερμοσίφωνα. Το αποτέλεσμα είναι η βλάβη του boiler και η περαιτέρω αδυναμία επισκευής του δοχείου με απαραίτητη την αντικατάσταση του για την επαναλειτουργία του ηλιακού. Ο μικρός κύκλος ζωής του συστήματος προκύπτει για λόγους που θα αναλύσουμε παρακάτω. Εν κατακλείδι ο λόγος της εργασίας είναι η δημιουργία ενός ενεργητικού συστήματος με ένα μη αναλώσιμο μέσο που θα προσθέσει έτη χρήσης στον κύκλο ζωής του ηλιακού, θα ανατρέψει την μέχρι τώρα προσέγγιση και φιλοσοφία, όπως επίσης, ίσως θα μπορούσε να είναι η επόμενη καινοτομία στην παραγωγή ΖΝΧ.

Abstract

In Greece, the majority of days in a calendar year are sunny. Taking advantage of this condition, we harness solar energy for DHW production using solar water heaters across the entire Greek territory. Installing a solar water heater for a household can save hundreds of Euros annually by eliminating the need for electric or other heating elements in water tanks. Solar energy, in combination with thermal insulation (thermal facade, energy-efficient windows), constitutes the main points for the energy upgrade of a residence. There is frequent failure of passive protection systems for solar water heaters. As a result, the boiler gets damaged and the inability to repair the tank leads to its replacement for the solar system to function again. The short life cycle of the boiler is due to reasons that we will analyze below. In conclusion, the purpose of this work is to create an active system with a non-consumable medium that will add years to the life cycle of the solar system, potentially overturn the existing approach and philosophy, and may be the next innovation to dominate the DHW production market.