Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Μέθοδοι ανάλυσης ηλιακής ακτινοβολίας. Ηλιακοί συλλέκτες, τύποι, βαθμός απόδοσης, υπολογισμοί. Ενεργητικά και παθητικά ηλιακά συστήματα για θέρμανση και ψύξη. Μέθοδοι αποθήκευσης θερμότητας, ηλιακές λίμνες. Φωτοβολταϊκή μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αγροτικές και βιομηχανικές εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας. Συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο. Ανεμογεννήτριες. Μέθοδοι εκτίμησης του αιολικού δυναμικού, εκλογή θέσης ανεμογεννητριών. Συστήματα παραγωγής, αποθήκευσης και αξιοποίησης προϊόντων βιομάζας. Ενέργεια από θάλασσα (κύματα, παλίρροια, θερμοκρασιακή διαφορά). Γεωθερμία. Μικρά υδροηλεκτρικά έργα. Ενεργειακή οικονομία - βελτιστοποίηση παραμέτρων κατά την εκμετάλλευση ήπιων μορφών ενέργειας.

Στόχοι Μαθήματος

Ο φοιτητής μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα: κατανοεί την λειτουργία των διαφόρων συστημάτων αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, αιολικής ενέργειας, βιομάζας και γεωθερμικής ενέργειας, δύναται να υλοποιεί την μέτρηση και τον υπολογισμό της απόδοσής τους, δύναται να μελετά ένα σύστημα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε σχέση με την ενεργειακή, περιβαλλοντική και κοινωνική παρέμβαση του στις τοπικές κοινωνίες, δύναται να συμμετέχει σε επιστημονικές ομάδες εργασίας με στόχο την έρευνα, την διάδοση και την εκπαίδευση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

ΕΙΔΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι και ΙΙ

Περιεχόμενα

ΘΕΩΡΙΑ ΜΕΡΟΣ Α Μέθοδοι ανάλυσης ηλιακής ακτινοβολίας. Ηλιακοί συλλέκτες, τύποι, βαθμός απόδοσης, υπολογισμοί. Ενεργητικά και παθητικά ηλιακά συστήματα για θέρμανση και ψύξη. Μέθοδοι αποθήκευσης θερμότητας. Ηλιακές λίμνες. Φωτοβολταϊκή μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αγροτικές και βιομηχανικές εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας. Συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο. Ανεμογεννήτριες. Μέθοδοι εκτίμησης του αιολικού δυναμικού, εκλογή θέσης ανεμογεννητριών. Υβριδικά συστήματα. ΜΕΡΟΣ Β Συστήματα παραγωγής, αποθήκευσης και αξιοποίησης προϊόντων βιομάζας. Ενέργεια από θάλασσα (κύματα, παλίρροια, θερμοκρασιακή διαφορά). Γεωθερμία. Μικρά υδροηλεκτρικά έργα. Ενεργειακή οικονομία. Βελτιστοποίηση παραμέτρων κατά την εκμετάλλευση ήπιων μορφών ενέργειας. Εργαστήριο ΜΕΡΟΣ Α Χρήση οργάνων μέτρησης και καταγραφής ηλιακής ακτινοβολίας. Ανάλυση στοιχείων με Η/Υ. Διαχωρισμός άμεσης και διάχυτης ακτινοβολίας. Μέτρηση βαθμού απόδοσης επίπεδου και συγκεντρωτικού ηλιακού συλλέκτη και συλλέκτη κενού, επίδραση χαρακτηριστικών των συλλεκτών. Μέτρηση βαθμού απόδοσης πλαισίου φωτοβολταϊκών στοιχείων. Παρακολούθηση-μέτρηση μεγεθών κατά την λειτουργία ανεμογεννήτριας. Επεξεργασία στοιχείων σε Η/Υ. Μετρήσεις συμπεριφοράς μοντέλου ανεμογεννήτριας σε αεροσήραγγα. ΜΕΡΟΣ Β Μετρήσεις και υπολογισμοί σε συσκευή καύσης βιομάζας. Υπολογισμός εγκαταστάσεων γεωθερμίας. Ασκήσεις βελτιστοποίησης παραμέτρων.