Θερμικά και Μηχανικά Ενεργειακά Συστήματα
Χειμερινό Εξάμηνο
5803 6ECTS 3ΩΡΕΣ
Περιγραφή Μαθήματος
- Ανασκόπηση βασικών εννοιών θερμοδυναμικής, μεταφοράς θερμότητας και ρευστομηχανικής.
- Θερμοδυναμικοί κύκλοι ισχύος και ψύξης (Rankine, Brayton, συνδυασμένοι κύκλοι, ORC). Βαθμοί απόδοσης θερμικών συστημάτων
- Εμβάθυνση στα θερμικά και μηχανικά ενεργειακά συστήματα, με έμφαση στην ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
- Συστήματα Συμπαραγωγής – Τριπαραγωγής
- Ανάδειξη της αποδοτικής χρήσης της ενέργειας και των τεχνολογικών προκλήσεων στην ενσωμάτωση ΑΠΕ σε υφιστάμενες θερμικές και μηχανικές υποδομές.
- Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και αποθήκευση (θερμική, ηλεκτρική): ενσωμάτωση σε υφιστάμενες υποδομές.
- Χρήση απορριπτόμενης θερμότητας από διάφορες διεργασίες προς παραγωγή έργου.
- Μελέτη βασικών στοιχείων των ενεργειακών συστημάτων, όπως εναλλάκτες θερμότητας, αντλίες θερμότητας, δίκτυα θερμότητας, ανάκτηση θερμότητας, συστήματα μηχανικής παραγωγής ισχύος.
- Ανάλυση της σχεδίασης, λειτουργίας και βελτιστοποίησης θερμικών και μηχανικών συστημάτων που χρησιμοποιούνται στις διεργασίες μετατροπής ενέργειας.
- Ενεργειακή, εξεργειακή ανάλυση και αξιολόγηση απόδοσης.
- Μοντελοποίηση, προσομοίωση και βελτιστοποίηση λειτουργίας.
- Τεχνοοικονομική ανάλυση, αξιολόγηση κύκλου ζωής και περιβαλλοντικοί δείκτες.
- Μελέτες περίπτωσης και ομαδικό project.
Διδασκαλία
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:
- Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (Thermodynamics: An Engineering Approach)
- Moran, M. J., Shapiro, H. N., et al. (Fundamentals of Engineering Thermodynamics)
- Incropera, F. P., DeWitt, D. P., et al. (Fundamentals of Heat and Mass Transfer)
- Vanek, F., Albright L., Angenent, L., Ellis, M., Dillard, D., Energy Systems Engineering: Evaluation and Implementation, 4th Edition, 2024
- Henrik, L., Renewable Energy Systems: A Smart Energy Systems Approach to the Choice and Modeling of Fully Decarbonized Societies
- Boyle, G., et al. (Renewable Energy: Power for a Sustainable Future)
- Kreith, F., & Goswami, D. (Energy Management and Conservation Handbook)
- Bejan, A. (Advanced Engineering Thermodynamics)
- Κακαράς, Ε., Καρέλλας, Σ. Αποκεντρωμένα θερμικά συστήματα
Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
- Applied Thermal Engineering (Elsevier)
- Energy Conversion and Management (Elsevier)
- International Journal of Thermal Sciences (Elsevier)