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)