Download
1 / 29
E N D
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΟΔΗΓΙΕΣ • Προαιρετικό μάθημα με θεωρητικό περιεχόμενο. • Η παρακολούθησή του είναι προαιρετική . • Συμμετοχή στις τελικές εξετάσεις με βαθμό αξιολόγησης μεγαλύτερο ή ίσο του πέντε (5.0). • Τελική εξέταση διάρκεια 2 ώρες, με ανοιχτές σημειώσεις. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ • Οι πιστωτικές μονάδες προστίθενται στο βαθμό της τελικής εξέτασης, εφόσον αυτός υπερβαίνει το 3.0. • Πάνω από 4.0 πιστωτικές μονάδες απαλλαγή από τις τελικές εξετάσεις τελική βαθμολογία με προβιβάσιμο τελικό βαθμό μετά από σύντομη προφορική συζήτηση-αξιολόγηση. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ Η.Μ.Ε.&ΠΡΟ.ΠΕ. • ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ & ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ (Β’ ΕΞΑΜΗΝΟ) • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ (Ε’ ΕΞΑΜΗΝΟ, ΕΠΙΛΟΓΗΣ/ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ) • ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ι (Ε’ ΕΞΑΜΗΝΟ, ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ) • ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ (ΣΤ’ ΕΞΑΜΗΝΟ, ΕΠΙΛΟΓΗΣ/ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ) • ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (Ζ’ ΕΞΑΜΗΝΟ, ΕΠΙΛΟΓΗΣ/ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ) • ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΡΥΠΑΝΣΗΣ(ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ) • ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ) ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΠΑΡΑΔΟΣΕΩΝ • Εισαγωγή στην Ενεργειακή Μηχανική • Μέθοδοι Ενεργειακής Μετατροπής • Εξοικονόμηση Ενέργειας • Διαχείριση Φυσικών Πόρων • Ενεργειακή Οικονομία ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑ • Είναι το φυσικό μέγεθος που συνοδεύει κάθε μεταβολή στο φυσικό μας κόσμο. • Είναι ένα φυσικό μέγεθος που το αντιλαμβανόμαστε κυρίως από τα αποτελέσματά της (π.χ. τη δυναμική ενέργεια που περικλείει μια γλάστρα στο περβάζι ενός μπαλκονιού). • Ενέργεια είναι το φυσικό μέγεθος που προκαλεί τις διάφορες μεταβολές στον υλικό κόσμο. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ • Δυναμική ενέργεια (συσπειρωμένο ελατήριο, ταμιευτήρας νερού) • Κινητική (κινούμενα αντικείμενα) • Θερμική ενέργεια (λέβητας) • Ηλεκτρική ενέργεια (ηλεκτρικά δίκτυα) • Ηλιακή ενέργεια • Χημική ενέργεια (βενζίνη που καίγεται) • Πυρηνική ενέργεια (σε πυρηνικό αντιδραστήρα) ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ • Πρωτογενής ενέργεια (primary energy consumption) • Φορείς ενέργειας που δεν έχουν υποστεί μετατροπή (π.χ. πετρέλαιο, φυσικό αέριο κ.λπ.) • Δευτερογενής ενέργεια (secondary energy consumption) • Φορείς ενέργειας που έχουν υποστεί μετατροπή και είναι έτοιμοι προς κατανάλωση (π.χ. ηλεκτρισμός, πετρέλαιο θέρμανσης, βενζίνη κ.λπ.) • Απώλειες μετατροπής και διανομής • Τελική κατανάλωση ενέργειας (final energy consumption) • Ενέργεια που καταναλώνεται από τον τελικό χρήστη ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΚΑΥΣΙΜΗ ΥΛΗ ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗΣ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Πυρηνικά Άνθρακας Αργό πετρέλαιο Φυσικό αέριο Προϊόντα πετρελαίου Βιομηχανικά καύσιμα Καύσιμα από Α.Π.Ε. Θερμότητα Ηλεκτρισμός Συμβατικά καύσιμα Θερμότητα και απευθείας ηλεκτρισμός Βιοκαύσιμα ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Πρωτογενής ενέργεια (άνθρακας, αργό πετρέλαιο κ.λπ.) Χρήσιμη ενέργεια (π.χ. θερμότητα, ισχύς, φωτισμός) • Απώλειες μετατροπής • Απώλειες μεταφοράς • Ιδιοκαταναλώσεις Δευτερογενής ενέργεια (πετρέλαιο θέρμανσης, βιοντήζελ, ηλεκτρισμός κ.λπ.) Απώλειες καταναλωτή • Απώλειες μετατροπής • Απώλειες μεταφοράς • Ιδιοκαταναλώσεις Τελική ενέργεια (πετρέλαιο θέρμανσης, βιοντήζελ, ηλεκτρισμός κ.λπ.) • Απώλειες μετατροπής • Απώλειες μεταφοράς • Ιδιοκαταναλώσεις ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1 Joule = 1 Ws 1 kWh = 3.6106 J 1 kcal = 4.186106 J 1000 Btu = 0.2929 kWh 1 Quad (Q) = 1018 Btu 1 quadrillion (q)= 1015 Btu 1 ton C = 27.3106 Btu 1 bbl = 159 kg = 1640kWh 1 toe = 7bbl = 107 kcal 1 toe (NG) = 29.31109 J 1 m3 NG = 10.347 kWh ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΓΧΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΓΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΓΧΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΓΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΓΧΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΓΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΓΧΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΓΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΓΧΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΓΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ • Αύξηση πληθυσμού ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ • Ανισοκατανομή ενεργειακής κατανάλωσης ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ • Ανισοκατανομή ενεργειακήςκατανάλωσης ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ • Απώλειες συστημάτων παραγωγής και μεταφοράς. • 1ος Θ/Δ νόμος: Η ενέργεια δεν είναι δυνατόν να παραχθεί από το μηδέν. Η ενέργεια μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη. • Απώλεια ενέργειας σε μορφή θερμότητας προς το περιβάλλον. • Βαθμός απόδοσης θερμικών μηχανών 15%-45%. • Σημαντικές απώλειες κατά της μεταφορά ενέργειας. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ • Μη ορθολογική χρήση Ενέργειας • Χρήση ηλεκτρισμού για θέρμανση νερού • Μετάθεση αιχμών ζήτησης για εξοικονόμηση εγκατεστημένης ισχύος • Αδιαφορία και σπατάλη ενέργειας ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ 1Q (Quad) = 1000 q (Quadrillion) = 1018 BTU = 2.929·1014 kWh ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΑΝΘΡΑΚΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΑΝΘΡΑΚΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΑΝΤΛΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΡΟΝΟΥ ΕΞΑΝΤΛΗΣΗΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Εάν: Εο: κατανάλωση αποθεμάτων το έτος βάσης e: μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης της κατανάλωσης Εt: συνολικά αποθέματα καυσίμου Κατανάλωση αποθεμάτων το έτος “n”: Συνολική κατανάλωση αποθεμάτων μετά από “n” χρόνια: ή ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΡΟΝΟΥ ΕΞΑΝΤΛΗΣΗΣ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Χρόνος εξάντλησης αποθεμάτων: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ
