Σκοπός και Στόχος Μαθήματος
Ο στόχος του μαθήματος αυτού είναι να δώσει στον σπουδαστή τις βασικές έννοιες των μορφοτροπέων ενέργειας δίνοντας έμφαση στους μορφοτροπείς της ηλιακής ενέργειας (θερμοηλιακοί και φωτοβολταϊκοί μορφοτροπείς). Η Γεωθερμία, τα Βιοκαύσιμα καθώς και η βιοκλιματική αρχιτεκτονική κτιρίων καθώς και άλλες εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας αποτελούν μέρος της αποστολής του μαθήματος αυτού. Το μάθημα "Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ι" σε συνδυασμό με το μάθημα "Ήπιες Μορφές Ενέργειας ΙΙ" του Στ΄ Εξαμήνου αποτελούν τις βάσεις για τα μαθήματα "Έλεγχος Ποιότητας Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων", "Τεχνολογίες Σύζευξης Ενεργειακών Συστημάτων" και "Σχεδιασμός και Διαχείριση Συστημάτων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας" του Ζ΄ Εξαμήνου.
Περίγραμμα Θεωρίας
Εισαγωγή, Ορισμοί, η έννοια της μορφοτροπής της Ενέργειας, αναφορά στους νόμους διατήρησης και στο Β' Θερμοδυναμικό αξίωμα. Η έννοια του μορφοτροπέα της ενέργειας, κριτήρια ποιότητας της μορφοτροπής, τεχνικά εφικτές και οικονομικά βιώσιμες μορφοτροπές ενέργειας. Στοχαστικές πηγές ενέργειας και η έννοια της αποθήκευσης. Περιγραφή αποθηκών Ενέργειας. Αναφορά σε οικονομοτεχνικά βιώσιμες μορφοτροπές. Φαινομενολογική προσέγγιση και περιγραφή μορφοτροπέων Ήπιων Μορφών Ενέργειας. Ηλιακή Ενέργεια, περιγραφή της πηγής, ηλιόθερμα και φωτοβολταϊκά συστήματα, χωροθέτηση, απόδοση, υπολογισμοί. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Βιοκλιματική Αρχιτεκτονική, ορισμοί, αρχές. Προσανατολισμός του κτιρίου και βασικές αρχές πολεοδομικού σχεδιασμού. Ο ρόλος της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής στο πολιτισμικό υπόβαθρο του κοινωνικού ιστού. Η έννοια του θερμικού φορτίου. Θερμομόνωση, παθητικά συστήματα θέρμανσης, δροσισμού, εξαερισμού. Ο ρόλος του υπεδάφους και άλλες αποθήκες θερμότητας. Βασικές διαπιστώσεις από την θερμοδυναμική. Υπολογισμός ηλιακής καμινάδας για τον εξαερισμό και τον δροσισμό. Αναφορά σε άλλους υπολογισμούς. Βιοκαύσιμα, ορισμοί και διαθεσιμότητα. Στερεά βιομάζα, βιοαέριο, υγρά βιοκαύσιμα. Το βιοντήζελ σε εμβολοφόρο κινητήρα, περιβαλλοντικές επιπτώσεις, χρήση σε οχήματα.
Περίγραμμα Εργαστηρίου
Υπολογισμός Θέσεων και Ακτινοβολίας Ήλιου
Παραγωγή Θερμού Νερού με Επίπεδους Ηλιακούς Συλλέκτες
Διαστασιολόγηση Βιοντιδραστήρα
Θέρμανση Κτιρίου με Βιομάζα
Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα και Επιλογή του Κατάλληλου Τύπου Υδροστροβίλου
Συμπαραγωγή Θερμότητας και Ηλεκτρισμού σε Κτίρια
Διαστασιολόγηση Ανεμογεννήτριας
Υπολογισμός Παραμέτρων Λειτουργίας Κυψέλης Καυσίμου
Αυτόνομο Φωτοβολταϊκό Σύστημα για Τροφοδοσία Οικιακού Καταναλωτή
Θέρμανση με Γεωθερμικό Ρευστό και Αντλίες Θερμότητας
