Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Ανάλυση απόδοσης θερμοηλεκτρικών διατάξεων για θέρμανση και ψύξη κτηρίων

Skourtanioti Elli-Varvara

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/1E3A2ABA-8560-4EA6-9A8F-6FB317990432
Έτος 2018
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Το θέμα της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι «Ανάλυση απόδοσης θερμοηλεκτρικών διατάξεων για θέρμανση και ψύξη κτηρίων». Σκοπός της είναι η παρατήρηση της συμπεριφοράς των θερμοστοιχείων κάτω από διάφορες συνθήκες που σχετίζονται με παραμέτρους του παρεχόμενου ηλεκτρικού ρεύματος, καθώς και ο έλεγχος των αποτελεσμάτων που προκαλούν σε ένα φυσικό μοντέλο.Αρχικά, αναλύεται το θεωρητικό υπόβαθρο που σχετίζεται με τα θερμοηλεκτρικά στοιχεία και τις διάφορες μεταβλητές που τα χαρακτηρίζουν, όπως είναι το figure of merit (zT) και ο συντελεστής Seebeck. Ταυτόχρονα, αναλύεται το φαινόμενο Seebeck, η ικανότητα δηλαδή των θερμοηλεκτρικών υλικών να μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμοκρασιακό δυναμικό και τούμπαλιν.Ύστερα, περιγράφεται η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε στην συγκεκριμένη εργασία. Πρώτα από όλα, πραγματοποιήθηκε το στάδιο της προεργασίας, κατά το οποίο κατασκευάστηκε ένα ψηφιακό μοντέλο μέσω της πλατφόρμας του EnergyPlus, ώστε να εξεταστεί θεωρητικά το μοντέλο σε για την θερμοκρασία που θα αναπτύξει εντός του, βάσει των καιρικών της Σούδας Χανίων. Στη συνέχεια δημιουργήθηκε το φυσικό μοντέλο από πολυουρεθάνη, του οποίου μετρήθηκε η θερμοκρασία εσωτερικά και συνεκρίθηκε με την περιβαλλοντική, με σκοπό την απόφαση του θερμοκρασιακού εύρους που έπρεπε να έχει το υλικό που θα χρησιμοποιoύταν. Αυτό κατέληξε να είναι το Bi2Te3, διότι επιδεικνύει τον υψηλότερο συντελεστή zT για χαμηλό θερμοκρασιακό εύρος, που συνάδει με αυτό του γήινου περιβάλλοντος.Έπειτα, έλαβε χώρα η κύρια πειραματική διαδικασία, κατά την οποία κατασκευάστηκε ένα ακόμα μοντέλο από πολυουρεθάνη. Σε αυτό τοποθετήθηκαν πέντε θερμοηλεκτρικά στοιχεία και μετρούταν η θερμοκρασία, συγκρίνοντάς την με την θερμοκρασία του μοντέλου που δεν είχε ενσωματωμένα θερμοηλεκτρικά. Σε αυτή την φάση, εξετάστηκαν διάφοροι συνδυασμοί αναφορικά με το πλήθος των θερμοηλεκτρικών που ήταν σε λειτουργία και την ύπαρξη ή μη αερισμού για την απαγωγή θερμότητας από το μοντέλο.Ο βέλτιστος συνδυασμός παρατηρήθηκε με την ενεργοποίηση μιας μόνο θερμοηλεκτρικής διάταξης και τον αερισμό μέσω ανεμιστήρα, ενώ η χείριστη περίπτωση ήταν με την λειτουργία και των πέντε θερμοηλεκτρικών διατάξεων με απουσία ανεμιστήρα. Αυτό αιτιολογείται λαμβάνοντας υπόψη την ισχύ του τροφοδοτικού, η οποία ήταν χαμηλή και δεν μπορούσε να υποστηρίξει την ταυτόχρονη λειτουργία όλων των διατάξεων.Τέλος, αναφέρονται κάποιες προτάσεις για μελλοντική έρευνα σε αυτό το θέμα. Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται και η χρήση ανεμιστήρων για πιο ομοιόμορφη διάχυση της θερμότητας στο εσωτερικό του μοντέλου, καθώς και η χρήση ισχυρότερου τροφοδοτικού προς την ύπαρξη μεγαλύτερης θερμοκρασιακής διαφοράς στις θερμοηλεκτρικές διατάξεις. Ακόμα θα ήταν ενδιαφέρον να παρατηρηθεί η συμπεριφορά των θερμοηλεκτρικών σε εποχές πέραν του καλοκαιριού και σε λειτουργία θέρμανσης, και όχι ψύξης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά