ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ [open]

Δίας Χαραλαμπόπουλος

Περιγραφή

Το μάθημα αναπτύσσει τις βασικές έννοιες για την ενέργεια (ορολογία, βασικούς νόμους, σχέσεις μετατροπής) και τις διάφορες μετατροπές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού. Περιγράφει τα μοντέλα εκτίμησης του δυναμικού, την διαθέσιμη τεχνολογία, την οικονομικότητα των συστημάτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις οι οποίες επέρχονται με την εισαγωγή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό σύστημα. Οι βασικές μορφές των ώριμων τεχνολογιών για την ηλιακή ενέργεια, αιολική ενέργεια, γεωθερμία, υδροηλεκτρική ενέργεια, και την βιομάζα αναπτύσσονται διεξοδικά.

 

CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα
Περιεχόμενο μαθήματος
  1. ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
  2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ, ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (1)
  3. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ, ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (2)
  4. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ, ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (3)
  5. ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ
  6. ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
  7. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ (1)
  8. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ (2)
  9. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΙΣΘΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ (3)
  10. ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ (1)
  11. ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΚΑΙ ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (2)
  12. ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ (3)
  13. ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
  14. ΒΙΟΜΑΖΑ
Μαθησιακοί στόχοι

Η εξοικείωση του εκπαιδευόμενου στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, στην εκτίμηση του δυναμικού, την επιλογή της κατάλληλης τεχνολογίας, τις διάφορες μετατροπές της ενέργειας προς παραγωγή χρήσιμης ενέργειας, και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Βιβλιογραφία
  • Θ.Τσούτσος και Ι.Κανάκης, «ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ», Παπασωτηρίου, 2013.
  • «Συμβατικές και ήπιες μορφές ενέργειας», Κ.Μπαλαράς, Α.Αργυρίου, Φ.Καραγιάννης, Εκδοτική, Αθήνα 2006.
  • “Renewable Energy Resources”, John Twidell and Tony Weir, Taylor and Francis, 2006.
  • “Renewable Energy-Power for a sustainable Future”, G.Boyle (ed.), Oxford University Press, 1996.
  • “Energy- Its use and the environment”, R.Hinrichs, Saunders College Publishing, 1996.
Διδάσκοντες

Δίας Χαραλαμπόπουλος, Καθηγητής, Τμήμα Περιβάλλοντος

Προαπαιτούμενα

ΟΧΙ

Ενότητες

Η ενότητα αναπτύσσει τις βασικές έννοιες της μετάδοσης θερμότητας με αγωγή, συναγωγή και ακτινοβολία, τον τρόπο υπολογισμού και παραδείγματα σε περιπτώσεις κτιρίων και άλλων εφαρμογών.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: μετάδοση θερμότητας, αγωγή, συναγωγή, ακτινοβολία.

Η ενότητα αναπτύσσει τα βασικά της ηλιακής ακτινοβολίας, την προέλευση, την ηλιακή γεωμετρία και τον υπολογισμό του ηλιακού δυναμικού στο επίπεδο της εδάφους, γωνία κλίσης, ηλιακή σταθερά, ηλιακή απόκλιση, ηλιακό ύψος.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ηλιακή ακτινοβολία, άμεση ηλιακή ακτινοβολία, διάχυτη ηλιακή ακτινοβολία.

Η ενότητα αναπτύσσει τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας σε μια κεκλιμένη επιφάνεια, τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας σε ωριαία, ημερήσια και μηνιαία βάση, την λειτουργία ηλιακών συλλεκτών για θέρμανση ζεστού νερού χρήσης και τον υπολογισμό της απόδοσης αυτών.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ηλιακή ακτινοβολία, άμεση, διάχυστη, όργανα μέτρησης ηλιακής ακτινοβολίας, πυρανόμετρο, πυρελιόμετρο, ηλιακός συλλέκτης, επίπεδος, παραβολικός, συγκεντρωτικός.

Η ενότητα αναπτύσσει τα βασικά λειτουργίας ενός ηλιακού συστήματος θέρμανσης για ζεστό νερό χρήσης και θέρμανση χώρων, τον υπολογισμό του ηλιακού θερμικού φορτίου, και δίνει παραδείγματα ηλιακών θερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ηλιακή ενέργεια, ηλιακά συστήματα, ηλιακός θερμικός σταθμός, υπολογισμός ηλιακού συστήματος.

Η ενότητα δίνει τα βασικά στοιχεία της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής, τις συνιστώσες της θερμικής άνεσης, τον σχεδιασμό ηλιακών κτιρίων βάσει της ηλιακής ακτινοβολίας, της μεταφοράς θερμότητας και των χαρακτηριστικών του κτιριακού κελύφους. Περιγράφει επίσης την λειτουργία των φυτεμένων σκεπών για εξασφάλιση θερμικής άνεσης στο εσωτερικό των κτιρίων.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ηλιακή ακτινοβολία, θερμότητα, ηλιακός σκιασμός, θερμική άνεση, βιοκλιματική αρχιτεκτονική, φυτεμένες στέγες, θερμική νησίδα.

Η ενότητα περιγράφει την βασική λειτουργία των ημιαγωγών, των φωτοβολταϊκών κυττάρων, των φωτοβολταϊκών συστημάτων και των στοιχείων αυτών, όπως μπαταρίες, κύτταρα, αναστροφείς τάσης.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ηλιακή ακτινοβολία, φωτοβολταϊκό φαινόμενο, φωτοβολταϊκό κύτταρο, φωτοβολταϊκό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής.

Η ενότητα αναπτύσσει τα βασικά στοιχεία της αιολικής ενέργειας, την δημιουργία των ανέμων, το αιολικό δυναμικό και την μέτρηση του.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: αιολική ενέργεια, δυναμικό, μέτρηση, Weibull.

Η ενότητα αναπτύσσει τα σχετικά με τις ανεμογεννήτριες, τα στοιχεία τους, την κατασκευή και εγκατάσταση τους σε ένα μέρος. Περιγράφει επίσης την ροή και ανάπτυξη τύρβης, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και τα προβλήματα από την λειτουργία τους.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: αιολική ενέργεια, ανεμογεννήτρια, τυρβώδης ροή, αιολικό δυναμικό.

Η ενότητα αναπτύσσει τις βασικές επιπτώσεις από την εγκατάσταση ανεμογεννητριών σε ένα μέρος με ειδική έμφαση στην αισθητική του τοπίου, κατά το στάδιο της κατασκευής και λειτουργίας.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: ανεμογεννήτριες, αισθητικές επιπτώσεις.

Η ενότητα αναπτύσσει τις βασικές γνώσεις για την γεωθερμική ενέργεια, την προέλευση, τον μηχανισμό μεταφοράς και την εκτίμηση του δυναμικού σε ένα τόπο. Περιγράφονται τα βασικά στοιχεία για την γεωλογία και τις τεκτονικές πλάκες, καθώς και τα συστήματα εκμετάλλευσης της γεωθερμίας για παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: Γεωλογία, τεκτονικές πλάκες, γεωθερμία, γεωθερμικά συστήματα, ηλεκτρισμός, θερμότητα.

Στην ενότητα αναπτύσσεται η βασική λειτουργία της αντλίας θερμότητας για αναβάθμιση της ενέργειας, περιγράφεται ο βασικός μηχανισμός λειτουργίας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας για θέρμανση κτιρίων, και ο τρόπος εγκατάστασης ενός γεωθερμικού συστήματος αβαθούς γεωθερμίας με τις γεωτρήσεις που απαιτούνται.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: αντλία θερμότητας, αβαθής γεωθερμία, θέρμανση κτιρίων.

Περιγράφονται οι βασικές επιπτώσεις στο περιβάλλον από την λειτουργία ενός γεωθερμικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Αναπτύσσονται οι χημικές, φυσικές, βιολογικές επιπτώσεις και η συγκριτική αποτίμηση με τις άλλες μορφές ενέργειας.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: περιβάλλον , γεωθερμία, σύστημα ηλεκτροπαραγωγής.

Στην ενότητα περιγράφονται οι βασικές αρχές της υδραυλικής ενέργειας, η εκτίμηση του δυναμικού, η εκμετάλλευση για παραγωγή ηλεκτρισμού με την εγκατάσταση ενός φράγματος, την δημιουργία τεχνητής λίμνης και την λειτουργία υδροηλεκτρικού σταθμού. Περιγράφονται οι βασικοί τύποι υδροστροβίλων, η επιλογή του κατάλληλου συστήματος, καθώς και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την λειτουργία του όλου συστήματος.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: υδραυλικό δυναμικό, υδροηλεκτρική ενέργεια, περιβάλλον, υδροστρόβιλος.

Στην ενότητα περιγράφονται οι βασικοί τύποι βιομάζας, η εκτίμηση του δυναμικού, και οι τεχνολογίες αξιοποίησης για παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού.

 

Λέξεις κλειδιά Θ.Ε: βιομάζα, πυρόλυση, ζύμωση, μεθανογένεση, αεριοποίηση, ηλεκτροπαραγωγή, φωτοσύνθεση, βιοαέριο.

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A

Αρ. Επισκέψεων :  2496
Αρ. Προβολών :  11052