Ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων στα κτίρια

Abstract

Στην παρούσα εργασία, αναπτύσσεται ένα πρόγραμμα υπολογισμού για εφαρμογές φωτοβολταϊκών συστημάτων σε κτίρια. Η εργασία μπορεί να χωριστεί σε δύο τμήματα: Τα κεφάλαια 1 έως 3 αποτελούν το θεωρητικό μέρος της εργασίας, ενώ τα κεφάλαια 4 έως 6 το υπολογιστικό. Αναλυτικά, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται εισαγωγή στο ενεργειακό πρόβλημα, στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στην αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Το δεύτερο κεφάλαιο πραγματεύεται τα φωτοβολταϊκά στοιχεία. Αναλυτικά, παρουσιάζεται η βασική αρχή λειτουργίας τους, οι τύποι και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους, η διάκρισή τους, η ενσωμάτωσή τους σε κτίρια και η κατάσταση της παγκόσμιας αγοράς. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η ηλιακή ακτινοβολία και οι μέθοδοι υπολογισμού της. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται το μοντέλο υπολογισμού και επιλέγεται η μέθοδος υπολογισμού της ηλιακής ακτινοβολίας, που θα χρησιμοποιήσει ο αλγόριθμός. Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στα αποτελέσματα υπολογισμού του προγράμματος. Συγκεκριμένα, εξετάζεται η επίδραση συγκεκριμένων παραμέτρων στα αποτελέσματα υπολογισμού του προγράμματος και γίνεται σύγκριση μεταξύ των αποτελεσμάτων του προγράμματος και τιμών από εγκατεστημένες φωτοβολταϊκές διατάξεις. Στο έκτο κεφάλαιο, μετά την πιστοποίηση της χρησιμοποιούμενης μεθοδολογίας, γίνεται εφαρμογή του μοντέλου σε υπάρχον κτίριο. Ειδικότερα, γίνεται εφαρμογή ενσωμάτωσης φωτοβολταϊκών σε κάθε όψη του κτιρίου και στο δώμα του, και αναλύεται η βέλτιστη επιλογή για την κάλυψη τμήματος των αναγκών κατανάλωσης ενέργειας του κτιρίου. Τέλος, παρατίθενται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την παρούσα εργασία μαζί με προοπτικές και προτάσεις εξέλιξης του προγράμματος υπολογισμού.