Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Η ανάπτυξη βασικής θεωρητικής υποδομής της ηλιακής τεχνολογίας για το σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση διαφόρων ηλιοθερμικών και ηλιοηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Η απόκτηση απαραίτητων γνώσεων για την κατανόηση της λειτουργίας ολων των τμημάτων μιάς ηλιακής εγκατάστασης για παραγωγή ζεστού νερού, ή αέρα ή ηλεκρικής ενέργειας. Η κατανόηση και η χρήση μεθόδων διαστασιολόγησης για ηλιοθερμικές και ηλιοηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Περιγραφή του μαθήματος

Θεωρητικό Μέρος Μαθήματος

Μετατροπή ηλιακής ενέργειας σε θερμική ενέργεια. Ηλιακή γεωμετρία. Υπολογισμός ηλιακής ακτινοβολίας σε κεκλιμένο επίπεδο. Στοιχεία επίπεδου ηλιακού συλλέκτη. Θερμική απόδοση επίπεδου ηλιακού συλλέκτη. Παράμετροι που επηρεάζουν την θερμική απόδοση επίπεδου ηλιακού συλλέκτη. Συγκεντρωτικοί ηλιακοί συλλέκτες. Αποθήκευση θερμικής ενέργειας. Τεχνολογίες ενεργητικών ηλιακών συστημάτων. Μέθοδοι διαστασιολόγησης ηλιακών εγκαταστάσεων για παραγωγή ζεστού νερού και θέρμανση χώρων. Προσομοίωση ενεργητικών ηλιακών συστημάτων σε στάσιμη και μη στάσιμη κατάσταση. Εφαρμογές ηλιακής ενέργειας στον οικιακό, βιομηχανικό, τουριστικό και γεωργικό τομέα. Παραδείγματα. Παθητικά ηλιακά συστήματα. Μετατροπή ηλιακής σε ηλεκτρική. Φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Χαρακτηριστική καμπύλη Ι - V φ/β στοιχείου. Απόδοση φ/β στοιχείων. Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Τεχνολογίες. Εφαρμογές φ/β συστημάτων.

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

• Να αναλάβουν το σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση ηλιοθερμικών εγκαταστάσεων.
• Να αναλάβουν το σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση ηλιοηλεκτρικών εγκαταστάσεων.
• Να αναλάβουν τη μελέτη παραμετρικών επιδράσεων στις επιδόσεις ηλιακών συστημάτων.

Βιβλιογραφία

Ελληνική:

1. I.E. Φραγκιαδάκης, “Φωτοβολταϊκά συστήματα “, Εκδ. Ζητη, 2004.

Ξενόγλωσση:

1. J. Duffie, W. Beckman, "Solar engineering of thermal processes", John Wiley, 2006.
2. G. N. Tiwari, “ Solar Energy-Fundamentals, Design, Modelling and Applications”, 2002.
3. J. Twidell & T. Weir, “Renewable energy resources”, Taylor and Francis, 2006.