ΑΝΤ\ΓΡΑΦq~) ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ Ε~, G)J. "ΧΡΗΣΕΙΣ ttοαυμβσων ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΉ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ" ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ.

Transcript

1 ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ Ε~, G)J ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ ΑΝΤ\ΓΡΑΦq~) ΔΙΑΛΕΞΗ "ΧΡΗΣΕΙΣ ttοαυμβσων ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΉ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ" Ζ Οκtωβρίυ 1996 ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: Ν. Συρής, ΧΜ ΤΕΕ ΑΘΗΝΑ, ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ

2 . Πλυμέσα & Ενεργειακή Εκ παί δευση ΧΡΗΣΕΙΣ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ 1. Μελέτη ηλιακών συστημάτων θέρμανσης νερύ χρήσης Ν.Ε. Συρής Ε.Μ.Π. Περίληψη διάλεξης πυ δόθηκε στ Τ. Ε. Ε. την Τετάρτη 2 Οκτωβρίυ Ε.Μ.Π. - Τμι'ψα Χnμucών Μnχανυcών Υπλyιcmκό Κmρ Ι "Ηλιακό Εργαστήρι"

3 Πλυμ έσα & Ενεργειακ ή Εκ παιδευση 2 Εισαγωγή Στα πλα ίσια Διπλωματικής Εργασίας τυ Τμήματς Χημικών Μηχανικών, έγινε μία πρώτη πρσπάθεια για την ανάπτυξη ενός ηλεκτρνικύ εκπαιδευτικύ βηθήματς με αντικείμεν τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερύ χρήσης. Τ βασικό ενδιαφέρν της συνλικής συγγραφικής εργασίας εστιάστηκε στην ενδυνάμωση, κατά τ δυνατόν, τυ διαλγ ι κύ χαρακτήρα της εφαρμγής, σε όλα της τα στάδια. Τ τελικό πρϊόν απευθύνεται κατ'αρχήν στυς φιτητές των πλυτεχνειακών σχλών, αλλά και σε όλες τις μάδες ανθρώπων πυ ενδιαφέρνται να μελετήσυν τις ανανεώσιμες πηγέ ς ενέργε ιας, και ειδικά την ηλιακή ενέργεια και τις πρακτικές εφαρμγές της. Έτσι επιλέχθηκε ένα σχετικά απλό θέμα τ πί, όπως ε ίναι γνωστό, έχει μεγάλ ενδιαφέρν για τη χώρα μας : τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερύ (ΗΣΘΝ). Η επιλγή της συγκεκριμένης γνωστικής περιχής έγινε και με απώτερ στόχ την ανάπτυξη της ενεργειακής και περιβαλλντικής συνε ίδησης των φιτητών. Κι αυτό γ ι ατί τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί πως ι περισσότερι από αυτύς δεν φαίνεται να απκτύν κατά τη διάρκεια των σπυδών τυς στα ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα την α ίσθηση της σημασfας την πfα έχυν ι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για τ περιβάλλν, δηλαδή για την επιβίωση τυ πλανήτη μας. Γ ια την υλπίηση τυ τελικύ πρϊόντς χρησιμπιήθηκε σαν "εργαλε ί συγγραφής" τ Authorware Professional της Macromedia. Τ ηλεκτρνικό βήθημα πυ πρέκυψε απευθύνε ται στυς σπυδαστές των πρώτων κυρίως ετών τυ Τμήματς, χωρίς φυσ ι κά αυτό να σημαίνει πως σπυδαστές μεγαλυτέρων ετών ή και άνθρωπι πυ ανήκυν σε άλλυς εκπαιδευτικύς και μη χώρυς, δε θα μπρύσαν να επωφεληθύν από τη χρήση τυ. '~ Ε.Μ.Π. - Τμι'ψ.α Χnμυcών Μnχανucών Υπλyιστυcό Κέvτρ Ι "Ηλιακό ΕρyασnΊρι"

4 Πλυμέσα & Ενεργεικιi Εκ παίδευσ η 3 Υλητυβηθ~ματς-Δμή Για την κάλυψη της ύλης πυ περιέχεται σ'αυτό τ ηλεκτρνικό βιβλί, χρησιμπιήθηκαν ι πι κάτω πηγές : 1. J.A. Duffie and W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, 2nd Edition, Wiley (1991 ), Ch A.C. Pitts, "Building design: Realising the benefits of renewable energy technologies", Renewable Enerqv, Vol.5, pρ , U.S. Department of Commerce - National Bureau of Standards, Analytical and Experimental Analysis of Procedures for Testing Solar Domestic Hot Wat~r Systems, U.S. Goνernment Printing Office, Chauliaguet, Baratsabal, Batellier, Solar Energy ίn Buildings, Wiley (1979). 5. Donald Rapp, Solar Energy, Prentice Hall (1981 ). 6. Derek Howell, YourEnergyHome, Pergamon Press (1979). Τ βήθημα απτελείται από τρία ανεξάρτητα μέρη, (α) Εισαγωγή (β ) Ο Ήλις ως πηγή ενέργειας (γ) Ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερύ με επιμέρυς ενότητες. Συνπτική περιγραφή ΜΕΡΟΣ 1: Εισαγωγή Ο εκπαιδευόμενς απκμίζει διάφρα στιχεία σχετικά με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, και στη συνέχεια πρτρέπεται να επιλέξει μία από τις δύ επόμενες γενικές ενότητες (Ήλις ή ΗΣΘΝ). {!) Ε.Μ.Π. - Τμι'ψα Χιψιιcών Νnχανιιcών Υπλyιστιιcό Κέντρ Ι "Ηλιακό Εργαστήρι"

5 Πλυμέσα & Ενεργειακή Εκπαίδευση 4 Σχήμα 1 : Η βασική θόνη της ενότητας " Εισαγωγή" ΜΕΡΟΣ 2: Ο Ήλις ως πηγή ενέργειας 1 η ενότητα : Ο Ήλις Στην πρώτη ενότητα δίννται με τη βήθεια κατάλληλων ερωτήσεων, μερικά βασικά στιχεία πυ αφρύν τη δμή τυ Ήλιυ ως αστέρα και την πρσφρά ενέργειας πρς τη Γη, ενώ η ενότητα λκληρώνεται με μlα αναφρά στυς διάφρυς παράγντες πυ επηρεάζυν την πσότητα της ηλιακής ενέργειας πυ φτάνει στν πλανήτη μας. 2η ενότητα : Τ ηλεκτρμαγνητικό φάσμα Γίνεται παρυσlαση τυ συνόλυ τυ ηλεκτρμαγνητικύ φάσματς, (μέρς τυ πίυ είναι και τ ηλιακό φάσμα), με τη βήθεια της παρακάτω θόνης. Εδώ S Ε.Μ.Π. - Τμiιμ Χημικών Μrιχανικών Υπλyιcmκό Κέντρ Ι -,.λιακό Εργαστήρι"

6 Πλuμε &. Ενεργεικn Εκπαί δεuσ n 5 εκπαιδευόμενς καλε ί ται να μετακινήσει ένα σύρτη, κατά μήκς μίας ευθείας η πία πε ριέχει τα μήκη κύματς από 10..s μέχρ ι μm, και τ σύστημα απκρίνεται με την περιγραφή της συγκεκριμένης περιχής τυ ηλεκτρμαγνητικύ φάσματς. Σχήμα 2: Βασική θόνη της ενότητας : "Τ ηλεκτρμαγνητικό φάσμα" ΜΕΡΟΣ 3: Ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερύ 1 η ενότητα : Τα 4 βασικά ΗΣΘΝ Παρυσιάζνται ι _κυριότερες διατάξεις με τις πίες επιτυγχάνεται η θέρμανση νερύ μέσω τυ Ήλιυ, καθώς και τα πλενεκτήματα και τα μεινεκτήματα τυς. Η ενότητα απτελείται από τις υπενότητες : Περιγραφή συστημάτων Συγκριτικά απτελέσματα ~ Ε.Μ.Π. - Τμήμα Χημιιcών Mnxavucώv Ynoλoyιcmιcό Κtντρ Ι "Ηλιακό Εργαστήρι"

7 Πλvμέ & Ενεργεικ n Εκπiδεvση 6 2η ενότητα : Ένα παράδειγμα ΗΣΘΝ Η ενότητα αυτή περιλαμβάνει την αναλυτική παρυσίαση όλων των μερών ενός σύνθετυ ΗΣΘΝ εξαναγκασμένης κυκλφρίας, έτσι ώστε να δθεί η ευκαιρία στν σπυδαστή να εξικειωθεί με πι σύνθετες έννιες, όπως είναι για παράδειγμα η θερμική στρωμάτωση της δεξαμενής, ι επιλεκτικές επιφάνειες συλλγής ηλιακής ενέργε ιας, η απόδση ενός ΗΣΘΝ και ι παράγντες από τυς πίυς αυτή εξαρτάται. Πιέ ζ 011ταs με τ πντικι πάνω στα βασικά κμματ ια τυ σuστήματs θέρμαvσηs 11ερύ μπρείτε vα μάθετε περ ισσότερες πληρφριεs yια αυτά. Εf α6ς..,u:ιρu νιρv Παρ:ιf'Ι ltιptιo\i vιρu πρς :ιφι'ι Σχήμα 3 : Μία από τις θόνες της ενότητας ''Ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερύ " Η ενότητα απτελείται από τις εξής υπενότητες : ι Ο συλλέκτης Απόδση ενός επίπεδυ ηλιακύ συλλέκτη Βασικές εξισώσεις επίπεδων ηλιακών συλλεκτών Η απρρφητική πλάκα φ Ε.Μ.Π. - Τμήμα Χnμυcών Μnχανικών Υnλyιτucό Κtντρ Ι "Ηλιακό Εργαστήρι"

8 Πλυμέσα &. Ενεργειακ η Εκπαίδευση 7 Τα δ ιαφανή καλύμματα Η δεξαμενή Θερμ ι κή στρωμάτωση Η βηθητική πηγή ενέργειας Πιθανές θέσεις της βηθητικής πηγής ενέργειας Πλενεκτήματα Μεινεκτήματα Τ σύστημα διανμής Η κ ίνηση τυ ρευστύ μεταφράς θερμότητας Τ ρευστό μεταφράς θερμότητας Μέθδι αντιπηκτικής πρστασίας Ακλυθείται και εδώ η διδακτική μέθδς της βαθμιαίας συγκεκριμενπίησης, έ τσι ώστε να δίνετα ι η δυνατότητα στ χρήστη να αυξάνει σταδιακά τις γνώσεις τυ. Όλες ι ενότ ητ ες είναι συνδεδεμένες μεταξύ τυς και τα διαλγικά στ ι χεία της εφαρμγ ή ς ε ίνα ι ενδυναμωμένα, ώστε να αυξάννται όσ τ δυνατόν περισσότερ ι ρυθμ ί μεταφράς γνώσεων από τ ηλεκτρνικό βιβλί πρς τν εκπαιδευόμεν. Οδηγfες Χρήσης Α πσιτήσεις εξπλισμύ Τ εκπαιδευτικό αυτό βήθημα έχει αναπτυχθεί με την έκδση τυ πακέτυ Authorware Professional της Macromedia. Ο απαιτύμενς ελάχιστς εξπλισμός ε ίναι ένας υπλγιστής με επεξεργαστή ή ανώτερ, μνήμη 8 Mb RAM (κατά πρτ ίμηση 16 Mb), σκληρός δίσκς με ελεύθερ χώρ τυλάχιστν 80 Mb, κάρτα ήχυ, CD-ROM διπλής ταχύτητας και Windows 3. χ ή Windows 95. Τ πακέτ βρίσκεται εγκατεστημέν σε πρσωπικό υπλγ ιστή τυ Υπλγιστ ι κύ Κέντρυ τυ Τμήματς Χημικών Μηχανικών. Η εκκίνηση γίνεται κατά τα γνωστά με δ ιπλό S Ε.Μ.Π. - Τμι'ψ.α Χημικών Μnχανucών Υnλγιcmκό Κέντρ / ''Ηλιακό Εργαστήρι"

9 Πλ υμέσα &. Ενεpγεtακ ή Εκ πα ίδευση 8 κλικ πάνω στ αντίστιχ εικνίδι ενώ ακλυθεί η εμφάνιση θόνης από την π ία γίνετα ι και η επιλγή των επιμέρυς εντήτων. Μηχανισμί πλήγησης Στη συνλική " συγγραφή " έγινε πρσπάθεια εξασφάλισης, σε κάθε ενότητα, της ύπαρξης δύ βασικών πρϋπθέσεων : της μετάβασης στν επόμεν κλάδ της εφαρμγής και της επιστρφής στην πρηγύμενη θόνη, ενώ πάντα υπάρχει η επιλγή " Quit ", από τ μενύ File, η πία δηγε ί σε άμεση εγκατάλειψη της εφαρμγής. Η πρώτη δυνατότητα παρέχεται στ χρήστη με ένα χαρακτηριστικό "πλήκτρ " της θόνης, με τίτλ " Συνέχεια '', τ πί μπρεί να πατήσει χρήστης με τ πντίκ ι και τ πσf βρίσκεται στην κάτω δεξιά πλευρά της θόνης. Αντίθετα η επιστρφή επιτυγχάνεται με μ ία χαρακτηριστική εικόνα μίας πόρτας με τίτλ "'Έξδς", πάνω στην πία εάν πιέσει χρήστης επιστρέφει στην αμέσως πρηγύμενη θόνη. Οι δύ αυτές δυνατό τητες τυ παρέχυν μ fα στιχειώδη ευχέρεια κίνησης μέσα στην εφαρμγή, ενώ δεν ε ίναι διαθέσιμες σε εκείνα τα επr μέρυς σημεία για τα πία θεωρήθηκε χρήσιμη η αφιέρωση περισσότερυ χρόνυ από τν εκπαιδευόμεν, πρκειμένυ αυτός να εμπεδώσει την αντίστιχη ύλη. Άλλες λειτυργίες Ο χρωματισμός ρισμένων λέξεων με κίτριν χρώμα δηλώνει πως αυτές είναι "ενεργπιημένες". Ο χρήστης, δηλαδή, μπρεί να μετακινήσε ι τ πντίκι πάνω σε αυτές και να λάβει συμπληρωματικές πληρφρίες. Εκτός από τις χρωματισμένες λέξεις, πιδήπτε άλλ μέρς κάθε θόνης ( εικόνα, σχήμα ή πλήκτρ) μπρεί να είναι επίσης ενεργπ ιημέν, έτσι ώστε τ πάτημα πάνω σ ' 'αυτό να δηγεί σε απκάλυψη διαφόρων πληρφριών, ι πίες μπρύν να είναι ηχητικές ή πτικές (στατικές ή κινύμενες). :Β Ε.Μ.Π. - Τμiψ Χnμικών Μnχνucών Υnλyιστucό Κtντρ Ι "Ηλιακό Ερyτι'\ρι"

10 Πλυμεσ & Ενεργεικ n Εκπιδεuσn Τ ελειώνντας σημειώνεται πως στ Π αράρτημα παρυσ ι άζντα ι μ ε ρικές ακόμα χαρακτηριστικές θόνες τυ τελικύ π ρϊόντς. Ευχαριστίες Ε υχαριστώ τ Λέκτρα 1. Π αλυβό, Υπ εύθ υν τυ Υπλγ ι στικύ Κέντρυ τυ Τ μήματς Χ η μικών Μηχαν ι κών τυ Ε. Μ. Π, γι α τ ην ανάθεση τυ θέματς και τη συνεχή επίβλεψη και βήθεια πυ μυ παρείχε. καθώς κα ι τν Ε πικ. Καθηγητή Α. Μπ υ ντ υ βή για τις εύστχες παρατηρήσε ις τυ και την υπστήριξή τυ. χωρίς την πία δε θα ήταν δυνατ ή η λκλήρωση της πρσπάθε ι ας αυ τ ής. Ευ χαριστώ επ ίσης τη Δ ιευθύντρ ι α τυ Τμ έα Ι τ υ Τμ ήματς Χημ ι κών Μη χανικών τυ Ε. Μ. Π, Αναπλ. Καθηγ ήτρ ι α Β. Κα σελ ύρη, η πία ε ίχε την πρωτβυλία για την πραγμα τπίηση της παρύσας διάλεξης. ~": ~ Ε. Μ.Π. - Τμι\μα Χημικών Μηχανικών Υ πλγιστικό Ι:: έν τρ Ι ''Η λ ιακό Ερ γα στήρι"

11 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Χαρακτηριστικές θόνες τυ τελικύ πρϊόντς

12 ι.; '\-7 ~ ~ ~ c: Ι: ~ - 1 -:ιόι.λvμμ.α ανά-:ιλα.η - i. 2D άλvιι!"' φέ ρν~ωw ηλι.α-:ιή α-:ιτ ινβλί.α!&χε aa.git2s &... ~ ωτρρφητι-:ι ή :nλ&-:ια ωλήνα.ς - -.:-- Μόνα:η c: ~ Ι: \ \---, ' -- -\ - '.-., \ - \ ~:~ : : -.\. - \-- -:, \. ' \ 'Μόνωση Χόλκ ιν ι σωλ~ νες._αnρρφητικ~ nλόκσ \.Α.λuμιν t νι κόλuμμσ, \ Δ ισφ σν~ κσλύ μμστσ Ιχ(Jμ 3 : Τμ(J ε νός; επrπεδυ ηlικύ συlltκτη Σχήμα 3β :".Ενας ruπιιιός επίπεδς ηλιmιός συλλi:ιιrης σι rμη ~ 1 Απόδση ενός επίπεδυ ηλιακύ συλλέκτη - ) _ Εξδς k Βασικές ~ξισώεις επίπεδων ηλιακών συλλεκτών

13 :::J r'--1,,, '-< v _::}. '-"..., ,., ι5 -ι +>- "~.:~ (> -ι...::j a -ι :::J Μ ι,..., Ό,,... -ι..., lj.!! ΙΥ1 Ο ~1 ϊ1 -ι 11.'1...::J.2 " -' -ι l..<.j ~:( 5:::..::;. c ;'< >- '.ι-1 ~ c c τ- :::J ι5 -ι σ..., 1'J χ c 1/ϊ τ α- ::;1 _, 3...,.-,η C/t -6.~, Τ,; Ιγl,.. -. :::::; -'

14 111 m Ζ