ΘΕΩΡΙΑ ΚΑΥΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΥΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Μελέτη Εφαρμογών Συστημάτων Καύσης μέσω Λογισμικού Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Δ. Γιαννόπουλος, Μ. Φούντη Εργαστήριο Ετερογενών Μειγμάτων και Συστημάτων Καύσης Τομέας Θερμότητας, Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Απρίλιος 2016
Σκοπός Κατανόηση και ποσοτικοποίηση (α) της συνολικής αποδοτικότητας των συγχρονων εφαρμογών των συστημάτων καύσης και (β) των συνολικών εκπομπών CO2 κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους.
Αντικείμενο Κύριες εφαρμογές συστημάτων καύσης: Ηλεκτροπαραγωγή Στερεά καύσιμα: Μοντελοποίηση και υπολογισμός κύκλου ζωής εναλλακτικών καυσίμων (π.χ Λιθάνθρακας, λιγνίτης, Βιομάζα) Υγρά/αέρια καύσιμα: Μοντελοποίηση και υπολογισμός κύκλου ζωής εναλλακτικών καυσίμων (π.χ Πετρέλαιο, Φυσικό αέριο (μέσω αγωγού ή υγροποιημένο), Βιοαέριο)
Αντικείμενο (ΙΙ) Κύριες εφαρμογές συστημάτων καύσης: Μεταφορές Μοντελοποίηση και υπολογισμός κύκλου ζωής εναλλακτικών καυσίμων (π.χ Πετρέλαιο, Βενζίνη, Βιοντίζελ, Βιοαιθανόλη, Φυσικό αέριο, Υγραέριο) Βιομηχανία Μοντελοποίηση και υπολογισμός κύκλου ζωής βιομηχανικής παραγωγής (π.χ. χάλυβα, τσιμέντου, γυαλιού, αλουμινίου) με εναλλακτικά καύσιμα (π.χ. Πετρέλαιο, Φυσικό αέριο, LPG)
Ενέργεια Υλικά Μεταφορά Εκπομπές Ενέργεια Υλικά Μεταφορά Εκπομπές Μεθοδολογία Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Tεχνική εκτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που συνδέονται με προϊόν, διεργασία ή δραστηριότητα, προσδιορίζοντας και ποσοτικοποιώντας την ενέργεια και τα υλικά που απαιτούνται, καθώς και τα απόβλητα που απελευθερώνονται στο περιβάλλον 1. Πρώτες ύλες για 4. Απόσυρση - Ανακύκλωση κατασκευή συστήματος 3. Λειτουργία συστήματος Βασικά στάδια εφαρμογής ΑΚΖ ISO 14040-44:2006 2. Κατασκευή και συναρμολόγηση
Μεθοδολογία Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Εισροές Στάδια κύκλου ζωής συστήματος Εκροές Υλικά (Πρώτες ύλες, ορυκτά καύσιμα, κ.α.) Εξόρυξη Μεταφορά Ενέργεια (ηλεκτρισμός - θερμότητα) 1. Κατασκευή Δεδομένα 1 ου σκέλους μεθοδολογίας: Ποσότητες απαιτούμενων υλικών Επιπρόσθετα στοιχεία: Αλυσίδες παραγωγής και εφοδιασμού υλικών και ενέργειας (ενεργειακές καταναλώσεις και εκπομπές ρύπων) Διεργασίες κατασκευής (κατανάλωση ενέργειας, εκπομπές, απώλεια υλικών) Κατασκευή υποσυστημάτων Συναρμολόγηση 2. Λειτουργία 3. Απόσυρση Απώλειες υλικών κατά την κατασκευή Δεδομένα 1 ου σκέλους μεθοδολογίας: Όρια συστήματος, λειτουργική μονάδα Χρόνος ζωής συστήματος Δεδομένα σκέλους τεχνικής αξιολόγησης: Δείκτες προσομοίωσης λειτουργίας Εξεταζόμενο σύστημα Επιπρόσθετα στοιχεία: Διεργασίες ανακύκλωσης (κατανάλωση ενέργειας, εκπομπές) Εκπομπές ρύπων Παραγόμενη ενέργεια Ανάκτηση υλικών Διάθεση ως αδρανή υλικά Εφαρμογή ανακύκλωσης
Λογισμικό Η εφαρμογή της μεθόδου της ΑΚΖ απαιτεί ιδαίτερα μεγάλο πλήθος και εύρος δεδομένων. Η χρήση εξειδικευμένων λογισμικών που ενσωματώνουν αξιόπιστες βάσεις δεδομένων μειώνει δραματικά το χρόνο και το κόστος εκπόνησης σχετικών μελετών.
Παρουσίαση Εργαστηρίου Παραδοτέα Κατά την παρουσίαση του εργαστηρίου θα γίνει αναλυτική περιγραφή του λογισμικού και θα επιδειχθούν παραδείγματα εφαρμογών. Θα δοθούν τα manuals και η demo έκδοση του λογισμικού (η οποία παρέχει πλήρη λειτουργικότητα για 30 ημέρες). Η εργασία θα ολοκληρωθεί με τη σύνταξη αναφοράς ανά ομάδα η οποία θα περιλαμβάνει τρία μέρη: Στο πρώτο θα γίνεται συνοπτική περιγραφή του σκοπού και του αντικειμένου της μελέτης. Περιγράφεται η υπηρεσία η οποία θα αναλυθεί, ορίζεται το πλαίσιο στο οποίο θα κινηθεί η ανάλυση και καθορίζονται τα όρια αυτής όπως και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που θα ληφθούν υπόψη. Στο δεύτερο θα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των υπολογισμών σε μορφή γραφημάτων και ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων. Το τρίτο μέρος θα περιλαμβάνει τα συμπεράσματα της εργασίας (μέγιστο 1 σελίδα). Η εργασία δεν θα υπερβαίνει συνολικά τις 15 σελίδες και θα παραδοθεί σε ηλεκτρονική μονο μορφή.