An approach of electric and thermal loads of hellenic hospitals for determing the cogeneration system

Μια προσέγγιση των ηλεκτρικών και θερμικών φορτίων σε ελληνικά νοσοκομεία για τον προσδιορισμό του συστήματος συμπαραγωγής

An approach of electric and thermal loads of hellenic hospitals for determing the cogeneration system

Katsanis, John

Κατσάνης, Ιωάννης

PhD Thesis

2009

Η εργασία αυτή αναφέρεται στον προσδιορισμό των ηλεκτρικών και θερμικών φορτίων σε ελληνικά νοσοκομεία τα οποία χρησιμοποιούνται και για τον προσδιορισμό του συστήματος συμπαραγωγής. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις ενεργειακές καταναλώσεις σε νοσοκομεία, καθώς και στις κυριότερες θερμικές και ηλεκτρικές καταναλώσεις σε αυτά, με αναφορά σε καθεμία από αυτές. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στη συμπαραγωγή, καθώς και τα είδη μονάδων συμπαραγωγής. Στη συνέχεια, εξετάζεται ο λόγος θερμικής ενέργειας προς ηλεκτρική ενέργεια, καθώς και οι διάφοροι τρόποι σχεδίασης συστήματος συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας. Κατόπιν, εξετάζεται η εφαρμογή της συμπαραγωγής σε υπάρχοντα και νέα νοσοκομεία, αφού προηγούμενα έχει αναφερθεί ο τρόπος υπολογισμού του ηλεκτρικού και του θερμικού φορτίου και έχει αναλυθεί το βασικό θερμικό φορτίο ως στοιχείο επιλογής της μονάδας συμπαραγωγής ηλεκτρισμού θερμότητας σε αυτά. Στο τρίτο κεφάλαιο δίδεται η διαδικασία υπολογισμού των ηλεκτρικών ενεργειακών καταναλώσεων, αφού προηγούμενα ορίσθηκαν οι βασικές κατηγορίες χώρων σε ένα νοσοκομείο. Στο τέταρτο κεφάλαιο δίδεται η διαδικασία υπολογισμού των θερμικών ενεργειακών καταναλώσεων, αφού προηγούμενα ορίσθηκαν οι βασικές κατηγορίες χώρων σε ένα νοσοκομείο. Στο πέμπτο κεφάλαιο δίδεται η διαδικασία επιλογής ενός συστήματος συμπαραγωγής για νοσοκομεία με βάση τις ενεργειακές τους καταναλώσεις και παρέχεται ένα παράδειγμα εφαρμογής της προτεινόμενης μεθόδου. Στο έκτο κεφάλαιο αναφέρεται η συμβολή της εργασίας στην έρευνα και τις πρακτικές εφαρμογές, καθώς και η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε. Στο παράρτημα A δίδεται μια θερμοδυναμική ανάλυση της συμπαραγωγής ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Στο παράρτημα Β δίδονται οι θερμοδυναμικοί κύκλοι των ψυκτικών μηχανών με έμφαση στην ψύξη με απορρόφηση. Στο παράρτημα Γ δίδονται τα αποτελέσματα της έρευνας που έγινε σχετικά με τους διαθέσιμους τύπους, τη χωρητικότητα και την παραγωγικότητα των συσκευών που χρησιμοποιούνται στο συγκρότημα πλύσης ρούχων για την εύρεση των ενεργειακών τους καταναλώσεων.

This paper studies the estimation of electrical and thermal energy loads in Greek hospitals which are employed for defining a cogeneration system for use in health care buildings. In the first chapter an introduction is made to the energy consumption in hospitals as well as to the main thermal and electrical consumptions in these with reference to each one. The second chapter introduces the subject of cogeneration and all various types available The ratio of thermal to electrical energy is examined followed by the procedure for choosing an appropriate type of cogeneration system for electricity and heat consumption The way of estimating electrical and thermal loads is introduced followed by the basic thermal load selection criterion for both electricity and heat cogeneration units Furthermore the application of cogeneration in existing and new hospitals is examined In the third chapter the procedure for estimating electric energy consumption is explained after defining basic hospital areas In the fourth chapter the procedure for estimating thermal energy consumption is explained after defining basic hospital areas In the fifth chapter the selection procedure of a cogeneration system for hospitals on the basis of their energy consumptions is described and later a working example of the proposed method is presented In the sixth chapter the contribution of this work to the specific research field is mentioned Bibliography and references are also included In Appendix A a thermodynamic analysis of cogeneration for electric and thermal energy is given In Appendix Β thermodynamic cycles of refrigerating machines with emphasis on refrigeration by absorption are given In Appendix C results of this research work are given according to available cogeneration types and capacity & productivity of apparatus used in hospital laundry units estimating their energy consumption.

Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία ➨ Επιστήμη Ηλεκτρολόγου Μηχανικού, Ηλεκτρονικού Μηχανικού, Μηχανικού Η/Υ

Θερμική κατανάλωση

Energy consumption

Συμπαραγωγή ηλεκτρικού θερμότητας

Cogeneration

Επιστήμη Ηλεκτρολόγου Μηχανικού, Ηλεκτρονικού Μηχανικού, Μηχανικού Η/Υ

Ενεργειακή κατανάλωση

Ηλεκτρική κατανάλωση

Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Νοσοκομεία

Health care facilities

Combined heat and power

Electric consumption

Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία

Engineering and Technology

Hospitals

Θερμικό φορτίο

Energy conservation

Ηλεκτρικό φορτίο

Εξοικονόμηση ενέργειας

Thermal consumption

Greek

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ)

National Technical University of Athens (NTUA)

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ). Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικών Βιομηχανικών Διατάξεων και Συστημάτων Αποφάσεων

National Documentation Centre (EKT)

National Archive of PhD Theses

Συλλογή ΕΑΔΔ