Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Το Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων (ΕΑΛ) του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου έχει μεγάλη εμπειρία και δραστηριοποιείται για πάνω από 30 χρόνια στους τομείς της ενεργειακής απόδοσης και εξοικονόμησης ενέργειας από κεντρικές και αποκεντρωμένες θερμικές εγκαταστάσεις, φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας / μάζας, προσομοίωση διεργασιών / βελτιστοποίηση και ανάπτυξη προηγμένων κύκλων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τρι-παραγωγή ψύξης/θέρμανσης/ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε θερμικές διεργασίες.

Το ΕΑΛ/ΕΜΠ δραστηριοποιείται στην εξέταση των φαινομένων που επηρεάζουν και καθορίζουν τη διαδικασία καύσης σε κλιβάνους συμβατικών και μη συμβατικών ατμοπαραγωγών, τον σχηματισμό ρύπων και τις τεχνολογίες μείωσής τους, την εξέταση των φαινομένων μεταφοράς θερμότητας στην επιφάνεια εναλλαγής θερμότητας των ατμοπαραγωγών, σε δοκιμές και πιστοποίηση συστημάτων θέρμανσης ως προς τον βαθμό απόδοσής τους και την ποιότητα των καυσαερίων τους για πετρέλαιο, φυσικό αέριο και στερεά/βιομάζα, εξοικονόμηση ενέργειας από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και συστημάτων καύσης, την ενεργητική χρήση βιομάζας (καύση, αεριοποίηση) και νέες τεχνολογίες (υδρογόνο, δέσμευση και αξιοποίηση CO2) στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας. Στις αποκεντρωμένες εφαρμογές, το ΕΑΛ επικεντρώνεται στην βελτιστοποίηση και πειραματική διερεύνηση του Οργανικού Κύκλου Rankine (ORC), των αντλιών χαμηλής και υψηλής θερμοκρασίας θερμότητας και αναστρέψιμων διεργασιών. Επιπλέον, έχουν πραγματοποιηθεί εργασίες μοντελοποίησης σχετικά με την αξιολόγηση κύκλου ζωής (ΑΚΖ) της μετατροπής βιομάζας σε ενέργεια και μετατροπής αποβλήτων σε ενέργεια, ενεργειακή και εξεργειακή ανάλυση μονάδων συμπαραγωγής με καύσιμα βιομάζας, καθώς και ανάλυση κύκλου ζωής (LCA) και κόστους κύκλου ζωής (LCC) ανάλυση, ανάκτηση θερμότητας από διάφορες διεργασίες, όπως στη βιομηχανία γυαλιού και τσιμέντου και ανάκτησης θερμότητας και αξιοποίηση σε βιομηχανίες υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως στις βιομηχανίες αλουμινίου. Επιπλέον, έχει πραγματοποιηθεί πειραματική εργασία στους τομείς της καύσης άνθρακα και βιομάζας, της αεριοποίησης και του καθαρισμού αερίου σε διάφορες δοκιμαστικές διατάξεις, συμπεριλαμβανομένης μιας πιλοτικής μονάδας παραγωγής 200 kWe συμπαραγωγής, δύο αντιδραστήρων ρευστοποιημένης κλίνης για καύση και αεριοποίηση, καθώς και διατάξεις εργαστηριακής κλίμακας για δοκιμή προσροφητικών για την απομάκρυνση των ρύπων και διαλυτών για δέσμευση CO2. Το ΕΑΛ είναι εξοπλισμένο με μονάδες ηλιακής ψύξης και ηλιακής τρι-παραγωγής, ενώ, διερευνάται επίσης η ανάκτηση θερμότητας από την ORC.

Το ΕΑΛ/ΕΜΠ είναι ένας πιστοποιημένος οργανισμός για συστήματα θέρμανσης (συμπεριλαμβανομένων συστημάτων συμπαραγωγής και τριπαραγωγής) και έχει πιστοποιήσει πάνω από το 90% των μικρών, μεσαίων και μεγάλων μονάδων συμπαραγωγής που λειτουργούν σήμερα στην Ελλάδα). Τα φαινόμενα που επηρεάζουν και καθορίζουν τη διαδικασία καύσης σε κλιβάνους συμβατικών και μη συμβατικών λεβήτων ατμού έχουν μοντελοποιηθεί με εμπορικό και ειδικά κατασκευασμένο λογισμικό, καθώς και φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας σε επιφάνειες εναλλάκτη θερμότητας.

Το ΕΑΛ /ΕΜΠ έχει πραγματοποιήσει επίσης σεμινάρια ενεργειακών επιθεωρήσεων για κτίρια, λέβητες, συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού σύμφωνα με το Προεδρικό Διάταγμα 100/2010 (ΦΕΚ 177 Α ‘) και τη σχετική Κοινή Υπουργική Απόφαση «Διαδικασία εκπαίδευσης και εξέτασης επιθεωρητών ενέργειας » (ΦΕΚ 2406 Β ‘).

Το ΕΑΛ /ΕΜΠ διαθέτει εκτεταμένη εμπειρία και ερευνητική δραστηριότητα στον τομέα των παρεμβάσεων ενεργειακής απόδοσης και των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε διάφορους τύπους κτιρίων που βρίσκονται κυρίως στην Ελλάδα. Έχουν διεξαχθεί περισσότερο από δυόμισι εκατομμύρια προσομοιώσεις (2.500.000) σε τυπικά κτήρια (SFH, MFH, γραφείο) στην Ελλάδα. Τα εργαλεία προσομοίωσης αναπτύχθηκαν από τα μέλη του Εργαστηρίου και είναι σύμφωνα με έγκυρα ευρωπαϊκά πρότυπα (π.χ. ELOT EN ISO 13790 E2 (2009), ELOT EN 15316 (2008), ELOT EN 15193 (2008), κ.λπ.). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν παρόμοιες προσομοιώσεις τεχνικοοικονομικής ανάλυσης, όπως ορίζονται στην οδηγία 2010/31 / ΕΚ και στον κατ ‘εξουσιοδότηση κανονισμό (ΕΚ) αριθ. 244/2012.

Το ΕΑΛ /ΕΜΠ διαθέτει ένα πλήρως λειτουργικό σύστημα συλλογής ηλιακής ενέργειας ικανό για την τροφοδοσία  οποιασδήποτε πειραματικής διάταξης μικρής κλίμακας με θερμικές απαιτήσεις μικρότερες των 25 kW. Το ηλιακό πεδίο αποτελείται από 40 m² ηλιακών συλλεκτών κενού, ενώ περιλαμβάνει και έναν εξειδικευμένο μετεωρολογικό σταθμό για την ακριβή μέτρηση της απόδοσης των συλλεκτών. Επιπρόσθετα, είναι εγκατεστημένο κύκλωμα ψύξης/θέρμανσης με fancoils για την κάλυψη των θερμικών αναγκών πέντε γραφείων, επιτρέποντας, με αυτό τον τρόπο, τον πειραματικό έλεγχο συστημάτων ψύξης/θέρμανσης σε πραγματικές συνθήκες με διαφορετικά προφίλ χρήσης των διάφορων χώρων από τους χρήστες.

Το ΕΑΛ /ΕΜΠ έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα 5 kWe ORC για θαλάσσιες εφαρμογές. Το πρωτότυπο ORC παρουσιάζει εντυπωσιακά χαρακτηριστικά, όπως διεπαφή ανθρώπου μηχανής (Human Machine Interface), αυτόνομη λειτουργία αύξησης/μείωσης βαθμίδας (ramp up/down). Είναι το πρώτο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε ποτέ στην Ελλάδα για θαλάσσια εφαρμογή χαμηλής θερμοκρασίας (90 oC) και ένα από τα πρώτα παγκοσμίως. Το σύστημα ORC, δεδομένου ότι διαπιστώθηκε ότι συμμορφώνεται με τους κανόνες DNV για τα συστήματα σωληνώσεων Pt.4 Cp.6 (Ιανουάριος 2017), μπορεί να τοποθετηθεί μέσα σε μηχανοστάσιο ενός πλοίου.

Το Εργαστήριο συμβάλλει όλα αυτά τα χρόνια σε ερευνητικά έργα που χρηματοδοτούνται εν μέρει από την ΕΚ και τους εθνικούς οργανισμούς σε συνεργασία με άλλους εταίρους από το εθνικό και πανευρωπαϊκό ακαδημαϊκό και επιχειρηματικό περιβάλλον, όπως το πρόγραμμα HORIZON 2020, RFCS, 5ο & 6ο & 7ο πλαίσιο, Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητας και Καινοτομίας CIP – EIP, LIFE-Environment, JOULE I, JOULE II, JOULE III, Thermie Action A, Thermie Action B, TMR, COMMET, INCO, Γενική Γραμματεία Έρευνας και Ανάπτυξης (προγράμματα PEPER, EPER, MEM, PENED ). Τέλος, τα μέλη του LSBTP/ΕΜΠ εργάζονται ως ανώτεροι μηχανικοί σε βιομηχανικά έργα, ενεργώντας ως σύμβουλοι εμπορίας εκπομπών για φορείς εκμετάλλευσης ETS της ΕΕ και έχουν εκτελέσει δραστηριότητες διάδοσης στον τομέα τους ( π.χ. στο πλαίσιο του LIFE-DG Environment ή του ανθρώπινου δυναμικού και της κινητικότητας του Marie Curie ).

Τρέχουσες και προηγούμενες συμμετοχές σε έργα που χρηματοδοτούνται από την ΕΕ (ενδεικτικά):

  1. Retradeables – Δημιουργία ενός οικοσυστήματος κυκλικής οικονομίας που συνδέει μέρη B2B για την ανταλλαγή ψυκτικών μέσω μιας βελτιστοποιημένης φορητής διόδου. Διάρκεια: Ιούλιος 2020 – Ιούνιος 2023 – LIFE Κλιματική Αλλαγή 2019.
  2. SolBio-Rev –  Αναστρέψιμο σύστημα ηλιακής ενέργειας-βιομάζας για κάλυψη μεγάλου μεριδίου ενεργειακών αναγκών σε κτίρια. Διάρκεια: Μάιος 2019 – Απρίλιος 2023 -H2020-LC-SC3-20 18-RES-TwoStages
  3. SWS-HEATING – Ανάπτυξη και επικύρωση ενός καινοτόμου συστήματος θέρμανσης βασισμένο σε υλικό επιλεκτικής προσρόφησης νερού. Διάρκεια: Ιούνιος 2018 – Μάιος 2022 – H2020-LCE-2017-RES-RIA-TwoStage
  4. BIOCON CO2 – Βιοτεχνολογικές διεργασίες που βασίζονται σε πλατφόρμες μικροβίων για τη μετατροπή του CO2 από τη βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα σε πρώτες ύλες για χημικά και πλαστικά. Διάρκεια: 2018 – 2021 – H2020-NMBP-2016-2017.
  5. HYBUILD – Λύσεις υβριδικής αποθήκευσης υψηλής απόδοσης για ενέργεια και θερμότητα σε κτίρια κατοικιών και περιοχές, εξισορροπώντας τις συνθήκες προσφοράς και ζήτησης. Διάρκεια: 2017 – 2021 – H2020-EEB-2016-2017
  6. ZEOSOL – Ολοκληρωμένη μονάδα ηλιακής θέρμανσης και ψύξης βασισμένη σε ένα νέο ψύκτη ζεολίθου και αντλία θερμότητας. Διάρκεια: 2017 – 2019 – H2020-FTIPilot-2016
  7. Biofficiency – Υψηλής απόδοσης μονάδες συμπαραγωγής βιομάζας με διαχείριση προβλημάτων που σχετίζονται με την τέφρα. Διάρκεια: 2016 – 2019 – Χρηματοδότηση: H2020-LCE-2016-RES-CCS-RIA.Highly-efficient biomass CHP plants by handling ash-related problems. Duration: 2016 – 2019 – Financing: H2020-LCE-2016-RES-CCS-RIA.
  8. CO2 GLASS – Μείωση CO2 στη βιομηχανία γυαλιού ETS μέσω της αξιοποίησης της απορριπτόμενης θερμότητας. Διάρκεια: 2013 – 2018 – CIP-EIP 2013CO2 reduction in the ETS glass industry by means of waste heat utilization, Duration: 2013 – 2018 – CIP-EIP 2013
  9. EXP-HEAT. Ανάκτηση ενέργειας σε νέες και ανασκευασμένες αντλίες θερμότητας χρησιμοποιώντας έναν ειδικά σχεδιασμένο εκτονωτή. Διάρκεια: 2013-2017 – FP7- SMEs.
  10. CO2free-SNG2. Προηγμένο υποκατάστατο φυσικό αέριο από άνθρακα με εσωτερική δέσμευση CO2. Διάρκεια: 2013-2016 – Research Fund for Coal & Steel –(RFCS)

Υποδομή & Εξοπλισμός

To Εργαστήριο διαθέτει Μονάδα Πιστοποίησης Θερμικών Συστημάτων (ΜΠΘΣ) ενώ είναι Κοινοποιημένος Οργανισμός ως Φορέας Πιστοποίησης Θερμαντήρων χώρου (Λέβητες Ζεστού Νερού – ΛΖΝ), που έχει διαπιστευτεί από τον Εθνικό Φορέα ΕΣΥΔ, σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΛΟΤ EN ISO/IEC 17065 “Αξιολόγηση της συμμόρφωσης – Απαιτήσεις για φορείς πιστοποίησης προϊόντων, διεργασιών και υπηρεσιών”

Η ΜΠΘΣ έχει λάβει το Πιστοποιητικό Διαπίστευσης με αριθμό 127 με ημερομηνία ισχύος ανανέωσης μέχρι τις 26 Μαρτίου 2023, η οποία ισχύει εφόσον είναι επιτυχής η αξιολόγηση κατά την ετήσια επιτήρηση από το ΕΣΥΔ.

Κατά την αξιολόγηση μεταξύ άλλων αξιολογείται το σύστημα διασφάλισης ποιότητας που ακολουθεί η Διοίκηση, η τεχνική επάρκεια και η συνεχιζόμενη εκπαίδευση του εξειδικευμένου προσωπικού, η καταλληλότητα και οι διακριβώσεις του εξοπλισμού καθώς και οι διεργαστηριακές επιδόσεις της ΜΠΘΣ.

Επίσης, η ΜΠΘΣ έχει αναγνωριστεί ως Κοινοποιημένος Οργανισμός στην Ευρωπαϊκή Ένωση με αναγνωριστικό αριθμό CE 0617, με αντικείμενο τη χορήγηση σήμανσης “CE”, σε Θερμαντήρες χώρου με Λέβητες Ζεστού Νερού, που τροφοδοτούνται με υγρό ή αέριο καύσιμο.

Σημείωση: Η ΜΠΘΣ, είναι ο μοναδικός Φορέας στην Ελλάδα, ο οποίος διαθέτει δοκιμαστήριο δοκιμών – ελέγχου Θερμαντήρων χώρου με Λέβητες Ζεστού Νερού.

Το διαπιστευμένο πεδίο εφαρμογής της ΜΠΘΣ περιλαμβάνει:

A. Πιστοποίηση προϊόντων, όπως οι Θερμαντήρες χώρου με λέβητες Ζεστού Νερού , οι οποίοι τροφοδοτούνται με υγρά ή αέρια καύσιμα:


        A1. Υποχρεωτικός Τομέας:

  • Φάση “Α”: Εξέταση τύπου “ΕΚ”: Χορήγηση Τεχνικής Έκθεσης & απονομή Βεβαίωσης Εξέτασης τύπου “ΕΚ”.
  • Φάση “Β”: Χορήγηση πιστοποιητικού πιστότητας σήμανσης “CE”, μετά από επιτόπια επιθεώρηση στις εγκαταστάσεις του κατασκευαστή ή του εντολοδόχου του.

            A2. Προαιρετικός Τομέας:

  • Έλεγχος Θερμαντήρων χώρου / Λεβήτων ζεστού νερού με χρήση στερεών καυσίμων.

Οι ανωτέρω υπηρεσίες γίνονται για την εκπλήρωση των απαιτήσεων που καθορίζονται:

  1. Υποχρεωτικός τομέας, σύμφωνα με το ΠΔ 335/93 (ΦΕΚ 143/Α/93) & ΠΔ 59/95 (ΦΕΚ 46/Α/95) σε εναρμόνιση της Οδηγίας 92/42/ΕΟΚ, τον Κανονισμό (ΕΕ) 2016/426 καθώς και από:
  2. την Οδηγία 2009/125/ΕΚ (Π.Δ. 7/11 (ΦΕΚ 14/Α/11-02-2011)), η οποία συμπληρώνεται από τον Κανονισμό (ΕΕ) 813/2013 και τροποποιείται από την Οδηγία 2012/27/ΕΕ (Νόμος 4342/2015, Μέρος Β΄ (ΦΕΚ 143/Α/09-11-2015)).
  3. την Οδηγία 2010/30/ΕΕ (Κ.Υ.Α. 12400/1108/11 (ΦΕΚ 2301/Β/14-10-2011)), η οποία συμπληρώνεται από τον Κανονισμό (ΕΕ) 811/2013, τροποποιείται από την Οδηγία 2012/27/ΕΕ (Νόμος 4342/2015, Μέρος Β΄ (ΦΕΚ 143/Α/09-11-2015)) και καταργείται από τον Κανονισμό (ΕΕ) 2017/1369.
  4. Προαιρετικός τομέας, σύμφωνα με την Υπουργική απόφαση Αρ. πρωτ. ΟΙΚ.: 189533 [ΦΕΚ 2654/Β/9-11-11]: «Ρύθμιση θεμάτων σχετικών με τη λειτουργία των σταθερών εστιών καύσης για τη θέρμανση κτιρίων και νερού» και βάσει των Κανονισμών (ΕΕ):
  5. 2015/1189 (Παράρτημα II – σημείο 1, Παράρτημα III) και
  6. 2015/1187 (Παράρτημα VIII, Παράρτημα IX).

Επιπρόσθετα, η ΜΠΘΣ έχει επεκτείνει το πεδίο εφαρμογής της και στον:


Β. “Έλεγχο Σταθμών Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ)”, με σκοπό τη χορήγηση βεβαίωσης συμμόρφωσης. Επιθεώρηση, επαλήθευση και πιστοποίηση συστημάτων, προσδιορισμός ποσότητας ΕCHP σε σταθμούς ΣΗΘΥΑ. (Έλεγχος υφιστάμενης ή νέας μονάδας ΣΗΘΥΑ) που διενεργούνται σύμφωνα με:

Α) Απόφαση ΡΑΕ 1599/2011 (ΦΕΚ 179/Β/2012), όπως τροποποιήθηκε από την Απόφαση ΡΑΕ 410/2016 (ΦΕΚ 4081/Β/2016).

Β) Υ.Α. Δ5−ΗΛ/Γ/Φ1/οικ. 23278 (ΦΕΚ 3108/Β/2012).

Γ) Υ.Α. Δ5−ΗΛ/Γ/Φ1/οικ.15606 & 15641 (ΦΕΚ 1420/Β/2009).

Δ) Υ.Α. Δ5−ΗΛ/Γ/Φ1/749 (ΦΕΚ 889/Β/2012).

Η ΜΠΘΣ με την Αρ.πρ. 2849/20.5.2013 του Διαχειριστή Ανανεώσιμων Πηγών  Ενέργειας & Εγγυήσεων Προέλευσης – ΔΑΠΕΕΠ (πρώην ΛΑΓΗΕ) είναι εγγεγραμμένος Φορέας του στο Μητρώο Φορέων Πιστοποίησης, Επαλήθευσης και Επιθεώρησης.

To εργαστήριο διαθέτει επίσης κινητή Μονάδα Διενέργειας Περιβαλλοντικών Μετρήσεων. Η μονάδα έχει διαπιστευτεί από το Εθνικό Σύστημα Διαπίστευσης (ΕΣΥΔ) σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ ISO/IEC 17025 και με όλες τις επιπλέον απαιτήσεις όπως εξειδικεύονται στο Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΛΟΤ CEN/TS 15675 στο πεδίο των περιβαλλοντικών ελέγχων (Πιστοποιητικό Διαπίστευσης με αριθμό 648 και ημερομηνία λήξης 28/1/2022) με πεδίο εφαρμογής τη δειγματοληψία και τη μέτρηση εκπεμπόμενων ρύπων από σταθερές πηγές καύσης, αποτέφρωσης καθώς και από τις παραγωγικές διαδικασίες Βιομηχανικών Μονάδων, καθώς και τον έλεγχο ορθής λειτουργίας αυτοματοποιημένων συστημάτων μέτρησης.

Η Κινητή Μονάδα Διενέργειας Περιβαλλοντικών Μετρήσεων διαθέτει φορτηγό αυτοκίνητο ολικού μικτού Φορτίου 5000 kg.

Η Μονάδα Περιβαλλοντικών Μετρήσεων του Εργαστηρίου δραστηριοποιείται στους τομείς των περιβαλλοντικών μετρήσεων και στις βαθμονομήσεις οργάνων, όπως περιγράφονται παρακάτω.

  1. Ισοκινητική δειγματοληψία και προσδιορισμός συγκέντρωσης σωματιδιακής ύλης (σκόνης) κατά μάζα.
  2. Δειγματοληψία και προσδιορισμός σωματιδίων PΜ10 & PM2.5.
  3. Μέτρηση της ταχύτητας και της ροής των απαερίων σε απαγωγούς αερίων
  4. Προσδιορισμός υδρατμών σε αγωγούς.
  5. Δειγματοληψία και προσδιορισμός της συγκέντρωσης των O2, CO2, CO, SO2, N2O και NOx.
  6. Δειγματοληψία και προσδιορισμός της συγκέντρωσης μάζας του ολικού αερίου οργανικού άνθρακα (TOC) με αναλυτή ιονισμού φλόγας (FID).
  7. Δειγματοληψία για τον προσδιορισμό PCDDs/ PCDFs και PCBs τύπου διοξίνης.
  8. Δειγματοληψία για τον προσδιορισμό As, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Ti, και V.
  9. Δειγματοληψία για τον προσδιορισμό ολικού Hg.
  10. Έλεγχος Ορθής Λειτουργίας των αυτοματοποιημένων συστημάτων μέτρησης.

Χρησιμοποιείται σύγχρονος εξοπλισμός για μετρήσεις στην έδρα του πελάτη σύμφωνα με Ευρωπαϊκά, Αμερικανικά και Διεθνή πρότυπα. Για τις μετρήσεις όπου απαιτείται εργαστηριακή ανάλυση των δειγμάτων, το Εργαστήριο συνεργάζεται με διαπιστευμένα κατά EN ISO 17025 εργαστήρια εξωτερικού. Επιπλέον είναι δυνατή η χρησιμοποίηση πρότυπων αερίων βαθμονόμησης με ιχνηλασιμότητα στα διεθνή πρότυπα και η εφαρμογή πρότυπων μεθόδων βαθμονόμησης (Standard Reference Method). Έτσι επιτυγχάνεται ο έλεγχος καλής λειτουργίας καθώς και η βαθμονόμηση του εξοπλισμού ή οργάνων πελατών με έκδοση πιστοποιητικών και χρήση πρότυπων μεθόδων βαθμονόμησης.

Το Εργαστήριο διαθέτει αξιόλογο μετρητικό εξοπλισμό για την υποστήριξη των παρεχόμενων υπηρεσιών. Συγκεκριμένα, για την περίπτωση των παρεχόμενων υπηρεσιών του Εργαστηρίου Ατμοκινητήρων και Λεβήτων στο πλαίσιο της λειτουργίας του ως Εργαστηριακή Μονάδα Παροχής Υπηρεσιών (ΕΜΠΥ) που αφορά τον έλεγχο συστημάτων καύσης σχετικά με περιβαλλοντικές μετρήσεις αερίων εκπομπών από σταθερές πηγές καύσης, χρησιμοποιείται ο παρακάτω εξοπλισμός

  • Όργανα και συσκευές μέτρησης θερμοκρασιών, πιέσεων και υγρασίας.
  • Αναλυτές αερίων [O2, CO2, CO, SO2, N2O, NO, NO2 και NOx].
  • Aεριοχρωματογράφο εφοδιασμένο με δύο ανιχνευτές (FPD, FID), έναν αυτόματο δειγματολήπτη υγρού και μια αυτοματοποιημένη βαλβίδα αερίου, για τον προσδιορισμό των ενώσεων μειωμένου θείου (RSCs), οργανικές ενώσεις θείου και υδρογονάνθρακες σε αέρια και υγρά δείγματα.
  • Συσκευές μέτρησης βαθμού αιθάλης.
  • Διάταξη συσκευών βαρυμετρικού καθορισμού της συγκέντρωσης αιωρούμενων στερεών σωματιδίων στα καυσαέρια / απαέρια, με τη μέθοδο της ισοκινητικής αναρρόφησης.
  • Συσκευή μέτρησης πτητικών οργανικών ενώσεων VOC.
  • Διάταξη συσκευών για δειγματοληψία διοξινών & φουρανίων.
  • Διάταξη συσκευών για δειγματοληψία βαρέων μετάλλων.
  • Διάταξη συσκευών για δειγματοληψία αλογόνων Χ2 και υδραλογονιδίων Ηx.
  • Συσκευή μέτρησης του όξινου σημείου δρόσου του καυσαερίου.

Ο λοιπός εργαστηριακός εξοπλισμός του Εργαστηρίου αποτελείται από:

  • SENCO W201 evaporator.
  • Hewlett Packard Gas Chromatograph.
  • Hewlett Packard Mas Spectrometer.
  • Tar Analyser.
  • Chemito GC 1000 Gas Chromatograph.
  • Φούρνος ξήρανσης.
  • Λουτρό υπερήχων.
  • Πυριαντήριο.
  • Ηλεκτρονικοί ζυγοί ακρίβειας.
  • Αφυγραντήρες.
  • Καταψύκτης προσωρινής αποθήκευσης των δειγμάτων.
  • Μεταλλικός και γυάλινος εξοπλισμός.
  • Σύστημα παραγωγής απεσταγμένου και απιονισμένου νερού (Type I &III).
  • Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές.
  • Εκτυπωτές.

Τα διαθέσιμα υπολογιστικά πακέτα του εργαστηρίου έχουν ως εξής:

•   Πακέτα ενεργειακών συστημάτων (in-house ή εμπορικά) ειδικά για θερμοδυναμικούς κύκλους και υπολογισμούς χημικών και θερμικών διεργασιών: ASPENplus, GPRoms, ENBIPRO, IPSEpro, Gate Cycle, TRNSYS, Dymola, Refprop.

•   In-house λογισμικό Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (LCA) και Ανάλυσης Κόστους Κύκλου Ζωής (LCC).

•   Μοντέλα αξιολόγησης μικροοικονομικής και μακροοικονομικής

•   Υπολογιστική μηχανική: υπολογιστικές εγκαταστάσεις κατάλληλες για αριθμητική ανάλυση δομών και υλικών και προσομοιώσεις CFD, συμπεριλαμβανομένων των πακέτων λογισμικού ANSYS (λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων), FLUENT.

•   Άλλο λογισμικό γενικής χρήσης: προγράμματα μεταφοράς θερμότητας για σχεδιασμό εναλλακτών θερμότητας (in-house εργαλείο βασισμένο στο RefProp 8 από το NIST) σε υποκρίσιμες και υπερκρίσιμες συνθήκες και επίσης λογισμικό για στοχαστική μοντελοποίηση, διαχείριση κινδύνου και οικονομικές αξιολογήσεις, όπως παραμετρικές αναλύσεις πολλαπλών κριτηρίων.

Επισκόπηση εξοπλισμού:

  • Θερμικός σταθμός για παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας με ελαφρύ πετρέλαιο ή φυσικό αέριο που αποτελείται από α) ατμοπαραγωγό ονομαστικής ισχύος 2,5 MWth, ονομαστική παραγωγή ατμού 4 t/h και πίεση λειτουργίας 10 bar και β) ατμοστρόβιλος με ονομαστική ισχύ 200 kW που συνδέεται με γεννήτρια ονομαστικής ισχύος 260 kVA..
  • Μία μονάδα τρι-παραγωγής ηλεκτρισμού, θερμότητας και ψύξης που τροφοδοτείται με φυσικό αέριο, το οποίο σε πλήρη λειτουργία αποδίδει 1,573 kWth και 1,527 kWe.
  • Δοκιμαστήριο – έλεγχος θερμαντήρων χώρου με λέβητες ζεστού νερού που τροφοδοτούνται με στερεό, υγρό και αέριο καύσιμο (χωρητικότητα έως 1250kW).
  • Δύο εγκαταστάσεις ρευστοποιημένης κλίνης. Ένα από αυτά είναι ένας καυστήρας ρευστοποιημένης κλίνης ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας (ACFBC) με ισχύ 150kW και το άλλο ένας καυστήρας ρευστοποιημένης κλίνης φυσαλίδων (ABFB) εργαστηριακής κλίμακας. Μεταξύ άλλων προσφέρεται η δυνατότητα καύσης περιφερειακών αποθεμάτων χαμηλής ποιότητας που σήμερα δεν αξιοποιούνται καθώς και η καύση τους σε συνδυασμό με μη συμβατικά καύσιμα όπως βιομάζα και οικιακά απόβλητα.
  • Ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα 5 kWe ORC για θαλάσσια εφαρμογή, το οποίο διαθέτει έγκριση DNV.
  • Εγκατάσταση κυψέλης καυσίμου PEM 2 kW (Roller Pac Portable Generator Set, Axane Fuel Cell) για οικιακή εφαρμογή, που τροφοδοτείται με καθαρό υδρογόνο.
  • Εγκατάσταση διαλογής διαλυτών εργαστηριακής κλίμακας για πειραματική διερεύνηση του CO2 και της αφαίρεσης πίσσας από συνθετικό αέριο (syngas) και καυσαέρια.
  • Εγκατάσταση εργαστηριακής κλίμακας για διαλογή προσροφητικών και καταλυτών (AC, Ni, ZnO κ.λπ.).
  • Εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών κενού 40 m² συζευγμένη με δεξαμενή αποθήκευσης 1 m3 για τη διενέργεια πειραμάτων ηλιακής ενέργειας. Η αποθήκευση είναι εξοπλισμένη με πηνία και έναν εξωτερικό εναλλάκτη θερμότητας που επιτρέπει την απόζευξη του συστήματος και τη χρήση διαφορετικών εργαζόμενων μέσων. Η δεξαμενή αποθήκευσης είναι συζευγμένη επίσης με εφεδρικό λέβητα αερίου 50 kW για την εκτέλεση πειραμάτων σταθερής λειτουργίας
  • Ένας ψύκτης προσρόφησης ψυκτικής ικανότητας 12,5 kW που χρησιμοποιεί ζεόλιθο (SAPO 34) – νερό ως ζεύγος εργαζόμενων μέσων και μια αναστρέψιμη ηλεκτρική αντλία θερμότητας 5 kW συνδεδεμένα μέσω τερματικών μονάδων τύπου fancoils με πέντε γραφεία και ένα εργαστήριο δοκιμών, για να αξιοποιήσει την παραγωγή ψύξης / θέρμανσης.
  • Πειραματική διάταξη θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης με βάση λέβητα συμπύκνωσης φυσικού αερίου θερμικής ισχύος 25 kW.
  • Ξηρός πύργος ψύξης με δυνατότητα απόρριψης θερμότητας 40 kW.
  • Μετρητική διάταξη ηλιακών συλλεκτών με ηλιακό σταθμό και δοχείο αποθήκευσης/απόρριψης θερμότητας 250 lt, για μέτρηση καινοτόμων ηλιακών συλλεκτών σε πραγματικές συνθήκες.
  • Μετεωρολογικός σταθμός ακριβείας, για τη μέτρηση της ηλιακής ακτινοβολίας, της εξωτερικής θερμοκρασίας (ξηρού βολβού), της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου για τον ακριβή προσδιορισμό των επιδράσεων των καιρικών συνθηκών στη λειτουργία των ηλιακών πεδίων και των εν γένει εξωτερικά εγκατεστημένων συστημάτων θέρμανσης/ψύξης.

Video

Επικοινωνία με το Εργαστήριο