Εξοικονόμηση ενέργειας και οπτική άνεση κτιρίων με χρήση φωτοσωλήνων

Abstract

Η εξοικονόμηση ενέργειας και η ανεύρεση νέων πηγών παραγωγής καθώς και βέλτιστων τρόπων διαχείρισης της, αποτελεί έναν σημαντικό και συνεχώς εξελισσόμενο τομέα στον κλάδο της ενέργειας. Αν και η εξοικονόμηση ενέργειας δεν είναι η λύση του προβλήματος, η ανεύρεση νέων τεχνολογιών για τη μείωση της χρήσης ρεύματος από συμβατικές πηγές αποτελεί σημαντικό βήμα στην μείωση της κατασπατάλησης της. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αξιολογήθηκαν οι φωτιστικές συνθήκες που πρέπει να επικρατούν σε έναν χώρο, στην οροφή του οποίου είναι εγκατεστημένος ένας φωτοσωλήνας καθώς και η εξοικονόμηση ενέργειας που προκύπτει από τη χρήση της τεχνολογίας αυτής. Αρχικά, αναλύονται κάποιες εισαγωγικές έννοιες που αφορούν τη φύση του φωτός και ορισμένα φωτομετρικά μεγέθη που αφορούν την ποιότητα του φωτισμού και τις παραμέτρους που λαμβάνονται υπόψη στην μελέτη των φωτιστικών συνθηκών σε ένα δωμάτιο. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι μέθοδοι υπολογισμού της φωτεινότητας σε ένα δωμάτιο με εγκατεστημένο φωτοσωλήνα στην οροφή του, καθώς και τα ηλεκτρονικά προγράμματα και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της απόδοσης του φωτοσωλήνα. Ο φωτοσωλήνας που έχει εγκατασταθεί στην πειραματική διάταξη η οποία παρουσιάζεται στην διπλωματική αυτή εργασία, επιτρέπει την είσοδο του φωτός στο χώρο και παράλληλα, με τη βοήθεια εγκατεστημένων LEDs, τον τεχνητό φωτισμό του σε περιόδους της ημέρας που δεν υπάρχει επαρκές φώς από τον ήλιο. Στόχος της ανάλυσης που ακολουθεί είναι ο υπολογισμός της απόδοσης του φωτοσωλήνα (δηλαδή του μέσου όρου Φωτεινότητας από το φυσικό φως που παρέχει ο φωτοσωλήνας σε ένα δεδομένο χώρο) και του αριθμού των πηγών τεχνητού φωτός που πρέπει να ενσωματωθούν στο σύστημα ώστε να συμπληρώνουν το φυσικό φως. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός υπολογιστικού εργαλείου που αναπτύχθηκε από την Ομάδα Ερευνών Κτιριακού Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αθηνών, στα πλαίσια του ευρωπαϊκού Προγράμματος HERB. Τέλος, η σύγκριση των πειραματικών δεδομένων και των στοιχείων που προκύπτουν με τα θεωρητικά δεδομένα του υπολογιστικού εργαλείου έχει ως στόχο την ανεύρεση της εξοικονόμησης ενέργειας που προσφέρει η τεχνολογία του φωτοσωλήνα με εγκατεστημένα LEDs σε σύγκριση με τις κοινές λάμπες πυρακτώσεως που θα απαιτούνταν για τον φωτισμό του χώρου αυτού.