http://repository.library.teimes.gr/xmlui/handle/123456789/10905 2026-04-08T19:19:24Z http://repository.library.teimes.gr/xmlui/handle/123456789/11036 Βελτιστοποίηση Ενεργειακής Απόδοσης σε Φωτοβολταϊκά Έργα με Χρήση Νευρωνικών Δικτύων. ΚΟΥΤΚΑΣ, ΕΥΣΤΡΑΤΙΟΣ Το παρόν τεύχος αποτελεί την Διπλωματική Εργασία που εκπονήθηκε στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου και αναφέρεται στη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοση φωτοβολταϊκών πάρκων με Χρήση Νευρωνικών Δικτύων. Καθώς η χρήση εκτάσεων γης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται συνεχώς είναι αναγκαίο να βελτιστοποιηθεί η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την χρήση φωτοβολταϊκών για το συμφέρων και του παραγωγού αλλά και του καταναλωτή και φυσικά και του περιβάλλοντος. Στην αρχή περιγράφεται η λειτουργία των φωτοβολταϊκών και ο ρόλος τους στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα παρουσιάζονται και άλλες μορφές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στη συνέχεια περιγράφονται οι μοντέρνες μέθοδοι μηχανικής μάθησης και νευρωνικών δικτύων και τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα εφαρμογής τους σε πραγματικά δεδομένα. Ευχαριστώ θερμά τον Επιβλέποντα Καθηγητή μου κ. Ξύδη Γεώργιο, Αναπληρωτή Καθηγητή του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, για την πολύτιμη βοήθεια και καθοδήγηση που μου προσέφερε για την πραγματοποίηση της Εργασίας.` 2024-01-01T00:00:00Z http://repository.library.teimes.gr/xmlui/handle/123456789/11035 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΣΙΔΗΡΟΠΟΥΛΟΣ, ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ενεργειακή αξιολόγηση μιας μονάδας συντήρησης φρούτων και οπωροκηπευτικών, με στόχο την κατανόηση της κατανάλωσης ενέργειας και την αναζήτηση τρόπων βελτίωσης της απόδοσής της. Στόχος είναι η μείωση της σπατάλης ενέργειας και η ενσωμάτωση λύσεων που θα κάνουν τη λειτουργία της πιο αποδοτική και βιώσιμη. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο, όπου αναλύεται η σχέση της ενέργειας με την αγροτική ανάπτυξη, καθώς και η έννοια του ενεργειακού ελέγχου. Περιγράφονται οι βασικοί του στόχοι, τα βήματα της διαδικασίας, καθώς και το νομοθετικό πλαίσιο που τον διέπει. Στη συνέχεια, γίνεται λεπτομερής περιγραφή της υπάρχουσας κατάστασης της μονάδας, με έμφαση στη χωροθέτηση, τις εγκαταστάσεις και την παραγωγική διαδικασία. Ακολουθεί η ανάλυση των ενεργειακών καταναλώσεων, όπου καταγράφονται τα δεδομένα ηλεκτρικής ενέργειας, οι εκπομπές CO2 και ο επιμερισμός της κατανάλωσης στα διάφορα τμήματα της εγκατάστασης. Με βάση αυτά, προσδιορίζεται η ενεργειακή «γραμμή βάσης», που αποτελεί σημείο αναφοράς για την αξιολόγηση της αποδοτικότητας των μελλοντικών παρεμβάσεων. και Στο τελευταίο μέρος της εργασίας, προτείνονται μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται η αυτοματοποίηση του φωτισμού μέσω αισθητήρων κίνησης, η εγκατάσταση αυτοματοποιημένων πορτών στους θαλάμους ψύξης και η χρήση φωτοβολταϊκών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι προτάσεις αυτές συγκεντρώνονται σε ένα σχέδιο δράσης, με στόχο τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης της μονάδας και τη μείωση του περιβαλλοντικού της αποτυπώματος. 4 ABSTRACT This thesis focuses on the energy assessment of a fruit and vegetable preservation unit, aiming to understand its energy consumption and identify ways to improve its efficiency. The objective is to reduce energy waste and integrate solutions that enhance the unit’s operational sustainability. Initially, the theoretical framework is presented, analyzing the relationship between energy and agricultural development, as well as the concept of energy auditing. The main goals, procedural steps, and the relevant legislative framework are discussed. Following this, a detailed description of the unit’s current state is provided, emphasizing its layout, facilities, and production process. An analysis of energy consumption is then conducted, including the recording of electricity usage data, CO2 emissions, and the distribution of energy consumption across different sections of the facility. Based on this data, an "energy baseline" is established as a reference point for evaluating the efficiency of future interventions. In the final part of the thesis, measures for energy savings and the utilization of renewable energy sources are proposed. These include the automation of lighting through motion sensors, the installation of automated doors in cold storage chambers, and the use of photovoltaic systems for electricity generation. These proposals are compiled into an action plan aimed at improving the unit’s energy efficiency and reducing its environmental footprint. 2025-01-01T00:00:00Z http://repository.library.teimes.gr/xmlui/handle/123456789/11034 ΜΕΛΕΤΗ, ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΣΕ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟ ΕΚΤΥΠΩΤΗ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΗΣ ΑΡΠΑΓΗΣ ΡΗΓΟΥΤΣΟΣ, ΣΕΒΑΣΤΙΑΝΟΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη μελέτη, τον σχεδιασμό και την κατασκευή μίας ρομποτικής αρπάγης μέσω τεχνολογίας 3D εκτύπωσης, με έμφαση στην απλότητα και την καινοτομία. Ο στόχος είναι η ανάπτυξη μίας μονολιθικής αρπάγης, κατασκευασμένης από ένα ενιαίο κομμάτι, που να μη διαθέτει παραδοσιακά κινούμενα μέρη στις αρθρώσεις της. Η αρπάγη σχεδιάστηκε έτσι ώστε τα άκρα της να είναι από εύκαμπτα, ελαστικά υλικά, εξασφαλίζοντας σταθερή συγκράτηση των αντικειμένων χωρίς τον κίνδυνο πρόκλησης ζημιών, καθιστώντας την κατάλληλη για ευαίσθητες εφαρμογές, όπως η διαχείριση ευπαθών προϊόντων. Στην εργασία παρουσιάζεται η θεωρία των μαλακών επενεργητών τύπου Pneu-Nets, μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε αρχικά στο Πανεπιστήμιο του Harvard, και των μονολιθικών μηχανισμών Flexures, οι οποίοι επιτρέπουν την κίνηση μέσω του λυγισμού των υλικών. Μέσω αυτών των τεχνολογιών, επιδιώκεται η μείωση της πολυπλοκότητας και του κόστους κατασκευής, ενώ παράλληλα αυξάνεται η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής της αρπάγης. Το έργο περιλαμβάνει τον αναλυτικό σχεδιασμό της αρπάγης χρησιμοποιώντας λογισμικά υπολογιστικής σχεδίασης και προσομοιώσεων (Fusion 360), καθώς και την κατασκευή της με τη μέθοδο της 3D εκτύπωσης. Τα πειραματικά αποτελέσματα που παρουσιάζονται, σε συνδυασμό με τις υπολογιστικές αναλύσεις, επιβεβαιώνουν τη λειτουργικότητα και την αντοχή της αρπάγης σε διαφορετικές συνθήκες χρήσης. Η εργασία ολοκληρώνεται με προτάσεις βελτίωσης του σχεδιασμού και των υλικών κατασκευής, ώστε να διευρυνθεί η δυνατότητα χρήσης της αρπάγης σε διάφορους βιομηχανικούς κλάδους, όπως η ιατρική, η αεροδιαστημική και η βιομηχανία τροφίμων. Αυτή η προσέγγιση έχει ως σκοπό την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών και οικονομικά βιώσιμων ρομποτικών συστημάτων για ποικίλες εφαρμογές. 4 ABSTRACT This thesis presents the study, design, and fabrication of an innovative robotic gripper using 3D printing technology, emphasizing simplicity and innovation. The main objective is to develop a monolithic gripper constructed as a single piece, eliminating traditional moving parts at its joints. The gripper is designed with flexible, elastic materials at its tips, ensuring a secure grasp on objects without causing damage, making it particularly suitable for sensitive applications, such as handling fragile products. The study delves into the theory of Pneu-Nets soft actuators, initially developed at Harvard University, and monolithic mechanisms based on Flexures, which allow movement through material bending. These technologies aim to reduce manufacturing complexity and costs while enhancing the gripper's reliability and lifespan. The project includes the detailed design of the gripper using computational design and simulation software (Fusion 360) and its fabrication through 3D printing. Experimental results, combined with computational analyses, confirm the gripper's functionality and durability under various operating conditions. The thesis concludes with suggestions for improving the design and materials to broaden the gripper's application across different industrial sectors, including healthcare, aerospace, and food industries. This approach aims to develop more efficient and economically sustainable robotic systems for a wide range of applications. 2025-01-01T00:00:00Z http://repository.library.teimes.gr/xmlui/handle/123456789/11033 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ-ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗ ΕΥΘΥΜΙΑΔΟΥ, ΜΑΛΑΜΑΤΗ Η παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζει τις δυνατότητες και τις προοπτικές των υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων, τόσο σε επίπεδο παραγωγής ενέργειας όσο και αποθήκευσης, μέσω της αντλησιοταμίευσης. Συγκεκριμένα, γίνεται αναλυτική περιγραφή των βασικών μερών των υδροηλεκτρικών σταθμών και αναφορά στις τεχνολογικές καινοτομίες, στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και στις κοινωνικοοικονομικές πτυχές που σχετίζονται με τη λειτουργία τους. Σκοπός της εργασίας είναι να αναδείξει τη σημασία των υδροηλεκτρικών έργων και της αντλησιοταμίευσης ως πυλώνες μιας βιώσιμης και ισορροπημένης ενεργειακής πολιτικής, που διασφαλίζει την ενεργειακή αυτάρκεια και μειώνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Η ανάπτυξη του θέματος γίνεται σε πέντε Κεφάλαια. Στο πρώτο Κεφάλαιο αναλύεται ο υδροηλεκτρικός σταθμός ως μια υποδομή εκμετάλλευσης της κινητικής ενέργειας του νερού. Αναφέρονται οι βασικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για την κατασκευή ενός υδροηλεκτρικού σταθμού καθώς και τα υπολογιστικά ενεργειακά μεγέθη τέτοιων συστημάτων. Έπειτα, παρουσιάζονται οι κύριες κατηγορίες των υδροηλεκτρικών έργων επισημαίνοντας τα χαρακτηριστικά και τις ιδιαιτερότητές τους. Επιπλέον παρατίθενται οφέλη και επιπτώσεις αλλά και μια σύντομη περιγραφή των υδροηλεκτρικών σταθμών της Ελλάδας. Στο δεύτερο Κεφάλαιο περιγράφονται αναλυτικά τα κύρια τμήματα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού και οι λειτουργίες τους. Στο τρίτο Κεφάλαιο γίνεται μια ειδικότερη περιγραφή τον υδροστροβίλων και ταξινόμηση αυτών σύμφωνα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Στη συνέχεια δίνεται έμφαση στους γνωστότερους ευρέως υδροστρόβιλους, στην αποδοτικότητά τους και στις προϋποθέσεις επιλογής κάθε τύπου. Τέλος, αναφέρεται το φαινόμενο της σπηλαίωσης και οι σημαντικές επιπτώσεις του για τους υδροστρόβιλους. Στο τέταρτο Κεφάλαιο τονίζεται η αυξημένη ανάγκη αποθήκευσης ανανεώσιμης ενέργειας για την αξιοποίηση της πλεονάζουσας παραγωγής και τη διατήρηση της σταθερότητος του δικτύου. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται η λειτουργία και τα βασικά μέρη των συστημάτων αντλησοταμίευσης αλλά και η κατηγοριοποίηση αυτών με βάση κάποιους παράγοντες. Επιπλέον, αναλύονται προτερήματα και επιπτώσεις των συγκεκριμένων συστημάτων αλλά και η περίπτωση αντλησιοταμίευσης με θαλασσινό νερό. Ακόμη, δίνεται έμφαση στα συστήματα αντλησοταμίευσης της Ελλάδας αλλά και τις προοπτικές εξέλιξής τους. Στο πέμπτο Κεφάλαιο πραγματοποιείται μια πρακτική εφαρμογή μέσω διάφορων παραδειγμάτων που καθένα από αυτά αντίστοιχα ,αφορούν τον υπολογισμό για την κατασκευή μιας καμπύλης διάρκειας παροχής, τον υπολογισμό των λειτουργικών μεγεθών υδροστροβίλου ,τον υπολογισμό ενεργειακών μεγεθών ενός υδροηλεκτρικού σταθμού με κύριο σκοπό την εύρεση της παραγόμενης ενέργειας, και τέλος τον υπολογισμό κάποιων μεγεθών ενός υδροστροβίλου για την επιλογή του καταλληλότερου τύπου. Τα σπουδαιότερα συμπεράσματα που προκύπτουν από την παρούσα εργασία συντείνουν στο ότι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας και τα συστήματα αντλησιοταμίευσης προσφέρουν μια βιώσιμη λύση για την παραγωγή ενέργειας. Τα υδροηλεκτρικά συστήματα είναι η πιο αξιόπιστη μορφή ανανεώσιμης ενέργειας και ii εξέχουσας σημασίας για το ενεργειακό μείγμα παραγωγής της Ελλάδας. Επιπλέον,η μελέτη τους απαιτεί ενδελεχή ανάλυση των μορφολογικών και υδρολογικών δεδομένων της περιοχής, ενώ η επιλογή κατάλληλου εξοπλισμού είναι κρίσιμη για τη βιωσιμότητα του έργου. Τέλος, η διατομεακή συνεργασία μηχανικών είναι απαραίτητη για την επιτυχή υλοποίηση τέτοιων συστημάτων. ABSTRACT This thesis examines the potential and the prospects of hydroelectric plants, both in terms of energy production and storage, through pumped storage. In particular, a detailed description of the main parts of hydropower plants is given, with reference to the technological innovations, environmental impacts and socio-economic aspects related to their operation. The aim of the paper is to highlight the importance of hydropower and pumped storage as pillars of a sustainable and balanced energy policy, ensuring energy self-sufficiency and reducing the environmental footprint. The topic is developed in five chapters. The first chapter analyses the hydropower plant as an infrastructure for harnessing the kinetic energy of water. The main factors to be considered for the construction of a hydropower plant are mentioned as well as the calculated energy quantities of such systems. Then, the main categories of hydropower projects are presented, highlighting their characteristics and peculiarities. In addition, benefits and impacts as well as a brief description of hydropower plants in Greece are presented. The second chapter describes in detail the main parts of a hydropower plant and their functions. In the third chapter a more specific description of the hydro turbines and their classification according to specific characteristics is given. The emphasis is then placed on the most widely known hydro turbines, their efficiency and the conditions for selecting each type. Finally, the phenomenon of cavitation and its important implications for hydro turbines are mentioned. The fourth chapter highlights the increasing need for renewable energy storage to make use of surplus generation and maintain grid stability. In particular, the operation and the main parts of pumped storage systems are presented and their categorization based on some factors. In addition, the advantages and implications of these systems and the case of pumped storage with seawater are analysed. Furthermore, emphasis is given to the pumped storage systems in Greece and their development prospects. In the fifth chapter, a practical application is carried out through various examples, each of which respectively ,concern the calculation for the construction of a flow duration curve, the calculation of the operational sizes of a hydro turbine , the calculation of energy sizes of a hydroelectric power plant with the main purpose of finding the energy produced, and finally the calculation of some sizes of a hydro turbine for the selection of the most suitable type. The main conclusions drawn from this paper are that hydropower plants and pumped storage systems offer a viable solution for energy production. Hydropower systems are the most reliable form of renewable energy and of outstanding importance for the energy production mix of Greece. Moreover, their study requires a thorough analysis of the morphological and hydrological data of the region, while the selection of appropriate equipment is crucial for the sustainability of the project. Finally, cross sectoral engineering cooperation is essential for the successful implementation of such systems. 2024-01-01T00:00:00Z