Energy management and control of the thermal environment in bakery premises
Authors: Παππάς Θεόδωρος 
Published: September 2022

Λόγω της ύπαρξης μεγάλου αριθμού μηχανικού εξοπλισμού, ο οποίος απελευθερώνει θερμότητα, σε σχετικά μικρό χώρο, εγκαταστάσεις αρτοποιείου χωρίς κλιματισμό συνήθως υποφέρουν από υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες υπερβαίνουν κατά πολύ τα όρια θερμοκρασιών άνεσης, ειδικότερα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Προκειμένου να εξασφαλίσουμε ευχάριστο περιβάλλον στους καταναλωτές και στο εργατικό προσωπικό, μια αυξανόμενη τάση στον επιχειρηματικό κόσμο, είναι ο κλιματισμός των αρτοποιείων χρησιμοποιώντας συστήματα θερμικών αντλιών τύπου κασσετίνας. Οι έμποροι-καταστηματάρχες, ακόμη, υιοθετούν όλο και περισσότερο, την τακτική της “ανοικτής εισόδου” για να προσελκύσουν πελάτες. Η παράλληλη χρήση του κλιματισμού και της “ανοιχτής εισόδου” οδηγούν σε ουσιώδη αύξηση στη κατανάλωση ενέργειας και ρύπων που συντελούν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου Το παρόν ερευνητικό έργο εξετάζει τρόπους μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας σε εγκαταστάσεις αρτοποιείων, διατηρώντας άνετες συνθήκες για το καταναλωτικό κοινό και το εργατικό προσωπικό.Μετρήσεις σε πραγματικές συνθήκες καταστήματος αλλά και σε πειραματικό περιβαντολλογικό θάλαμο προσδιόρισαν την κατανάλωση ενέργειας και την απελευθέρωση θερμότητας από το ψυκτικό και άλλο ηλεκτρολογικό εξοπλισμό μέσα σ' ένα κατάστημα. Ετήσιες μελέτες προσομοίωσης έδειξαν ότι ήπιες και χαμηλής ενέργειας επιλογές ελέγχου περιβάλλοντος όπως μηχανικός και νυχτερινός αερισμός έχουν μόνο μικρή επίδραση στις μέγιστες ημερήσιες θερμοκρασίες. Μια αποτελεσματική μέθοδος μείωσης των θερμικών απωλειών εξ αιτίας της “ανοιχτής εισόδου” είναι η χρήση κουρτινών αέρος, οι οποίες προστατεύουν την εκκάστοτε είσοδο του καταστήματος από τον άνεμο. Έρευνες προσομοίωσης χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο βασισμένο στην μέθοδο υπολογιστικής δυναμικής ρευστών (Υ.Δ.Π), πειραματικά επικυρωμένο, απέδειξαν ότι η κρίσιμη ταχύτητα εκροής αέρα από την κουρτίνα αέρος αυξάνει με την ταχύτητα του ανέμου. Στρέφοντας την κουρτίνα αέρος προς τα μέσα και αυξάνοντας το πλάτος εκροής επιτυγχάνεται αυξημένη προστασία της εισόδου του καταστήματος. Η αποτελεσματικότατα μιας θερμαινόμενης κουρτίνας αέρος είναι μικρότερη από εκείνη της ατμοσφαιρικής κουρτίνας αέρος αλλά η θέρμανση του αέρος της κουρτίνας κατά την διάρκεια του χειμώνα ίσως να είναι επιθυμητή για την επίτευξη θερμικής άνεσης. Μια ορθώς σχεδιασμένη και εγκατεστημένη κουρτίνα αέρος θα μειώσει σημαντικά την διείσδυση αέρα από την είσοδο και θα οδηγήσει σε ουσιώδη εξοικονόμηση, σε σύγκριση με μια απροστάτευτη είσοδο.Μη ελεγχόμενη διαχείριση των θερμαινόμενων κουρτινών αέρος και των συστημάτων κλιματισμού στα καταστήματα, δύναται να οδηγήσει σε αξιοσημείωτο ενεργειακό κόστος. Αυτή η διδακτορική διατριβή παρουσιάζει την διαμόρφωση ενός συστήματος ελέγχου, το οποίο διασφαλίζει την ολότητα της απόδοσης των συστημάτων περιβαντολλογικού ελέγχου στο εκκάστοτε κατάστημα. Αποτελέσματα σε εργαστηριακό χώρο και σε κατάστημα, έδειξαν ότι το διαμορφωμένο σύστημα ελέγχου παρέχει ακριβή διαχείριση της θερμοκρασίας του χώρου και είναι ικανό να αποτρέπει αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστημάτων κλιματισμού και κουρτίνα αέρος, οδηγώντας, έτσι, σε μείωση πάνω από 10% της επίδρασης των συστημάτων κλιματισμού στο περιβάλλον.