- / -

- / -

Τα πληροφοριακά συστήματα υγείας είναι μια πραγματικότητα που έχει εφαρμοστεί στο χώρο της υγείας των περισσότερων κρατών της ευρωπαϊκής ένωσης εδώ και αρκετά χρόνια. Στην Ελλάδα ο τομέας αυτός άρχισε να αναπτύσσεται τα τελευταία χρόνια μέσω των έργων των Ολοκληρωμένων Περιφερειακών Συστημάτων Υγείας (ΟΠΣΥ). Το σύνολο αυτών των έργων στοχεύει σε πρώτη φάση στη δημιουργία βασικών υποδομών στις Μονάδες Υγείας (Νοσοκομεία, Κέντρα Υγείας κ.λ.π.) και σε δεύτερη φάση στην καθιέρωση σύγχρονων ηλεκτρονικών υπηρεσιών. Η αποτελεσματική αντιμετώπιση των επειγόντων περιστατικών είναι ζήτημα υψίστης σημασίας για την αξιοπιστία ενός συστήματος υγείας. Στην Ελλάδα, η λειτουργία αυτή πάσχει σημαντικά, γεγονός που δεν οφείλεται στην ποιότητα παροχής ιατρικών υπηρεσιών, αλλά στην οργάνωση του συστήματος καθώς και σε διοικητικές και υλικοτεχνικές ανεπάρκειες, οι οποίες οδήγησαν στη σημερινή εικόνα. Κατά γενική αποδοχή, η ποιότητα στις υπηρεσίες υγείας εξαρτάται, εκτός των άλλων, από την ταχύτητα με την οποία το ιατρικό και παραϊατρικό προσωπικό μπορεί να έχει στη διάθεσή του τα ιατρικά δεδομένα κάθε ασθενή. Ειδικά στα τμήματα επειγόντων περιστατικών (ΤΕΠ), τα κρίσιμα αυτά δεδομένα μπορούν να κρίνουν ακόμα και την έκβαση ενός περιστατικού. Προς αυτή την κατεύθυνση η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την κατασκευή μιας βάσης δεδομένων για την παρακολούθηση και αντιμετώπιση ασθενών που εξετάζονται στο ΤΕΠ. Είναι εμπλουτισμένη με πραγματικά στοιχεία από την περίθαλψη ασθενών στο ΤΕΠ του Π.Γ.Ν.Πατρών στο χρονικό διάστημα Σεπτέμβριος-Δεκέμβριος 2008. Ο σκοπός της είναι να διευκολύνει το έργο του ιατρικού προσωπικού μέσω της άμεσης παροχής πληροφορίας για τους ασθενείς (όπως π.χ. ιστορικό ασθενούς, προηγούμενες εξετάσεις στο ΤΕΠ, εργαστηριακός έλεγχος κ.λ.π.), αλλά και να βελτιώσει την ποιότητα παροχής υπηρεσιών προς όφελος των ασθενών που εξετάζονται στο ΤΕΠ. Στα κεφάλαια που ακολουθούν αναλύονται τα εξής θέματα: Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις Βάσεις Δεδομένων και περιγράφονται οι βασικές τους έννοιες όπως τα μοντέλα τους, τα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ-DBMS) και η αρχι-τεκτονική τους, το Διάγραμμα Οντοτήτων Συσχετίσεων κ.λ.π. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή στο DBMS Microsoft Access με το οποίο κατασκευάστηκε η βάση δεδομένων της διπλωματικής εργασίας. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα πληροφοριακά συστήματα Υγείας στην Ελλάδα και στο εξωτερικό καθώς και σε έρευνες που έχουν γίνει για την επέκταση και τη βελτίωση τους. Στο 4ο κεφάλαιο περιγράφεται η σχεδίαση της βάσης δεδομένων για την παρακολούθηση και αντιμετώπιση ασθενών που εξετάστηκαν στο ΤΕΠ του Π.Γ.Ν. Πατρών και παρουσιάζονται όλα τα εργαλεία που προσφέρει όπως π.χ. ένα γραφικό και φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον για καταχώριση και διαχείριση ασθενών, στατιστικά στοιχεία και γραφήματα που τα αναπαριστάνουν, ερωτήματα για επιλογή πληροφορίας, μακροεντολές που διευκολύνουν το χειρισμό της κ.λ.π. Στο 5ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα από το πλη-ροφοριακό σύστημα που κατασκευάστηκε, αναλύεται η χρησιμότητα του και προτείνονται τρόποι για τη μελλοντική επέκταση και βελτίωση του. / Medical information systems have been applied in the field of health of most states of European Union for many years. In Greece this sector started to evolve the last years through the Completed Regional System of Health. The total of these projects aims, firstly, to the creation of the basic infractions to the Health Units (Hospitals, Health Centres etc), and secondly, to the establishment of modern electronic services. The effective treatment of urgent incidents is a matter of the utmost importance for the credibility of a health system. In Greece this function suffers considerably, which is not due to the quality of the provision of medical services, but to the organization of the system, as well as to administrative and logistic deficiencies, which led to the current situation. At general acceptance, the quality of the health services depends on the rapidity with which the medical and paramedical personnel can have at his disposal the medical data of each patient. Specifically, in the Emergency Unit, these critical data can even predicate the outcome of an incident. To this direction, this diplomatic essay concerns the construction of a new database system that follows up and treats patients who are examined in the Emergency Units. It is enriched with actual data from the nursing in the Emergency Unit of the General University Hospital of Patras during September-December 2008. Its aim is to facilitate the work of the medical personnel through the direct provision of information for the patients (such as the medical records, previous examinations in the Emergency Unit, laboratory tests, etc), but also to improve the quality of the provision of information for the benefit of the patients who are examined in the Emergency Unit. The following chapters will analyze the following issues: 1st Chapter: Introduction to Database Systems and presentation of their main definitions such as database models, Database Management Systems (DBMS) and their architecture, Entity-Relationship diagram etc. 2nd Chapter: A quick reference to Microsoft Access DBMS, which has been used for the database construction of this diplomatic essay. 3rd Chapter: A presentation about the medical information systems in Greece and abroad, as well as researches that have been taken place concerning their extension and improvement. 4th Chapter: A detailed reference of the construction of the data-base system that follows up and treats patients who are examined in the Emergency Unit of the General University Hospital of Patras and represents all the tools that are used, such as a graphic and user-friendly interface for the registration and management of the patients, statistics and charts that reconstruct them, questions about the choice of the information, macros that facilitate its control, etc. 5th Chapter: The conclusions of the information system that have been constructed, analysis of its utility and proposals about its future extension and improvement.

Στην παρούσα εργασία μελετάται η λειτουργία και η προστασία υβριδικών συστημάτων αποτελούμενων από φωτοβολταϊκά στοιχεία και κυψέλες υδρογόνου. Τέτοιου είδους υβριδικά συστήματα περιλαμβάνουν δύο πηγές ενέργειας με σκοπό να επιτυγχάνεται σταθερή παραγωγή ισχύος και κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν η ηλιακή ενέργεια δεν είναι διαθέσιμη. Η ισορροπία αυτή διατηρείται μέσω της χρήσης κυψελών καυσίμου. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνονται γενικές πληροφορίες για τα φ/β συστήματα. Ξεκινώντας από την ηλιακή ακτινοβολία και την ελάχιστη μονάδα κάθε φ/β συστήματος, το φ/β στοιχείο ή κύτταρο επεξηγούνται τα χαρακτηριστικά κι οι κατηγορίες των φ/β συστημάτων. Εν συνεχεία, περιγράφεται ο μηχανισμός δημιουργίας του φ/β φαινομένου και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φ/β συστημάτων. Ακολουθεί μια συνοπτική παρουσίαση των διάφορων τεχνολογιών φ/β πλαισίων, καθώς και της απόδοσης αυτών και των παραγόντων που την επηρεάζουν. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με αναφορά στα υπόλοιπα μέρη ενός φ/β συστήματος, όπως ο αντιστροφέας, οι μπαταρίες και λοιπά βοηθητικά συστήματα. Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στο υδρογόνο και την μετατροπή αυτού σε ηλεκτρισμό ή θερμότητα μέσω κυψελών καυσίμου. Στην αρχή, δίνονται γενικά στοιχεία για το υδρογόνο, τις ιδιότητές του, τις μεθόδους παρασκευής και αποθήκευσης αυτού κι ακόμη στοιχεία για το υδρογόνο ως καύσιμο. Κατόπιν, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές λειτουργίας και οι κύριοι τύποι κελιών καυσίμου, ενώ γίνεται προσπάθεια θεωρητικής και πρακτικής προσέγγισης της απόδοσης και της μέγιστης τάσης αυτών. Τέλος, το κεφάλαιο συμπληρώνουν σκέψεις για το υδρογόνο ως μελλοντικό φορέα ενέργειας και την οικονομία του υδρογόνου. Στο τρίτο κεφάλαιο εξηγείται η έννοια του υβριδικού συστήματος, καθώς και πλεονεκτήματα των υβριδικών συστημάτων φ/β με κυψέλες υδρογόνου. Ακολούθως, αναλύεται ο καταμερισμός φορτίου σε υβριδικό σύστημα φ/β με κυψέλες υδρογόνου, όπως κι η περιγραφή κι η λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος. Στην τελευταία ενότητα αναζητείται η βέλτιστη διασύνδεση φ/β συστοιχιών και PEM ηλεκτρολυτών σε υβριδικά συστήματα κατάλληλα για την τροφοδότηση απομακρυσμένων περιοχών για την επίτευξη μέγιστης μεταφοράς ισχύος, αλλά και χαμηλότερου ανά μονάδα κόστους. Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο, ακολουθoύνται οι κανόνες της διεθνούς εμπειρίας και οι ισχύοντες κανονισμοί για την προστασία υβριδικού συστήματος φ/β στοιχείων με κυψέλες υδρογόνου. Μελετάται η περίπτωση βραχυκυκλώματος και προτείνονται μέτρα που πρέπει να ληφθούν μέσω της καλωδίωσης, διακοπτών προστασίας αγωγών, διόδων κι ασφαλειών. Γίνεται σύγκριση των I – V χαρακτηριστικών καμπυλών σε κανονικές συνθήκες και σε συνθήκες σκίασης και σφάλματος. Έπεται η αντικεραυνική προστασία διαμέσου εξωτερικού ΣΑΠ, ισοδυναμικών συνδέσεων κι απαγωγών κρουστικών υπερτάσεων. Η εργασία ολοκληρώνεται με αναφορά στην επικινδυνότητα εγκαταστάσεων υδρογόνου, τους κινδύνους και τα σενάρια ατυχημάτων. Το κεφάλαιο καταλήγει με τρόπους περιορισμού αυτών των επικίνδυνων καταστάσεων και τους κανόνες ασφαλείας που έχουν θεσπιστεί για το υδρογόνο. / This essay examines hybrid systems’ operation and protection consisted of photovoltaic and fuel cells. Such hybrid systems include two energy sources in order to maintain a consistent level in power production even during the night, when solar radiation is not available. The use of fuel cells ensures this equilibrium. In the first chapter a piece of general information about pv systems is given. Firstly, explaining meanings like solar radiation and pv cell, pv systems are classified. Subsequently, the mechanism of pv phenomenon and the pv systems’ electrical characteristics are described. A concise presentation of pv modules’ technology and efficiency follows. The chapter concludes with regard to rest parts of pv systems, such as inverter, batteries and auxiliary systems. The second chapter refers to hydrogen and its conversion into electricity or heat via fuel cells. Firstly, a piece of general data about hydrogen and its properties, conoction and storage methods is given. Furthermore, the fuel cell’s fundamental principles and basic types are presented, whilst a theoretical and a practical approach of fuel cell’s efficiency and maximum voltage follows. Some thoughts about the future hydrogen economy end this chapter. In the third chapter the meaning of hybrid system, as well the advantages of pv-hydrogen systems are explained. Subsequently, load sharing in a hybrid pv-fc system as well as the description and the operation of such a system are analysed. In the last unit the optimal coupling of pv arrays to PEM electrolysers in solar-hydrogen systems for remote area power supply is searching out. In the last chapter, according to international codes, protection of solar-hydrogen system is analysed. The case of a short-circuit is examined and measures must be taken via wiring, circuit breakers, diodes and fuses. Then,I –V characteristics at normal conditions are compared with characteristics recorded under partial shadowing or failure. In addition, lightning protection via LSP and SPDs is described. The essay concludes with regard to hydrogen installations’ dangers and possible accidents. Some implemented measures and safety rules end this unit.

Στόχος της εργασίας αυτής είναι η αξιοποίηση της τεχνολογίας συνιστωσών στην ανάπτυξη κατανεμημένων συστημάτων αυτοματισμού και ελέγχου. Την τελευταία δεκαετία γίνεται μια μεγάλη προσπάθεια να αναπτυχθούν νέες τεχνολογίες λογισμικού για την υποστήριξη ανάπτυξης εφαρμογών για κατανεμημένα ετερογενή συστήματα. Αιχμή της τεχνολογίας σήμερα στην κατεύθυνση αυτή αποτελούν τα μοντέλα συνιστωσών. Ειδικότερα στον τομέα των βιομηχανικών εφαρμογών μετρήσεων και ελέγχου η ανάγκη αυτή γίνεται επιτακτική ώστε το λογισμικό που θα παράγεται γι αυτές να είναι αποτελεσματικό και επεκτάσιμο. Στην εργασία αυτή ξεκινάμε την μελέτη μας με το μοντέλο DOC middleware και προχωρούμε στην επέκτασή του, το component middleware. Εξετάζουμε τους περιορισμούς που παρουσιάζει το μοντέλο DOC middleware και τα προτερήματα του component middleware. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε εκτενώς το μοντέλου συνιστωσών CORBA. Για το μοντέλο αυτό παρουσιάζουμε το OpenCCM που αποτελεί την μοναδική υλοποίηση που υπάρχει σήμερα η οποία είναι βασισμένη στη γλώσσα Java. Ακολούθως παρουσιάζουμε εκτενώς το πρότυπο για την ανάπτυξη βιομηχανικών εφαρμογών IEC-61499 που στηρίζεται στη έννοια του Function Block. Στη συνέχεια περιγράφουμε τη λύση που προτείνουμε στα πλαίσια της εργασίας αυτής για την υλοποίηση του προτύπου IEC-61499, η οποία στηρίζεται στο μοντέλο συνιστωσών CORBA. Η λύση μας χρησιμοποιεί την Java ως γλώσσα προγραμματισμού και ως πλατφόρμα ανάπτυξης το CORFU από την πλευρά των Function Block και το Cadena από την πλευρά συνιστωσών CORBA. Προχωρούμε στην παρουσίαση του εργαλείου FBtoCCMtool το οποίο αυτοματοποιεί ένα μεγάλο μέρος της διαδικασίας μετασχηματισμού από το μοντέλο FBs στο μοντέλο συνιστωσών CORBA . Τελικά περιγράφουμε την εφαρμογή της προτεινόμενης λύσης πάνω σε ένα πρότυπο σύστημα βιομηχανικής διεργασίας, το FESTO Modular Processing System της εταιρίας FESTO. / -

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση των βασικών διατάξεων από τις οποίες αποτελείται ένα μονοφασικό φωτοβολταϊκό σύστημα που συνδέεται στο δίκτυο, ο σχεδιασμός του καθώς επίσης και η εξομοίωσή του με χρήση του πακέτου MATLAB/SIMULINK. Το σύστημα περιλαμβάνει την φωτοβολταϊκή γεννήτρια, τον μονοφασικό αντιστροφέα, τον dc πυκνωτή στην είσοδο του αντιστροφέα, ένα L-C φίλτρο στην έξοδο του αντιστροφέα καθώς επίσης και φορτίο, το οποίο μεσολαβεί μεταξύ φίλτρου και δικτύου. Ο σχεδιασμός ενός συνδεδεμένου στο δίκτυο φωτοβολταϊκού συστήματος περιλαμβάνει: τον προσδιορισμό του αριθμού των κυττάρων ή πλαισίων που θα συνδεθούν σε σειρά και παράλληλα, της χωρητικότητας του dc πυκνωτή στην είσοδο του αντιστροφέα και του μεγέθους του L-C φίλτρου. Η εξομοίωση στο γραφικό περιβάλλον SIMULINK είχε σαν στόχο την απεικόνιση των κυματομορφών ρεύματος και τάσης σε διάφορα σημεία του κυκλώματος καθώς επίσης και την καταγραφή των αρμονικών μέχρι και 49ης τάξης της τάσης στο φορτίο και του ρεύματος στον κλάδο πριν το φορτίο. Οι συνθήκες που έπρεπε να πληρούνται κατά την εξομοίωση ήταν: 1) η dc τάση στην είσοδο του αντιστροφέα να κυμαίνεται κοντά στην τιμή της τάσης που αντιστοιχούσε στο σημείο μέγιστης ισχύος 2) η διαφορά φάσης μεταξύ τάσης στο φορτίο και ρεύματος στον κλάδο πριν το φορτίο να είναι σχεδόν μηδενική. / -

Το αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης του φυσικού στρώματος των ψηφιακών συνδρομητικών γραμμών στην συνολική απόδοση του DSL συστήματος, όπως αυτή ορίζεται από το συμβατικό επίπεδο εξυπηρέτησης. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται o τρόπος με τον όποιο επιδρούν ο θόρυβος διαφωνίας και τα χαρακτηριστικά του καναλιού στον μέγιστο ρυθμό μετάδοσης που μπορεί να επιτευχθεί. Ο θόρυβος διαφωνίας δημιουργείται από την ανεπιθύμητη παρεμβολή μεταξύ των σημάτων γειτονικών γραμμών της ιδίας δέσμης καλωδίων. Τα χαρακτηριστικά του καναλιού καθορίζονται από το μήκος της γραμμής, την ύπαρξη γεφυρών με ατερμάτιστα τμήματα κατά μήκος του συνδρομητικού βρόγχου και από τις τεχνικές παραμέτρους του δισύρματου καλωδίου (διάμετρος, χαρακτηριστική αντίσταση κ.α.). Με την βοήθεια προσομοιώσεων που υλοποιήθηκαν στο περιβάλλον Μatlab παρουσιάζονται διάφορες μετρήσεις για τον μέγιστο δυνατό ρυθμό μετάδοσης ενός ADSL συστήματος καθώς μεταβάλλονται οι παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω. Μελετώντας τα αποτελέσματα αυτά εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα τόσο για την σχεδίαση νέων DSL δικτύων όσο και για την διαχείριση των υπαρχόντων. Έτσι μπορούν να οριστούν ασφαλέστερα οι παράμετροι που περιγράφονται από το συμβατικό επίπεδο εξυπηρέτησης και καθορίζουν την δυνατότητα για παροχή υπηρεσιών εγγυημένης ποιότητας. / The objective of this diploma thesis is to study the effect of DSL physical layer on the overall system infrastructure. More specifically, examine in what way the effects of the crosstalk noise and the channel characteristics on the highest bit rate can be achieved. The crosstalk noise is created by the unwelcome interruption between the neighbor signal lines. The channel characteristics are determined by the length of subscriber loop, by the existence of bridged-tap and the technical parameters of twisted pair (diameter, characteristic resistance etc.). With the help of simulations in Matlab environment, we take various measurements of the highest bit rate of a ADSL system as we change the factors which have been mentioned above. Studying these results are exported useful conclusions for the design of new DSL networks and to manage existing ones. So it can be defined safer parameters which are described by the service level agreements and determine the ability to provide guaranteed quality service.

Το αντικείμενο της παρούσης εργασίας είναι η ανάλυση και η περιγραφή της προσπάθειας σχεδιασμού ενός λειτουργικού συστήματος χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες που παρέχονται από την x86 αρχιτεκτονική υπολογιστών της Intel. Απώτερος σκοπός της διπλωματικής εργασίας θα μπορούσε να είναι η συμβολή στην εκπαίδευση και επιμόρφωση των προπτυχιακών φοιτητών που επιλέγουν το μάθημα των προηγμένων μικροεπεξεργαστών. Η ανάθεση ατομικών ή ομαδικών εργασιών στα πλαίσια του μαθήματος για τη βελτίωση του λειτουργικού συστήματος, θα μπορούσε να αποτελέσει βάση εκμάθησης των λειτουργιών των επεξεργαστών, και να συμβάλει στην ανάπτυξη της ομαδικής εργασίας και συνεργασίας των φοιτητών. Στο πρώτα δύο κεφάλαια γίνεται μια σύντομη περίληψη της x86 αρχιτεκτονικής και στο τρίτο κάνουμε μια εισαγωγή στην διαδικασία αρχικοποίησης. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση του περιβάλλοντος ανάπτυξης και των χρησιμοποιηθέντων εργαλείων, ενώ αναλύεται ο κώδικας εκκίνησης του συστήματος και γίνεται μια πρώτη, αφαιρετική προσέγγιση στον πυρήνα σε υψηλό επίπεδο Στο πέμπτο κεφάλαιο εμβαθύνουμε το στάδιο αρχικοποίησης του πυρήνα ενώ στο έκτο γίνεται αναλυτική παρουσίαση της σχεδίασης σε επίπεδο αρχείων και συναρτήσεων. Τέλος, στο παράρτημα δίνεται ο πηγαίος κώδικας της διπλωματικής ανά αρχείο και η βιβλιογραφία. / The aim of this thesis is the educational platform based on Intel x86 architecture. Its purpose is to help students obtain better knowledge on assembly and low-level C language.

This work investigates the flexibility of manufacturing systems and the introduction of flexibility considerations into the change management of manufacturing systems. The change drivers that make flexibility important for manufacturing systems are analyzed and the definition and dimensions of flexibility as they have been approached in the literature are discussed. In order to measure flexibility, a Flexibility Evaluation Toolbox comprised of five individual measures is proposed in the thesis. The Flexibility Evaluation Toolbox enables the responsible engineer to select the most appropriate measure to be used in each case under study. Furthermore, each of the measures requires different data providing the opportunity to the engineer to use the Flexibility Evaluation Toolbox in a wide range of situations. A classification table of the five measures in relation to a set of usability criteria has been included. A methodology supporting the user to select the most appropriate measure according to the case under study and the user’s preferences is also provided. The Flexibility Evaluation Toolbox has been integrated in a software platform able to handle the required data, automate the calculations, provide quantitative results and eventually drive the change management directions. The software architecture and the individual modules of the software platform are described. The three basic modules of the platform are the Flexibility Evaluation Toolbox, the Data Collector and the Change Management Component. The solution proposed in this thesis can be used in small, medium or large enterprises and in different industrial sectors. This is demonstrated in the provided four case studies where flexibility evaluation has been used to support change management decisions in the commercial refrigerators sector in local and world-wide scale, the pharmaceutical/cosmetics sector and the mobile communications sector. / Στην παρούσα εργασία διερευνάται η ευελιξία στα συστήματα παραγωγής και o τρόπος εξέτασης της ευελιξίας κατά τη διαχείριση αλλαγών σε συστήματα παραγωγής. Αναλύονται οι λόγοι για τις απαιτούμενες αλλαγές που κάνουν την ευελιξία σημαντική για τα συστήματα παραγωγής και συζητούνται οι διάφορες παράμετροι της ευελιξίας, όπως παρουσιάζονται στην βιβλιογραφία. Στοχεύοντας στην μέτρηση της ευελιξίας, μια ‘εργαλειοθήκη’, αποτελούμενη από πέντε διαφορετικά ‘εργαλεία’ για την μέτρηση της ευελιξίας, προτείνεται στην εργασία. Η εργαλειοθήκη μέτρησης της ευελιξίας επιτρέπει στον ενδιαφερόμενο μηχανικό να επιλέξει το πιο κατάλληλο μέτρο για την κάθε κατάσταση που μελετάται. Επιπλέον, κάθε ένα από τα μέτρα χρησιμοποιεί διαφορετικές πληροφορίες για την αξιολόγηση δίνοντας την ευκαιρία στον μηχανικό να τα χρησιμοποιήσει σε πολλές διαφορετικές καταστάσεις. Παρέχεται ένας πίνακας ταξινόμησης των πέντε αυτών μέτρων σε σχέση με τις εφαρμογές και ιδιότητες τους, όπως και μία μεθοδολογία που μπορεί να ακολουθηθεί για την επιλογή του καταλληλότερου μέτρου. Στην εργασία προτείνεται επίσης και η ενσωμάτωση της εργαλειοθήκης των μέτρων αξιολόγησης της ευελιξίας σε μια πλατφόρμα λογισμικού η οποία είναι ικανή να διαχειριστεί τα απαιτούμενα δεδομένα, να αυτοματοποιήσει τους υπολογισμούς, να παράσχει αριθμητικά αποτελέσματα και τελικά να οδηγήσει προς την σωστή κατεύθυνση τις απαραίτητες αλλαγές. Αντίστοιχα, περιγράφονται η αρχιτεκτονική του λογισμικού και κάθε υποσύστημά της. Τα τρία κύρια υποσυστήματα της πλατφόρμας είναι η εργαλειοθήκη των μέτρων αξιολόγησης της ευελιξίας, ο συλλέκτης δεδομένων και ο διαχειριστής των αλλαγών. Η προτεινόμενη προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μικρές, μεσαίες και μεγάλες επιχειρήσεις που μπορεί να ανήκουν σε διαφορετικούς βιομηχανικούς τομείς. Αυτό αποδεικνύεται και από τις τέσσερις περιγραφόμενες περιπτώσεις πιλοτικής χρήσης, όπου η μέτρηση της ευελιξίας πραγματοποιείται ώστε να υποστηρίξει τη διαχείριση και να βοηθήσει την επιλογή των κατάλληλων αλλαγών στη βιομηχανία κατασκευής επαγγελματικών συστημάτων ψύξης σε τοπικό και διεθνές επίπεδο, στην φαρμακευτική βιομηχανία και στην βιομηχανία παραγωγής συσκευών κινητής τηλεφωνίας.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση φωτοβολταϊκού (ΦΒ) συστήματος συνδεδεμένου στο δίκτυο διανομής της ΔΕΗ. Στόχος είναι η αναλυτική παρουσίαση των μονάδων που χρησιμοποιούνται στο συνδεδεμένο στο δίκτυο φωτοβολταϊκό σύστημα ούτως ώστε να καθίσταται δυνατή η εγκατάσταση του. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγική αναφορά για την ανάγκη χρησιμοποίησης των ΦΒ συστημάτων, τα είδη των συστημάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα καθώς και των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων που έχουν σε σχέση με τις υπόλοιπες πηγές ενέργειας που έχει στη διάθεση του ο άνθρωπος σήμερα. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναλυτική περιγραφή της ηλιακής ακτινοβολίας. Παρουσιάζονται οι εξισώσεις υπολογισμού της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας καθώς και οι εξισώσεις υπολογισμού της άμεσης και της διάχυτης ακτινοβολίας που προσπίπτουν σε μια επιφάνεια. Ακόμα, γίνεται αναφορά στη διαδικασία επιλογής κατάλληλου προσανατολισμού του φωτοβολταϊκού πλαισίου ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη δυνατή απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας από το ΦΒ πλαίσιο. Στο τελευταίο τμήμα του κεφαλαίου αυτού περιγράφονται τα όργανα μέτρησης της ηλιακής ακτινοβολίας και η αρχή λειτουργίας τους. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται λεπτομερώς η διαδικασία παραγωγής ενέργειας όταν προσπίπτει ηλιακή ακτινοβολία σε μια επαφή δυο διαφορετικά νοθευμένων ημιαγωγών (φωτοβολταϊκό φαινόμενο). Στη συνέχεια περιγράφονται τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών στοιχείων και οι σημαντικότεροι παράγοντες που τα επηρεάζουν. Ακόμα γίνεται αναφορά στα είδη των φωτοβολταϊκών στοιχείων που έχουν κατασκευαστεί καθώς και στα ημιαγωγικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τους. Το κεφάλαιο κλείνει με την περιγραφή του τρόπου σύνδεσης των ΦΒ στοιχείων και τις διατάξεις προστασίας που χρησιμοποιούνται ώστε να μειώνονται όσο το δυνατόν περισσότερο οι απώλειες όταν κάποιο από τα συνδεδεμένα ΦΒ στοιχεία είτε δεν λειτουργεί είτε είναι σκιασμένο. Στο τέταρτο κεφάλαιο αρχικά γίνεται μια αναφορά των ειδών των συνδεδεμένων στο δίκτυο φωτοβολταϊκών συστημάτων που υπάρχουν και εν συνεχεία παρουσιάζονται εκτενώς οι κατηγορίες των DC-AC μετατροπέων που χρησιμοποιούνται στα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα. Επίσης, περιγράφονται οι λειτουργίες που εκτελούν οι σύγχρονοι συνδεδεμένοι με το δίκτυο αντιστροφείς, η αρχή λειτουργίας τους, τα χαρακτηριστικά τους καθώς και οι ιδιότητες τους. Ακόμα περιγράφεται η συμπεριφορά του αντιστροφέα όταν συμβαίνει το φαινόμενο της υπερφόρτωσης. Στο τελευταίο τμήμα της ενότητας αυτής δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στις παραμέτρους που πρέπει να ληφθούν υπόψη ώστε να επιλεγεί ο κατάλληλος αντιστροφέας για τη βέλτιστη λειτουργία του συστήματος. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μελέτη του συνδεδεμένου στο δίκτυο συστήματος. Αναφέρονται τα κριτήρια επιλογής της ισχύος του συστήματος και ο τρόπος υπολογισμού της ενέργειας που παράγεται. Στη συνέχεια, καταγράφονται οι εξισώσεις υπολογισμού του αριθμού των πλαισίων, καθορισμού της συνδεσμολογίας της φωτοβολταϊκής συστοιχίας, υπολογισμού της ισχύος εξόδου, υπολογισμού της ελάχιστης απόστασης μεταξύ δυο γειτονικών σειρών ΦΒ πλαισίων και του εμβαδού που θα καταλαμβάνουν τα ΦΒ πλαίσια. Κατόπιν, περιγράφεται η διαδικασία επιλογής του ιδανικού αντιστροφέα ώστε να επιλεγούν οι απαραίτητοι ηλεκτρικοί αγωγοί με την κατάλληλη διατομή. Εν συνεχεία, αναφέρεται ο τρόπος υπολογισμού των ηλεκτρικών καταναλώσεων που ενδεχομένως θα υπάρχουν. Τέλος, περιγράφεται αναλυτικά ο τρόπος γείωσης του συστήματος καθώς και των παραμέτρων που πρέπει να ληφθούν υπόψη ώστε να είναι ασφαλής η σύνδεσή του στο δίκτυο. Στο έκτο κεφάλαιο μελετάται αναλυτικά η εγκατάσταση των συνδεδεμένων στο δίκτυο φωτοβολταϊκών συστημάτων σε κτιριακές εγκαταστάσεις. Περιγράφεται ο τρόπος επιλογής σωστού προσανατολισμού των φωτοβολταϊκών πλαισίων τα οποία είναι τοποθετημένα σε κτιριακή εγκατάσταση και γενικότερα οι παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη για τη σχεδίαση και εγκατάσταση ενός κτιριακού φωτοβολταϊκού συστήματος. Ακολούθως, αναφέρεται η προστασία των ΦΒ από τυχόν υπερτάσεις καθώς και η αντικεραυνική προστασία τους. Ακόμα, εξηγείται αναλυτικά και παρουσιάζεται με σχήματα η σύνδεση των ΦΒ συστημάτων στο δίκτυο. Τέλος, παρουσιάζονται τα επιτρεπτά όρια και τα προβλήματα που προκύπτουν από την έγχυση αρμονικών συνιστωσών του ρεύματος και της τάσης στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Στο έβδομο κεφάλαιο μελετάται η εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος 2880 W που περατώθηκε στο εργαστήριο παραγωγής, μεταφοράς , διανομής και χρησιμοποιήσεως ηλεκτρικής ενέργειας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Περιγράφονται τα φωτοβολταϊκά πλαίσια και οι αντιστροφείς που επιλέχθηκαν, η διαδικασία σύνδεσης των πλαισίων και τέλος υπολογίζονται οι διατομές των καλωδίων που χρησιμοποιήθηκαν. Στα παραρτήματα παρουσιάζονται τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των πλαισίων και των αντιστροφέων από τις εταιρίες παραγωγής . / The purpose of the present thesis is the design of a grid connected photovoltaic system. Firstly, the solar radiation as well as the solar radiation particularly in Greece is reported and the mathematical tools to calculate the solar radiation on earth´s surface are provided too. Moreover, the photovoltaic effect is presented and the electrical features of solar cells are analyzed. Yet, an important part of the thesis is the description of the features and properties of the grid connected inventers. Furthermore, a detailed study of a grid connected photovoltaic system is reported (PV modules, inverters, grounding etc.) especially the PV system on a building installation. Finally, a reference to the PV system of a nominal power of 2880W which is installed in the power systems laboratory at the Electrical and Computer Engineering Department at the University of Patras is made.