Μαθήματα

1. Αστικές μεταφορές και βιώσιμη κινητικότητα

- Βασικές έννοιες

- Σχέδια βιώσιμης αστικής κινητικότητας (ΣΒΑΚ)

2. Μέτρα διαχείρισης κινητικότητας

- Επιλογή μέσου μεταφοράς

- Κίνητρα για την επιλογή εναλλακτικού μέσου μεταφοράς.

- Χρήση γης και κινητικότητα.

3. Ποσοτικές και ποιοτικές παράμετροι στις αστικές συγκοινωνίες/μεταφορές

       - Ποσοτικές και ποιοτικές παράμετροι

       - Βασικά μεγέθη και έννοιες στο σύστημα αστικών μεταφορών

       - Μέτρηση και αξιολόγηση συστημάτων αστικών μεταφορών

4. Αστικά Οδικά Δίκτυα

- Δομή του αστικού οδικού δικτύου

- Μεγέθη κυκλοφοριακής ροής

- Υπολογισμός στάθμης εξυπηρέτησης.

5. Δίκτυα μετακίνησης πεζών και ποδηλάτων

- Ορισμός και ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της πεζής μετακίνησης και της χρήσης ποδηλάτου.

- Κυκλοφοριακά χαρακτηριστικά της ροής πεζών και ποδηλάτων.

- Δίκτυα κίνησης Πεζών και ποδηλάτων.

- Στάθμη εξυπηρέτησης 

6.  Μέσα μαζικής μεταφοράς

- Είδη και χαρακτηριστικά

- Προσφορά-ζήτηση και παρεχόμενες υπηρεσίες

- Ποιότητα εξυπηρέτησης δημόσιων αστικών συγκοινωνιών

- Μεταφορική ικανότητα

7. Ολοκληρωμένη θεώρηση των αστικών δικτύων μεταφοράς

- Πολυτροπικές/συνδυασμένες μεταφορές

- Μεθοδολογία υπολογισμού συνδυασμένης στάθμης εξυπηρέτησης

- Σταθμοί μετεπιβίβασης

- Περιβαλλοντικές επιπτώσεις (συστήματα μετρήσεων και παρακολούθησης, εκπομπές

   καυσαερίων και θόρυβος)

8. Χρήση νέων τεχνολογιών

-  Παλιές και νέες μέθοδοι συλλογής δεδομένων (επίγειοι φωρατές – GPS)

-  Χρήση Μεγάλων Δεδομένων

- Ευφυή Συστήματα μεταφορών

- Τηλεματική

- Εναλλακτικά καύσιμα

Περιβάλλον και ενέργεια. Βασικές αρχές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Συστήματα αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας. Βιομάζα. Αιολική ενέργεια. Υδροηλεκτρικά συστήματα με έμφαση στα μικρά. Γεωθερμία. Κυματική ενέργεια. Βασικές αρχές εξοικονόμησης ενέργειας. Αειφόρα ενεργειακά συστήματα. Πρότυπες ενεργειακές εφαρμογές (αφαλάτωση, αυτόνομα ενεργειακά συστήματα, ηλιακή ψύξη). Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τις ανανεώσιμες και τις συμβατικές πηγές ενέργειας. Αξιολόγηση των ενεργειακών συστημάτων.

Διεργασίες και σχεδιασμός αποκεντρωμένων συστημάτων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων όπως τα συστήματα εδάφους, οι τεχνητές λίμνες, οι τεχνητοί υγροβιότοποι και τα συστήματα εδάφους υδροφορέα.  Απαιτήσεις επεξεργασίας αποβλήτων και επιλεγμένα όρια ποιότητας για την επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων για ωφέλιμες χρήσεις όπως άρδευση, εμπλουτισμός υδροφορέων, αισθητικές χρήσεις, έμμεση και άμεση πόσιμη χρήση. Οδηγίες επαναχρησιμοποίησης.

Το μάθημα δεν διαθέτει περιγραφή

Το μάθημα στοχεύει στην εκπαίδευση των σπουδαστών στην επεξεργασία υγρών αποβλήτων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις βιολογικές διεργασίες, αλλά το μάθημα καλύπτει όλα τα κύρια στάδια επεξεργασίας υγρών αποβλήτων (προεπεξεργασία, πρωτοβάθμια επεξεργασία, δευτεροβάθμια επεξεργασία, τριτοβάθμια επεξεργασία και προχωρημδιάθεση στο έδαφος και σχεδιασμόένη επεξεργασία) καθώς και τη διάθεση στο έδαφος.

Σχεδιασμός συστημάτων in-situ και ex-situ αποκατάστασης ρυπασμένων εδαφών και υδροφόρων φορέων από (χλωριωμένες ή μη) οργανικές ενώσεις. Σχεδιασμός βιολογικών φραγμάτων υπεδάφους. Λειτουργία βιοαντιδραστήρων τύπου SBR. Ιδιαιτερότητες αποκατάστασης θαλάσσιων οικοσυστημάτων από πετρελαιοκηλίδες. Μορφές αυτοαποκατάστασης περιβάλλοντος (natural attenuation). Σχεδιασμός και ανάλυση συστημάτων φυτοαποκατάστασης εδάφους /υπογείων υδάτων από οργανικές ενώσεις ή βαριά μέταλλα. Σχεδιασμός βιοφίλτρων αέρος για έλεγχο οσμών και επικινδύνων και τοξικών αερίων. Εφαρμογές πεδίου.

Το μάθημα δεν διαθέτει περιγραφή

1. Εισαγωγή στις βασικές αρχές διαχείρισης υδατικών πόρων (επιφανειακά και υπόγεια ύδατα)

2. Ποσοτική και ποιοτική διαχείριση του υδατικού δυναμικού στα πλαίσια των ανθρωπογενών

παρεμβάσεων και της κλιματικής αλλαγής

3. Εφαρμογή της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Νερά

4. Διαχείριση Περιβαλλοντικών Συστημάτων (προστασία)- Κατηγορίες ρύπανσης, νομοθεσία.

5. Μοντέλα Διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε περιβάλλον GIS , μαθηματικό μοντέλο SWAT

6. Εργαστήρια εφαρμογής μαθηματικών μοντέλων και τελική εργασία

Εισαγωγή στη Διαχείριση Περιβαλλοντικών Συστημάτων - Κατηγορίες ρύπανσης, νομοθεσία. Εφαρμογή της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Νερά – Πιλοτική Λεκάνη Απορροής Ποταμού Ευρώτα. Μοντέλο Διαχείρισης Υδατικών Πόρων SWAT – Υδρολογία, Χημεία αζώτου και φωσφόρου (Θεωρία Ευτροφισμού και Βαρέα Μέταλλα, Οδηγία Πλαίσιο Διαχείρισης Ποιότητας Νερών και Κριτήρια διαχείρισης, Μεθοδολογία Διαχείρισης και Αποκατάστασης, Οικολογικές Επιπτώσεις). Διαχείριση Υδατικών Πόρων (Μεθοδολογία Διαχείριση Αστικών Λυμάτων - Waste Load Allocation, Ανάλυση Ευαισθησίας - Sensitivity Analysis, Ανάλυση Αβεβαιότητας - Uncertainty Analysis). Εργαστήρια εφαρμογής μαθηματικού μοντέλου και τελική εργασία.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Ανακαλεί τις βασικές έννοιες και αρχές της προτυποποίησης της δυναμικής συμπεριφοράς διεργασιών, τις μαθηματικές μεθόδους ανάλυσης δυναμικών συστημάτων, τις διαφορετικές μεθόδους βελτιστοποίησης και προχωρημένου ελέγχου διεργασιών.
• Αναγνωρίζει τη σημασία της χρήσης υπολογιστικών εργαλείων για τα παραπάνω,
• Εφαρμόζει μαθηματικές μεθόδους υπολογισμού και ανάλυσης σύνθετων δυναμικών συστημάτων (για διαφορετικές τάξεις προβλημάτων) και μαθηματικές μεθόδους προχωρημένου ελέγχου.
• Αναλύει και να προσεγγίζει συστηματικά προβλήματα μαθηματικής προτυποποίησης διεργασιών, βελτιστοποίησης διεργασιών και προχωρημένου ελέγχου διεργασιών.

Μέρος Πρώτο – Δυναμική Συμπεριφορά Συστημάτων Διεργασιών

1. Ομοιογενή συστήματα χωρίς αντιδράσεις
2. Συστήματα διαφορικών και αλγεβρικών εξισώσεων
3. Ομοιογενή συστήματα με αντιδράσεις
4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων υψηλού δείκτη
5. Συστήματα με χημική ισορροπίας
6. Ομοιογενή συστήματα με ισορροπία φάσεων

Μέρος Δεύτερο – Βελτιστοποίηση και Προχωρημένος Έλεγχος Διεργασιών

1. Δυναμική βελτιστοποίηση διεργασιών
2. Γραμμικά μοντέλα διεργασιών χώρου – κατάστασης
3. Το πρόβλημα βελτιστοποίησης του κυλιόμενου ορίζοντα
4. Έλεγχος διεργασιών βάση μοντέλου (MPC) χωρίς/με περιορισμούς
5. Έλεγχος διεργασιών υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Αξιολόγηση

Γραπτή τελική εξέταση στο σύνολο της διδαχθείσας ύλης (50%):

• Διατύπωση και επίλυση προβλημάτων προτυποποίησης διεργασιών
• Διατύπωση και επίλυση προβλημάτων ελέγχου βάσει μοντέλων (MPC)

Ομαδικές εργασίες (50%):

• Χρήση κατάλληλου λογισμικού για τη προτυποποίηση και προσομοίωση της συμπεριφοράς προβλημάτων διεργασιών.
• Χρήση κατάλληλου λογισμικού (για τη διατύπωση και επίλυση προβλημάτων MPC.
• Παράδοση γραπτής αναφοράς για τη περίληψη της διαδικασίας και των αποτελεσμάτων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

• Μιχαήλ Χ. Γεωργιάδης, Δυναμική Μοντελοποίηση Συστημάτων Διεργασιών, Εκδόσεις Τζιόλα (2024)

• Costas Kravaris, Ioannis Kookos, Understanding Process Dynamics and Control, Cambridge University Press (2021)

• James B. Rawlings, David Q. Mayne, Moritz M. Diehl, Model Predictive Control: Theory, Computation, and Design, 2nd Edition, Nob Hill Publishing (2020)

Βασικές αρχές στόχος και οφέλη ενεργειακής επιθεώρησης. Εισαγωγικά στοιχεία για τους ενεργειακούς κανονισμούς. Συστήματα και όργανα μετρήσεων και ενεργειακής καταγραφής. Σχεδιασμός και εγκατάσταση δικτύων ενεργειακής παρακολούθησης, διάγνωσης σφαλμάτων και  προειδοποίησης. Η επιθεώρηση του κτιριακού κελύφους της ηλεκτρικής εγκατάστασης και κεντρικών συστημάτων θέρμανσης, ψύξης, κλιματισμού. Αρχές και όργανα επιθεώρησης λεβήτων και συστημάτων  θέρμανσης.  Ενεργειακή ανάλυση και η σημασία της ενεργειακής τιμολόγησης στο ενεργειακό κόστος.  Βαθμονόμηση και ενεργειακή πιστοποίηση διαφορετικών τύπων κτιρίων. Εναλλακτικές μεθοδολογίες ενεργειακής βαθμονόμησης σε διεθνές επίπεδο. Προτάσεις ενεργειακής αναβάθμισης κτιρίων. Υπολογιστικά εργαλεία. Πρακτική άσκηση: ενεργειακή επιθεώρηση διαφόρων τύπων κτιρίων.

Ιδιότητες και ταξινόμηση επικινδύνων αποβλήτων βάσει των φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών τους, κατανομή ρύπων στο περιβάλλον και επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία, στα υλικά, στη βλάστηση, στην ατμόσφαιρα (επικίνδυνα απόβλητα στην γεώσφαιρα, υδρόσφαιρα, ατμόσφαιρα, βιόσφαιρα), μηχανισμοί καρκινογέννησης, χαρακτηριστικά φαινόμενα στην μετάδοση των τοξικών ρύπων, επισκόπηση και επιλογή των μεθόδων αντιμετώπισης τοξικών και επικινδύνων αποβλήτων, ραδιοτοξικά απόβλητα, μέθοδοι καθαρισμού πυρηνικών αποβλήτων, γένεση διαχείριση και αποθήκευση επικινδύνων αποβλήτων, θερμική αποδόμηση, αρχές σχεδιασμού χώρων υγειονομικής ταφής τοξικών αποβλήτων, απορρόφηση αερίων, διεργασίες μεμβρανών στην επεξεργασία επικινδύνων βιομηχανικών αποβλήτων, στερεοποίηση–σταθεροποίηση τοξικών αποβλήτων, βιοαποικοδομηση, θεσμικό πλαίσιο για την διαχείριση τοξικών και επικινδύνων αποβλήτων, σήμανση –συστήματα αναγνώρισης επικινδύνων υλικών. Στρατηγικές διαχείρισης και διάθεσης τοξικών και επικινδύνων ουσιών. Νομοθετικό πλαίσιο. Διασυνοριακή ρύπανση. Διασυνοριακή μεταφορά ρύπων. Η κατάσταση στην Ελλάδα.

Μεταλλουργικές Διεργασίες Παραγωγής Μετάλλων και Κεραμικών Ισοζύγια ενέργειας και µάζας, βασικές µεταλλουργικές διεργασίες, σχεδιασµός αντιδραστήρων, βέλτιστες µεταλλουργικές τεχνικές στην πυροµεταλλουργία, υδροµεταλλουργία και βιο– υδροµεταλλουργία, ελαχιστοποίηση αποβλήτων, δομή και ιδιότητες των κεραμικών (ατομική διευθέτηση, κρυσταλλικές δομές, ατέλειες δομής-διαγράμματα φάσεων), παραγωγική διαδικασία - μέθοδοι μορφοποίησης  -  κατάταξη (παραδοσιακά-προηγμένα)  –  εφαρμογές στη Μεταλλουργία.

Προτεινόμενο σύγγραμμα:

Ν.Φ. Ματσατσίνης, Ε. Γρηγορούδης, Χ. Γαγάνης και Κ. Ζοπουνίδης (2010), «Ανάπτυξη και Λειτουργία Μικρομεσαίων Επιχειρήσεων», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα.

Η Πράσινη Χημεία και Μηχανική, αφορά ένα ιδιαίτερα παραγωγικό ερευνητικό πεδίο. Στις νέες μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται σ’ αυτό, καίρια σημασία έχει η εφαρμογή αρχών οι οποίες διασφαλίζουν την αποτελεσματικότητα των νέων μεθόδων, διεργασιών και υλικών και, ταυτοχρόνως, τη συμβατότητά τους με την ανθρώπινη ζωή και το φυσικό περιβάλλον.
Το μάθημα θα έχει σα στόχο την:
1. Κατανόηση, εμπέδωση και ικανότητα εφαρμογής των αρχών της Πράσινης Χημείας και Πράσινης Μηχανικής που είναι απαραίτητες:
•    Για τη διασφάλιση της αποτελεσματικότητας των νέων μεθόδων και υλικών και, ταυτοχρόνως, τη συμβατότητά τους με την ανθρώπινη ζωή και το φυσικό περιβάλλον
•    Για την επιλογή εναλλακτικών πρώτων υλών, περιβαλλοντικά φιλικών μεθοδολογίων σύνθεση, νέες συνθήκες διεξαγωγής χημικών αντιδράσεων, ανάπτυξη εναλλακτικών διαλυτών και καταλυτών, χρήση των αρχών της βιοσύνθεσης και της βιομίμησης.
2. Απόκτηση οικειότητας με μεθόδους και τεχνικές της Πράσινης Χημείας για τον σχεδιασμό και βελτιστοποίηση προϊόντων και διεργασιών, που μειώνουν ή εξαλείφουν επικίνδυνες και τοξικές χημικές ενώσεις για το άνθρωπο και το περιβάλλον («πράσινα» προϊόντα).
3. Απόκτηση οικειότητας με δείκτες μέτρησης αποδοτικότητας αντιδράσεων και διεργασιών (metrics) και την αξιολόγηση αποδοτικότητας με βάση τη χημική δομή, τη χημική αντίδραση και το χημικό μετασχηματισμό.
4. Απόκτηση γενικότερων δεξιοτήτων, όπως είναι η ανάκτηση και ανάλυση πληροφοριών από το διαδίκτυο σε βάσεις δεδομένων και από την πρωτογενή βιβλιογραφία, ικανότητα προφορικής και γραπτής παρουσίασης ερευνητικών αποτελεσμάτων και αποτελεσμάτων κριτικής ανάλυσης της βιβλιογραφίας
5. Ενημέρωση με τις σύγχρονες τάσεις στην Πράσινη Χημεία και Μηχανική.

Πορώδη Μέσα, Κατανομή Υπογείων Υδάτων, Πορώδες, Υδρογεωλογικοί Σχηματισμοί, Υδραυλικά Ύψη και Κλίσεις, Υδραυλική Αγωγιμότητα, Ομοιογένεια και Ανισοτροπία, Ελεύθεροι Υδροφορείς, Περιορισμένοι Υδροφορείς, Εξίσωση Συνέχειας, Αριθμητικά Μοντέλα Υπογείων Υδάτων, Πηγάδια, Σταθερή Ροή προς Πηγάδι (Ελεύθεροι και Περιορισμένοι Υδροφορείς, Υδροφορείς με Διαρροή ), Μη Σταθερή Ροή προς Πηγάδι, Τεστ Άντλησης, Εδαφικό Ύδωρ στην Ακόρεστη Ζώνη, Μετρήσεις και Ιδιότητες Εδαφών, Υδατικό Ισοζύγιο, Πηγές Ρύπανσης, Διαδικασίες Μεταφοράς Μάζας, Εξίσωση Συνέχειας, Έννοια Συμμεταφοράς, Δίοδοι Υπόγειας Ροής, Επιπτώσεις στην Υπόγεια Ρύπανση, Νόμος Fick, Συντελεστές Μοριακής Διάχυσης, Διάχυση σε Πορώδη Μέσα, Εφαρμογές της Εξίσωσης Διάχυσης, Μονοδιάστατη Ροή, Κυκλική Ροή, Εγκάρσια Διασπορά, Τένσορας Μηχανικής Διασποράς, Μοντέλα Διασποράς και Ζώνες Ρύπανσης.

Αντικείμενο του μαθήματος είναι η κατανόηση της λειτουργίας και του στρατηγικού σχεδιασμού των επιχειρήσεων. Το μάθημα επικεντρώνεται: α) στις βασικές έννοιες αξιολόγησης της επιχειρηματικής δραστηριότητας, β) στον σχεδιασμό επιχειρηματικών εγχειρημάτων- είτε νέων είτε στο πλαίσιο υφισταμένων επιχειρήσεων- που βασίζονται στην αξιοποίηση της γνώσης και της τεχνολογίας και γ) στη διερεύνηση των προϋποθέσεων για επενδύσεις σε "καθαρότερες τεχνολογίες". Το μάθημα καταλήγει στην εκπόνηση ενός ολοκληρωμένου επιχειρηματικού σχεδίου (business plan) που αποβλέπει στην αξιοποίηση των επιμέρους γνώσεων (τεχνικών και οικονομικών) και την εξοικείωση των φοιτητών με όλο τον κύκλο από την αξιολόγηση των ευκαιριών, τη σύλληψη και τη γέννηση της επιχειρηματικής ιδέας, την εκτίμηση βιωσιμότητας της, την αναζήτηση μορφής χρηματοδότησής, καθώς και τη σύσταση της επιχειρηματικής μονάδας.

 

Σε αυτό το μάθημα ο διδασκόμενος θα ασκηθεί  να εφαρμόσει τις γνώσεις που έχει αποκομίσει από τα μαθήματα ανάλυσης και σχεδιασμού διεργασιών και βελτιστοποίησης συστημάτων για να παρουσιάσει τεχνικο-οικονομικές μελέτες για μετατροπή, επέκταση ή νέα βιομηχανική μονάδα, αγορά ή αντικατάσταση μηχανικού εξοπλισμού και ανάτυξη ή βελτίωση προϊόντων ή διεργασιών. Η γνώση του οικονομικού περιεχομένου της μελέτης που είναι απαραίτητο συμπλήρωμα για την οργάνωση και την αξιοποίηση της τεχνικής γνώσης είναι το κύριο αντικείμενο αυτού του μαθήματος. Σκοπός είναι να αποκτηθεί το γνωστικό υπόβαθρο και να αναπτυχθεί η ικανότητα των διδασκομένων να συνθέτουν τεχνικά και οικονομικά στοιχεία ώστε να είναι σε θέση να συντάσσουν ή/και να αξιολογούν τεχνικο-οικονομικές μελέτες που να τεκμηριώνουν εφικτότητα και βιωσιμότητα επενδυτικών αποφάσεων στη βιομηχανία.

Το μάθημα δεν διαθέτει περιγραφή

Το μάθημα Υδραυλικά Έργα είναι βασικό μάθημα σχεδιασμού. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην παρουσίαση και στην πρακτική εφαρμογή εννοιών της ύδρευσης και της αποχέτευσης οικισμών. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια έχει αποκτήσει τις ακόλουθες δεξιότητες:

Έργα Υδρεύσεων:

• Ικανότητα προσδιορισμού πληθυσμού ανάλογα την περίοδο σχεδιασμού,
• Ικανότητα υπολογισμού υδατικών αναγκών ανά χρήση,
• Ικανότητα υπολογισμού παροχών και διακύμανση κατανάλωσης,
• Ικανότητα προσδιορισμού στοιχείων σχεδιασμού για εξωτερικό υδραγωγείο
• Ικανότητα εφαρμογής αρχών χάραξης υδραυλικών έργων,
• Ικανότητα υπολογισμού όγκου δεξαμενής ρύθμισης,
• Ικανότητα προσδιορισμού κατάλληλων υλικών και διαστάσεων αγωγών ύδρεσυης και αποχέτευσης,
• Ικανότητα εφαρμογής μεθόδου Hardy-Cross για σχεδιασμό εσωτερικού δικτύου,
• Ικανότητα εκτίμησης παροχών ακαθάρτων και ομβρίων (ορθολογική μέθοδος) και εννοιών όπως η περίοδος επαναφοράς, οι όμβριες καμπύλες, οι επιτρεπόμενες ταχύτητες και ελάχιστες κλίσεις, οι λόγοι πλήρωση αγωγών.

Το μάθημα δεν διαθέτει περιγραφή