Curs Constructii Ecologice

8/3/2019 Curs Constructii Ecologice

1/42

Construcii ecologice-------- Curs I -------

Elemente de ecologia construciilor

Prezentare general Introducere Sisteme de mediu Ecologie construciilor Proiectare verde Concluzii

Construcie durabilCrearea unui mediu sntos avnd la baz principii ecologice

Crearea mediului Ciclu vieii (planificare, proiectare, operare, renovare/reabilitare, distrugere/demolare) Resurse (materiale, teren, energie, ap) Principii: a reduce, a refolosi, a recicla, protejarea naturii, eliminarea noxelor, costul redus Principiile ecologiei

Ecosistemul este: ciclic, diversificat, rezistent, eficient, complex Funcionarea se face in interdependen la scar larg

Aplicaiile ecologiei la nivelul societiiEcologie UrbanEcologie SocialPolitic EcologicEcologia Construciilor

Elemente de baz: alegerea materialului, proiectarea produsului, refolosirea produsului Elemente instituionale: structura pieei, consideraii financiare, reglementri de mediu Strategii regionale: consecine geografice, economice i politice Poate fi asimilat ca o ramur a ecologiei industriale, dar cu caracteristici care o leag direct de sistemul social, politic

urban.

Principale componente: 40% din consumul de materii prime i 40% din resursele de energie din care 36% este energgeneratoare de emisii; Prezint un potenial Factor 10 de reducere Potenialul cldirilor de a consuma mai puin energie i de a produce energie regenerabil este imens, Arianna Vit

Roscini, responsabil de Politici Europene al World Wide Fund. Din 2019, toate cldirile nou-construite n Uniunea European trebuie s produc aceeai cantitate de energie pe care

consum.Obiective:

Folosirea materialelor n sistem nchis Dependen fa de sursele de energie regenerabile Conservarea sau integrarea cu mediul Realizarea tuturor acestor obiective la toate nivelele

Ecologia Construciilor

Cum s realizm o construcie integrat cu mediul care: S fie rezistent Are elemente uor de nlocuit Folosete produse reciclate Folosete produse reciclabile Are consumuri reduse Asigur sntatea locatarilor/a celor de o folosesc Asigur o integrare cu mediul natural

Aplicarea noilor concepii Unele civilizaii vechi au rezistat numeroase secole trind n echilibru cu mediul natural. Unele civilizaii mai avansate din punct de vedere tehnologic s-au sinucis ecologic.


2/42

Tehnologia nu poate s ofere ntotdeauna cele mai bune soluii. Vom dori s continum s cutm rspunsuri pentru:

Componentele Ecosistemului: Substane anorganice (carbon, hidrogen) Elemente organice (proteine, etc) Regimul climatic (temperatura, vntul) Organisme autotrofice (productori) Organisme heterorotrofice (consumatori) Erbivore (consumatori primari)

Carnivore (consumatori secundari) Consumatori teriari Descompuntori

Exemplele naturii:Ecosistemul menine capacitatea de adaptare prin diversificarea funciilor. Niele ecologice separate asigur diferitelspeciilor stiluri de via diferite, astfel nct ele s nu intre n competiie.

Niele ecologice fundamentale sunt nie care sunt valabile pentru anumite specii Au aprut nie ecologice ce sunt folosite de o singur specie Ecosistemele vechi sunt eficiente prin utilizarea unor reele interconectate i interdependente. Ecosistemele vechi sunt suficient de complexe pentru a se adapta schimbrilor de mediu. Ecosistemele vechi sunt ciclice i sunt n strns legtur cu fluxul de radiaie solar i cu cantitatea de substan

organic reinut. Mediile naturale nu sunt durabile pentru perioade lungi de timp. Schimbrile constante modific caracteristicile lor, iar existena lor ncepe i se termin ca parte a unui sistem global. Prin studierea mediilor naturale se poate mbunti eficiena proceselor de proiectare

producie.Cinci elemente constitutive ale mediului construit:

1. Fabricate, instalate ulterior(ui, ferestre, etc)

2. 2.Elemente inginereti, fabricate n afara mediului, asamblate pe locul explotrii(Elemente structurale, etc)

3. Realizate n afara mediului, folosite pentru finisarea lucrrilor(Beton, asfalt, etc)

4. Fabricate, montate pe antier(cherestea, ziduri, cabluri electrice, etc)


3/42

5. Fabricate, montate pe antier, greutate micProduse (vopsele, cleiuri,)

Administrarea celor CINCI elemente constitutive ale mediului constructiv Proiectare pentru o utilizare ciclic Reducerea cantitativ (dematerializarea) Folosirea materialului n circuit nchis

Proiectare pentru o utilizare ciclic : Costul material i energetic pentru refacere Impactul demontrii i a refacerii asupra ecosistemului Emisiile i rezultatul procesului de refacere Forma, tipul i greutatea materialelor folosite n sistemul constructiv

Proiectare pentru o utilizare ciclic : Forma construciilor Modul n care se face demolarea sau demontarea Existena unei cereri sau a unei folosine pentru produsul refcut Alegerea modului de ntreinere

(Yeang 138)Reducerea cantitativ (dematerializarea):

Definiie: Reducerea cantitilor de materiale necesare pentru a ndeplini funciile economice sau declinul n timpgreutii materialelor utilizate n producerea de produse finite industriale.

Reducerea cantitativ poate ajuta la reducerea consumului de resurse i la reducerea greutii construciilor din medconstruit.

Reducerea cantitativ i folosirea materialelor n circuit nchis pot fi de folos pentru folosirea ciclic a acestora.Folosirea materialelor n circuit nchis:

n prezent, construciile actuale nu sunt proiectate pentru a fi demontate Elementele constitutive ale construciilor nu sunt proiectate pentru a fi demontate Materialele din care sunt alctuite elementelor construciilor sunt cel mai adesea formate din elemente compozite fii

astfel mai greu de reciclat Aceste elemente mresc consumul de materiale, costurile i cantitatea de deeuriDificulti n promovarea reducerii cantitative (dematerializrii)

Nu ine cont de produsele conexe (reziduuri) rezultate prin extragerea i prelucrarea materiilor prime Promoveaz folosirea materialelor uoare compozite care sunt foarte greu dac nu chiar imposibil de reciclat

Proiectarea verde Proiectare ecologic Promotori Obiectivele proiectrii verzi Exemplu: Thurgoona Campus mbuntirea verde a casei


4/42

Proiectarea ecologic Cunoscut i sub denumirea de proiectare verde Definiie: (dup Van der Ryn i Cowen, 1996) Orice form de proiectare care reduce impactul distructiv asupra mediului prin integrarea proceselor de convieuire

mediul Construcii durabile (dup Kibert, 1994) Crearea i ntreinerea unei construcii care s asigure protecia mediului innd cont de principiile ecologice de realizar Folosirea de materiale pur naturale, refolosibile i pentru a cror prelucrare sunt necesare intervenii minore.

PROMOTORI

Arhiteci: Frank Lloyd Wright Richard Neutra Malcolm Wells Proiectani: Lewis Mumford John Tillman Lyle

Frank Lloyd Wright, Arhitect

1869 - 1959 A fost inspirat de mentorul su Louis Sullivan, al crui slogan a fost forma este de dat de funcie A creat termenul de arhitectur organic pentru a aplica principiile ecologice n construcii. Prea sa era c designul cldirilor trebuie s fie creat n funcie de funcionalitatea lor i de cerinele fa de mediu.

Frank Lloyd Wright, Arhitect

n 1935 a creat FallingWater, loc n care pdurea, stncile i praiele formeaz un tot unitar A ncercat astfel s demonstreze c natura poate s formeze un habitat care s rspund cerinelor umane

Richard Neutra, Arhitect


5/42

Richard Neutra, Arhitect Lovell House, 1929

Richard Neutra, Arhitect 1892-1970. i-a nceput cariera n Los Angeles n anul 1923. Este cunoscut pentru proiectarea construciilor fr etaj care nu contrasteaz cu mediul natural Materiale favorite: oel, materiale compozite, lemn i sticl. S-a ocupat de proiectarea i realizarea unei strnse conexiuni ntre spaiul locuit i natur

Malcolm Wells, Arhitect

Ideea era de a lsa natura s evolueze fr intervenie extern. Dorea s proiecteze mediul nconjurtor sau s reproiecteze site-urile arheologice astfel nct natura s i reintre

lucreze de una singur fr vreo intervenie din exterior. S-a plns c timpul lucreaz prea repede n defavoarea proiectantului, tergnd urme care i-ar

putea fi de folos.Lewis Mumford, Proiectant

1895 - 1990 Oponent remarcabil al curentului privind realizarea de lucrri publice n New York City

Lewis Mumford, Proiectant n 1964 a realizat documentarul The City in History (Orae n istorie). Scopul

documentarului: Rolul oraului n amplificarea potenialului distructiv al OMULUI


6/42

Tehnologii pentru eliminarea plictiselii interioare Valori comerciale i estetice care determin valoarea uman i varietate spaiilor Aspecte ale proiectrii spaiilor periferiilor care asigur accesul pietonilor la scar urban.

John Tillman Lyle, Proiectant /Arhitectura peisajului Cariera nceput n jurul anului 1980 a fost curmat de o moarte rapid n 1998. A fost unul dintre cei mai ferveni proiectani ecologici ai timpurilor noastre. A introdus conceptul de Proiectare regenerativ pentru o dezvoltare durabil A promovat concepia regenerativ pentru utilizarea apei, a terenurilor, pentru folosirea energiei i privind proiectar

cldirilor.

------- Curs II -------Cldiri EcologiceCldiri Ecologice

Care sunt leciile istoriei? n trecut, societile umane se dezvoltau i triau n armonie cu mediul lor nconjurtor: Cerinele privind confortul erau diferite Populaii reduse numeric ocupau spaii vaste, aveau cerine reduse privind hrana i energia i generau cantiti reduse

emisii Reziduurile produse erau n mare parte reciclabile i/sau biodegradabile Comunitile erau mobile

Impactul asupra mediului nconjurtor era redus

Viaa nomad i cerinele reduse au modelat arhitectura trecutului

Cldiri Ecologice Cldirile din zonele reci se caracterizau prin: Ferestre mici care permit ptrunderea unei cantiti mici de lumin dar reduc pierderile de cldur Elemente de construcie cu capacitate ridic de nmagazinare a cldurii Standarde reduse pentru nclzire i pentru sistemele sanitare

Castele vechi din Europa sunt prevzute n general cu ferestre de mici dimensiuniCldiri Ecologice

Cldirile din zonele temperate se caracterizeaz prin: Tendina de a amplasa suprafeele locuite aproape de sol pentru a beneficia de rcoarea acestuia i pentru a real

ventilarea ascensional Ferestre mici i elemente de acoperi sau plafon proiectare pentru a reduce transferul termic Folosirea unor spaii nguste care permit realizarea ventilaiei Locuinele sunt apropiate pentru a crea umbr una celeilalte Folosirea apei ca element arhitectural


7/42

Cldiri Ecologice Perioada industrial se caracterizeaz prin: Migrarea populaiei n cretere din zonele rurale spre zonele urbane Condiii precare de via pentru marea majoritate a locuitorilor Industrializare i avans tehnologic rapid Creterea cerinei de energie produse pe baz de crbune i gaz Cretere cantitii de emisii poluante; producerea unor cantiti ridicate de deeuri Lipsa preocuprilor de protecie a mediului

Dezvoltarea industrial: condiiile precare de via, deteriorarea mediului sunt elementele ce caracterizeaz perioadindustrialConstrucii Ecologicenceputul i mijlocul secolului 20:

Urbanizare, dezvoltare tehnologic, concentrarea forei de munc n orae Concentrarea locurilor de munc n spaii nguste

Reducerea distanelor de comunicare i informare Utilizarea eficient a spaiilor disponibile Adoptarea unor soluii arhitecturale i tehnologice ce nu in cont de mediu i care implic un consum ridicat de energie Zgrie nori cu climat intern total controlat

Cldiri Ecologice Sfritul secolului 20: Preocupri pentru arhitectur elegant, cu propuneri de soluii privind folosirea raional a energiei, de protecie

mediului i de realizare a unei ventilri naturale Faade proiectate pentru realizarea unei ventilri naturale Crearea unor zone climatice tampon (holuri) mbuntirea metodelor de nclzire solar precum i a proteciei solare Aplicarea unor metode de recuperarea energiei i a sistemelor de tratare a deeurilor nceputul a fost marcat de criza energetic din 1973 Arhitecii, inginerii i beneficiarii se ndrept din ce n ce mai mult spre ideea CLDIRILOR ECOLOGICE


8/42

Sediul Commerzbank din Germania realizat de arhitectul Norman Foster are grdini pe terase la fiecare al 12-lea etaj

Menara Mesiniaga din Malaysia realizat de Ken Yeang este o cldire proiectat pe baza principiilor durabilitii

OBIECTIVELE PROIECTRII ECOLOGICEPrincipii pentru aplicarea durabilitiiPrincipii ale durabilitii

Conceptul de dezvoltare durabil = capacitatea de a satisface cerinele generaiei prezente, fr a compromite capacitatgeneraiilor viitoare de a-i satisface propriile nevoi; prosperitatea economic i conservarea mediului trebuie s susin reciproc.Principii ale durabilitii

Reducerea consumului de materii prime Refolosire/reciclarea materialelor Refolosirea mediului construit prin schimbarea destinaiei Trecerea treptat la folosirea de materiale ecologice Eliminarea produselor toxice i a celor care necesit o procesare ndelungat

Principii ale durabilitii

Protejarea mediului natural i a funciilor sale Toate deciziile economice s in cont de principiul costului total ncorporarea ecotehnologiilor i biourbanismului: resurse ecologice locale, materiale locale integrarea frumuseii i esteticii

Principii ale durabilitii Conservarea/regenerarea mediului natural Proiectare atent a faadelor Demontarea i realocarea funcional Creterea eficienei economice i materiale Renunarea la ideea c reziduurile returneaz elemente nutritive mediului natural

Impactul mediului asupra construciilor

Riscuri climatice precipitaii toreniale ntmpltoare; secet; vnturi puternice. Riscul de inundaii 4000 bazine fluviale care afecteaz aproximativ 35.000 km2 sunt generate de ploi toreniale, topiri masive de zpad sau de amndou Riscuri seismice Vrancea, Fgra, Banat i Maramure Riscuri legate de eroziunea solului structurii culturilor silvice i agricole


9/42

4,5 ha /an n Platoul Transilvaniei, 4,4 ha /an n Platoul Moldovei i la 3,8 ha /an n Sub-Carpaii Buzului i Gorjulprecum i n Platoul TrnavelorImpactul construciilor asupra mediului

Resursele minerale extrase rni greu de vindecat mediului natural Consumul de energie Exploatarea construciilor afecteaz mediul prin reziduuri: menajere la construciile de locuit industriale, agricole

Ciclul pentru asigurarea dezvoltrii durabile

Fazele proiectului n situaia unor principii i resurse date

Impactul unui proiect asupra mediului Impactul proiectului asupra mediului trebuie s fie evaluat din primele faze (alegerea variantei de proiect, studiul

prefezabilitate) i s fie luat n calculul aprecierii eficienei proiectului deoarece contracararea acestui impact durealizarea proiectului poate conduce la pierderi considerabile pentru investitori.

Managerul de proiect are obligaia s analizeze impactul proiectului asupra mediului i s contribuie la eliminarefectelor negative ale acestuia pentru reducerea influenelor negative asupra parametrilor financiari i economici proiectului

Proiectarea, execuia, exploatarea i reconversia unei construcii durabile


10/42

ExempluThurgoona Campus la Charles Sturt University n Australia.

Alctuit din School of Environmental and Information Sciences, o colecie de plante, un centru de informatic i ucmin pentru cazarea studenilor.Alegerea amplasamentului i proiectarea ecologic

Teren abandonat cumprat n 1993 Prevzut cu un mediu acvatic natural format din zone mltinoase, bazine de retenie, bazine de compostare, mori de v

i panouri solare.


11/42

Folosirea energiei refolosibile

Proiectarea mediului construit

Amplasamentul cldirilor i a drumurilor urmeaz conturul reliefului pentru a se reduce pierderile provocate eroziunea solului.


12/42

Materialele de construcie i sistemul de proiectare

Materiale de construcie

Cldirile au fost realizate cu perei din pmnt i din pardoseal din beton Ferestrele mari, umbrite, cu rame din lemn permit ca soarele s asigure 85% din lumina necesar

Materiale de construcie Lemn refolosit i lemn din exploatare Mobilier din donaii Elemente de structur din oel i sticl Reducerea la minim a folosirii PVC-ului Izolarea tavanului cu ln Acoperirea pardoselii cu linoleum i ln Folosirea de vopsele i lacuri non-toxice pentru zugrveli i elementele din lemn

Sistemele de nclzire i rcireCu ajutorul materialelor folosite, consumul de energie s-a redus cu 61%

Sistemul de nclzire Sistemul de nclzire i rcire este format din panouri solare i conducte de ap Izolarea cu ln a tavanului Perei din pmnt

Sistemul de ventilare Supape mici i mare Ferestrele deschise i ventilatoarele din tavan care lucreaz n sens invers iarna pentru a asigura circuitul cldurii


13/42

CouriConcluzii

Industria de construcii poate fi neleas n analogie cu mediul natural Ecologia Construciilor O astfel de comparaie poate fi utilizat pentru a regndi i a reproiecta mediul construit astfel nct daunele produ

mediului natural s fie ct mai miciConcluzii

Ecologia construciilor interacioneaz cu toate componentele procesului de construcie: Utilizarea materialelor Folosirea energiei

Consumul de ap Emisiile Managementul construciilor Activiti de ntreinere i reparaii

------- Curs III -------Consumul de energie termic n construciiConfortul termic

Confortul termic impune ca distana dintre cldiri s fie funcie de nlimea cldirilor nvecinate pentru a evita umbriracestora.Confortul termic

Confortul termic Confortul termic este determinat i de orientarea cldirilor, arhitectul trebuind s in seama i de posibilitatea ilumin

naturale.

Pentru poziia geografic a Romniei pe glob condiiile naturale oferite dup direcia punctelor cardinale sunt substandiferite: EST- ul este caracterizat de diminei puternic nsorite cu nclzire plcut vara i cu cea mai mare rcire iarna; VEST- ul este caracterizat printr-o nsorire agresiv dup amiaz (vara razele aproape orizontale ale soarelui deveni

orbitoare i deranjante); NORD - ul este direcia cea mai nefavorabil, lumina fiind uniform, dar redus ca intensitate n tot timpul anul

vnturile predominante reci fac din zona nordic zona rcoroas i neconfortabil iarna; SUD - ul reprezint orientarea cea mai bun, nsorirea este mai ndelungat att iarna, ct i vara.

Confortul termic

Orientarea cldirilor n raport cu punctele cardinale:a) cldiri cu ferestre pe una sau pe dou faade opuse;b) cldiri cu ferestre pe faade adiacenteELEMENTE DE CALCUL HIGROTERMIC


14/42

ndeplinirea criteriilor impuse de factorul om impune realizarea condiiilor de confort din punct de vedere temperaturii, respectiv umiditii naturale. Astfel temperaturi confortabile ntr-o cldire de locuit sunt de 18-22 o C, umiditatea interioar de 55-65%. Pentru a realiza aceste exigene cu valorile de performan enunate trebudimensionate astfel elementele anvelopei cldirii (elementele de construcie n contact cu exteriorul, cum ar fi: pereexteriori, planeele de acoperi sau peste subsoluri, pereii casei scrilor nenclzite, planeele peste ganguri de intrasau holuri de casa scrii etc.).Elemente de calcul i dimensionarea termotehnic

Cldura se transmite prin elementele de construcie prin conducie (ntre solide), convecie i radiaie (ntre un solidlichid, gaz aer).

Relaia general a rezistenei totale la transfer termic al unui element al anvelopei este:R 0=Ri+ R +Re Ri i Re sunt rezistenele la trecerea cldurii de la aerul interior la suprafaa interioar, respectiv de la suprafaa exterioa

la aerul exterior prin convecie i radiaie. R este suma rezistenelor la trecerea cldurii prin elementele componente ale anvelopei.

Elemente de calcul i dimensionarea termotehnic Diagrama de variaie a temperaturilor funcie de grosimea unui perete exterior este conform figurii, n condiii de reg

staionar i pentru condiii de iarn.

Elemente de calcul i dimensionarea termotehnic

Definitoriu pentru trecerea cldurii sunt urmtoarele caracteristici: i i e - coeficienii de transfer termic interior sau exterior, cu ajutorul crora se calculeaz rezistenele superficiale

i ;

coeficientul de conductivitate termic , caracteristic pentru fiecare material, avnd valori mari pentru materiale catransmit uor cldura (ex. metale) i valori foarte mici pentru materiale termoizolante uoare, poroase, cum ar fi: vamineral, polistiren, poliuretan, BCA etc. Cu coeficientul se calculeaz rezistena la transfer termic prin conduciefiecrui strat:

e

eR

1=

i

iR

1=


15/42

j = grosimea stratului j j = coeficientul de transfer termic pentru stratul j bj= coeficientul de calitate, de compresibilitate al materialului j

Rezistena minim necesar rezult n mod efectiv.

rezistena minim din condiia de condensare;

rezistena minim de asigurare a confortului (la radiaie rece);

condiia economic (costuri minime de investiie); Determinarea grosimii stratului de izolaie termic n cazul n care pentru un element de nchidere dat nu se respect relaia de verificare, se impun msuri privind mrir

rezistenei termice a elementului, fie prin mrirea grosimii unuia dintre straturile componente fie prin adugarea unui strat de izolaie termic.

Pentru un strat de termoizolaie a crui grosime este necunoscut, aceasta se poate determina cu formula :

astfel:

Calculul necesarului de cldur Metoda de calcul este reglementat prin STAS 1907/1-80 potrivit creia necesarul de cldur pentru nclzire

determin cu relaia:

pierderile de cldur prin elementele de construcie ;

necesarul de cldur pentru nclzirea aerului rece infiltrat din exterior

suma adaosurilor pentru compensarea efectului suprafeelor reci i pentru orientare;

Pierderile de cldur prin transmisie au loc att prin elementele de construcie n contact cu aerul pe ambele fee ct i prin elementele de construcie

contact cu pmntul .

Adaosurile la pierderile de cldur La pierderile de cldur prin transmisie, calculate pentru fiecare ncpere n parte, se adaug adaosuri procentuale pent

orientare i compensarea efectului suprafeelor reci . Adaosul pentru orientare Acest adaos se aplic n scopul diferenierii pierderilor de cldur ale ncperilor diferit expuse radiaiei solare, o singu

dat pentru peretele cu orientarea cea mai defavorabil.

Adaosul pentru compensarea efectelor suprafeelor reci

jj

jj b

R

=

( );;;max 000 ECCFCDneco RRRR =

CDR0

CFR0

ECR0

;,'0 neco

ii

Rb

R +

iineci bRR )('00

;100

1ith

QA

QQ +

+=

TQ

iQ

A

peT QQQ +=

Orientarea A

[%] +


16/42

Acest adaos se aplic pentru mbuntirea confortului termic n ncperile construciilor civile. Adaosul de compensare nu se acord urmtoarelor ncperi : n care oamenii poart mbrcminte de strad; ncperilor nclzite prin radiaie; ncperilor n care oamenii desfoar o munc medie sau grea; Necesarul de cldur pentru nclzirea aerului rece ptruns n ncpere Debitul de cldur necesar pentru nclzirea aerului exterior ptruns n ncpere rezult din nsumarea necesarului

cldur pentru nclzirea aerului nfiltrat prin neetaneitile ferestrelor i uilor i debitul de cldur necesar nclziaerului ptruns prin deschiderea uilor.

Coeficientul global de izolare termicla cldiri de locuit

A suprafaa elementului de anvelop cu rezistena termic R [m2]

factor de corecie a temperaturii exterioare Rrezistena termic corectat a elementului de anvelop [m2K/W] Vvolumul interior, nclzit, al cldirii [m3] n numrul de schimburi de aer pe or [h1]

Elemente de calcul i dimensionarea termotehnic

factor de corecie a temperaturii exterioare

Ti temperatura interioar de calcul Tu temperatura n exteriorul anvelopei (determinat pe baza unui calcul de bilan termic) Te temperatura exterioar de calcul

Umiditatea n construcii se manifest sub diferite forme de prezentare a apei, important n construcii fiind umiditamaterialelor de construcii, respectiv a aerului interior sau exterior.

Din punct de vedere al dimensionrii hidrotehnice intereseaz diminuarea fenomenului de condens n elementanvelopei construciei. O umiditate ridicat favorizeaz mucegaiul, afecteaz calitile materialelor, sntatea oamenili confortul interior.

Trecerea vaporilor de la interior spre exterior n perioada rece a anului, denumit i difuzia vaporilor, ntmpinrezisten din partea materialelor de construcii dependent de compactitatea acestora, de fapt de impermeabilitatea lor.

;UFi QQQ +=


17/42

Astfel materialele poroase uoare las s treac vaporii de ap, iar materiale ca straturi de bitum, folie plastic, membrahidroizolatoare, folii metalice (ex. Al) etc. au un grad ridicat de impermeabilitate i se mai numesc i bariere contvaporilor.

Interesul este ca prin modul de alctuire s se ndeplineasc condiii ca s nu avem fenomenul de condens al vaporilor suprafaa interioar a anvelopei, respectiv condens ct mai redus n interiorul elementelor anvelopei.

Condensul pe suprafaa interioar a anvelopei se elimin dac Tsi> r Tsi = temperatura suprafeei interioare a elementului anvelopei ( de exemplu a peretelui exterior) r = temperatura la care umiditatea interioar devine umiditate de saturaie, vaporii de ap transformndu-se n pict

de ap de condens rou (temperatura punctului de rou).

Condensul n interiorul elementelor anvelopei se limiteaz din urmtoarele condiii:a) mw mv 0 condiia impune ca s nu avem acumulare de ap de condens de la an la an, adic dac se produce condens iarna, ace

s se evapore n perioada rece a anului, unde mw = cantitatea de ap de condens din perioada rece mv = cantitatea de ap care se poate evapora n perioada cald

b) WefWadmis condiia impune ca n condiiile c se produce condens totui, chiar dac se usc vara, cantitatea de ap de condens s

fie prea mare pentru a nu afecta caracteristicile fizico mecanice ale materialelor, de exemplu:Wadmis,BCA = 3%Wadmis,PFL = 0%

n scopul limitrii pierderilor de cldur alctuirea elementelor anvelopei trebuie s ndeplineasc condiia ca:R0 R0,nec

De exemplu:R0,nec,perete = 1.4m2 oK/W Dac condiia nu este ndeplinit se modific alctuirea peretelui de exemplu cu o termoizolaie mai bun sau mai groa Limitarea sau evitarea condensului se face n special printr-o bun alctuire a termoizolaiei peretelui, o ventila

corespunztoare a aerului interior i prin dispunerea unor straturi impermeabile de bariere contra vaporilor, ct mai spinteriorul ncperilor delimitate de anvelopa cldirii.Instalaii de nclzire

Caracteristicile similare ale instalaiilor de nclzire sunt: valori mici ale necesarului de cldur (12KW-30kW); o geometrie arhitectural relativ regulat fr a ridica probleme la proiectarea traseelor instalaiei; funciuni cvasi-identice ale ncperilor ce trebuie nclzite. Pentru aceste tipuri de proiecte, diferenele privind instalaiile de nclzire, depind de o serie de factori, de materialele d

care au fost proiectate, precum i preteniile beneficiarului

Modul de nclzire optim este nclzirea central, folosind ca agent termic apa cald (50C070C0-70C090Cpreparat ntr-un cazan, aflat de regul, la subsolul sau parterul caselor nclzite. Alte moduri de a nclzi o casa nu vor fi luate in considerare, fie din pricina extravaganei soluiei i a costurilor (

exemplu, nclzirea cu unde ntunecoase), fie din cauza ineficienei dovedite i a soluiei tehnice complet depite (exemplu, nclzirea cu sobe de diverse tipuri).

Componentele constructive principale ale unei instalaii clasice de nclzire central sunt: corpurile statice de nclzire (cu alte cuvinte, caloriferele); reeaua de distribuie a agentului termic, ducere-ntoarcere (sau tur-retur); utilajul de preparare a apei calde pentru nclzire, numit cazan; fittinguri (piese de legtur), armturi, diverse piese de nchidere, reglare, direcionare, filtrare. ISTORIC realizate n general din evi de oel negru sudate longitudinal, corpuri de nclzire din font i cazane de capacitate mic

de regul confecionate artizanal sau produse la fabricile de cazane ale vremii (perioada 70-89). Randamentul unei asemenea instalaii - chiar nou fiind este mic, n comparaie cu instalaiile noi de astzi. Astf

dac un cazan produs n perioada amintit avea un randament pe hrtie de cel puin 65-70%, astzi nu se mai admrandamente sub 87%.

Sistemul de montaj tubulatura pentru transportul apei calde prin instalaie este in cazul unei case noi, n ap, iar in cazul unei modernizri

instalaie este n plint. la montajul n ap este preferabil pozarea evii intr-un tub de protecie gofrat. Varianta aceasta este sigur n exploata

dac se ine cont de faptul c pn la turnarea sapei, eava este protejat de diferite accidente care pot avea loc. Un aspect, deloc de neglijat este intervenia n caz de avarie.

montajul n plint este utilizat cnd se dorete modernizarea unei instalaii de nclzire, ntr-o cas existent de obilocuit.


18/42

Microcentrale termice: consum de combustibil mult mai mic dect sistemul de termoficare; economiile de energie se cifreaz la 60-70%; siguran n funcionare; emisii reduse de oxizi de carbon i azot. Condiii de amplasare: Normativ pentru proiectarea i executarea instalaiilor de nclzire central - 113/1994 Normativ pentru proiectarea i executarea instalaiilor de utilizare a gazelor naturale 16/1998. Condiii constructive obligatorii pentru ncperile care adpostesc microcentrale termice sunt:

volumul de aer al ncperii cu aceast destinaie trebuie s aib un minimum de 18 mc suprafaa vitrat obligatoriu spre exterior se va calcula nmulind 0,05 mp cu volumul ncperii cu destinaia centratermic (minimum 18 mc)

Tipuri de microcentrale termice: n funcie de suprafaa locuinei pe care dorim s o nclzim, distingem dou categorii de centrale: murale, cu puteri cuprinse ntre 14 i 28 kw staionare (de pardoseal) pentru puteri mai mari de 28 kw, de preferat n cazul caselor mari. Prepararea apei calde se face n dou moduri: cu schimbtor de cldur n plci sau cu un boiler de acumulare Modele cu tiraj natural (legtura la un co de fum) cu tiraj forat, aa-numitele turbo (nefiind necesar existena unui co de fum) mai scumpe cu cca.20% dect varian

clasic Caracteristici: senzor de supraveghere a gazelor de ardere, acesta blocnd automat ntregul sistem dac evacuarea este anormal s

gazele de ardere se ntorc n camera cazanului; senzor de detectare a lipsei de ap; n cazul n care apar scurgeri accidentale care duc la scderea presiunii instala

cazanul se oprete automat. putere cuprins ntre 9 kw si 30 kw. Temperatura maxima la ieire poate fi de 85-90 C0; greutatea ntre 48-52 kg; randamentul: 88-95%.

------- Cursul IV -------SURSE DE ENERGII NECONVENIONALEEnergia clasic - surs epuizabil!

Agenia International a Energiei estimeaz c n anul 2030, Europa va importa energie n proporie de 70% Resursele de petrol se vor epuiza n 40 de ani! (sursa: AIE) Gazele naturale mai sunt disponibile pentru nc 60 de ani de acum incolo! (sursa: AIE) Consumul actual va duce la epuizarea n 200 de ani a resurselor de crbune! (sursa: AIE)

Energie electric verde n Romnia angajamenteSurse regenerabile identificate pe teritoriul Romniei sunt: energia eolian,energia solar ,hidroenergia, biomasa,energia geotermal

Harta eolian a Romniei

Harta eolian a Romniei


19/42

Pentru scopuri energetice intereseaz zonele n care viteza medie a vntului este cel puin egal cu 4m/s, la nivelstandard de 10 metri deasupra solului.

viteze egale sau superioare pragului de 4m/s, (redate prin nuane de bleu), se regsesc n Podiul CentrMoldovenesc i mai ales n Dobrogea

peste 8m/s, redate prin culoare mai inchis, repartizate indeosebi pe vrfurile cele mai nalte ale LanulCarpatic

Harta solar a Romniei Dac am exploata la maxim ntregul potenial solar din ara noastr:

am putea substitui in aceasta form aproximativ 50% din volumul de ap cald menajer sau 15% din cota de energie termic pentru nclzirea curent.

Biomasa Ar putea acoperi: aproape o cincime din consumul total de resurse primare al Romniei, sau 89% din cldura necesar nclzirii locuinelor i prepararrii hranei n mediul rural, numai prin consumul de reziduuri

deeuri vegetale.Distribuia procentual a energiilor regenerabile (estimare, anul 2010)

65% biomas 17% energie eolian 13% energie solar 4% microhidrocentrale 1% geotermal

Distribuia teritorial a energiilor regenerabile in Romnia

Avantajele energiilor regenerabile (mediu, economice, sociale) Mai puine gaze cu efect de ser Mai puine deeuri Reducerea dependenei energetice


20/42

Promovarea de tehnologii moderne verzi Noi oportuniti pentru mediul de afaceri Noi locuri de munc

ENERGIA EOLIAN

Energia vntului ca surs de energie tehnologic Energia vntului este o surs regenerabil care deja a fost valorificat de om pe scar larg, cu o baz tehnologi

dezvoltat care s-i asigure o continu exploatare. Motivele interesului din ce in ce mai mare artat centralelor eoliene putere redus sunt: impactul ecologic insesizabil i preul rezonabil.

Energia vntului este o energie regenerabil si curat deoarece nu se emit in atmosfer gaze cu efect de ser , ca in cazutilizrii combustibililor fosili.

Romnia se bucura de un potential mediu spre ridicat in cazul acestei resurse regenerabile de energie. Centralele eoliene transform energia cinetica captat de la vnt n energie mecanic. Aceasta este transformat

energie electric de ctre generatorul cuplat mecanic la turbina eolian. Exista mai multe posibiliti de a utiliza energelectrica produs:

Se alimenteaz consumatorii izolai; Energia electric este distribuita prin intermediul unei reele electrice; Energia electric este stocat n acumulatori de energie. In cazul turbinelor, de mica capacitate energia electrica obtinuta este transmisa spre consumator si/sau inmagazinata

baterii de acumulare si apoi folosita cu ajutorul unui invertor DC-AC, sau livrata direct retelei de curent alternativ (Aspre consumatori.

O eoliana ocupa o suprafata mica de sol. Aceasta este un foarte mare avantaj, deoarece perturba putin locatia unde esinstalata, permitand mentinerea activitatilor industriale sau agricole din apropiere.

Se pot intalni eoliene numite individuale, instalate in locatii izolate, care nu sunt racordate la reteaua de distributieenergiei electrice sau cu alte eoliene. Exista eoliene care sunt grupate sub forma unor ferme eoliene. Instalarile se pface pe sol, sau, din ce in ce mai mult, in largul marilor, sub forma unor ferme eoliene offshone, in cazul carora prezenvantului este mai regulata. Acest tip de instalare reduce dezavantajul sonor si amelioreaza estetica.

Plasarea turbinei pe deal are in vedere cresterea vitezei vantului, care aduce surplus de energie

Turbine eoliene Dupa modul de montare a axului, exista doua mari familii de turbine eoliene: Turbine eoliene cu ax vertical; Turbine eoliene cu ax orizontal. Indiferent de orientarea axului, rolul lor este de a genera un cuplu motor pentru a antrena generatorul electric.

Turbine eoliene cu ax vertical Turbinele eoliene cu ax vertical au rotorul mai mare, care lucreaza pe verticala. Pilonii eolienelor cu ax vertical sunt

talie mica, avand inaltimea de 0,1 0,5 din inaltimea rotorului. Acesta permite amplasarea intregului echipament conversie a energiei (multiplicator, generator) la piciorul eolienei, facilitand astfel operatiunile de intretinere.

Totusi, vantul are intensitate redusa la nivelul solului, ceea ce determina un randament redus al eolienei, Aceste eoliene trebuie antrenate pentru a porni, pilonul este supus unor solicitari mecanice importante.


21/42

Turbine eoliene cu ax orizontalFunctionarea turbinelor cu ax orizontal se bazeaza pe principiul morilor de vant. Cel mai adesea, rotorul acestor eolieare trei pale cu un anumit profil aerodinamic, deoarece astfel se obtine un bun compromis intre coeficientul de putercost si viteza de rotatie a captorului eolian, ca si o ameliorare a aspectului estetic, fata de rotorul cu doua pale.Exista doua categorii de turbine eoliene cu ax orizontal:Turbine amonte: vantul sufla pe fata palelor, fata de directia nacelei.Palele sunt rigide, iar rotorul este orientat, ajutorul unui dispozitiv, dupa directia vantului.Turbine aval: vantul sufla pe spatele palelor, fata de nacela. Rotorul este flexibil si se auto-orienteaza.

Turbin eoliene cu ax orizontal

CRITERII PRIVIND MODUL DE AMPLASARE AL TURBINELOR EOLIENE sa asigure o viteza a vantului cat mai constanta de marimea turbinei eoliene asigurarea unei circulatii laminare a curentului de aer, pe o durata cat mai mare a anului de preferat sa se amplaseze pe coline domoale, dealuri rotunjite, zone de litoral de evitat relieful stancos, ascutit si obstacole diferite (paduri, ziduri, constructii, etc) consultarea hartilor meteorologice cu distributia de frecventa a vitezei vanturilor variatiile de directie a vantului, sa nu fie mari n perioade scurte de timp

Avantaje este accesibila pe teritorii ntinse ale globului este gratuita se poate transforma n energie mecanica si electrica se pot realiza unitati mari de ordinul MW, dar si de puteri mici 2..10 Kw


22/42

suprafetele ocupate sunt relativ mici se poate utiliza complementar cu energia solara este o energie nepoluanta este nelimitata n timp

Dezavantaje nu este constanta n timp la puteri cuprinse intre 5-10 kW, turbinele eoliene, neconectate la Sistemul Energetic National, este necesara stocar

energiei, in baterii de acumulatoare, rezultand costuri mai ridicate la intretinerea instalatiei la turbinele cu puteri mari de 1MW, umbra lasata de palele n miscare de rotatie, asociata cu zgomotul caracteristic, poa

provoca o stare de stress n zonele locuiteEnergie eolian

Turbinele eoline de putere mic/medie au avantajul c pot fi instalate mai uor dect cele de putere mare i impliccosturile de instalare sunt mult mai mici.Se prezint ntr-o gam larg de produse ce pot fi utilizate individual sau n sistem hibrid.

ENERGIA SOLAREnergia solar ca surs de energie tehnologic

Conversia energiei solare E solar poate fi considerat ca energie inepuizabil , produs direct prin lumin si prin radiaie solar. Energia sola

este utilizata pentru: Generarea de electricitate folosind celule solare (fotovoltaice), centrale electrice termale, tunuri solare, nclzirea prin producere directa de cldur, prin utilizarea pompelor de cldur, cuptoarelor solare. Instalaiile solare sunt de dou tipuri: termice si fotovoltaice.


23/42

Instalaiile termice ajut la economisirea gazului metan, n proporie de aproximativ 75% pe an. Instalaiile fotovoltaice produc energie electric gratis (cu lumina soarelui). Energia solar este folosit, mai ales pe timpul verii, ca alternativ la utilizarea surselor de energii convenionale, care

momentul de fa sunt cele mai rspndite in lume. rile din zona mediteranean au un potenial energetic solar ridica Avantajul evident al utilizrii acestei forme de energie este acela de a nu produce poluarea mediului nconjurto

caracteristic pentru care energia solar este considerat o surs de energie curat. Un alt mare avantaj al energiei solaeste faptul ca sursa de energie pe care se bazeaz ntreaga tehnologie este gratuit.Conversia energiei solare

Conversia fototermica

In cazul conversiei fototermice, adica a termoconversiei directe a energiei solare, se obtine caldura inmagazinata in apabur, aer cald, alte medii (lichide, gazoase sau solide). Caldura astfel obtinuta poate fi folosita direct sau convertita energie electrica, prin centrale termoelectrice.

Conversia fotomecanica Conversia fotomecanica se refera la echiparea navelor cosmic destinate calatoriilor lungi, interplanetare, cu asa-zis

panze solare, la care, datorita interactiei intre fotoni si mari suprafete reflectante, desfasurate dupa ce nava a ajuns vidul cosmic, se produce propulsarea prin impulsul cedat de fotoni la interactive.

Conversia fotochimica Exista doua moduri de utilizare a potentialului energetic al Soarelui intr-o reactie chimica, fie direct prin excita

luminoasa a moleculelor unui corp, fie indirect prin intermediul plantelor (fotosinteza). Conversia fotoelectrica Energia fotovoltaica este acea energie electrica obtinuta din energia solara prin intermediul elementelor fotovoltaice(PV

CONVERSIA FOTOELECTRICA Aprecierea rezervelor Cantitatea de energie solara accesibila se schimba in decursul zilei din cauza miscarii relative a Soarelui si depinde

gradul innourarii cerului. La miezul zilei, pe un timp frumos, iluminarea energetic, creata de soare, poate ajunge la 100W/m2 sau poate fi mai mica de 100 W/m2 in conditii cu nivel inalt de acoperire a cerului cu nori.

Cantitatea de energie solara se se schimba odata cu unghiul de inclinare a panoului de celule fotovoltaice si al orientasuprafetei, scazand pe masura indepartarii de directia sudului (in emisfera nordica).

Principiul de functionare al celulelor fotovoltaice Celulele solare, numite si celule fotovoltaice (pe scurt PV), sunt dispozitive care utilizeaza efectul fotovoltaic

semiconductelor pentru a genera energie electrica prin conversia energiei luminoase provenita de la soare.CONVERSIA FOTOELECTRICA

Aprecierea rezervelor Cantitatea de energie solara accesibila se schimba in decursul zilei din cauza miscarii relative a Soarelui si depinde

gradul innourarii cerului. La miezul zilei, pe un timp frumos, iluminarea energetic, creata de soare, poate ajunge la 100W/m2 sau poate fi mai mica de 100 W/m2 in conditii cu nivel inalt de acoperire a cerului cu nori. Cantitatea de energie solara se se schimba odata cu unghiul de inclinare a panoului de celule fotovoltaice si al orienta

suprafetei, scazand pe masura indepartarii de directia sudului (in emisfera nordica). Principiul de functionare al celulelor fotovoltaice Celulele solare, numite si celule fotovoltaice (pe scurt PV), sunt dispozitive care utilizeaza efectul fotovoltaic

semiconductelor pentru a genera energie electrica prin conversia energiei luminoase provenita de la soare..Principiul de conversie fotovoltaic

Lumina solara este compusa din fotoni care contin cantitati diferite de energie (hv) corespunzator diferitelor lungimi dunda ale spectrului solar.Cand fotonii cad pe celula fotoelectrica acestia pot fi reflectati, pot trece sau pot fi absorbiti de semiconductor. Suprafasemiconductorului este tratata special pentru a absorbi fotonii.


24/42

Majoritatea celulelor fotovoltaice pe baza de siliciu produc o tensiune utila de aproximativ 0,7 V,indiferent de suprafacelulei, insa, cu cat este mai mare suprafata celulei cu atat va fi mai mare curentul produs de aceasta.Avantajele si dezavantajele utilizarii energiei solare

Poate cel mai evident avantaj al energiei solare este acela ca utilizarea ei de a nu produce poluarea mediului inconjuratfiind astfel o sursa de energie curata.

Energia, odata captata, este folosita in procese termice, fotoelectrice sau fotovoltaice. |n procesele termice, energia solara este folosita pentru a incalzi un gaz sau un lichid, care apoi este inmagazinat s

distribuit. |n procesele fotovoltaice, energia solara este transformata direct in energie electrica, fara a folosi dispozitive mecan

intermediare. |n procesele fotoelectrice, sunt folosite oglinzile sau lentilele care capteaza razele solare intr-un receptor, unde caldusolara este transferata intr-un fluid care pune in functiune un sistem de conversie a energiei electrice conventionale.Avantajele si dezavantajele utilizarii energiei solare

Practic, energia solara poate fi folosita sa: genereze electricitate prin celule solare (fotovoltaice) genereze electricitate prin centrale electrice termale genereze electricitate prin turnuri solare incalzeasca blocuri, direct incalzeasca blocuri, prin pompe de caldura incalzeasca blocuri, prin cuptoare solare

Avantajele si dezavantajele utilizarii energiei solare Specialistii in domeniu spun ca energia solara nu are nici un dezavantaj, deoarece instalatiile solare aduc beneficii d

toate punctele de vedere.Sisteme de conversie

Sistem fotovoltaic Modulule fotovoltaice sunt concepute special pentru consumuri mari de energie. Panourile fotovoltaice au o durat ma

de viat, de aproximativ 25 ani i pot fi folosit att pentru sisteme conectate la sistemul naional energetic ct i pentsisteme independente

Sistem fotovoltaic componente Panouri fotovoltaice: Un numr de panouri fotovoltaice conectate n serie sau n paralel furniznd curent continuu pr

transformarea radiaiei solare. Controller fotovoltaic: controleaz acumulatorii, i ncarc i descarc n siguran Invertor: un invertor de putere pentru a transforma curentul continuu de la panouri n curent alternativ. Caracteristici

semnalului de ieire trebuie s fie n conformitate cu tensiunea, frecvena i limitele reelei Acumulatori: poate fi o singur baterie sau mai multe conectate mpreun. Alegerea capacitii acumulatorii este

decizie foarte important deoarece acetia trebuie s asigure furnizarea constant de electricitate Consumatori: aparatele electrice din cldire alimentate la invertor sau la reea


25/42

ENERGIA SOLAR

Din energia solar incident se poate capta o cantitate mai mare, daca seconstruiete o ncpere cu geamuri aezate sub un unghi corespunztor.ENERGIA GEOTERMAL

ENERGIA GEOTERMALAreprezinta caldura continuta in fluidele si rocile subterane. Este nepoluanta, regenerabsi poate fi folosita in scopuri diverse: incalzirea locuintelor, industrial sau pentru producerea de electricitate.

Energia geotermic este folosit la centralele geotermoelectrice, n scopul obinerii energiei electrice Energia geotermic este o surs inepuizabil de energie alturi de energia solar i energia produs de fora vntului n interiorul pmntului se afl nmagazinat o mare cantitate de cldur

O mare parte din aceast cldur este nmagazinat n straturile de roc topit, n magm. Scoara terestr este alctuit din mai multe plci tectonice, dar n unele zone este mai subire, mai ales n zonele

contact dintre plci. n aceste zone magma poate ajunge mai aproape de suprafaa Pmntului, nclzind apa aflat ntre straturile de roc La aceast ap se poate ajunge prin tehnici moderne de foraj

La adncimi foarte mari apa fierbinte se afl la o presiune foarte mare Atunci cnd apa este adus la suprafa, presiunea scade i cea mai mare parte din ap se vaporizeaz instantaneu, adi

devine abur, acest fenomen se numete i ,,vaporizare fulger Dovada prezenei unei centrale geotermice, este aburul care iese din staia generatoare.

Aburul este separat de apa fierbinte sau de apa geotermal srat. El conine particule de ap. Acestea pot avea componen minerale ce se pot depune pe turbin i o pot deteriora
http://www.uwsp.edu/cnr/wcee/keep/Mod1/Whatis/energyresources.htmhttp://www.uwsp.edu/cnr/wcee/keep/Mod1/Whatis/energyresources.htm


26/42

Prin urmare din separator aburul intr n scruber ( un epurator de gaz).

Aburul acioneaz turbina centralei electrice

Tipuri de centrale Exista trei tipuri de centrale geotermale care sunt folosite la aceasta data pe glob pentru transformarea puterea ap

geotermala in electricitate: 'uscat'; 'flash' si 'binar', depinzand dupa starea fluidului: vapori sau lichid, sau dutemperatura acestuia.

Centralele 'Uscate' au fost primele tipuri de centrale construite, ele utilizeaza abur din izvorul geotermal. Centralele 'Flash' sunt cele mai raspandite centrale de azi. Ele folosesc apa la temperaturi de 360 F(182 C), injectand

la presiuni inalte in echipamentul de la suprafata. Centralele cu ciclu binar difera fata de primele doua, prin faptul ca apa sau aburul din izvorul geotermal nu vine

contact cu turbina, respectiv generatorul electric. Apa folosita atinge temperaturi de pana la 400 F(200C).Uzinele binare

Utilizeaza apa la temperaturi mai mici, intre 107 si 182 C. Apa fierbinte isi cedeaza energia termica unui fluid secundcu punct de fierbere scazut cel mai adesea se utilizeaza hidrocarburi inferioare precum izobutanul sau izopentanul -, ajutorul unui sistem de schimb al caldurii. Fluidul secundar se evapora si pune in miscare turbinele, iar apoi e condenssi readus intr-un rezervor. Deoarece uzinele binare se bazeaza pe un ciclu intern, nu exista nici un fel de emisElectricitatea produsa astfel costa de la 5 pana la 8 centi per KWh. Ele sunt mai des intalnite decat cele pe baza de abur


27/42

CENTRALE GEOTERMICE AVANTAJE DEZAVANTAJE

Avantajele utilizrii energiei geotermice rile care produc energia electric cu ajutorul centralei geotermice nu mai depind att de mult de petrol Sursa de energie este inepuizabil Problemele legate de poluare sunt mult reduse

Dezavantajele utilizrii centralelor geotermice Aburul geotermal conine hidrogen sulfurat, care n cantiti mici este suprtor din cauza mirosului de sulf, i

n cantiti mari este toxic n comparaie cu emisia de gaze de la centralele electrice ce folosesc combustibili, acestea sunt mai eficien

datorit sistemului de control a emisiilor de gaze Costurile sunt mari, pentru a realiza aceste instalatii

Sistem hibrid Conform experilor n energie regenerabil un sistem electric de dimensiuni reduse, care combin tehnologia eolian

cea fotovoltaic ofer mai multe avantaje fa de cele 2 sisteme considerate individual. n multe locaii, viteza vntuleste mic vara, iar soarele are cea mai mare putere. n schimb vntul este mult mai puternic iarna, cnd soarele are o mmic putere. Deoarece perioadele de maxim eficien pentru cele dou sisteme sunt diferite, un sistem hibrid poaproduce energie mai mult atunci cnd avei nevoie de ea.Sistem hibrid componente

Sistem hibrid componente

Panouri fotovoltaice: un numr de panouri fotovoltaice conectate n serie sau n paralel care produc energie n curecontinuu. Turbin eolian: aceasta este instalat n vrful unui stlp. Transform energia eolian n energie electric Controller hibrid: comand acumulatorii, i ncarc i descarc n siguran Acumulatori: poate fi o singur baterie sau mai multe conectate mpreun. Alegerea capacitii acumulatorii este

decizie foarte important deoarece acetia trebuie s asigure furnizarea constant de electricitate Invertor: un invertor de putere pentru a transforma curentul continuu de la panouri n curent alternativ Consumatori: aparatele electrice din cldire alimentate la invertor (CA) sau la acumulatori (CC).

------- Curs V -------


28/42

NCLZIRENECONVENIONALISTORIC

Cel mai vechi sistem de nclzire central - hipocaustul roman -primul sistem de nclzire central . n multe locuine, n trecut (dar i n prezent) camerele erau nclzite prin ardere de lemne, crbuni, cocs sau a

combustibili n sobe. Pn n anii 1900 aceasta a fost modalitatea obinuit de nclzire a locuinelor. Pe msur ce alimentare cu gaz i distribuia de energie electric s-au rspndit n rile dezvoltate, aceste surse

energie au devenit larg folosite pentru nclzire. Curnd muli oameni au apreciat confortul i avantajul nclzi

electrice i cu gaz. Spre deosebire de focurile de combustibili solizi; radiatoarele cu gaz i cele electrice nu necesit pregtire i potpornite pentru a da imediat cldur. O alternativ avantajoas pentru combustibilii solizi este petrolul, care se arde boilere special concepute.

POLUAREA Radiatoarele care ard combustibili produc gaze nedorite, unele duntoare i cu funingine. Asemenea gaze arse pot fi nlturate printr-un horn sau un canal de gaze. Dar unele radiatoare mici cu gaz i nclzitoare cu ulei se bazeaz doar pe buna ventilaie a camerei pentru nlturar

gazelor arse. Radiatoarele electrice nu produc gaze arse i de aceea nu necesit ventilaie. Ele transform electricitatea direct

cldur folosind curentul electric pentru a nclzi un element conductor. Aceasta nu nseamn c electricitatea nu esduntoare pentru mediul nconjurtor.

Electricitatea trebuie s fie produs, de obicei, n centrale electrice care ard crbuni, gaze sau petrol. Astfel, diferenprincipal este c, n cazul electricitii, poluarea apare n timpul producerii sale i nu n timpul consumului.

Reducerea polurii mediului nconjurtor este o cerin necesar pentru o dezvoltare susinut i face parte din cele m

importante prioriti ale politicilor energetice i de mediu ale UE. Cele mai importante elemente ale acestei politici n domeniul produciei sunt: Creterea randamentului de transformare a resurselor energetice primare, n special cele fosile. Sporirea resurselor regenerabile n detrimentul celor fosile.

UTILIZAREA RESURSELOR NECONVENIONALE DE ENERGIE Reducerea polurii mediului nconjurtor este o cerin necesar pentru o dezvoltare susinut i face parte din cele m

importante prioriti ale politicilor energetice i de mediu ale UE. Cele mai importante elemente ale acestei politici n domeniul produciei sunt: Creterea randamentului de transformare a resurselor energetice primare, n special cele fosile. Sporirea resurselor regenerabile n detrimentul celor fosile.


29/42

Sursele neconvenionale utilizate la alimentarea cu cldur pentru incalzire si prepararea de apa calda de consum se pclasifica in functie de originea lor:

Surse regenerabile de energie; Resursele regenerabile sunt resurse energetice de nu depind de timp,ceea ce este interesant pentru civilizatia umana. Energie termica din deseuri. Sursele de caldura din deseuri rezultate din diverse procese industriale fac parte din categoria resurselor secundare. C

mai adesea se foloseste producerea combinata de electricitate si caldura cu cogenerare, caldura fiind folosita pentincalzire centrala, dar se foloseste si la incalzirea locala. Aceste surse sunt integrate in sistemul de incalzire in acelasi cu sursele conventionale de caldura pe baza de combustibili fosili.

Resursele neconventionale sunt interesante din punct de vedere al incalzirii si se pot clasifica in trei categorii in funcde nivelul temperaturii de utilizare: Resurse la temperatura scazuta Resurse la temperatura medie Resurse la temperaturi inalte Clasificarea surselor alternative in aceste trei categorii nu este data explicit de temperatura, deoarece procesul de trans

de caldura de la sursa la spatiul incalzit depinde de proprietatiile concrete ale sistemului de incalzire.Resurse neconventionale de energie la temperatura joasa

Trasatura caracteristica a acestor resurse este urmatoarea: temperatura lor este sau mai scazuta decat temperatura caasigura confortul termic, sau este mai ridicata doar cu putin, astfel incat utilizarea directa este imposibila. Fluxul termnecesar pentru incalzire, care sa acopere pierderile de caldura, se obtine de la acest tip de surse in mod indirect pe bazadoua procese opuse din punct de vedere termodinamic. In primul proces termodinamic caldura este adusa de la un nivscazut de temperatura la un nivel mai inalt. Pentru a efectua o asemenea inversare a directiei naturale de transfer dcaldura se utilizeaza ciclul unei pompe de caldura. Transferul de caldura in al doilea proces de la acest nivel ridicat temperatura la nivelul de temperatura al consumatorului se realizeaza deja in mod spontan.Pompe de caldura

Pompele de caldura se utilizeaza pentru producerea frigului. De la instalatiile frigorifice folosim doar frigul, iar depompele de caldura-caldura. Transferul de caldura in ambele cazuri este efectuat prin intermediul unui agent de lucru, exemplu frigorific, care circula prin instalatie, si isi schimba ciclic starea de agregare. Pentru a se analiza eficienenergetica a pompelor de caldura, este necesar sa se scrie bilantul energetic .

Relatia de bilant a celor mai multe pompe de caldura cu actionare electrica se poate exprima prin urmatoarea ecuatie:QK = Q0 + PK [W]

Unde Q0 - puterea termica primita de instalatie QK - puterea termica cedata de instalatie

PK -puterea electrica de actionare necesara. Eficienta energetica a unei pompe de caldura se calculeaza prin valoarea raportului:

In aplicatii normale aceasta are valori intre 2,5 si 4, adica dintr-un kWh energie electrica se pot obtine de la 2,5 lakWh energie termica.

Inlocuirea cazanelor cu carbune prin pompe de caldura este sigura d.p.v. al consumului de energie primara , davaloarea eficientei este mai mare decat o valoare de referinta determinata:

Unde : k- randamentul cazanului. e - randamentul de producere a energiei electrice. In tara noastra t,ref este in jur de 3. Din cauza componentelor daunatoare, posibilitatea de utilizare a pompelor de caldu

este limitata pentru eficiente mai scazute, deoarece majoritatea energiei electrice consumate pentru actionare esprodusa in centrale hidro si nuclearoelectrice, acestea fiind mai favorabile pentru mediul inconjurator decat resursefosile. Puterea electrica in exces din timpul noptii utilizata pentru actionarea pompelor de caldura are un efect benefpentru sistemul energetic national.


30/42

Clasificarea de baza a pompelor de caldura

Clasificarea pompelor de caldura dupa modul de racordare la instalatie : Monovalent (pompele de caldura lucreaza in instalatie in mod independent) Bivalent (pompele de caldura lucreaza in instalatie impreuna cu alte surse de incalzirecazane pe gaz, cazane electrice) Polivalent (pompele de caldura sunt racordate la instalatie impreuna cu mai multe surse de caldura cazan, captat

solar) Clasificarea pompelor de caldura in functie de ciclul de functionare:

Cu compresie Cu sorptie Absorbtie Resorptie Adsorbtie Ejectie de abur Gaz Termoelectric

Pompa de caldura cu compresie Pompa de caldura utilizand ciclul cu compresie mecanica de vapori este cea mai utilizata la fabricarea aparatelor pen

incalzire. Compresorul mecanic de vapori creaza presiune inainte de intrarea in condensator, iar ventilul de laminaproduce destinderea lichidului inainte de vaporizator.

Agentul frigorific se evapora in vaporizator si absoarbe debitul de caldura Q0 de la sursa de temperatura scazuta. Vapocreati sunt absorbiti si adusi la presiunea de condensare prin compresor. La aceasta presiune agentul frigorific dcondensator condenseaza si se trimite un debit de caldura de Qk catre mediul incalzit. Agentul frigorific in stare lichitrece de la presiunea de condensare la cea de vaporizare, prin intermediul ventilului de laminare, care incheie ciclul.

Legenda :V - vaporizatorK condensatorS ventil de laminareC compresor

Surse de energie pentru pompele de caldura Putem folosi urmatoarele surse de temperatura joasa: Pamantul (solul) Aerul atmosferic Apa Caldura deseu Caldura prin recuperare

Pamantul ca sursa de energie pentru pompele de caldura Solul este un "acumulator periodic" de caldura provenita de la radiatia solara. Aceasta caldura se acumuleaza in timp

sezonului de vara in straturile superioare ale solului. Ea poate fi folosita in perioada sezonului de incalzire. Din punct vedere tehnic caile de obtinere a caldurii din sol sunt:


31/42

1. Transferul de caldura are loc cu ajutorul unui agent termic intermediar;2. Pompe de caldura cu circulatia directa a agentului frigorific. Prin tevile montate in sol circula agent frigorific. Es

nevoie de o suprafata colectoare de aproximativ 100 m2 pentru a obtine o putere termica utila de 1 kW. Utilizarea soluca si sursa de caldura depinde de existenta unor suprafete disponibile. Caldura prin sol este obtinuta prin montarea conducte orizontale (colectoare montate in sol). Pentru aceasta este necesar ca aria colectorului, sa fie de la 1 la 1,5 mmare decat aria incalzita. Astazi, din acest motiv sunt folosite colectoare ingropate cu schimbator de caldura vertic(sonde in pamant) avand o adancime de la 50 la 100 metriPompa de caldura avand sursa termica pamantul

Aerul exterior ca sursa de energie pentru pompele de caldura

Pentru a alege aerul exterior ca sursa de caldura este necesar sa fie cunoscute conditiile climatice si meteorologice penlocalitatea respectiva Trebuie sa fie cunoscute variatiile de umiditate precum si variatiile zilnice si lunare de temperatur

Marele avantaj al aerului este ca se gaseste oriunde. Dezavantaj - aerul exterior mai rece este cel mai rau din punctul de vedere al eficientei pompei de caldura. Debitul de a

necesar pentru 1kW caldura extrasa este ~1200m3/h.Apa ca sursa de energie pentru pompele de caldura

Apa freatica este adecvata ca si sursa de caldura la pompele de caldura, pentru ca are o adancime si un nivel temperaturii relativ stabile (de la 7C la 12C ). Dezavantaje nu exista pretutindeni si are diferite caracteristici. L pompele de caldura, la care energia termica se obtine prin forare, este necesar sa se faca analiza apei. Rezultaanalizelor se recomanda sa se discute cu producatorul de pompe si cu proiectantul instalatiei de incalzire, pentru a putea preveni coroziunea. Sondele trebuie sa fie in numar de doua, cu un spatiu intre ele de la 10 la 15 metri.

O sonda se utilizeaza pentru consum iar cea de-a doua este folosita pentru reinfiltrarea apei utilizate. In astfel de caz

circulatia apei trebuie sa fie asigurata de pompe montate in serie. Debitul de apa subterana necesar pentru extragerunei puteri de 1 kW,este de 0,02~0,03 l/s.Pompa de caldura avand sursa termica apa freatica

Caldura deseu ca sursa de energie pentru pompele de caldura Pompele de caldura sunt foarte potrivite pentru utilizarea caldurii deseu. La temperaturi de la 10C la 20C, acea

caldura se afla la parametri inutilizabili in mod direct. Prin utilizarea pompelor de caldura aceasta temperatura poate creasca la peste 55C.Recuperarea caldurii ca sursa de energie pentru pompele de caldura

Foarte sofisticata este instalarea de pompe de caldura la ventilarea mecanica a cladirilor si la recuperarea caldurii. ventilarea organizata a spatiilor, introducerea aerului proaspat se face cu ventilatoare. Aerul uzat nu este evacuat directexterior, ci este trecut printr-un schimbator de caldura, iar o parte a caldurii este extrasa si transferata la aerul proasp


32/42

venit de afara. Din cauza ecartului de temperatura necesar, la aceste schimbatoare de caldura aerul proaspat nu poaajunge la temperatura dorita. Din acest motiv, schimbatorul de caldura este adesea combinat cu o pompa de caldura.Resurse neconventionale de energie la temperatura medie

Caldura pentru incalzirea spatiilor este posibil sa se obtina in mod direct. Transferul de caldura de la sursa la consumatse face in mod natural. Nivelul termic al acestor surse de regula nu este corespunzator pentru a fi utilizat in alte scopucum ar fi prepararea apei calde sau a aerului cald pentru incalzire sau alimentarea cu apa calda.

In cazul surselor neconventionale de energie de temperatura medie, utilizarea caldurii se face direct, prin intermedschimbatoarelor de caldura.Din aceasta categorie fac parte:

Energia solara transformata in cele mai multe cazuri in caldura,

Energia geotermala daca temperatura apei geotermale este suficient de ridicata Caldura deseu la temperatura mai ridicataEnergia solara

Caldura obtinuta din conversia fototermica a energiei solare in captatoare solare poate fi transportata la spatiul incaldirect, fara o supraancalzire. Instalatiile solare pentru incalzirea cladirilor in conditiile de la noi ar trebui sa fie proiectacu sursa de caldura aditionala. Instalatia solara poate acoperi din consumul anual doar 25-30% in lunile de inceputsfarsit ale sezonului de incalzire. In perioadele cu temperaturi exterioare scazute, o sursa suplimentara acopera necesarde caldura proiectat pentru necesarul de caldura maxim. La instalatie poate fi cuplata si o instalatie de incalzialternativa. Utilizarea energiei solare la instalatii de incalzire la temperaturi reduse este optima pentru o folosire mintensiva a energiei solare. Din cauza variatiei energiei solare in timpul zilei si a anului, instalatiile solare sunt proiectacu acumulare de caldura. Aceasta poate fi:

Pe timp scurt,pentru 1- 2 zile Pe timp lung,pentru tot sezonul de iarna,eventual pentru o mare parte din el.

Caracterul variabil al radiaiei solare Intensitatea radiaiei solare prezint un caracter foarte variabil, att n timpul anului, ct i zilnic, astfel nct es

evident c i sarcina termic realizat de colectorii solari va fi la fel de variabil. Sarcina termic asigurat de colectorii solari, prezint un caracter variabil, astfel nct se poate vorbi despre valoar

maxim i medie a acestei mrimi. Pentru calcule termice de dimensionare, prezint importan cunoaterea valomedii a sarcinii termice a colectorilor solari.

Cu ct randamentul colectorilor solari este mai ridicat, cu att fiecare suprafa unitar de colector solar, va furnizasarcin termic unitar medie, mai apropiat de valoarea medie a intensitii radiaiei solare.Calculul sarcinii termice a captatorilor solari

Avnd n vedere c de regul, productorii panourilor solare nu indic valorile sarcinilor termice asigurate echipamentele pe care le comercializeaz, este interesant de realizat o evaluare a acestei mrimi, pentru c scopul acestechipamente este tocmai de a asigura sarcina termic necesar diverselor aplicaii.

Valoarea sarcinii termice unitare a colectorilor solari, va fi determinat utiliznd informaiile privind selecia acesechipamente, furnizate de diveri productori. Se vor considera cazurile n care panourile solare sunt utilizate pentru nclzirea apei calde menajere. nclzirea cldirilor cu ajutorul energiei solare este mai dificil de realizat, n primul rnd pentru c n perioadele reci

anului, cnd necesarul de sarcin termic pentru nclzire este important, intensitatea radiaiei solare prezint valofoarte reduse i este dificil de captat i de utilizat n aceste condiii.Calculul sarcinii termice a captatorilor solari

nclzirea apei calde menajere Sarcina termic necesar pentru nclzirea apei calde menajere Qacm, se poate calcula cu relaia:

- n este numrul de persoane;- m [kg] este cantitatea de ap cald menajer considerat ca i consum zilnic;- cw [kJ/kgK] este cldura specific a apei, mrime care variaz cu temperatura, dar pentrucare se poate considera valoarea cw=4,186kJ/kgK;- tb [C] este temperatura apei din boiler;- tr [C] este temperatura apei reci, la intrarea n boiler;- [h] este durata perioadei de nclzire a apei calde considerate, avnd o importandeosebit pentru valoarea sarcinii termice.Calculul sarcinii termice a captatorilor solari


33/42

Se va considera n=1, deci se va calcula sarcina termic necesar pentru nclzirea apei calde menajere necesare unpersoane, m=50kg - valoare medie recomandat de literatura de specialitate,

tb=45C - valoare recomandat pentru temperatura apei calde din boiler; tr=10C - valoare medie a apei reci, care vara este ceva mai cald, dar iarna ceva mai rece; =8h - valoare care coincide aproximativ i cu durata medie n care se manifest radiaia solar, deci cu durata medie

care poate fi captat aceasta.

Pentru prepararea apei calde menajere, firmele productoare recomand utilizarea unor suprafee diferite ale colectosolari n funcie de tipul colectorilor i de procentul din necesarul anualde cldur care urmeaz s fie asigurat de acei colectori solari, ca n tabel.

ENERGIA SOLAR ntr-o oarecare msur orice cas este nclzit de soare, dar unele dintre ele sunt proiectate pentru a folosi ct mai bi

aceast surs de energie gratuit. Aceste case au ferestre mari pe partea unde cad razele soarelui la amiaz, iar partea mrcoroas, mai mici.

In multe locuri se monteaz obloane sau jaluzele, confecionate din material izolant termic, care se nchid noaptea, astse pstreaz cldura primit n timpul zilei.

Aceasta se numete folosirea pasiv a energiei solare. n multe gospodrii, energia solar se folosete pentru nclzirea apei. Lumina soarelui nclzete apa rece care curge prin panourile plate i nchise, numite colectoare. Acestea funcioneaz ca nite radiatoare inverse, absorb cldura pentru a nclzi apa. De obicei se monteaz pe acoperiul caselor, sub un unghi care s permit absorbirea unei cantiti ct mai mari

energie.

Din energia solar incident se poate capta o cantitate mai mare, daca seconstruiete o ncpere cu geamuri aezate sub un unghi corespunztor.Schema nclzire solar


34/42

Instalatii de incalzire solara bivalente Instalatiile de incalzire solare bivalente folosesc pe langa energia solara o sursa de caldura suplimentara. Acesta sursa poate fi: Cazane utilizand combustibil fosil Cazane sau sisteme de incalzire locala (seminee, cuptoare) utilizand combustibil regenerabil, ex:biomasa Schimbatoare de caldura utilizand energie geotermala Pompe de caldura utilizand resurse regenerabile de joasa temperatura Caldura obtinuta prin cogenerare de la sistemul de alimentare centralizata cu caldura Energia electrica

Schema nclzire solar


35/42

POMPA DE CALDURA

APA-APA

REZERVOR TAMPON

BOILER

BIVALENT

INCALZIRE IN

PARDOSEALA

COLECTOR

SOLAR

PUTABSORBTIE

PUTDEVERSARE

SISTEM COMBINAT DE

SURSE DE ENERGIE

NECONVENTIONALA

PENTRU OBTINEREA

APEI CALDE MENAJERE SI

REALIZAREA INCALZIRII

IN PARDOSEALA :

*POMPA DE CALDURATIP APA - APA

* INSTALATIE SOLARA


36/42

PENTRU PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE SI APORT LA INCALZIREA LOCUINTEI

SISTEM DE

AUTOMATIZARE

BOILER CU 2

SERPENTINE

COLECTOR

SOLAR

RETEA

APA

SCHIMBATOR

DE CALDURA

= robinet

= pompa

= vas expansiune

= vana cu 3 cai

TUR

INCALZIRE

RETUR

INCALZIRE

BOILER PE

GAZ

EXISTENT

= supapa de sens

= supapa de siguranta

= robinet de golire


37/42

PENTRU PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE SI APORT LA INCALZIREA LOCUINTEI

SISTEM DE

AUTOMATIZARE

BOILER CU

2 SERPENTINE

COLECTOR

SOLAR

RETEA

APA

TUR

INCALZIRE

RETUR

INCALZIRE

BOILER

EXISTENT

Circuitul din boiler spre

pardoseala va fi deviat cu

vana cu 3 cai catre centrala

termica atunci cand se doreste

marirea temperaturii in

pardoseala.

Instalatie destinata preparrii apei calde prin termosifon


38/42

Instalaie solar destinat preparrii a 1000 litri/zi ap cald

Panouri solare cu tuburi vidate destinate preparrii apei calde


39/42

Sisteme solare de incalzire trivalente Energia solara poate fi folosita si in combinatie cu doua surse de caldura suplimentare. Cele mai potrivite combina

sunt: Captatori solari +pompa de caldura + cazan pompele de caldura pot folosi surse interne sau externe iar cazan

combustibili fosili sau biomasa, respectiv energie electrica Captatoare solare + seminee, sisteme de incalzire pe aer cald sau apa calda + cazan pe combustibili fosili sau energ

electrica.AVANTAJELE ECONOMICE PRIVIND UTILIZAREA ENERGIEI SOLARE LA PREPARAREA APCALDE MENAJERE

Reducerea consumului de energie pe timp de var cu 100%, iar pe ntreg anul cu 60% Timp de amortizare a investiei n maxim 3-5 ani, innd cont de evoluia preului gazului metan pn n 2012 Eliminarea polurii atmosferei cu CO2 Se utilizeaz o energie gratuit i inepuizabil

Energia geotermala Apa geotermala sau pietrele sunt agentii termici pentru energia geotermala. Apa freatica este considerata geotermala da

temperatura ei la suprafata este mai mare de 15C. Din aceasta cauza o mare parte din sursele geotermala cu temperatumai mici de 40-50C apartin resurselor regenerabile de temperaturi joase ce se utilizeaza la pompele de caldura.

Tehnologia Hot-Dry-Rock pentru pietre ca si agent termic este bazata pe extragerea energiei prin agenti geotermsecundari (apa geotermala secundara) Aceasta poate fi utilizata dupa aceea in procese normale. Energia geotermala temperatura de peste 50-60C este aplicabila functie de parametrii concreti ai instalatiei de incalzire direct prschimbator de caldura.

Utilizarea cu ajutorul pompelor de caldura poate fi folositoare pentru marirea potentialului termic al resursegeotermale.Utilizarea directa a energiei geotermale prin schimbator de caldura

Utilizarea indirecta a energiei geotermale prin schimbator de caldura si pompa de caldura


40/42

Caldura deseu Caldura deseu de temperatura medie se utilizeaza utilizand acelasi reguli cu cele pentru energia geotermala de acel

nivel de temperatura.Resurse neconventionale de energie la temperatura inalta

Din aceasta categorie fac parte : Toate tipurile de combustibili regenerabili si combustibili solizi Gazele deseu din procesele tehnologice Energie geotermala si caldura deseu la temperaturi peste 100 C

Biomasa combustibil solid regenerabil

Biomasa ca resursa regenerabila este cea mai importanta din punctul de vedere al incalzirii. Biomasa reprezinta de faenergie solara legata chimic prin fotosinteza in plante. Eliberarea acestei energii prin combustie si utilizarea ei ulterioarealizeaza doar circuitul natural al oxigenului si al acidului carbonic gazos.

Biomasa ar fi ideal sa inlocuiasca in intregime combustibilul fosil la incalzirea locala sau la alimentarea centralizata caldura, ca sursa combinata de producere a electricitatii si caldurii.

Avantajele biomasei in comparatie cu combustibilul fosil: Este o sursa permanenta si regenerabila de energie. Concentratia de CO2 in atmosfera nu creste. Reduce oxidul de sulf si alti agenti daunatori. Este disponibila pe scara larga. Este o sursa de energie stabila, ceea ce face sa scada consumul si costul combustibilului solid. Cheltuielile pentru energie si cele pentru exploatare se fac in regiunea respectiva.

Creaza noi locuri de munca in mediul rural. Dezavantajele energiei stocate in biomasa sunt: Productia de biomasa in scopuri energetice concureaza alte cai de utilizare a acesteia in agricultura si industrie. Disponibilitate sezoniera. Arderea directa a biomasei este cea mai veche tehnologie termo-chimica cunoscuta. Exista doua moduri de utilizare

biomasei: Incalzirea individuala Producerea centralizata de caldura Incalzirea individuala utilizand biomasa Pentru incalzirea individuala sunt folosite urmatoarele: Seminee, Cuptoare, Focare de producere a aerului cald

Focare de producere a apei calde, Cazane de incalzire Soba cu lemne. Productia centralizata de caldura utilizand biomasa Pentru producerea centralizata de caldura, centralele termice utilizeaza in principal masa de lemn si paie. Sisteme

generale de combustie sunt : Focare cu ardere mai scazuta, Focare cu gratar Ardere in strat fluidizat Focare rotative. Producerea combinata de electricitate si caldura se face tot mai mult centralizat. Astfel, arderea bioma

se face intr-un cazan de abur. Acesta este utilizat intr-o turbina, care produce simultan atat energie electrica cat si energ


41/42

termica pentru incalzire. Foarte promitatoare sunt rezultatele experimentale obtinute pe echipamente bazate pe motorStirling.

Este mai putin valoros in comparatie cu gazul natural. Se poate crea prin: Gazificarea biomasei (gaz de lemn), Tratarea anaeroba si aeroba a excrementelor, Din stocurile de deseuri solide comunale (gaze de stoc) De la statiile de epurare a apelor uzate menajere (biogaz). Acesti combustibili gazosi pot fi folositi, cu unele limitari,

fel ca si gazele naturale fie doar pentru producerea de caldura in cazane fie pentru utilizarea pentru producere combinade energie electrica si termica prin cogenerare.

Caldura geotermala si caldura deseu Daca energia geotermala sau deseu se gaseste in agenti termici la temperaturi mai mari de 100C acestea se pot utilizasistemele de alimentare cu caldura in combinatie cu caldura obtinuta prin arderea combustibilului solid si a biomasei.utilizare directa a acestor resurse prin schimbatoare de caldura este posibila prin combinarea in acelasi fel ca si in caztemperaturilor medii cu folosirea indirecta prin pompe termice.In acest fel gradul de folosire a sursei este mai marCosturile de investitie ale pompei de caldura sunt mari.SISTEME DE NCLZIRE RADIANT

Aceste sisteme de nclzire nu sunt vizibile pentru ocupanii unei case pentru c ntreaga podea este folosit n loc aerisiri.Unul din multele avantaje pe care aceste sisteme de nclzire l ofer este faptul c el creeaz o temperatur aproapuniform n toat ncperea. Camera din stnga are o un sistem electric de nclzire n timp ce cea din dreapta foloseevi cu ap cald pentru nclzire.

------- Curs VI --------IZOLAREA TERMIC A LOCUINELORNoiuni generale

Diferena de temperatur dintre dou medii, diferite sau identice din punct de vedere structural, implic autommanifestrile fenomenului de transfer termic.

Cele dou medii pot fi separate prin perei omogeni sau neomogeni sau se pot afla n contact direct. n calculele necesare dimensionrii structurilor termoizolatoare pentru cldiri, pereii ce separ interiorul cldirii

exterior sunt, de cele mai multe ori, perei plani neomogeni formai din diferite materiale. Atunci cnd temperatura exterioar este mai sczut dect temperatura interioar, temperatura peretelui la interior e

mai sczut dect temperatura camerei (TsiTe). De mrimea fluxului termic ce strbate pereii depinde cantitatea cldur ce se pierde pe timpul iernii dar i nivelul temperaturii n ncperi pe timpul verii. La rndul su, fluxul term


42/42

este direct influenat de rezistenele termice ale straturilor materiale pe care le parcurge. Materialele cu o rezistentermic foarte ridicat sunt numite materiale termoizolatoare. Rezistena termic este inversul conductivitii termicematerialului respectiv.

Atunci cnd temperatura exterioar este mai sczut dect temperatura interioar, temperatura peretelui la interior emai sczut dect temperatura camerei (TsiTe). De mrimea fluxului termic ce strbate pereii depinde cantitatea cldur ce se pierde pe timpul iernii dar i nivelul temperaturii n ncperi pe timpul verii. La rndul su, fluxul termeste direct influenat de rezistenele termice ale straturilor materiale pe care le parcurge. Materialele cu o rezistentermic foarte ridicat sunt numite materiale termoizolatoare. Rezistena termic este inversul conductivitii termice

materialului respectiv. Se pune ntrebarea fireasc dac pierderile acestea de cldur pot fi orict de mari i care sunt posibilitile de ale limct mai drastic. Rspunsul este unul singur: natura materialelor din care sunt obinute elementele unei construcii separ interiorul acesteia de mediul nconjurtor este factorul principal care determin mrimea fluxului termic.MATERIALE I TEHNICI DE EXECUIE

Generaliti Utilizarea materialelor termoizolante a cptat amploare mai ales n ultimii ani fiind o aciune iniiat, ca multe altele,

rile din vest. Aici, ncepnd cu anul 1975, normativele de proiectare termic a cldirilor s-au modificat frecvent devenind, n zile

noastre, extrem de severe. ara noastr, pn prin 1972, se aliniase deja normativelor vest-europene. Astfel valoarea rezistenei termice

elementelor de construcie era n jur de 0,8 m2K/W adic la fel ca n occident. Numai c la ei rezistena normat a cresctreptat crescnd cu 4-500% n timp ce la noi a rmas la fel pn n 1986.

n rile occidentale factorii majori care au concurat la severitatea prevederilor normativelor au fost doi: criza energetdin 1973 i atenia n continu cretere care i se acord ecologiei.

Astfel au fost puse la punct tehnologii moderne de obinere a unor materiale izolante performante, a unor adezspecifici precum i a celor mai sigure metode de aplicare a izolaiilor att pentru construciile noi ct i pentru cele vecRezultatele au venit fr ntrziere: n Germania

Rezultatele au venit fr ntrziere: n Germania consumul de energie n anul 2001 era redus cu 65% fa de 1973,Italia s-a redus cu 40% n perioada 1978-1994, n Austria cu 55% n perioada 1984-1994, etc.

n ara noastr, prin semnarea ordinului nr. 24/N n anul 1997 sunt aprobate normativele C 107/1-5 - 97, toate cu referla calculele termotehnice, la valorile normate precum i la calculul coeficientului global de izolare termic G.

Obligativitatea respectrii normativelor amintite revine i n cazul lucrrilor de reparaii i extinderi. Vor fi, n felul acesta, cuprinse n programul de reabilitare energetic i cldirile vechi, construite pe vremea cnd

zidrie din crmid cu grosimi de peste 30 cm era considerat o msur de termoizolare suficient i cnd nimeni nu l

vreo msur de termoizolare a acoperiurilor sau teraselor de exemplu. Programul va fi ndelungat i dificil dac inem seama c 97% din locuine se afl n proprietatea privat, acceproprietarilor la subveniile pentru aceste investiii fiind n continuare greoi. Dac inem seama i de faptul c 47,5dintre locuine se afl n mediul rural (conf. Recensmntului din 2002) adic acolo unde srcia continu s persiseste puin probabil ca, la nivel naional, problema reabilitrii energetice a cldirilor s fie rezolvat n urmtorii ani.)

Dei metodologia de aplicare a termoizolaiei este aceeai pentru fiecare material n parte, la construciile existennumrul soluiilor disponibile este mai redus n comparaie cu cldirile n curs de proiectare. Dac, la acestea din urmsoluia plasrii stratului termoizolant n interiorul zidului care poate fi din crmid, beton, BCA etc. este frecveadoptat, ea nu se poate aplica i cldirilor deja construite. La acestea, soluia aplicrii izolaiei pe exterior este cea mindicat. Placarea pereilor prin interior cu materiale termoizolante are dezavantajul c reduce suprafeele ncperilornu acoper grosimile planeelor i plafoanelor care sunt nite puni termice importante.Materiale termoizolante

Sunt cunoscute sub aceast denumire toate materialele care au un coeficient de conductivitate termicXsub 0,25 kcalh grad.

Dup natura componentelor, materialele termoizolante se clasific n materiale anorganice i materiale organice.Materialele anorganice

Materialele anorganice pot fi materiale celulare coerente formate dintr-o matrice solid n interiorul creia se aflntreag reea de capilare cu aer, multe dintre ele complet nchise. Sticla celular este unul din exemple.

O alt categorie de materiale anorganice este reprezentat de materiale granulare necoerente cum ar fi, de exempperlitul Granulele de perlit nglobate n masa unui liant chiar fr proprieti termoizolatoare deosebite pot constitui

Documents

Curs Constructii Ecologice