MASURI NECONVENTIONALE

10
MODUL 3 MODUL 3 MODUL 3 MODUL 3 MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE EFICIENTA ENERGETICA EFICIENTA ENERGETICA EFICIENTA ENERGETICA EFICIENTA ENERGETICA 3. SOLUTII DE INCALZIRE SI PREPARARE DE APA CALDA CU COMBUSTIBILI SUSTENABILI 4. SOLUTII NECONVENTIONALE DE INCALZIRE SI PREPARARE DE APA CALDA Cercetator st. grd. I, Ing. Dan Berbecaru, IPCT Instalatii SRL Membru fondator AAEC, Vicepresedinte AAEC 3. SOLUTII DE INCALZIRE SI PREPARARE DE APA CALDA CU COMBUSTIBILI SUSTENABILI 3.1 Instalatii individuale cu combustibili ecologici (sobe, seminee pe biomasa) 3.2 Instalatii de incalzire centrala, cu combustibili ecologici (centrale pe biomasa) 4. SOLUTII NECONVENTIONALE DE INCALZIRE SI PREPARARE DE APA CALDA 4.1 Instalatii solare (incalzire/apa calda). 4.2 Elemente de stocare a energiei termice (bazine/rezervoare cu capacitate termica mare). 4.3 Pompe de caldura (de tip aer-aer, sol-apa si apa-apa). Surse geotermale. 11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 2

description

MODUL 3MASURI NECONVENTIONALE DEEFICIENTA ENERGETICA3. SOLUTII DE INCALZIRE SI PREPARARE DEAPA CALDA CU COMBUSTIBILI SUSTENABILI4. SOLUTII NECONVENTIONALE DE INCALZIRESI PREPARARE DE APA CALDA

Transcript of MASURI NECONVENTIONALE

  • MODUL 3MODUL 3MODUL 3MODUL 3

    MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE MASURI NECONVENTIONALE DE

    EFICIENTA ENERGETICAEFICIENTA ENERGETICAEFICIENTA ENERGETICAEFICIENTA ENERGETICA

    3. SOLUTII DE INCALZIRE SI PREPARARE DE

    APA CALDA CU COMBUSTIBILI SUSTENABILI

    4. SOLUTII NECONVENTIONALE DE INCALZIRE

    SI PREPARARE DE APA CALDA

    Cercetator st. grd. I, Ing. Dan Berbecaru,

    IPCT Instalatii SRL

    Membru fondator AAEC, Vicepresedinte AAEC

    3. SOLUTII DE INCALZIRE SI PREPARARE DE APA

    CALDA CU COMBUSTIBILI SUSTENABILI

    3.1 Instalatii individuale cu combustibili ecologici (sobe,

    seminee pe biomasa)

    3.2 Instalatii de incalzire centrala, cu combustibili ecologici

    (centrale pe biomasa)

    4. SOLUTII NECONVENTIONALE DE INCALZIRE SI

    PREPARARE DE APA CALDA

    4.1 Instalatii solare (incalzire/apa calda).

    4.2 Elemente de stocare a energiei termice

    (bazine/rezervoare cu capacitate termica mare).

    4.3 Pompe de caldura (de tip aer-aer, sol-apa si apa-apa).

    Surse geotermale.

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 2

  • INCALZIREA CLADIRILOR - Elemente de dimensionare

    Q0 [kW] - Necesarul de caldura de calcul Dimensioneaza sursa termica si

    SR 1907/1,2 elementele incalzitoare

    * Metoda simplificata

    Qs [kW] - Puterea sursei termice

    Qan [kWh/an] - Necesarul anual de energie pentru Dimensioneaza necesarul de combustibil

    incalzirea in conditii de proiect

    *V - volumul incalzit [m3]

    t - diferenta nominala de temperatura t = ti te ti = 20Cte = 12C; 15C; 18C; 21C

    G - fluxul termic unitar [W/m3K]

    coeficientul de izolare termica G = f (Rj, Aj, na)

    Exista valori normate pentru G (C107) GN = f (A/V, numar niveluri)

    - cladire de locuit individuala, cu 2 niveluri GN = 0,41>0,54

    - bloc de locuinte cu 5 niveluri GN = 0,34>0,45

    h [ore/zi]

    tem [C] - temperatura exterioara medie D [zile] durata perioadei de incalzire

    NGZ [grade-zile] - SR 4839

    Exercitiu: Sa se determine prin metoda simplificata, utilizand valori normate pentru G, necesarul de caldura de

    calcul si necesarul anual de energie pentru o cladire de locuit P+E, avand volumul de 420 m3, amplasata in

    Craiova.

    0QQs >

    os

    QQ =

    3

    010

    = GtVQ

    ei

    GZ

    ei

    emian

    tt

    NQh

    tt

    ttDQhQ

    =

    =

    00

    BIOMASA

    UTILIZATA DREPT COMBUSTIBIL PENTRU INCALZIRE CATEGORII - LEMN DE FOC Ardere directa / randamente scazute

    - DESEURI DE LEMN Ardere cu gazeificare termochimica (gaz de generator)

    Rumegus, talas, aschii Ardere sub forma de peleti si brichete

    (5>10% din lemnul prelucat)

    - DESEURI AGRICOLE Ardere directa

    Paie baloti, tulpini, ciocalai Ardere cu gazeificare

    - DESEURI MENAJERE Ardere biogaz (60 % metan) obtinut prin fermentare in

    gazometre

    - DEJECTII ANIMALIERE

    POTENTIAL ENERGETIC - an 2020: 196.000 TJ/an, 65% din SRE; 15,5 % din consumul national

    PUTERE CALORIFICA [kcal/kg]

    EMISII DE GAZE CU EFECT DE SERA [kg CO2/kWh]

    PELETIZARE / BRICHETARE - Comprimarea biomasei in prezenta caldurii

    PELETI = 4>10 mm L < 50 mm BRICHETE L > 50 mm

    = 1100>1200 kg/m3 = 650>700 kg/m3

    cenusa = 0,5>1 % cenusa 1,5 %

    PATRONATUL PRODUCATORILOR DE PELETI DIN ROMANIA

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 4

  • INCALZIREA LOCALA INCALZIREA CENTRALAEnergia termica se produce si se Centrale termice si sisteme de

    livreaza in spatiul incalzit distributie a agentului termic

    SOBE, RADIATOARE ELECTRICE

    SOBE CU ACUMULARE DE CALDURA /ZIDARIE CAZANE PELETI / BRICHETE

    - Amplitudinea temperaturii: Ati = 1,5 C CAZANE BIOMASA-GAZEIFICARE

    - Capacitatea de acumulare a caldurii: 6>10 ore CAZANE CU BIOGAZ

    - Alimentare cu combustibil solid: 2 ori /zi - Puterea termica: 30...500 kW

    - Puterea termica unitara: 2000>3000 W/m2 soba - Randamentul energetic ridicat

    - Reglarea furnizarii caldurii in

    SOBE FARA ACUMULARE/METALICE functie de sarcina termica

    - Amplitudinea temperaturii: Ati = 4 C

    - Puterea termica unitara: 2000>6000 W/m2 soba

    SEMINEE

    - Puterea termica: 2500>4000 W/m2 suprafata deschisa semineu

    RANDAMENTE ENERGETICE

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 5

    MASURI DE CESTERE A EFICIENTEI ENERGETICE LA

    INCALZIREA CLADIRILOR

    INCALZIREA LOCALA CU SOBE

    - curatare cenusar, focar, canale si cos de fum

    - verificarea tirajului; existenta cocosului de vant

    - utilizarea sibarului la post ardere

    - montare serpentine in focar pentru apa calda

    - inlocuirea incalzirii cu sobe cu incalzie centrala

    INCALZIREA CENTRALA

    - cazane cu combustibil biomasa peleti, brichete

    - cazane cu combustibil biomasa ardere cu gazeificare

    - cazane cu combustibil biogaz

    - automatizarea functionarii centralei termice

    - cuplarea centralei termice cu o sursa alternativa de energie

    (solara, geotermala, pompa de caldura); folosirea cazanelor ca sursa de varf

    - pompe cu turatie variabila pentru distributia agentului termic

    - termostatarea aparatelor incalzitoare

    - termoizolarea conductelor de distributie

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 6

  • GRADUL DE ACOPERIRE AL NECESARULUI DE CALDURA CU

    ENERGIE NECONVENTIONALA

    COTA DE PARTICIPARE LA VARFUL DE CONSUM

    [%]

    - necesarul de caldura de calcul pentru incalzire [kW]

    - puterea termica furnizata de energia neconventionala la varful de consum [kW]

    COTA DE PARTICIPARE ANUALA

    [%]

    - necesarul anual de energie

    pentru incalzire [kWh/an]

    - energia neconventionala

    furnizata anual [kWh/an]

    CURBA CLASATA A CONSUMULUI

    DE ENERGIE

    Energie solara:

    - incalzire = 30>80%

    - apa calda = 60>70%

    100xQ

    Qv

    i

    v

    V en=

    v

    iQv

    enQ

    100xQ

    Qan

    i

    an

    enan =

    an

    iQ

    an

    enQ

    Van >

    anan

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 7

    UTILIZAREA ENERGIEI SOLARE IN CLADIRI

    POTENTIAL 1 kW/m2 - putere radianta solara in zi senina la nivelul marii

    1200>1700 kWh/m2 an - energie solara disponibila pe teritoriul Romaniei

    INCALZIREA CLADIRILOR

    ENERGIA SOLARA PASIVA masuri constructive asupra cladirii

    TINTELE UTILIZARII ENERGIEI SOLARE PENTRU INCALZIRE:

    1. Captarea amplasarea cladirii in sit: orientare cardinala, vecinatati, vant,

    vitraje: orientare (S, S-V, S-E), suprafata (30>50%), tip (geam termoizolant cu acoperire selectiva)

    2. Stocarea materiale / masa termica cu functie de stocare

    elementele de structura, perna de piatra sub cladire, rezervor de apa subteran

    zidarie, beton, piatra 0,2>0,7 kWh/m3; apa 1,15 kWh/m3

    3. Distributia agent termic aer

    4. Protectia termica conformare A/V, izolare termica, combaterea supraincalzirii

    SOLUTII DE INCALZIRE SOLARA

    - cu aport direct

    - perete Trombe-Michel

    - spatiu solar / sera

    - panouri cu agent termic apa

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 8

  • INCALZIRE SOLARA CU APORT DIRECT

    APORT INDIRECT - PERETE ACUMULATOR

    APORT INDIRECT - SERA ALATURATA11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 9

    CLADIRE CU INCALZIRE SOLARA PASIVA Economia de energie 40 %

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 10

  • PERETE PENTRU STOCAREA ENERGIEI SOLARE

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 11

    SCHEMA STOCARE SEZONIERA A ENERGIEI

    SOLARE IN APA - ICH

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 12

  • GRAFIC DE ACOPERIRE CU ENERGIE SOLARA A NECESARULUI

    DE CALDURA PENTRU INCALZIRE - ICH

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 13

    PREPARAREA APEI CALDE CU ENERGIE SOLARA

    TINTELE UTILIZARII ENERGIEI SOLARE PANTRU APA CALDA DE CONSUM

    1. Captarea panoul solar

    - solutia constructiva: plat (carcasa, sticla, absorber, tevi); cu tuburi vidate

    - orientare cardinala: Sud 10

    - unghiul de inclinare: 20>45

    - productia de apa calda: 40>80 l/m2zi

    2. Stocarea rezervoare de acumulare a apei; stocare diurna (60>80m3/m2 panou); pe 2-3 zile

    boiler bivalent - sursa auxiliara

    3. Distributia gravitational/ prin pompare; apa / antigel

    4. Protectia termica izolare termica; masuri de protectie contra oparirii

    CONSUMURI DE APA CALDA - locuinte 45>90 l/omzi; hoteluri 50>80 l/omzi;

    crese, gradinite 40 l/omzi (apa calda 45C, STAS 1478)

    SOLUTII

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 14

  • SCHEMA PREPARARE A.C.C. CU ENERGIE SOLARA

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 15

    UTILIZAREA POMPELOR DE CALDURA PENTRU CLADIRI

    POMPA DE CALDURA - transforma caldura de temperatura redusa in caldura de temperatura

    ridicata cu ajutorul unui agent figorific (R134a, R407C)

    - preia caldura din mediu - sol, apa, aer (t = 0>10C) si o ofera impreuna cu

    energia de actionare pentru incalzire si apa calda (t = 40>60C)

    4...3==actionaredeelectricaPuterea

    incalziredePutereaCOP 4

    1

    13=

    +=COP

    Economia de energie 75)(0,65...0,Q Eanan = [kWh/an]

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 16

  • POMPA DE CALDURA CU SURSA TERMICA SOLUL

    Captatorii de energie - serpentine montate sub adancimea de inghet (polietilena, 1/2>1,

    l=50 cm); q=15>30 W/m2

    - sonde verticale (tuburi coaxiale, h=50>100 m, r = 6 m); q=50 W/m

    Cuplarea cu sisteme de incalzire de joasa temperatura: serpentine de pardoseala (t=30>35C),

    panouri radiante

    Moduri de functionare: - monovalent / bivalent alternativ / bivalent paralel

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 17

    SCHEMA INSTALATIE POMPA CALDURA - SURSA SOLUL

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 18

  • POMPA DE CALDURA CU SURSA TERMICA APA

    Sursa termica: - apa freatica (put de preluare, put de restitutie)

    - ape de suprafata

    11/13/2012 Cerc. st. grd.I ing. Dan Berbecaru 19