Proiect de Cercetare

Universitatea Tehnica de Construcţii Bucureşti

PROIECTUL PROGRAMULUI DE CERCETARE ŞTIINŢIFICĂ

propus de doctorandul Scolii Doctorale a UTCB

1. Date personale ale doctorandului 1.1. Nume: CUCOREAN

1.2. Prenume: SERGHEI

1.3. Data naştere (ZZ/LL/AN): 11 05 1985

1.4. Anul absolvirii universităţii si al altor specializări, după caz:

2009: UASM - Facultatea Cadastru şi Drept ciclul I specialitatea ,,Cadastru şi Organizarea teritoriului”2011: UASM - Facultatea Cadastru şi Drept ciclul II specialitatea ,,Evaluarea şi managementul imobilului”

1.5. Adresa: str. Mirceşti 21/2, ap. 810, or. Chişinău, Republica Moldova

1.6. Telefon: +37379508879

1.7. Fax: -

1.8. E-mail: [email protected]

2. Date referitoare la programul de studii universitare de doctorat 2.1. Forma de învăţământ: doctorat cu frecvenţă şi taxă

2.2. Anul înmatriculării la doctorat: 2012

2.3. Numărul de credite obţinut in programul de pregătire universitara avansata

-

2.4. Data prevăzută pentru susţinerea tezei de doctorat (luna / anul):

9 2015

2.5. Conducătorul ştiinţific de doctorat:

2.5.1. Nume: DRAGOMIR

2.5.2. Prenume: Petre Iuliu

2.5.3. Adresa: Profesor UTCB

2.5.4. Telefon: 0744650594

2.5.5. Fax: -

2.5.6. E-mail: [email protected]

2.6. Denumirea Instituţiei Organizatoare de Studii Universitare de Doctorat in cotutela (daca este cazul):

-

2.7. Conducătorul ştiinţific de doctorat in -

Proiectul programului de cercetare științifică al doctorandului Cucorean Serghei........

ROMANIA

Ministerul Educatiei, Cercetarii, Tineretului si Sportului

cotutela (daca este cazul): 2.7.1. Nume: -

2.7.2. Prenume: -

2.7.3. Adresa: -

2.7.4. Telefon: -

2.7.5. Fax:

2.7.6. E-mail:

2.8. Denumirea instituţiei unde este angajat doctorandul (daca este cazul):

Universitatea Agrară de Stat din Moldova, Republica

Moldova, or. Chişinău

3. Titlul proiectului de cercetare (ar trebuie sa fie identic cu cel al tezei de doctorat) (Max. 200 caractere)

Cercetări privind elaborarea sistemului informaţional teritorial în cadrul unei unităţi administrativ teritoriale din Republica Moldova

4. Cuvinte cheie (Intre 3 si 5 cuvinte cheie, cate un singur cuvânt pe câmp, care sa reflecte conţinutul proiectului de cercetare)

1 SIG

2 INFORMAŢIE

3 APL

4 LEGISLAŢIE

5 EFICIENŢĂ

5. Durata proiectului (Max. 32 de luni):

6. Rezumatul proiectului (Max. o pagina, scoţând in evidenta obiectivele generale, obiectivul specific si rezultatele aşteptate ale cercetării)

Structura administrativă a Republicii Moldova este formată din 1681 localităţi 5 din ele au statut de municipii, 60 localităţi au statut de oraşe în componenţa cărora sunt incluse 39 sate, 914 localităţi au statut de sat-comună şi 660 sunt sate subordonate acestor comune. Unul dintre principiile de bază care au stat la formarea constă în numărul minimal de locuitori 1500 şi dispune de mijloace financiare suficiente pentru întreţinerea aparatului primăriei şi instituţiilor sferei sociale. Unităţile administrativ-teritoriale enumerate sunt conduse de către consiliile municipale, raionale, comunelor şi satelor, iar pentru soluţionarea problemelor este responsabilă autoritatea executivă, primăria cu specialiştii care activează în cadrul ei.

Spaţiul rural din Republica Moldova este una dintre resursele principale, în care îşi desfăşoară activitatea locuitorii, precum şi asigurară cu materie primă industria de prelucrare. Cu regret însă se confruntă cu o mulţime de probleme referitoare la mediu, de planificare şi de evaluare a modului de utilizare a resurselor existente. Identificarea soluţiilor şi examinarea lor poate fi obţinută prin utilizarea GIS-ului, însă pentru aceasta sunt necesare studii referitoare la formularea concretă a problemelor, gradul de detaliere a lor, precum şi a rezultatelor care se aşteaptă a fi primite.

Gestionarea localităţilor trebuie să fie făcută în concordanţă cu cerinţele actuale ale dezvoltării durabile, care la rândul lor necesită existenţa unui instrument de analiză şi adoptare a deciziilor referitor la exploatarea resurselor naturale precum şi a bunurilor imobile create. În calitate de astfel de instrument poate fi aplicat Sistemul Informaţional Geografic.

Implementarea GIS-ului a fost efectuată cu succes în mai multe ţări, Republica Moldova fiind la un început de cale. Printre problemele care necesită a fi studiate pot fi enumerate: proiectarea structurii şi formarea bazei de date, examinarea preciziei şi modului de colectare a


32

datelor, examinarea particularităţilor de implementare a GIS-ului în corespundere cu cerinţele înaintate de Administraţia Publică Locală, stabilirea domeniului de activitate.

Una din problemele de bază este proiectarea bazelor de date precum şi formularea problemelor care trebuie soluţionate utilizând acest instrument.

Cerinţele enumerate pot fi identificate numai prin consultarea în comun a specialiştilor care activează în cadrul primăriilor precum şi a specialiştilor care se ocupă de elaborarea şi exploatarea sistemului informaţional.

Scopul de bază constă în identificarea potenţialului spaţiului rural şi determinarea căilor de valorificare a lui în corespundere cu conceptul dezvoltării durabile. Prin aceasta se urmăreşte îmbunătăţirea condiţiilor de activitate a comunităţii.


7. Proiectul programului de cercetare ştiinţifică

7.1. Prezentarea proiectului programului de cercetare ştiinţifică/lucrarea de doctorat:[Va rugam sa completaţi max. 10 pag in ANEXA 1]

7.2. Prezentarea proiectelor rapoartelor de cercetare ştiinţifică:[Va rugam sa completaţi max. 10 pag in ANEXA 2]

8. Structura bugetului:

Nr.crt.

DENUMIRE CAPITOL BUGETVALOARE

2013(lei)

VALOARE2014(lei)

VALOARE2015(lei)

TOTALVALOARE

(lei)1. Cheltuieli de personal 1500 2. Cheltuieli pentru achiziţii de echipamente 3500 5500 4500 135003. Cheltuieli de diseminare (diseminarea

rezultatelor obținute si informare - documentare)

3500 3500

4. Cheltuieli de mobilități (vizite de studii, participări la manifestări științifice interne si internaționale, cheltuieli de transport, cazare, diurna, taxa de participare)

5800 16000 16000

5. Cheltuieli de logistica (consumabile de laborator, echipamente, taxe de acces la infrastructura de cercetare a terților etc.)

500 500

TOTAL 4000 21500 8000 33500


9. Activitatea științifică a doctorandului[Va rugăm sa completaţi ANEXA 3]

10. Recomandarea conducătorului științific de doctorat:[Rugam conducătorul de doctorat sa completeze ANEXA 4]

PRIN ACEASTA SE CERTIFICA LEGALITATEA ŢI CORECTITUDINEA

DATELOR CUPRINSE ÎN PREZENTUL DOCUMENT

DATA: 04.02.2013

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC DE DOCTORAT

Prenume ţi nume: PETRE IULIU DRAGOMIR

Semnătura:

DOCTORAND,

Prenume ţi nume: SERGHEI CUCOREAN

Semnătura:


ANEXA 17.1. Prezentarea proiectului programului de cercetare științifică/lucrarea de doctorat

(max. 10 pagini)

7.1.1. Introducere în domeniul de specialitate ţi tematica lucrării de doctorat

Fiecare an ne surprinde cu noi invenţii utilitatea cărora este recunoscută după o perioadă de timp în care sunt implementate şi verificate de către utilizatori. Mărimea perioadei de timp depinde de mulţi factori printre care poate fi menţionat şi nivelul economic de dezvoltare precum şi gradul de pregătire a întreprinderilor ce doresc să valorifice potenţialul invenţiilor. Printre invenţii pot fi menţionate tehnologiile informaţionale, tehnicile GIS şi tehnologia măsurătorilor terestre.

Influenţa pe care o are informaţia asupra dezvoltării la etapa actuală a rezultat în numirea societăţii contemporane - societatea informaţională. Atribuirea numelui este argumentată prin rolul pe care îl are informaţia ca mijloc de producere. Aspecte cantitative şi calitative dau valoare informaţiei şi pe baza lor pot fi realizate comparaţii asupra performanţelor organizaţionale sau decizionale luate.

Ultimele decenii sunt remarcate prin recunoaşterea faptului că GIS-ul este un instrument preţios în luarea diferitor decizii, atrăgând prin aceasta atenţia multor utilizatori, printre care în primul rând sunt persoanele ocupate cu planificarea şi analiza situaţiei curente. Aplicarea GIS-ului este stimulată şi de necesitatea monitorizării proceselor ce au loc în mediul ambiant, precum şi la elaborarea strategiei de dezvoltare economico socială a localităţilor, având ca scop valorificarea teritoriului şi a altor oportunităţi.

GIS-ul prezintă un potenţial economic care poate să fie valorificat în Republica Moldova. Autorităţile publice locale sunt printre beneficiarii cu cele mai multe avantaje iar influenţa GIS-ului se va răsfrânge asupra tuturor cetăţenilor din localităţile date. Cu regret recunoaştem faptul că nu există nici un GIS implementat în cadrul unei localităţi, situaţia fiind explicabilă.

Cu certitudine se poate spune că printre factorii care dezavantajează implementarea unui GIS poate fi numit şi mitul „GIS-ul este foarte scump şi inutil” care are ca suport situaţia creată cu informaţia cadastrală, care a fost elaborată de către firmele private, aprobate de autorităţile publice locale, iar în prezent sunt proprietatea Agenţii Relaţii Funciare şi Cadastru. Aceste materiale sunt gestionate de către Oficiile Cadastrale Teritoriale, încasând venituri din eliberarea extraselor şi actualizarea informaţiei, cheltuielile fiind suportate de către proprietarii bunurilor imobile, sau autorităţile publice locale.

Deşi este cunoscut faptul că informaţia poate contribui la creşterea productivităţii, dar necesită adoptarea soluţiilor tehnologice moderne de lucru, beneficiarul fiind pus în situaţia să facă alegerea după unele criterii.

În timpul examinării condiţiilor şi modului de implementare a tehnicilor GIS în câteva primării s-a observat că Administraţia Publică Locală pentru a fi de acord să implementeze un Sistem Informaţional Teritorial în afară de cunoaşterea beneficiilor vor să fie prezentate detaliat cheltuielile pentru fiecare etapă inclusiv şi în timpul exploatării şi modul de evidenţă contabilă.

La etapa actuală beneficiarii din Republica Moldova fac alegerea reieşind din costul produsului care prin urmare poate fi egalat cu o investiţie. Investiţia în Tehnologiile Geoinformaţionale este specifică datorită rezultatului final, care nu va duce nemijlocit la recuperarea lor, precum şi perioada în care această investiţie va fi activă. De asemenea astfel de investiţii în timp pot să ducă la creşterea sau reducerea valorii, însă datorită caracterului informaţiei care poate fi actualizată şi completată se presupune un termen nelimitat de acţiune.

Teza de doctorat intitulată: ,,Cercetări privind elaborarea sistemului informaţional teritorial în cadrul unei unităţi administrativ teritoriale din Republica Moldova” va cuprinde mai multe etape pentru implementare, în schema 1 este prezentată succesiunea etapelor de realizare a GIS-ului într-o localitate din Republica Moldova:


Elaborarea planului de implementare a SIG-ului în UAT, identificarea surselor financiare, stabilirea drepturilor obligaţiunilor şi responsabilităţilor

7.1.2. Stadiul actual al cunoaşterii in domeniul lucrării de doctorat, pe plan naţional si internaţional, raportat la cele mai recente referinţe din literatura de specialitate


Alegerea softului şi echipamentului necesar exploatării GIS-ului

Proiectarea structurii bazelor de date, identificarea problemelor ce urmează a fi soluţionate aplicând GIS-ul, forma rapoartelor şi modul de prezentare a lor

Inventarierea materialelor cartografice şi atributive existente. Analiza conţinutului şi precizia informaţiei şi adoptarea deciziei referitoare la folosirea lor pentru elaborare

Executarea lucrărilor pentru colectarea informaţiei care lipseşte şi actualizarea materialelor învechite

Georeferenţierea şi vectorizarea materialelor cartografice existente elaborate pe suport de hârtie

Prelucrarea materialelor ridicărilor aeriene şi scanării laser

Completarea bazelor de date şi a straturilor informaţionale

Darea în exploatare a sistemului, instructarea personalului din primărie, iniţializarea dreptului şi modului de acces la informaţie şi organizarea interogărilor

Exploatarea sistemului şi actualizarea periodică a conţinutului bazelor de date şi straturilor informaţionale

Determinarea valorii economice şi mărimea cheltuielilor pentru întreţinere

Evaluarea serviciilor care pot fi prestate în urma exploatării sistemului

Sisteme de climatizare cu pompe de caldura in bucla de apa

In ultima perioada, proiecte de mari dimensiuni realizate in Romania au urmat tendinta resimtita in multe tari europene, de dezvoltare a solutiilor de climatizare cu pompe de caldura functionand in bucla de apa. Aceasta solutie vine sa inlocuiasca solutia clasica cu grupuri de racire a apei si echipamente terminale de tip ventilo-convector si este destinata climatizarii si incalzirii spatiilor comerciale, a birourilor, in general a ansamblurilor care pot avea simultan nevoie de incalzire si de racire.

Din punct de vedere al cercetarii in domeniu, pompele de caldura in bucla de apa reprezinta un subiect de maxim interes, fiind astfel publicate numeroase articole in literatura de specialitate.

In cadrul acestui proiect de cercetare vom prezenta un rezumat pentru cateva dintre acestea, urmand ca aceste lucrari sa fie ulterior analizate.

„Simularea dinamica a cladirilor: Analiza sistemelor cu pompa de caldura in bucla de apa pentru climatul European”[Applied Energy, Martie 2012; Annamaria Buonomano, Francesco Calise, Adolfo Palombo].

În această lucrare, este prezentat un cod conceput special pentru a analiza performanta sistemelor cu pompa de caldura in bucla de apa. De asemenea, sunt tratate consumurile de energie orare, zilnice si sezoniere ale sistemului, costurile de exploatare si evaluari de impact asupra mediului inconjurator. Pentru a se realiza comparatia, sunt anlizate performantele a doua sisteme HVAC de referinta. Pentru calculul necesarului de încălzire si de racire al clădirii, este în curs de dezvoltare un model de simulare dinamica a performantei sistemelor cu pompa de caldura in bucla de apa. Toti algoritmi relevanti sunt implementati in MATLAB®.

Este prezentat un studiu de caz al unei clădiri de birouri în curs de simulare în diferite zone climatice europene, luand în considerare diferite caracteristici termice ale cladirii. Pentru a maximiza performanta sistemului se efectueaza o procedura aditionala de optimizare a dispozitivelor de control a temperaturii. Rezultatele arată că economiile de energie primară şi emisiile de CO2 evitate ale sistemului cu pompa de caldura in bucla de apa variază în raport cu sistemele de referinţă comparate si pot fi obtinute doar in anumite zone climatice Europene.

Fezabilitatea sistemului cu pompa de caldura in bucla de apa depinde foarte mult de costurile la nivel national ale energiei electrice si a gazelor naturale.

„Optimizarea consumului de energie a unui sistem cu pompa de caldura in bucla de apa cu turatie variabila”[Applied Thermal Engineering, Aprilie 2011; Shui Yuan, Michel Grabon].

Principalul avantaj al pompei de caldura in bucla de apa este capacitatea acesteia de a asigura cerintele simultane de încălzire şi răcire într-o clădire şi de a recupera căldura generată în zonele de răcire. Uzual, generatorul de frig este turnul de racire iar sursa de caldura este cazanul.

Pompele de caldura in bucla de apa aduse in discutie in aceasta lucrare sunt echipate cu compresoare cu turaţie variabilă, turnul de racire vine cu un ventilator cu turatie variabila iar cazanul are o capacitate reglabila continuu. Aceasta lucrare analizeaza modul in care eficienţa energetică a componentelor individuale raspunde la variatiile de temperatura din bucla de apa .

S-a dovedit faptul ca exista o valoare unica a temperaturii din bucla de apa care conduce la reducerea la minimum a consumului total de energie. Este adoptata o strategie de cautare minima pentru a gasi temperatura optima din bucla de apa, si simularile arata ca strategia surclaseaza practica convenţionala în situatia de răcire.

Sisteme de climatizare cu grinzi de racire


Exista doua tipuri de baza de grinzi de racire: grinzi de racire pasive si grinzi de racire active (unitati cu inductie de aer).

Sisteme de racire pasive - grinzi de racire pasive

Sistemele de răcire pasive constituie o soluţie bună pentru spaţii interioare cu sarcinitermice importante şi, astfel, sunt importante pentru condiţiile de confort. Calitatea aerului este asigurată de un sistem de ventilaţie mecanic centralizat sau necentralizat.

Grinzile de răcire pasive sau plafoanele răcite pot fi utilizate alături de sistemele deventilaţie pentru disiparea sarcinilor termice, utilizând doar apă ca mediu de transport.

Dimensionarea ambelor sisteme permite obţinerea unei eficienţe energetice ridicate.Grinzile de răcire pasive disipă sarcini termice importante şi sunt indicate pentru un

spectru larg de aplicaţii şi cerinţe. În combinaţie cu sisteme de ventilaţie şi de climatizare, acestea disipă cea mai mare parte a sarcinilor termice.

Acestea pot fi utilizate, de asemenea, pentru a furniza în mod eficient o putere de răcire suplimentară pentru toate sistemele de aer sau apă-aer.

Grinzile de răcire pasive nu necesită plafoane false şi pot fi instalate ulterior sau în operaţii de renovare. Grinzile de răcire pasive multifuncţionale sunt prevăzute, alături de tehnologia de climatizare, cu elemente funcţionale suplimentare şi constituie astfel soluţii complete pentru serviciile tehnice ale clădirilor.

Unitati cu inductie de aer - grinzi de racire active

Sistemele de ventilaţie cu introducere centralizată de aer proaspăt combinate cu unităţi cu inducţie de aer care generează un flux de aer turbionar orizontal oferă o climatizare confortabilă, chiar şi în cazul sarcinilor termice ridicate.

Debitul de aer proaspăt şi capacitatea termică sunt selectate independent, în funcţie de cerinţele individuale. Astfel, aceste sisteme au o eficienţă energetică ridicată.

Datorită numeroaselor opţiuni de design, unităţile cu inducţie sunt indicate atât pentru clădirile noi, cât şi pentru renovarea clădirilor existente.

Unităţile cu inducţie nu necesită ventilatoare. Principiul inducţiei generează un flux de aer secundar prin schimbătorul de căldură.

Legile aerodinamicii pentru jeturi libere de aer constituie bazele principiului inducţiei. Aerul introdus într-un spaţiu vast se comportă ca un jet liber. Aria secţiunii transversale în

punctul de intrare a aerului determină debitul de aer, precum şi viteza şi direcţia jetului. Interacţiunea dintre jetul liber şi aerul din încăpere are ca rezultat accelerarea aerului

adiacent.Acesta este indus (absorbit) în jet, ceea ce duce la creşterea debitului volumic de aer deplasat. Deoarece aerul indus trebuie să fie accelerat, viteza volumului de aer total deplasat scade.

Acest proces continuă până când viteza volumului de aer total deplasat scade la zero.Fluxul de aer de la orice tip de dispozitiv terminal cauzează inducţie aerului din încăpere. Aerul introdus orizontal printr-un dispozitiv terminal se deplasează paralel cu plafonul. În

acest caz, procesul de inducţie are loc numai în partea inferioară, expusă, a jetului şi se extinde în întreaga încăpere.

Grinzile de răcire active sunt adecvate pentru o gamă largă de aplicaţii şi performanţe. Putând fi montate încastrate în plafon sau suspendate, acestea sunt capabile să ventileze

încăperi cu sarcini termice ridicate, fără a crea curenţi de aer.Aplicaţiile acestora sunt zonele de pe perimetrul şi din interiorul tuturor tipurilor de

clădiri cu etaje necompartimentate şi cu spaţii celulare. Pentru instalări la înălţimi ridicate, cum ar fi în cazul sălilor de expoziţie sau spaţii similare de mare capacitate, grinzile de răcire active pot fi proiectate pentru a fi instalate la înălţimi de până la 25 de metri.

Grinzile de răcire active multifuncţionale oferă o soluţie completă pentru serviciile tehnice ale clădirilor şi constituie o platformă pentru incorporarea altor sisteme, alături de cele de climatizare.


Din punct de vedere al cercetarii in domeniu, grinzile de racire reprezinta un subiect de maxim interes, fiind astfel publicate numeroase articole in literatura de specialitate.

In cadrul acestui proiect de cercetare vom prezenta un rezumat pentru cateva dintre acestea, urmand ca aceste lucrari sa fie ulterior analizate.

„Efectul plafonului fals aupra capacitatii de răcire a grinzilor de racire pasive” [Building and Environment, Iulie 2009; Jan Fredriksson, Mats Sandberg].

Grinzile de racire pasive sunt adesea utilizate pentru a realiza răcirea sau răcirea suplimentara atunci când sistemul de ventilaţie nu poate face faţă întreagii sarcini de răcire. Unul din avantajele acestei solutii de răcire pasivă este acela că aceasta solutie de răcire este una silenţioasa. Adesea, grinzile de răcire sunt instalate deasupra unui tavan fals şi, prin urmare camera este împărţită în două compartimente. Aerul cald trebuie sa ajunga în compartimentul de sus pentru a substitui fluxul de aer rece generat de grinda de racire. Prin urmare, sunt practicate deschideri în tavanul fals în acest scop. Micile deschideri practicate in tavanul fals opun rezistenta in miscarea aerului iar locul de amplasare al acestor deschideri afectează modelul curgerii aerului.

Performantele generale au fost studiate pe o macheta a unui birou real prin schimbarea atat a dimensiunilor acestor deschideri in tavanul fals cat si a pozitionarii acestora.

„Distributia aerului utilizand grinzi de racire in birouri cu o amplasare asimetrica a punctelor de lucru”[Building and Environment, Septembrie 2010; Hannu Koskela, Henna Häggblom, Risto Kosonen, Mika Ruponen].

Modelul de curgere si vitezele medii ale aerului au fost studiate in conditii de laborator, reprezentand un birou la scara reala. Au fost testate trei condiţii de bază: vara, primavara /toamna si iarna. Grinzile de răcire au fost folosite pentru răcirea aerului din incaperi, pentru asigurarea debitului de aer proaspat şi pentru distribuţia aerului în încaperi.

Sursele de căldură au avut o influenţă notabilă asupra modelului de curgere a aerului în incapere provocand modificari ale circulaţiei aerului şi modificand direcţia jeturilor de aer introdus.

Viteza maxima a aerului in zona ocupata a fost mai mare decat cea recomandata.Viteza medie a aerului a fost de asemenea mare in zona pardoselii dar scazuta in zona

capului. Viteza aerului a fost cea mai mare in cazul de vara pentru sarcini de racire mari. Rezultatele indica faptul ca mai ales atunci cand sarcina termica este mare, este dificil să-şi

îndeplinească obiectivele stabilite de standardele existente în practică.

Bibliografie:

1. A. Buonomano, F. Calise, A. Palombo, Simularea dinamica a cladirilor: Analiza sistemelor cu pompa de caldura in bucla de apa pentru climatul European , Applied Energy: Martie 2012; 2. S. Yuan, M. Grabon, Optimizarea consumului de energie a unui sistem cu pompa de caldura in bucla de apa cu turatie variabila, Applied Thermal Engineering: Aprilie 2011; 3. J. Fredriksson, M. Sandberg, Efectul plafonului fals aupra capacitatii de răcire a grinzilor de racire pasive, Building and Environment: Iulie 2009; 4. H. Koskela, H. Häggblom, R. Kosonen, M. Ruponen, Distributia aerului utilizand grinzi de racire in birouri cu o amplasare asimetrica a punctelor de lucru, Building and Environment: Septembrie 2010; 5. Alexander, Darren, P.E. & O’Rourke, Mike, Design Considerations for Active Chilled Beams, ASHRAE Journal Septembrie 2008;

7.1.3. Prezentarea stiintifica si tehnica a propunerii de lucrare de doctorat


Sisteme de climatizare cu pompe de caldura in bucla de apa

Acest sistem de climatizare cu pompe de caldura in bucla de apa se bazeaza in principiu pe transferul de energie intre aerul interior si un circuit inchis de apa (bucla de apa din interiorul cladirii). Pompele preiau din, sau cedeaza spre bucla de apa energia necesara obtinerii temperaturii ambientale dorite.

Interesul major pentru acest sistem il reprezinta recuperarea si transferul energiei termice care se realizeaza astfel:• pompa de caldura care functioneaza in racire va ceda caldura din condensator spre bucla de apa;• invers, pompa de caldura care functioneaza in incalzire va recupera energia termica din bucla de apa;

In acest fel, temperatura din circuitul de apa poate prezenta variatii importante. Aceste variatii trebuie insa mentinute intre anumite limite pentru a fi compatibile cu regimul de functionare a pompelor de caldura. Aici intervine rolul generatoarelor de frig (turn de racire, chiller, etc.) sau a generatoarelor de energie termica (cazane, pompe de caldura apa-apa, etc.).

Sisteme de climatizare cu grinzi de racire

Grinzile de răcire pasive absorb căldura din încăpere şi o transferă mediului de transport, apa. Mai mult de 90% din căldură este transferată prin convecţie. Aerul se răceşte, când trece peste

suprafeţele schimbătorului de căldură, ceea ce face ca densitatea acestuia să crească, şi aerul să coboare. De asemenea, fluxul descendent este amplificat de carcasă (efect de şemineu), ceea ce creşte capacitatea de răcire. Pentru a asigura un flux de aer adecvat prin grinzile de răcire pasive, acestea sunt, de obicei, suspendate liber de plafon. Cu toate acestea, este posibilă şi instalarea încastrată în plafon, cu condiţia să existe deschideri sub formă de fantă în plafon, care să permită un flux de aer adecvat în grindă.

Unitati cu inductie de aer - grinzi de racire active

În cazul unităţilor cu inducţie, procesul de inducţie are loc în interiorul dispozitivului. Acestea sunt concepute astfel încât aerul secundar indus (secundar) trece printr-un schimbător

de căldură. Împreună cu aerul proaspăt, aerul secundar, care a fost încălzit/răcit, este apoi introdus din nou în încăpere. Pentru un acelaşi debit de aer proaspăt, procesul de inducţie oferă o putere termică mai ridicată decât un sistem cu anemostate de aer, care introduce în încăpere aerul condiţionat de o instalaţie centrală.

Pentru a obţine o bună calitate a aerului în interior, în încăpere este introdus aer proaspăt condiţionat central.

Puterea termică a unităţilor cu inducţie de aer este suma dintre puterea termică datorată aerului exterior condiţionat şi puterea termică furnizată de schimbătorul de căldură.

Debitul şi temperatura aerului exterior condiţionat constituie variabile specifice pe baza cărora este calculată puterea termică. Puterea termică a schimbătorului de căldură este determinată atât de temperatura apei în conducta de tur, cât şi de debitul de apă şi de aer.

Pe măsură ce inducţia creşte, debitul total de aer creşte, ceea ce duce la creşterea puterii termice. Pentru o unitate şi un schimbător de căldură cu dimensiuni date, puterea termică depinde de duzele de suflare. Un nivel de inducţie mai ridicat se obţine cu duze cu diferenţă de presiune mai ridicată, deci şi cu un nivel de zgomot mai ridicat.

În multe cazuri, procesul de răcire cu unităţi cu inducţie, are loc prin răcire uscată (sensibilă). Pe de o parte, umiditatea rămâne sub control, datorită climatizării încăperii şi, pe de altă parte,

temperatura apei de răcire este menţinută deasupra punctului de condensare a aerului. Astfel se asigură funcţionarea uscată a unităţilor. Puteri de răcire ridicate pot fi obţinute prin

răcire umedă (latentă). Temperatura apei de răcire se poate afla sub punctul de condensare, ceea ce face ca în schimbătorul de căldură să se formeze condens. Instalarea unui compartiment pentru condens sub schimbătorul de căldură este esenţială în acest caz.

De asemenea, în regiunile cu umiditate ridicată, în procesul de proiectare trebuie să fie luate în considerare numai unităţi cu compartiment pentru condens.

Grinzile de răcire active furnizează în spaţiu aer proaspăt (primar) de la instalaţia centrală de


climatizare, pentru a menţine calitatea aerului în spaţiile interioare şi asigură, în acelaşi timp, funcţiile de răcire şi/sau încălzire, cu ajutorul schimbătoarelor de căldură.

Aerul proaspăt este introdus în camera de mixare prin duze. Aerul secundar trece prin inducţie printr-o grilă de intrare şi apoi intră în camera de mixare prin schimbătoarele de căldură.

Aici este amestecat cu aer proaspăt, amestecul de aer fiind apoi introdus orizontal înspaţiu prin anemostatele cu fantă.

Fluxul de aer orizontal produce în încăpere o distribuţie de fluxuri mixte de aer. Viteza aerului la anemostat este aleasă astfel încât aerul să ajungă în zona ocupată, pentru a menţine calitatea aerului în încăpere fără a crea curenţi de aer. Datorită turbulenţelor şi inducţiei, aerul din încăpere şi aerul introdus se amestecă, ceea ce permite reducerea rapidă a diferenţei între temperatura aerului suflat şi a aerului ambiant şi a vitezei fluxului de aer.

Rolul acestei teze este acela de a realiza o analiza tehnico-functionala si energetica la cel mai înalt nivel ştiinţific, a unor solutii de climatizare moderne cu pompe de caldura in bucla de apa si grinzi de racire.Aceasta analiza va urmari sa stabileasca limitele acestor solutii in diferite conditii climatice si pentru diferite tipuri de destinatii si in ce masura se pot largi aceste limite in conditii de eficienta energetica prin automatizare.

Pentru fiecare sistem vom analiza studiile facute pentru domeniile de aplicare recomadate de producatori si vom studia care sunt posibilitatile de extindere a acestor domenii.

Pentru o analiza cat mai edificatoare aceste sisteme vor fi comparate cu sisteme clasice adaptate la utilizarile respective (ex: mall-uri sisteme numai aer, cladiri de birouri sisteme aer-apa).

Din descrierea tehnica oferita de producatori rezulta ca aceste sisteme de climatizare sunt eficiente dar nu se precizeaza de unde rezulta aceasta eficienta, astfel incat aceste solutii sa fie aplicate si la alte sisteme.

Pentru studiu se vor adopta metode experimentale in situ si modele numerice de comportare dinamica a sistemelor de instalatii.Aceste metode vor permite studii de caz pe tipuri de cladiri in diferite conditii climatice, considerand conditii normale de functionare, utilizand sarcinile tip considerate pentru cladirile respective. De asemenea, pe baza studiilor pe care le vom efectua, ne propunem realizarea unui model de benchmark utilizabil pentru evaluarea energetica profesionala, in sopul determinarii zonelor de maxima eficienta si stabilirea unor scenarii de automatizare care sa permita extinderea acestor zone de maxima eficienta.

Vom analiza doua tipuri de eficienta: extensiva si intensiva.Eficienta extensiva reprezinta cresterea duratelor de folosire cu randament optim.Eficienta intensiva se traduce prin consumuri de energie primara mai mici pentru asigurarea

aceleiasi puteri frigorifice sau termice. Pentru realizarea activitatii de cercetare experimentala a sistemelor de climatizare cu pompe de

caldura in bucla de apa si grinzi de racire si pentru realizarea modelului informatic care se va aplica pe diverse studii de caz vom utiliza urmatoarele instrumente, echipamente si programe software:

- instrumente pentru masurarea si inregistrarea datelor climatice; - aparatura pentru masurarea: debitelor de aer, temperaturilor si rezistentelor termice ale


elementelor de anvelopa ale cladirilor;- senzori de masurare a temperaturii de suprafata;- sistem pentru tararea termocuplelor ;- software TRNSYS pentru simulare sistemelor in regim dinamic;- software pentru prelucrarea si interpretarea datelor de laborator (LabVIEW);

Pe parcursul activitatii de cercetare vom intampina dificultati in realizarea masuratorilor necesare acestei analize energetice a sistemelor de climatizare cu pompe de caldura in bucla de apa si grinzi de racire. De asemenea pentru realizarea modelului informatic este necesara upgradarea programului TRNSYS existent cu versiunea TRNSYS 17, deoarece actualul program nu contine subrutine precum grinda de racire si pompa de caldura in bucla de apa.

7.1.4. Posibilitati de valorificare a rezultatelor şi contributii potentiale ale doctorandului

Rezultatele intermediare şi cele finale ale activitatii de cercetare din cadrul acestei teze de doctorat vor fi valorificate prin rapoarte de activitate intermediare şi finale ce vor fi publicate în reviste de specialitate spre dezbatere, pe site-uri cu legătură directă cu identificarea posibilităţilor de valorificare a spaţiului rural, precum şi oferirea autorităţilor publice locale un instrument pentru analiză şi primirea deciziilor.

7.1.5. Bibliografie generala si alte surse potentiale de informare

Bibliografie:

1. Peter A. Burrough and Rachael A. McDonnel ,,Principles of Geographical Information Systems”

2. Michael Zeiler ,,Modeling our World”3. Peter F. Dale ,,Data for Land Administration the foundation on which all infrastructure is built”4. Neagu Victor, Stanciu Gheorghe ,, România charta europeană a spaţiului rural”5. C. M. Mitran,V. Nicoara, Eficienta utilizarii tehnologiei GIS in elaborarea

strategiilor de dezvoltare regionala. Studiu de caz: Regiunea de dezvoltare Centru, Geographia technica, nr . 1 , 2006

6. Mureşan F., (2010), Managementul imobiliar din sistemul sanitar public al județului Bihor cu metode clasice sau prin Sistemul Informatic Geografic, Studia Universitatis „Vasile Goldiș” Arad, Seria Științe Economice, Partea a-II-a „Vasile Goldiș” University Press: pp.149-154.

7. Petrescu, F. - Sisteme informatice geografice în urbanism şi amenajarea teritoriului, ed. Matrix Rom, 2007

8. Livia Nistor – Teza de doctorat : “ Contribuţii la integrarea cadastrului general şi a registrului bunurilor imobile din Republica Moldova într-un system informatic” , Bucureşti 2007

9. Dragomir, PI / Bazele măsurătorile inginereşti.- Bucureşti: Conspress , 2009 Biblio. ISBN 978-973-100-082-4

10. TURDEANU, L., 1997, Fotogrametrie analitică, Editura Academiei Române, Bucureşti11. Zăvoianu Florea ,,Stereofotogrammetrie”UTCB, 1997


7.1.6. Obiectivele si activitatile de cercetare din cadrul programului (Obiectivele trebuie sa fie cuantificabile si sa se poata evidentia in publicatii sau alte forme de diseminare)

An* Obiective(denumirea obiectivului)

Activitati asociate**

2012

1. Analiza sistemelor cu grinzi de racire ( rezultate publicate in domeniu).

1. Analiza tehnico-functionala a sistemelor cu grinzi de racire (rezultate publicate in domeniu).2. Analiza cercetarilor realizate asupra confortului si eficientei energetice a sistemelor cu grinzi de racire (rezultate publicate in domeniu).3. Redactarea concluziilor referitoare la stadiul cercetarii in domeniu.

2. Analiza sistemelor cu pompe de caldura in bucla de apa ( rezultate publicate in domeniu).

1. Analiza tehnico-functionala a sistemelor cu pompe de caldura in bucla de apa (rezultate publicate in domeniu).2. Analiza cercetarilor realizate asupra confortului si eficientei energetice a sistemelor cu pompe de caldura in bucla de apa (rezultate publicate in domeniu).3. Redactarea concluziilor referitoare la stadiul cercetarii in domeniu.

2013

1. Cercetarea experimentala a sistemelor cu grinzi de racire.

1. Studiul proiectelor existente si stabilirea marimilor ce trebuie masurate si a tehnicilor de masurare.2. Masurarea propriu-zisa a marimilor de interes, achizitia de date si prelucrarea datelor experimentale.

2. Cercetarea experimentala a sistemelor cu pompe de caldura in bucla de apa.

1. Studiul proiectelor existente si stabilirea marimilor ce trebuie masurate si a tehnicilor de masurare.2. Masurarea propriu zisa a marimilor de interes, achizitia de date si prelucrarea datelor experimentale.3. Intocmirea raportului de cercetare cu titlul „Analiza sistemelor cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa ( rezultate publicate in domeniu, analiza unor solutii implementate)”.

2014

1. Simularea sistemelor cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa – studii de caz.

1.Definirea studiilor de caz.2. Realizarea modelului informatic pentru sistemele cu grinzi de racire ce va fi utilizat pentru studiile de caz.3. Realizarea modelului informatic pentru sistemele cu pompe de caldura in bucla de apa ce va fi utilizat pentru studiile de caz.

2. Redactarea tezei de doctorat cu titlul „Analiza energetica pentru solutii de climatizare moderne. Aplicatii la grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa”.

1. Redactare manuscris-varianta 1.2.Sustinerea tezei in cadrul departamentului de Sisteme termo hidraulice si de protectia atmosferei.Implementarea observatiilor in manuscris-varianta 2.3.Sustinerea publica a tezei de doctorat.

* Se completeaza pentru toti anii financiari pentru care s-a solicitat finantarea;** Activitatile de cercetare, corespunzatoare obiectivelor stiintifice, delimiteaza fazele/etapele atingerii obiectivului. Fiecarui obiectiv ii corespund mai multe activitati.


ANEXA 27.2. Prezentarea proiectelor rapoartelor de cercetare stiintifica

(max. 10 pagini)

7.2.1. Denumirea rapoartelor de cercetare1. Analiza sistemelor cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa ( rezultate publicate in domeniu, analiza unor solutii implementate).2. Cercetarea experimentala a sistemelor cu cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa.

3. Simularea sistemelor cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa – studii de caz.

7.2.2. Programarea rapoartelor de cercetare

1. 15 – 20 septembrie 2012

2. 15 – 20 octombrie 2013

3. 15 – 20 februarie 2014

7.2.3. Descrierea rapoartelor de cercetare

1. Primul raport de cercetare va cuprinde o analiză tehnico-functionala si energetica a sistemelor de climatizare moderne cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa. Aceasta analiza va urmari sa stabileasca limitele acestor solutii in diferite conditii climatice si pentru diferite tipuri de destinatii si in ce masura se pot largi aceste limite in conditii de eficienta energetica prin automatizare. Pentru fiecare sistem vom analiza studiile facute pentru domeniile de aplicare recomadate de producatori si vom studia care sunt posibilitatile de extindere a acestor domenii. Raportul de cercetare se va finaliza printr-o redactare a concluziilor referitoare la stadiul cercetarii in domeniu pe plan national si international.

2. Cel de-al doilea raport de cercetare va cuprinde metode experimentale in situ si modele numerice de comportare dinamica a sistemelor de instalatii. Pe baza studiilor pe care le vom efectua, ne propunem realizarea unui model de benchmark utilizabil pentru evaluarea energetica profesionala.

3. În cel de-al treilea raport de cercetare, pe baza acestor metode experimentale in situ si modele numerice de comportare dinamica a sistemelor de instalatii, se va trece la simularea acestor sisteme cu grinzi de racire si pompe de caldura in bucla de apa, pentru diferite studii de caz, in sopul determinarii zonelor de maxima eficienta si stabilirea unor scenarii de automatizare care sa permita extinderea acestor zone de maxima eficienta.


ANEXA 3

9. Activitatea stiintifica a doctorandului

9.1. Premii obtinute la manifestari stiintifice

9.2. Participarea cu lucrari la sesiuni de comunicari stiintifice

9.3. Publicatii

[Se va atasa o copie a articolului considerat cel mai semnificativ in forma electronica (scanat)]

9.4. Participarea in programe de cercetare-dezvoltare nationale si internationale (nume proiect / program /institutia care a finantat/legaturile cu programul prezent)

ANEXA 4

10. Recomandarea conducatorului stiintific de doctorat


Proiect de Cercetare

Documents

Transcript of Proiect de Cercetare