UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA din SIBIUFACULTATEA DE INGINERIE

PROIECT

Proiectarea unei instalatii electrice de incalzire prin pardoseala

Coordonator: Conf.dr.ing. POPESCU LIZETA

STUDENT: STRIMBEANU ANDREI Grupa 341/1

Cuprins

1. Tema de proiectare2. Descrierea principiului de funcionare a instalaiei de nclzire3. Comparea cu alte instalatii de incalzire4. Calcul analitic5. Simulare proiectare asistata6. Descrierea tehnologiei de montaj7. Alegerea echipamentelor8. Schema electrica desfasurata9. Schema topologica 10.Echipamente de forta 11.Randamentul, cos , puterea de calcul 12.Normative protectia muncii 13.Bibliografie

1. Tema de proiectare

Sa se proiecteze o instalatie electrica de incalzire a unei locuinte.Electrotehnologia de incalzire va corespunde standardelor si normativelor europene actuale, va fi moderna (incalzire in pardoseala, panouri radiante, seminee electrice) , cu randament mare, ergonomica, fiabila, sigura in exploatare, cu mentenanta redusa si automatizata.S se proiecteze o instalaie electric de nclzire a unei locuine. Electrotehnologia de nclzire va corespunde standardelor i normativelor europene actuale, va fi modern (nclzire n pardosel, panouri radiante, eminee electrice, etc.), cu randament mare, ergonomic, fiabil, sigur n exploatare, cu mentenan redus i automatizat. Se vor parcurge etapele:1. Descrierea principiului de funcionare a instalaiei de nclzire;2. Prezentarea caracteristicilor tehnice ale instalaiei comparative cu alte metode de nclzire electric;3. Dimensionarea printr-o metod analitic a instalaiei de nclzire pe baza datelor iniiale impuse;4. Proiectarea asistat a instalaiei de nclzire pe baza datelor iniiale impuse;5. Descrierea tehnologiei de montaj, instalare, punere n funciune i mentenan a instalaiei de nclzire electric;6. Alegerea echipamentelor i materialelor necesare realizrii instalaiei de nclzire (minim 3 variante);7. Realizarea Schemei Electrice Desfurate de alimentare cu energie electric a instalaiei casnice climatizate;8. Realizarea schemei topologice a instalaiei electrice de nclzire;9. Alegerea echipamentelor de for (contactoare, sigurane fuzibile, descrctoare, alte protecii) i de comand / automatizarea (traductoare, regulatoare, PLC-uri, etc.) necesare instalaiei de nclzire; 10. Descrierea tehnologiei de montaj, verificare i punere n funciune a instalaiei de nclzire;11. Estimarea randamentului i a parametrilor energetici ai instalaiei de nclzire;12. Norme de protecia muncii n exploatarea i mentenana instalaiei de nclzire;Pentru fiecare echipament / material al instalaiei se va preciza metoda (criteriile) de alegere pentru minim 3 variante (de la 3 productori diferii), i se vor prezenta comparativ caracteristicile lor tehnice.Pentru generarea datelor iniiale de proiectare am notat cu n1 numrul semigrupei iar n2 numrul de ordine n semigrup.Electrotehnologia de incalzire va corespunde standardelor si normativelor europene actuale, va fi moderna (incalzire in pardoseala, panouri radiante, seminee electrice) , cu randament mare, ergonomica, fiabila, sigura in exploatare, cu mentenanta redusa si automatizata.Am optat pentru o camera de l1=3,7 m , l2=4,3 m si h=2,5m, cu izolatie exterioara de 100 mm, izolatie interioara de 15 mm, tipul geamului termopan si pardoseala din parchet triplu stratificatt, iar camera se afla la mansarda unei case.

2. Descrierea principiului de funcionare a instalaiei de nclzire.

Sistemul deincalzire in pardosealaeste un sistem relativ nou aparut in Romania. In comparatie cu alte sisteme clasice de incalzire (sobe, centrale, godine,panouri solare, etc.), sistemele electrice de incalzire prin pardoseala, reprezinta cea mai fiabila si eficienta metoda de incalzire a unei locuinte.Este un sistem de incalzire eficient, economic si usor de instalat.Produsele sunt disponibile in dimensiuni si puteri de iesire diferite, pentru a putea fi adaptate oricarei incaperi.Functionarea se bazeaza pe principiul clasic al degajarii controlate de caldura la trecerea curentului electric prin rezistenta cablului. Acesta este protejat printr-o manta metalica conectata la impamantare, si un invelis foarte rezistent din PVC sau silicon, si este atestat de forurile competente europene. In cazul unei intreruperi cauzate accidental (o gaura "cu ghinion" in pardoseala), exista un kit de reparatie, inlocuindu-se doar cativa centimetrii din cablu in zona afectata. Sistemul se alimenteaza cu 220V sau 380V din tabloul electric, si este controlat de un termostat electronic. Termostatul realizeaza un echilibru optim intre temperatura pardoselii si cea ambienta, reducand consumul de energie prin optimizarea timpilor de functionare a incalzirii si programarea diferentiata zi/noapte pentru fiecare zi a saptamanii

Avantajele acestor sisteme:-distribuierea uniforma o caldurii; -costuri de intretine reduse;-confort termic deosebit;-reducerea costurilor la caldura;-se poate instala sub majoritate subpardoselilor.

Dupa ce senzorul ambiemtal sesizeaza o temperatura sub valoarea setata, termostatul porneste sistemul de incalzire electrica in pardoseala.Radiatia de caldura de la un sistem, asigura variatii micide temperatura (2025C).Cablurile cu autoreglare, isi reduc automat capacitatea de incalzire in momentul in care detecteaza o alta sursa de caldura.

3. Compararea cu alte instalatii de incalzireA. Panou radiant electric HEAT-X 4.4 1100W

Cedarea de caldura a elementelor de incalzit se realizeaza prin radiatie termica in infrarosu.Miezul revolutionar heat-x este o rezistenta termica nemetalica. Acesta produce incalzirea , cu un randament ridicat fara electrosmog.Undele termice realizate transmit energia termica direct (imediat) si fara pierderi detransportcatre toate corpurile solide din zona de radiatie.Temperatura optima a spatiului se obtine prin temperatura de suprafata a materialelor inconjuratoare si a obiectelor din incapere.HEAT -X incalzestecorpurile solide dinzonade radiatie, implicit peretii si zidurile inconjuratoare.Temperatura de suprafataa corpurilor de constructie este in acest caz mai mare decit temperatura camerei.,Prin aceasta se impiedicaformarea apei de condens si astfel se distrug ciupercile de mucegai - zidaria umeda se poate usca

Avantaje:-Nu necesita avize, aprobari sau revizii-Nu necesita costuri de intretinere-Costuri de incalzire cu 50% mai mici-Fara pierderi de caldura (conducta /cos de fum)-Elimina umiditatea din aer si igrasia din pereti, nu produce praf-Caldura este distribuita uniform-Usor de montat, nu ocupa spatiu-Posibilitatea de a gestiona consumul de energie-Posibilitatea de a fi mutate cu foarte mare usurinta in alta locatie

B. VAILLANT incalzire prin centrala electrica Este o microcentrala electrica, murala folosita pentru incalzirea centrala care utilizeaza apa ca si agent de incalzire.Sectiunea transversala a conductorului plin este de 1.5 mmp. Debitul nominal la un delta T de 10 K este de 516 l/h.Microcentrala poate fi conectata la reteaua de alimentare cu energie electrica si monofazat.

In cazul alimentarii monofazate vom avea urmatoarele:

ALIMENTARE ELECTRICA [V/Hz]: 230/50CURENT NOMINAL FUZIBIL [A]: 32SECTIUNE MAXIMA CONDUCTORI [MMP]: 3 X 6

Caracteristici:- doua rezistenteelectricede 3 kW fiecare- 6 trepte de putere- ventil de aerisire- schimbator de caldura- senzor de presiune- racord pentru manometru- supapa de siguranta- legarea la pamant a carcasei si a returului- pompa- aerisitor automat-contactor- senzor de temperatura ntc- limitator termic de siguranta- vas de expansiune de 7 litri- panou de comandaInterfata panoului de comanda contine:-led BARce semnalizeaza faptul ca pe display este afisata presiunea in instalatia de incalzire-ledregim incalzire ce semnalizeaza starea regimului de incalzire fie el activ, fie dispune de o defectiune- led KW ce semnalizeaza afisarea puterii sau faptulcase poate seta puterea- led apacaldace afiseaza temperatura apei calde menajere daca centrala este conectata la unboiler- led incalzire ce semnalizeaza faptul ca pe display este afisata temperatura de incalzire pe tur sau faptul ca temperatura poate fi setata- tasta OK pentru confirmare- comutator rotativ pentru afisarea sau setarea parametrilor- tasta MODE folosita pentru selectia setarii unui paramateru, ca de exemplu setarea temperaturii de incalzire pe tur, setarea puterii, setarea curbei de incalzire, a decalajului curbei de incalzire etc. Specificatii tehnice:

C. Semineu electricIn ultima perioada, semineele electrice reprezinta un element esential al decorarii locuintei. Fiecasunt utilizate ca seminee electrice de apartament intr-un spatiu existent sau intr-o locuinta in constructie aceste modele reprezinta o solutie fiabila si la indemana.Datorita inovatiilor tehnologice efectul de flacara al acestora este foarte asemanator cu cel produs de semineele clasice pe lemne.Semineele electrice 3D din colectia XMOB sunt alcatuite dinmantasemineu si focar electric de semineu.Puteti opta pentru modele cu manta din mdf sau din lemn masiv de brad si de stejar. Sau puteti alege un focar din categoria "Focare seminee electrice" si care se poate incorpora foarte rapid in rigips sau zidi intr-un perete.Toate modelele de la XMOBpotfi prevazute cu telecomanda si cu instalatie de sonorizare ce imita sunetul bustenilor trosnind in foc.

Avantaje:1. Design deosebit efect de flacara 3D impecabil realizatFolosesc efectul inovator de flacara 3D.2.Suntideale ca sursa suplimentara de calduraFolosind aeroterma din dotare semineele electrice aduc un aport binevenit de caldura in perioadele mai reci. In plus te poti bucura de magia focului si vara fara ca semineul electric sa produca caldura3.Prietenos cu mediu si cei dragiSemineul electric este un produs ecologic si sigur. In plus orice semineu electric se poate porni printr-o simpla apasare de buton4. Economice si eficiente in functionareSemineele electrice au " ZERO" costuri de instalare si intretinere. Pentru a produce efectul de flacara 3D semineele electrice consuma aproximativ cat un bec.5. Usor de amplasat si de mutat daca doriti sa redecoratiTrebuie doar sa il conectati la o priza si va puteti bucura instantaneu de efectul de flacara al semineului6. Varietate mare de culori, finisaje impecabile7. Utilizare 4 anotimpuri din 4Datorita faptului ca flacara semineelor electrice este de tip optic si ramane rece cu ajutorul acestui semineu va puteti bucura de magia flacarii inclusiv in sezonul cald8. Confortabil si usor de folositOrice semineu electric poate fi dotat cu sistem de sonorizare pentru o ambianta deosebita si cu telecomanda pentru a avea acces facil la functiile de baza

4. Calcul analitic

a) Calculul pierderilor de caldura : Depind de: Dimensiunile camerei l1=3+0,1m Pierderi prin transmisie 1064 W = 1.064kw Pierderi prin ventilatie W = 0.6kW Numarul de schimburi orare N=0,5 [1/h]volumul total de aer [m3]-Suprafata peretilor exterior : 2,5 => S1=37 m2-Suprafata vitrata : S2=2,5 +0,5m2 -Diferenta de temperatura : =34o1. Caldura pierduta prin peretii exterior : 2.Caldura pierduta prin fereastra: 3.Caldura pierduta prin podea:4.Caldura pierduta prin tavan: 5.Caldura totala pierduta prin transmisivitate: 1064 W Total pierderi de caldura : = 1,664kWb) Alegerea produsului -Tipul de incalzire: total-Tip de podea: parchet laminat.Alegerea covorasului incalzitor: -Pierderi estimate de caldura: Pc= -latime : 1 m-lungimi disponibile: 15.36 m;

5.Proiectare asistataProiectare asistata cu programul WinWatt/ROa) Alegerea materialului din care este realizata zidaria

Am ales optiunea B30/zidarie din caramida si am deschis fereastra care ne arata continutul de umiditate la o umiditate relativa a aerului

b) Date generale despre cladire

c) Aportul de caldura, vom avea graficul aporturilor de caldura a incaperii pe ore de functionare introducand fluxurile interioare de caldura

d) Date generale despre camera

e) Pierderi de caldura pe camera

f) Aportul de caldura pe camera

g) Proiectare izoterme 2D

h) Diferenta de temperatura

6. Descrierea tehnologiei de montaj

Rezistenta covoarelor incalzitoare

`

7. Alegerea echipamentelor1. Covoras electricA. Covor electric Eljet

CodNumeDimensiunecovorLatimemmGrosime mmTensiune de functionareRandament WAmperaj A

00267986Ejet 2MP25032303001,3

B. Covor Delphi Electric Nume: MST Putere instalata: 300W/mp Alimentare: 230 V Latime: 1m Model: 23MST300/15-1 Suprafata: 15mpC. Covor electric Danfoss 1,5 mp

Detalii tehnice :Set cablu monofilar tip EFST-150Alimentare 230 VSuprafata 1,5 mpPutere instalat 150 W/mp,Grosime 2,5 mm,Temperatur maxim 120 C, certificat IEC 60335-2-96 / SEMKO

A. TERMOSTAT "ECTEMP 550" PT. INCALZIRE IN PARDOSEALA CU PROGRAMARE

Specificatii tehniceCULOAREALBA

GRAD DE PROTECTIEIP 30

TIP550

TEMPERATURA MINIMA DE REGLARE [C]5

TEMPERATURA MAXIMA DE REGLARE [C]35

LUNGIME [MM]85

PRODUCATORDANFOSS

INTERVAL DE COMUTARE [C]0.2-0.4

MODELECTEMP

ALIMENTARE ELECTRICA [V/Hz]230/50

INALTIME [MM]85

LATIME [mm]55

MASA [kg]0.11

Termostat de ambient utilizat in instalatiile de incalzire.Termostatul are ecran LCD, butoane de selectare temperatura sus-jos si buton iluminat/activare protectie antiinghet. Pe ecran este afisata temperatura, functia selectata (protectie antiinghet) si semnalizarea bateriilor consumate. Intervalul de masura a temperaturii este de 5-35 grd C, umiditatea maxima admisa 90% si este alimentat cu doua baterii tip AA.

B. -TERMOSTAT DIGITAL, LCD ILUMINAT, RT300, CU BATERII

Specificatii tehniceTEMPERATURA MINIMA DE LUCRU [C]0

TIP300

TEMPERATURA MINIMA DE REGLARE [C]5

TEMPERATURA MAXIMA DE REGLARE [C]35

PRODUCATORSALUS

INTERVAL DE COMUTARE [C]0.5

TEMPERATURA MAXIMA DE LUCRU [C]50

MODELRT

C. CRONO- TERMOSTAT, LCD, 091FL, 2TEMPERATURI / 9PROGRAME, CU BATERII

Cronotermostat programabil de ambient utilizat in instalatiile de incalzire/climatizare. Cronotermostatul are butoane ascunse sub o usita glisanta. Este de culoare alba cu doar doua butoane si un ecran LCD la vedere.Intervalul de masurare a temperaturii la cronotermostat este de 0-34.4 grd C, este alimentat cu doua baterii tip AA si umiditatea admisa intre 10-90%.Specificatii tehniceCURENT DE FUNCTIONARE [A]3

TEMPERATURA MINIMA DE LUCRU [C]0

TIPFL

TEMPERATURA MINIMA DE REGLARE [C]5

TEMPERATURA MAXIMA DE REGLARE [C]30

LUNGIME [MM]154

PRODUCATORSALUS

INTERVAL DE COMUTARE [C]0.5

TEMPERATURA MAXIMA DE LUCRU [C]40

MODEL091

INALTIME [MM]80

LATIME [mm]30

8. Schema electrica desfasurata

BPMP- Bloc cu Msura si Protecie MonofazatP-termostatR1-rezistenta covorasR2-rezistenta covorasH1-corp iluminatH2-corp iluminatK1-intrerupator dubluS1-priza cu protectie diferentialaS2- priza cu protectie diferentiala.

9. Schema topologica

-- doza centralizatoare

-Tablou electric

10. Echipamente de forta

A. Disjunctoare FirmaLegrandElmarkElektrix

(A)101010

(V)100010001000

(V)230230230

TipDX-MAC43N-16AC61N-20A

(A)636363

Grad protectieIP20IP20IP20

Clasa de utilizareAAA

Temperatura-20...+70-5...+40-5...+40

Capacitatea de rupere(KA)44,56

B. Intrerupatoare

1. Kaptica intrerupator dublu 10A alb 782102Intrerupator dubluCurent nominal 10ATensiune nominala 250V Suport metalic, fixare cu gheare sau suruburi

2. Intrerupator dublu PT TONYCaracteristici Tip: 8080Tensiune alimentare: 230VFrecventa: 50HzCurent nominal: 10/16AGrad de protectie: IP40Lungime (L, mm): 64Latime (l, mm): 75Inaltime (H, mm): 46Greutate (gr): 90Volum (cm3): 280Cod EAN: 5948668008080

3. Esperia intrerupator clapa dublu negru 300.800 NTensiune alimentare: 230VFrecventa: 50HzCurent nominal: 16AGrad de protectie: IP45

C. Prize

1. Priza cu protectie diferentiala SM-RCD-4 StrohmCod produs: SM-RCD-4Producator: StrohmPriza cu protectie diferentiala pt. exterior IP44Tensiune alimentare 230V.Sarcina 16A.Sarcina max consumator 3500W.Curent diferential 30mA.Timp de intrerupere 30mS.Pritectie IP44.

2. Priz CP cu protectie diferential IP39Date tehniceTensiune de alimentare: 230 V AC; 50 HzCurent nominal: 16 ASarcin nominal: 3680 WPrag de curent rezidual: 30 mATimp de declansare: < 30 ms

3. Anya - priz electric dubl cu legare la pmnt lateral - 16 A, albCod produs: AnyaProducator: Schneider ElectricPriza cu protectie diferentiala pt. exterior IP20Tensiune alimentare 230V.Sarcina 16A.Sarcina max consumator 3500W.Greutate 0,104 kgPritectie IP20.

11.Randamentul , cos , puterea de calcul P1 =4.5 W = P=1.04

0.96Cos

12. Normative protectia muncii

Principalele standard si normative ce trebuie respectate la proiectarea si realizarea instalatiilor de climatizare sunt : I 13/1-02 Normativ privind exploatarea instalatiilor de incalzire central. NP 029-02 Normativ de proiectare, executie si exploatare pentru retele termice cu conducte preizolate. I 5/2-98 Normativ privind exploatarea instalatiilor de ventilare si climatizare. GP 051-00 Ghid de proiectare, executie si exploatare a centralelor termice mici. GP 060/2000 Ghid pentru proiectarea instalatiilor de incalzire perimetrala la cladiri. Legea 10/1995 privind calitatea in constructii. P118-99 Normativ de siguranta la foc a constructiilor STS 4369 Instalatii de incalzire, ventilare si conditionare a aerului. Terminologie. SR ISO 7730- Ambiane termice moderate. Determinarea indicilor PMV si PPD si specificarea conditiilor de confort termic. ANRE 101/06/06/00- Codul tehnic al retelelor electrice de distributie.

Protectia muncii. Art. 127.- La proiectarea unei instalatii, utilaj, echipament, proiectantul este obligat sa dea aceeasi importanta asigurarii conditiilor de securitate ca si in cazul parametrilor tehnici si economici. Solutia tehnica adoptata va fi cea care prezinta deplina securitate a muncii.Art. 128.- La proiectarea instalatiilor, utilajelor si echipamentelor, proiectantul este obligat sa cunoasca si sa-si insuseasca in totalitate procesul tehnologic folosit pentru a putea elimina prin solutiile adoptate orice risc de accidentare sau imbolnavire profesionala.Art. 129.- Fiecare instalatie, utilaj si echipament, in parte si in ansamblu, vor fi prevazute prin proiect cu toate dispozitivele de protectie necesare, care sa asigure functionarea lor in conditii de securitate optima.Art. 130.- (1)Instalatiile vor fi astfel proiectate si realizate incat in timpul functionarii sa nu degaje substante inflamabile, explozive sau toxice, caustice, corozive, praf, radiatii calorice, umiditate, peste limitele admise.(2) In acelasi timp se vor adopta solutiile optime privind mentinerea etansarii acestora in exploatare, in vederea asigurarii conditiilor normale de microclimat.

Bibliografie1. Popescu L. Echipamente Electrice , Vol. 1,2, ed. ULBS, 20141. Popescu L. Instalatii si echipamente electrice Vol, 1,2, ed. Alma Mater, 20031. Popescu L., Tehnologia echipamentelor electrice, Ed. ULBS, 20141. Popescu L.Electrotehnologii , Vol.1,2, ed. ULBS, 2014 6. Falota H. , Electrotehnologii de baza , Ed. Univ. din Sibiu, 2002 7. www.julienstile.ro 8. www.totalheat.ro 9. www.incalzire.danfoss.com10. http://www.romstal.ro/incalzire-in-pardoseala-c396511. http://www.romstal.ro/incalzire-in-pardoseala-c3965