curs managementul energiei
DESCRIPTION
Curs Managementul EnergieiTRANSCRIPT
1
Managementul energiei
Partea Termoenergetică
2
Cuprins.
1. NOTIUNI GENERALE PRIVIND CONSEVAREA SI MANAGEMENTUL ENERGIEI. .................................. 4
2. CRITERII ŞI INDICATORI DE APRECIERE A EFICIENŢEI MĂSURILOR DE CONSERVARE A
ENERGIEI............................................................................................................................................................................... 6
2.1. INTENSITATEA ENERGETICĂ A PROCESELOR. .................................................................................................... 6
2.2. CRITERII DE EFICIENŢĂ ENERGETICĂ ÎN VALORI ABSOLUTE ŞI RELATIVE. ......................................................... 8
2.2.1. Criteriul eficienţei energetice absolute sau criteriul consumului efectiv de combustibil ............................ 8
2.2.2. Criteriul consumului total de combustibil ................................................................................................... 9
2.2.3. Criteriul consumului cumulat de energie primară. ................................................................................... 10
2.2.4. Criteriul randamentului energetic. ............................................................................................................ 10
2.2.5. Criteriul consumului specific de energie. .................................................................................................. 11
2.3. CRITERII DE EFICIENŢĂ ECONOMICĂ. TEHNICA ACTUALIZĂRII BANILOR. CRITERII DE ANALIZĂ. .................... 12
2.3.1. Generalităţi. .............................................................................................................................................. 12
2.3.2. Fluxul de cheltuieli şi venituri ................................................................................................................... 13
2.3.3. Creşterea în timp a valorii banilor. Actualizarea. .................................................................................... 16
2.3.4. Criterii şi indicatori de analiză economică pentru evaluarea proiectelor de investiţii. ............................ 18
3. AUDITUL ŞI BILANŢUL ENERGETIC – CĂI DE IDENTIFICARE A MĂSURILOR DE CREŞTERE A
EFICIENŢEI ENERGETICE. ............................................................................................................................................. 34
3.1. AUDITUL ENERGETIC. ..................................................................................................................................... 34
3.2. BILANŢUL ENERGETIC..................................................................................................................................... 38
4. MANAGEMENTUL ENERGIEI IN CLĂDIRI. ANVELOPAREA OPTIMĂ A CLĂDIRILOR.
TEHNOLOGII ŞI ECHIPAMENTE EFICIENTE ENERGETIC UTILIZATE ÎN CLĂDIRI. ................................... 42
4.1. IMPORTANŢA INGINERIEI MICROCLIMATULUI INTERIOR. ................................................................................. 42
4.2. METODE DE REDUCERE A CONSUMULUI DE CĂLDURĂ PENTRU ÎNCĂLZIRE. ..................................................... 42
4.2.1. Analiza psibilităţilor de reducere a necesarului de căldură pentru încălzirea incintelor. ........................ 42
4.2.2. Strategia izolării termice suplimentare. .................................................................................................... 45
4.3. TEHNOLOGII ŞI ECHIPAMENTE EFICIENTE ENERGETIC UTILIZATE ÎN CLĂDIRI. ................................................. 51
5. MANAGEMENTUL ENERGIEI IN INDUSTRIE. ................................................................................................. 53
5.1. ALEGEREA FORMEI OPTIME DE ENERGIE CONSUMATE IN PROCESELE TEHNOLOGICE CONSUMATOARE DE
CALDURA SI DE LUCRU MECHANIC ................................................................................................................................ 53
5.1.1. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de căldură. ........................................... 54
5.1.2. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de lucru mecanic. ................................. 57
5.2. ALEGEREA NATURII SI PARAMETRILOR AGENTILOR TERMICI DE TRANSPORT. ................................................. 62
5.2.1. Generalităţi ............................................................................................................................................... 62
5.2.2. Comparaţie între apă şi abur ca agenţi termici. ....................................................................................... 63
5.3. OPTIMIZAREA INCARCĂRII ECHIPAMENTELOR. ............................................................................................... 65
5.4. RECUPERAREA RESURSELOR ENERGETICE SECUNDARE. .................................................................................. 68
5.4.1. Definiţie, clasificare, limitări în recuperare, direcţii de recuperare......................................................... 68
3
5.4.2. Eficienţa utilizării resurselor energetice secundare industriale ............................................................... 72
4
1. Notiuni generale privind consevarea si managementul energiei.
O producţie eficientă presupune valorificarea cu maximă eficienţă a tuturor categoriilor de
resurse (materiale, umane, financiare, etc). Dintre categoriile de resurse enumerate anterior,
resursele materiale, în categoria cărora o parte importantă o constituie resursele energetice, sunt
epuizabile şi scumpe, argumente suplimentare în favoarea utilizării lor cu maximum de randament.
Utilizarea energiei are practic o istorie la fel de veche ca şi istoria umană. In decursul
timpului, sursele de energie folosite s-au modificat şi diversificat, cantităţile consumate crescând
continuu, mai ales odată cu revoluţia industrială (sfârşitul secolului XVIII, începutul secolului
XIX). Cu toate aceasta problema utilizării eficiente a energiei este relativ recentă.
În anii ’70, ţările cu o rată de dezvoltare economică ridicată au început să fie tot mai
dependente de sursele neregenerabile de energie, majoritatea acestora fiind aflată pe teritoriile altor
state.
Prima criză energetică (1973) a pus în evidenţă următoarele:
performanţele energetice ale tehnologiilor şi instalaţiilor în funcţiune la acea dată erau
reduse. Păstrarea acelor performanţe, în condiţiile dezvoltării economice prognozate ar fi
condus la o dublare a consumului de resurse energetice neregenerabile le fiecare 10 ani,
respectiv la o epuizare accelerată a rezervelor cunoscute la acea dată;
consumul ridicat de resurse emnergetice neregenerabile avea efecte negative asupra
mediului înconjurător (smogul din marile aglomerări urbane – anii ’70, ploile acide anii –
’90, schimbările climatice – în prezent). Limitarea acestor efecte negative impunea
reducerea apelului la sursele neregenerabile de energie.
Noţiunea de “eficienţă energetică” are două înţelesuri:
un sens restrâns, mai vechi, de natură termodinamică, desemnând performanţele energetice
ale echipamentelor şi instalaţiilor. De altfel, în unele limbi noţiunea de eficienţă energetică
este sinomimă noţiunii de randament energetic.
un sens larg, desemnând o serie de acţiuni având drept scop reducerea consumului de
energie, respectiv reducerea facturii energetice (a costurilor cu energia) pentru obţinerea
unui produs sau serviciu, fără a afecta caliatatea acestora.
Se observă că cele două sensuri nu se exclud, sensul larg incluzând sau implicând în
principiu şi sensul restâns.
Managementul energiei este un proces complex de elaborare a deciziilor în scopul final de
maximizarea eficienţei energetice, presupune aplicarea sistematică a unor tehnici şi a unor
proceduri dezvoltate şi perfecţionate pe parcursul ultimilor douăzeci de ani. Într-o primă etapă,
acţiunea este condusă de către auditorul extern. În etapa ulterioară, responsabilul cu energia sau
5
managerul energetic la nivelul perimetrului analizat preia iniţiativa şi dirijează acţiunile având ca
obiectiv economisirea energiei.
Managerul Energetic este persoana calificată care asigură managementul energetic în
cadrul unei ierarhii funcţionale din cadrul societăţilor comerciale consumatoare de energie, la
nivelul unui grup de consumatori de energie sau la nivelul unei entităţi administrativ-teritoriale
(comună, oraş etc.).
Pe lângă obiectivele principale ale aplicãrii unui program de management energetic
respectiv creşterea eficienţei energetice şi reducerea consumurilor de energie, în scopul reducerii
costurilor, acesta are şi o serie de obiective secundare ca:
• realizarea unei bune comunicãri între compartimente, pe problemele energetice specifice
şi responsabilizarea acestora asupra gospodãririi energiei;
• dezvoltarea şi utilizarea permanentã a unui sistem de monitorizare, de raportare a
consumurilor energetice şi dezvoltarea unor strategii specifice de optimizare a acestora;
• găsirea celor mai bune căi de a spori economiile băneşti rezultate din investiţiile în
eficientizarea energetică a proceselor specifice de producţie, prin aplicarea celor mai performante
soluţii cunoscute la nivel mondial;
• dezvoltarea interesului tuturor angajaţilor în utilizarea eficientã a energiei şi educarea lor
prin programe specifice de reducere a pierderilor de energie;
• asigurarea siguranţei în alimentare a instalaţiilor energetice.
Managerul energetic trebuie să cunoască:
• Energetică generală: politici energetice, resurse energetice, indicatorii energetici şi
economici specifici în energetică;
• Energetică practică: tehnologii de producere, consum şi recuperare a energiei;
• Management: identificare obiective, stabilire ţinte, planificare, organizare resurse,
comunicare, motivare, analize de eficienţă economică etc.
• Legislaţie în domeniu şi legislaţie conexă.
6
2. Criterii şi indicatori de apreciere a eficienţei măsurilor de
conservare a energiei.
2.1. Intensitatea energetică a proceselor.
În contextul energetic naţional, dezvoltarea durabilă înseamnă asigurarea necesarului de
energie, dar nu prin creşterea utilizării acesteia (cu excepţia energiei regenerabile), ci prin creşterea
eficienţei energetice, modernizarea tehnologiilor şi restructurarea economiei.
Intensitatea energetică este definită ca raportul între consumul de energie (exprimat în
unităţi fizice) şi produsul intern brut:
∑
(2.1.)
unde Wi reprezintă consumul de energie (primară, finală) de tip "i", iar PIB – produsul intern brut.
Pentru a fi posibilă însumarea consumurilor de energie indiferent de tip este necesară
exprimarea lor în aceleaşi unităţi de măsură, respectiv în unităţi de energie. Deoarece unitatea de
energie din SI – J (Joule) şi multipli săi au valori foatre mici, se obişnuieşte exprimarea
consumurilor de energie în tep (tone echivalent petrol, 1 tep = 41,85 GJ =11,63 MWh).
Numitorul exprimat valoric permite calculul acestui indicator la nivel macroeconomic
(naţional), cât şi la nivel microeconomic (sectoare şi ramuri economice, întreprinderi) cu o varietate
mare de produse.
Relaţia 2.1. mai poate fi scrisă şi sub forma:
∑ ∑
∑
(2.2.)
în care Wj,i reprezintă consumul de energie (primară, finală) de tip "i" al sectorului economic "j", iar
PIBj – produsul intern brut al aceluiaşi sector economic.
Înmulţind şi împărţind fiecare termen "j" cu PIBj corespunzător se obţine:
∑
∑
∑
∑
∑
(2.3.)
unde ∑
este intensitatea energetică a sectorului economic "j".
Rezultă deci că intensitatea energetică la nivelul economiei este o medie ponderată a
intensităţilor energetice la nivel de sectoare economice.
Pentru o comparaţie corectă a intensităţilor energetice din diferite ţări şi o analiză
deasemenea corectă a evoluţiei lor în timp trebuie îndeplinite următoarele condiţii:
7
- exprimarea PIB în aceleaşi unităţi, indiferent de ţară, respectiv în mii€, chiar dacă în mod
curent, pentru România, PIB se exprimă în miiRON;
- pentru a ţine cont de inflaţie, PIB – ul trebuie exprimat în monedă constantă (însoţit de anul
de referinţă);
- puterea de cumpărare a € este diferită de la ţară la ţară, ca urmare PIB trebuie corectat în
funcţie de acest aspect, respectiv trebuie exprimat în mii€ppc (mii€ la paritatea puterii de
cumpărare).
In tabelul 2.1. este prezentată evoluţia intensităţii energetice pentru România, pentru media
celor 27 ţări din Uniunea Europeană, respectiv pentru media celor 16 ţări din zona Euro Uniunea
Europeană. Valorile sunt calculate în tep/1000 EURO 2000.
Tabelul 2.1.
Evoluţia intensităţii energetice din România şi din ţările Uniunii Europeane în
perioada 2000 – 2010
Anul 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
România 0,9060 0,8592 0,8577 0,8474 0,7667 0,7330 0,7048 0,6591 0,6128 0,5782 0,5890
UE 27 0,1873 0,1878 0,1850 0,1868 0,1844 0,1813 0,1757 0,1691 0,1676 0,1657 0,1680
UE 16 (zona Euro) 0,1766 0,1776 0,1758 0,1787 0,1774 0,1748 0,1691 0,1635 0,1623 0,1607 0,1626
Sursa: http://epp.eurostat.ec.europa.eu.
Analiza datelor din tabelul 2.1. arată că intensitatea energetică din România este mult mai
mare decât a ţărilor din UE, lucru datorat atât nivelului tehnologic redus al economiei şi în special al
industriei româneşti, cât şi structurii macroeconomice (pondere ridicată a industriei şi în cadrul
acesteia ponderi ridicate ale ramurilor industriale energointensive –metalurgie, materiale de
construcţii, chimie).
Fig 2.1. Repartiţia consumului de energie pe Fig 2.2. Repartiţia consumului de energie pe
diversele sectoare ale economiei în anul 2007 [1.3.] diversele ramuri industriale în anul 2007 [1.3.]
8
2.2. Criterii de eficienţă energetică în valori absolute şi relative.
2.2.1. Criteriul eficienţei energetice absolute sau criteriul consumului efectiv de
combustibil
Indicatorul de performanţă fizic care caracterizează cel mai bine eficienţa energetică a unui
proces transformare sau de consum final de energie este consumul efectiv de energie absolut. Forma
analitică a acestui criteriu depinde de condiţiile de disponibilitate impuse resursei energetice care
alimentează procesul considerat. Apar două cazuri distincte şi anume: nu există limitări cantitative
ale resursei energetice şi respective există limitări.
Fie "n" soluţii tehnice posibile de realizare a procesului respectiv, caracterizate prin
consumurile de resursă energetică Wi (i=1….n) şi prin efectele utile, de acelaşi tip, Ui (i=1….n).
Efectele utile pot fi energii (cazul proceselor de transformare) sau producţii materiale (cazul
proceselor de consum final).
În cazul în care nu există limitări cantitative ale resursei energetice (practic cazul resurselor
energetice clasice), soluţia tehnică de realizare a procesului cea mai eficientă energetic este soluţia
care îndeplineşte simultan condiţiile:
* + (2.4.)
cu
(2.5.)
În cazul al doilea, în care există limitări cantitative ale resursei energetice (practic cazul
resurselor energetice secundare şi unor resurse regenerabile), soluţia tehnică de realizare a
procesului cea mai eficientă energetic este soluţia care îndeplineşte simultan condiţiile:
(2.6.)
cu
* + (2.7.)
Avantajul criteriului eficienţei energetice absolute îl constituie faptul că operează cu valori
care pot fi folosite ca atare atât în calculele de eficienţă energetică cât şi în estimarea efectelor
asupra mediului.
Utilizarea acestui criteriu are şi dezavantaje care îi limitează domeniul de aplicare şi
anume:
poate fi utilizat doar în cazul proceselor cu un singur tip de efect util;
conduce la concluzii corecte numai şi numai dacă procesele comparate sunt echivalente din
punctul de vedere al capacităţilor de producţie sau instalate.
9
2.2.2. Criteriul consumului total de combustibil
Este un criteriu de eficienţă derivat din criteriul anterior şi care poate fi utilizat şi în
compararea proceselor cu mai multe efecte utile.
Fie "n" soluţii tehnice posibile de realizare a procesului respectiv, caracterizate prin
consumurile efective de combustibil (de resursă energetică) Wi (i=1….n) şi prin efectele utile, de
"m" tipuri, Ui,j (i=1….n şi j=1….m). Efectele utile pot fi energii (cazul proceselor de transformare)
sau producţii materiale (cazul proceselor de consum final).
Se defineşte drept consum total de combustibil valoarea:
∑ (2.8.)
unde în afara notaţiilor deja definite s-a mai notat cu Wech,i,j consumul de combustibil de echivalare
a soluţiei "i" după efectul de tip "j".
Soluţia cea mai eficientă energetic este soluţia pentru care consum total de combustibil
are valoarea minimă.
Calculul consumului de combustibil de echivalare Wech,i,j presupune parcurgerea
următoarelor etape:
determinarea efectului util corespunzător soluţiei de realizare a procesului cosiderată ca
soluţie de referinţă pentru echivalarea după efectul util "j":
{ } (2.9.)
determinarea cantităţii de efect util "j" necesar echivalării soluţiei "i" de realizare a
procesului faţă de soluţia de referinţă stabilită anterior:
(2.10.)
determinarea consumului de combustibil de echivalare Wech,i,j:
(2.11.)
în care wech,j este consumul specific de combustibil de echivalare pentru producerea efectului util "j"
într-o sursă de producere fictivă, denumită sursă de echivalare sau de referinţă.
Problema aplicării acestui criteriu o constituie estimarea consumurilor specifice de
combustibil de echivalare wech,j. Există două situaţii practice şi anume:
cazul economiilor reglementate. În această situaţie valorile wech,j sunt stabilite prin acte
normative emise de organisme abilitate;
cazul economiilor dereglementate. În această situaţie valorile wech,j sunt alese arbitar de
specialistul care efectuează calculele (ca valoare medie pe economie, ca valoare marginală
etc.), lucru care introduce o doză de subiectivism care poate afecta corectitudinea analizelor
de eficienţă.
10
Criteriul consumului total de combustibil necesită un volum mare de calcule şi complică
substanţial folosirea calculatorului în analizele de eficienţă datorită etapelor de parcurs pentru
echivalare. Este posibilă o simplificare prin stabilirea drept soluţie de referinţă pentru echivalare a
unei variante alese arbitrar (nu a variantei cu efect util maxim). In această situaţie consumul de
combustibil de echivalare poate să nu aibă sens fizic (poate avea valori negative). Consumul total de
combustibil astfel calculat poate fi folosit doar pentru determinarea soluţiei eficiente energetic, dar
nu poate fi folosit ulterior în calculele de eficienţă economică sau de mediu.
2.2.3. Criteriul consumului cumulat de energie primară.
Consumul cumulat de energie primară, cunoscut şi sub denumirea de energie înglobată sau
de conţinut de energie al unui produs, caracterizează gradul de valorificare a resurselor energetice
pentru un întreg lanţ tehnologic sau pentru un ciclu complect de fabricaţie.
Mărimea sa poate include consumurile de energie primară aferente următoarelor
componente:
- obţinerea resurselor materiale consumate pe parcursul întregului lanţ tehnologic sau
numai pentru o anumită parte a acestuia;
- funcţionarea în condiţii normale a tuturor instalaţiilor şi agregatelor incluse în conturul
stabilit şi care participă la realizarea produsului respectiv ;
- transportul resurselor materiale şi produselor intermediare până la locul de consum;
- echivalentul în energie primară al uzurii mijloacelor fixe care contribuie, direct sau
indirect, la realizarea produsului respectiv.
Calculul consumului cumulat de energie înglobată în unitatea de produs este cu atât mai
complicat cu cât procesul sau lanţul tehnologic este mai extins şi include mai multe etape.
2.2.4. Criteriul randamentului energetic.
Prin definiţie, randamentul energetic este raportul adimensional dintre două mărimi scalare
conservative (putere, energie, lucru mechanic, căldură) şi care măsoară cât dintr-o anumită mărime
Wc a fost folosită util Wu:
(2.12.)
Principalul avantaj al randamentului energetic îl constituie faptul că utilizarea lui nu pune
condiţii cu privire la echivalenţa energetică a echipamentelor/instalaţiilor comparate, putând fi
folosit indiferent de mărimea acestora. Evident, echipamentul/instalaţia având randamentul
energetic cel mai mare este cea mai eficientă energetic.
Dezavantajele randamentului energetic la aprecierea eficienţei energetice sunt:
- în cazul proceselor de consum final, efectul consumat este un flux sau o cantitate de energie, în
timp ce efectul util este prin definiţie de altă natură. Din acest motiv, raportul dintre util şi
consumat nu mai este adimensional, deci nu mai corespunde definiţiei randamentului energetic,
11
respectiv nu are sens. Randamentul energetic este aplicabil numai proceselor de transformare a
formelor de energie;
- există procese în care nu poate fi cuantificat un efect util (cazul încălzirii clădirilor unde
căldura consumată contribuie integral la acoperirea pierderilor), situaţie în care randamentul
energetic nu are sens;
- există procese care au două sau mai multe efecte utile de natură energetică, dar de calităţi
diferite. Teoretic randamentul energetic are sens, dar informaţiile oferite sunt neconcludente. Exemplu: fie o instalaţie de turbine cu gaze care consumă 10 MWt energie primară, producând 3 MWe energie electrică şi 5 MWt căldură şi un
motor cu adere internă care consumă tot 10 MWt energie primară, producând 4 MWe energie electrică şi 4 MWt căldură. Folosind criteriu de
comparţie randamentul energetic, cele două echipamente de cogenerare sunt echivalente din punctual de vedere al eficienţei energetice:
Se observă însă că motorul cu adere internă produce mai multă energie electrică şi mai patina căldură decât instalaţia de turbine cu gaze. Cele
două forme de energie utile au valori energetice (şi economice) diferite, energia electrică fiind mai valoroasă, deci motorul cu adere internă este
superior din punctual de vedere al eficienţei energetice.
2.2.5. Criteriul consumului specific de energie.
Prin definiţie, consumului specific de energie este raportul dimensional dintre consumul de
energie Wc şi efectul obţinut U:
(2.13.)
Soluţia având consumului specific de energie mai mic este soluţia eficientă.
In cazul particular al proceselor de transformare cu un singur efect util, acesta din urmă
este tot o formă de energie Wu, ca urmare consumului specific de energie este inversul
randamentului energetic:
(2.14.)
Criteriul consumului consumului specific de energie prezintă următoarele aspecte
caracteristice:
- poate fi utilizat la aprecierea eficienţei energetice atât la procesele de transformare, cât şi la
procesele de consum final;
- prin definirea corespunzătoare a efectului obţinut, poate fi utilizat şi acolo unde nu există efecte
utile (de ex. în cazul încălzirii clădirilor efectul obţinut este confortul termic în tot volumul
acestora Ve, U devenind Ve);
- poate fi aplicat la aprecierea eficienţei energetice doar în procesele cu un singur effect util.
12
2.3. Criterii de eficienţă economică. Tehnica actualizării banilor. Criterii de
analiză.
2.3.1. Generalităţi.
Un proiect de investiţii poate fi definit ca un ansamblu de acţiuni, bazat pe o planificare
coerentă şi în urma căruia, o combinaţie de resurse financiare, materiale şi umane conduce la
realizarea unui obiectiv dat cu valoare economică şi/sau socială.
Proiectul de investiţii nu trebuie să fie confundat cu proiectul tehnic care este doar o etapă
a acestuia şi care se referă la aspectele tehnice de alegere şi dimensionare ale elementelor
obiectivului ce urmează a fi realizat. Noţiunea de proiect de investiţie nu este neapărat legată de
realizarea unor noi obiective industriale, unele proiecte de investiţii putându-se referi la
modernizarea şi/sau extinderea unor obiective industriale existente sau chiar restructurarea sau
reducerea activităţii acestora.
Un proiect de investiţiie necesitată un efort financiar denumit investiţie (fonduri proprii
şi/sau împrumutate), transformat în mijloace productive (fonduri fixe şi circulante) şi care
generează noi lichidităţi ca urmare a utilizării acestor mijloace.
O caracteristică generală a proiectelor de investiţii din domeniul energetic o constituie
valoarea ridicată a investiţiilor necesare, a costurilor de exploatare şi a noilor lichidităţi generate şi
faptul că efectele lor se manifestă pe o perioadă de timp lungă sau foarte lungă.
Mărimea unui proiect de investiţii se consideră nu după valoarea absolută a investiţiei
necesare, ci după efectul pe care îl are asupra pieţii punerea în funcţiune şi exploatarea acestuia.
Proiectele de investiţii, pot fi, după mărimea lor :
proiecte de investiţii mici – punerea în funcţiune şi exploatarea proiectului de investiţii nu
modifică semnificativ raportul ofertă – cerere de pe piaţa produselor realizate şi în
consecinţă preţul lor de vânzare rămâne la valoare dinnaintea punerii în funcţiune a
proiectului ;
proiecte de investiţii mari – punerea în funcţiune şi exploatarea proiectului de investiţii
modifică semnificativ raportul ofertă – cerere de pe piaţa produselor realizate şi în
consecinţă preţul lor de vânzare scade faţă de valoare anterioară. Efectuarea analizelor de
eficienţă economică în această situaţie presupune existenţa unor studii de piaţă care să
analizeze efectul exploatării proiectului de investiţii asupra pieţei produselor realizate.
Dezvoltarea unui proiect de investiţie de la stadiul ideii iniţiale până când instalaţia iese din
funcţiune, cuprinde trei faze distrincte :
pregătirea investiţiei (faza preinvestiţională);
realizarea investiţiei (faza investiţională);
exploatarea investiţiei (faza operaţională).
Comparativ cu celelalte faze ale proiectului de investiţie, faza preinvestiţională necesită
cheltuirea celor mai mici fonduri, dar ea este hotărâtoare pentru eficienţa economică a viitorului
13
obiectiv pe întreaga sa durată de viaţă. Succesul sau eşecul unei investiţii depinde de modul de
elaborare a analizelor previzionale privind aspectele de ordin tehnic, economic, financiar şi de
marketing.
Evaluarea finală a unui proiect de investiţii în vederea acceptării sau respingerii acestuia
presupune stabilirea, analizarea şi evaluarea resurselor financiare necesare realizării şi exploatării
proiectului, a producţiei rezultate şi a veniturilor exprimate în termeni financiari. Aceată evaluare se
realizează prin tehnicile şi instrumentele de analiză prezentate în lucrarea de faţă. Sunt prezentate
principalele criterii pentru estimarea performanţelor economice ale proiectelor de investiţii, cu
punerea în evidenţă a avantajelor şi dezavantajelor acestora. Lucrarea pune la dispoziţia celor care
întocmesc proiecte în domeniul energetic şi a celor care evaluează aceste proiecte un material care
sintetizează problemele de estimare a eficienţei economice a proiectelor de investiţii.
2.3.2. Fluxul de cheltuieli şi venituri
Într-un calcul determinist, un proiect de investiţii este caracterizat de o succesiune de
cheltuieli şi venituri datorate realizării acestuia şi exploatării lui. Principalele elemente ale fluxului
de cheltuieli şi venituri sunt:
investiţiile;
costurile reziduale;
cheltuielile de exploatare;
veniturile brute;
valori reziduale.
În cele ce urmează sunt prezentate câteva aspecte caracteristice acestor componente ale
fluxului de cheltuieli şi venituri.
2.3.2.1. Investiţiile.
Prin investiţie se înţeleg sumele cheltuite pentru realizarea proiectului de investiţie pînă la
darea lui în exploatare.
Una dintre cele mai utilizate metode de estimare a investiţiilor se bazează pe informaţii
privind obiective existente în funcţiune şi care sunt asemănătoare obiectivului studiat. Pentru a ţine
cont de efectul de scară a unor capacităţi unitare diferite, se utilizează relaţia de recurenţă:
(
)
(2.15)
unde 0I,I este investiţia în obiectivul analizat, respectiv în obiectivul existent similar celui analizat;
0C,C capacitatea caracteristică a obiectivului analizat, respectiv a celui similar celui analizat; iar k
o constantă în general inferioară lui 1 (datorată efectului economiei de scară) şi care depinde de
natura obiectivului analizat
Împărţind relaţia 2.15 termen cu termen prin C/C0 , ea mai poate fi scrisă şi sub forma :
14
(
)
(2.16)
în care spi , 0spi sunt investiţiile specifice în obiectivul analizat, respectiv în obiectivul existent
similar celui analizat
Metoda globală de estimare a investiţiilor poate fi aplicată atât pentru echipamente, cât şi
pentru instalaţii complexe.
Tabelul 2.2.
Valorile aproximative ale coeficientului k pentru echipamente energetice
Obiectivul Coeficientul k Capacitatea caracterisitică
Centrale termoel. cu abur
Centrale termoel. cu gaze
Centrale cu motoare Diesel
Conducte
Compresoare, ventilatoare
Pompe
Schimbătoare de căldură
Rezervoare
0,80 0,85
0,78 0,81
0,9
0,7 0,8
0,5 0,7
0,7
0,65 0,9
0,45 0,68
Putere electrică
Putere electrică
Putere electrică
Diametru
Debit
Debit
Suprafaţă
Volum
Fig. 2.3. Variaţia investiţiei specifice în funcţie
de capacitatea caracteristică pentru două valori
ale coeficientului de scară k
In figura 2.3. este reprezentată grafic relaţia 2.16., obsevându-se următoarele:
investiţiile specifice scad pe măsura creşterii capacităţii caracteristice, Această tendinţă a
justificat realizarea de centrale electrice echipate cu grupuri având capacităţi unitare cât
mai mari;
scăderea investiţiiei specifice cu creşterea capacităţii unitare este cu atât mai puternică cu
cât valorile coeficientului de scară sunt mai reduse;
există o valoare a capacităţii unitare de la care scăderea investiţiiei specifice devine practic
neimportantă. În ultima vreme, progresele tehnologice au deplasat această capacitate
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 50 100 150 200
Capacitate caracteristica
Inve
stitie
sp
ecific
a
k1
k2
k1 > k2
15
unitară spre valori mai mici, situaţie care constituie una dintre perincipalele justificări ale
tendinţei de descentalizare a producţiei de energie.
2.3.2.2. Costurile reziduale
În anumite cazuri, este necesar să se prevadă, pentru ieşirea din perioada de exploatare, a
unor cheltuieli similare investiţiilor, având valori comparabile cu acestea, necesare pentru refacerea
stării iniţiale a mediului ambiant (exploatări miniere, depozite de deşeuri, dezafectarea centralelor
nucleare etc). Aceste cheltuieli reprezintă costurile reziduale.
2.3.2.3. Cheltuieli de exploatare
Pentru estimarea cheltuielilor de exploatare este necesar să se prevadă condiţiile de
funcţionare a echipamentelor şi producţiile realizate în perioada de exploatare. Acesta permite
determinarea consumului de materiale şi de servicii necesare exploatării:
-materii prime, inclusiv combustibilul consumat ca materie primă;
-utilităţi (energie electrică, căldură, apă etc), furnituri diverse (lubrefianţi), piese de schimb
etc;
-personal de exploatare, întreţinere şi reparaţii;
-redevenţe;
-asigurări, impozite, taxe etc;
Odată determinate cantităţile consumabile (materii prime, utilităţi etc), care vor fi utilizate
în decursul exploatării, este necesară determinarea costurilor acestora şi stabilirea de ipoteze asupra
evoluţiei lor în timp. Asupra evoluţiei în timp a costurilor şi a faptului că ele se pot modifica în timp
în mod diferit se va reveni ulterior.
Cunoaşterea capacităţii de producţie a echipamentelor ce compun obiectivul analizat şi a
producţiilor dorite nu permite întotdeauna stabilirea simplă a cheltuielilor de exploatare (în special
dacă se folosesc echipamente având caracteristici tehnice diferite). În această situaţie este necesară
stabilirea, chiar aproximativă, a repartiţiei optime a producţiei totale pe diversele echipamente,
respectiv optimizarea funcţionării echipamentelor.
În unele analize financiare (studii de oportunitate şi prefezabilitate), determinarea
costurilor de exploatare se poate simplifica:
-se determină analitic costul de exploatare cel mai important (de ex: în cazul centralelor
electrice cel aferent combustibilului);
-restul de costuri se estimează pe baza unei structuri a costurilor de exploatare, structuri
presupuse asemănătoare cu cele întâlnite în exploatarea unor obiective similare în funcţiune (de ex:
în cazul centralelor electrice cu turbine cu abur costul combustibilului reprezintă cca 75 80% din
cheltuielile de exploatare).
2.3.2.4. Veniturile brute (încasările)
Estimarea veniturile brute necesită atât estimarea producţiilor anuale (care pot varia în
decursul timpului – rezultând necesitatea unui studiu de piaţă), cât şi a preţurilor de vânzare.
Estimarea preţurilor de vânzare este dificilă şi supusă unei incertitudini mai mari decât estimarea
16
producţiei (efectul concurenţei, a creşterii productivităţii etc.). Preţul de vînzare poate depinde chiar
de realizarea respectivului proiect de investiţii, acesta scăzând datorită creşterii ofertei. Acest lucru
nu este absolut obligatoriu. Din punctul de vedere al modului în care realizarea unui proiect de
2.3.2.5. Valoarea reziduală.
Analiza financiară trebuie făcută pe durata efectivă de funcţionare a obiectivului. În unele
cazuri aceasta poate să fie inferioară duratei de amortizare contabilă.
Durata de funcţionare poate fi redusă fie din raţiuni tehnice, ca urmare a uzurii, fie din
raţiuni economice, ca urmare a îmbătrânirii fizice sau morale. Dacă durata de funcţionare este
inferioară celei de amortizare contabile, echipamentele scoase din uz pot constitui obiectul unei
revânzări, căreia îi corespund încasări în ultimul an de funcţionare şi care reprezintă valoarea
reziduală a investiţiei. Aceasta nu este identică cu costul rezidual, deoarece acesta din urmă este o
cheltuială şi nu o încasare. Modul de stabilire al valorii reziduale este corelat cu modul de
amortizare al investiţiilor.
2.3.3. Creşterea în timp a valorii banilor. Actualizarea.
Compararea unor sume de bani disponibile la date diferite trebuie făcută atribuindu-se
valori subiective acestor sume ţinând cont de preferinţa pentru prezent a unui investitor, respectiv
de dorinţa acestuia de a obţine un anumit profit (profit sperat, profit psihologic).
Considerând timpul împarţit în perioade elementare de un an, fiecărei perioade i se asociază
un indice i (i = 0...n). Se poate defini un coeficient 1,0C , astfel încât un om de afaceri să considere
echivalent faptul că dispune în prezent de suma 0A sau în anul viitor suma 1V (evident mai mare, ea
înglobând şi profitul dorit). Similar, se pot defini coeficienţii nnCCCC ,14,33,22,1 ...;; astfel ca, pentru
omul de afaceri considerat, să fie echivalentă posesia în anul i a unei sume iV sau în anul precedent
posesia unei sume 1iV . Atunci, acestui om de afaceri îi va fi echivalentă posesia în anul „n” a sumei
nV , iar în anul „0” a sumei:
nn,0nn,1n2,11,00 VCVC...CCA (2.17.)
Relaţia (2.17.) este relaţia de bază a operaţiei de actualizare. Preferinţa pentru prezent
conduce la valori subunitare a coeficientului de actualizare, putându-se scrie relaţia:
i,1i
i,1ia1
1C
(2.18.)
unde nna ,1 este rata de actualizare din anul „n” faţă de anul „n-1”.
În marea majoritate a cazurilor, dacă sumele 0A şi nV se exprimă în monedă constantă se
poate considera:
aa....aaa n,1n3,22,11,0 (2.19.)
17
Obs.: ipoteza (2.19.) exprimă faptul că în timp, preferinţele omului de afaceri nu se
modifică.
Mărimea ratei de actualizare „a” este o valoare foarte importantă pentru efectuarea
calculelor economice. O rată de actualizare redusă favorizează proiectele cu investiţii mari sau/şi cu
cele mai ridicate beneficii, indiferent de momentul în care apar aceste investiţii, coeficienţii anuali
de actualizare având valori apropiate de 1. Valori ridicate ale ratei de actualizare conduc la valori
reduse ale coeficienţilor anuali de actualizare, ca urmare, influenţa beneficiilor care vor apărea în
viitor va fi redusă, astfel fiind avantajate soluţiile cu investiţii mici şi/sau cu beneficii mari în anii
mai apropiaţi de prezent.
Conform literaturii de specialitate, la baza determinării valorii ratei de actualizare „a” stă
„costul capitalului – „c”:
src1s1r1c1a1 (2.20.)
unde c este costul capitalului considerat; r - rata riscului în afacere; iar s - rata de siguranţă.
Rata riscului în afacere r este o mărime care cuantifică o mulţine de factori de risc (atât cei
care ţin cont de stabilitatea economiei în ansamblu cât şi cei asociaţi unui domeniu particular) şi
factori subiectivi (cu cât suma investită creşte, cu atât riscul acceptat este mai mic). In mod curent:
%5,21r , iar rata de siguranţă se poate considera. %15,0 s .
În funcţie de modul de determinare a costului capitalului considerat pot distinge două tipuri
de rate de actualizare :
rate de actualizare pe termen scurt sau pe domenii de activitate sau chiar pe întreprinderi
(societăţi). Ele sunt determinate pe baza unui cost mediu al capitalului calculat pentru
condiţiile concrete ale ratelor de profit foarte diferite de la domeniu la domeniu sau chiar de
la întreprindere la întreprindere ;
rate de actualizare pe termen lung sau medii pe ansamblul economiei, stabilite pe baza unui
cost al capitalului „c“ egal cu dobânda anuală procentuală „d“ la depunerile de capital la
băncile foarte sigure;
Valoarea acestei rate de actualizare poate fi stabilită prin politica sau prin acţiunea pieţei de
capital (în cazul economiilor de piaţă).
Obs. Chiar şi în cazul economiilor de piaţă, guvernul poate interveni stabilind rate de
actualizare reduse pentru a încuraja investiţiile în domenii strategice - proiecte cu efecte indirecte
pozitive (ca de ex. ocuparea mâinii de lucru), sănătate, mediu etc.
Valorile curente ale ratei de actualizare sunt:
pentru ţări dezvoltate : 8 – 10 %/an ;
18
pentru ţări în curs de dezvoltare : 10 – 15 %/an (în special datorită unor riscuri mai
rididicate specifice acestui tip de economii) ;
pentru proiectele din domeniul sănătăţii şi mediului 0 – 3 %/an.
Rata de actualizare poate fi rată aparentă de actualizare „ ia “ (când calculele se fac în
monedă curentă afectată de inflaţie) şi rată reală de actualizare „a“ (când calculele se fac în
monedă constantă), între ele existând relaţia:
i1a1a1 i (2.21.)
unde „i“ este inflaţia anuală.
Este de remarcat faptul că rata reală de actualizare nu are de regulă o valoare constantă în
timp mărimea ei fiind influenţată de situaţia economică internă şi internaţională. De aceea, valoarea
sa trebuie analizată periodic şi corectată. Calculele economice se fac de regulă pentru valori ale ratei
reale de actualizare într-un domeniu posibil de variaţie, analizând sensibilitatea deciziei la variaţia
ratei de actualizare în domeniul respectiv.
2.3.4. Criterii şi indicatori de analiză economică pentru evaluarea proiectelor de
investiţii.
Investitorul trebuie să stabilească dacă un proiect de investiţii este rentabil şi dacă beneficiul
acestuia este suficient de mare în raport cu alte soluţii de valorificare a capitalului. În plus, el
trebuie să aleagă dintre variantele tehnice de realizare a proiectului de investiţii aceea variantă care
are un efect economic maxim.
Principalele criterii de evaluare a eficienţie economice a unei variante de realizare a unui
proiect de investiţii sunt:
a. Criterii bazate pe valori actualizate.
criteriul venitului net actualizat VNA ;
criteriul termenului de recuperare în valori actualizate TRA;
criteriul cheltuielilor totale actualizate CTA;
criteriul ratei interne de rentabilitate RIR;
criteriul indicelui de profitabilitate IP.
b. Criterii bazate pe valori neactualizate:
criteriul termenului de recuperare brut (neactualizat) TRB;
criteriul randamentului contabil rc;
c. Criterii bazate pe analiza costurilor.
costul de revenire economic.
19
2.3.4.1. Criterii de analiză economică bazate pe valori actualizate.
Pentru ca rezultatele analizei economice să fie corecte, iar concluziile obţinute în urma
interpretării rezultatelor să fie pertinente, este necesară aplicarea metodelor de analiză economică în
următoarele ipoteze:
calculele se fac în monedă constantă. O consecinţă directă a acestei ipoteze o constituie
faptul că nu mai este necesară estimarea inflaţiei şi nici a efectelor ei asupra elementelor de
natură economică ce intervin în calcule - preţuri (inclusiv investiţii) rate de actualizare, dobânzi
etc., lucru care simplifică estenţial calculele. În cazul finanţării investiţiilor prin credite, la
calculul anuităţilor, trebuie considerate dobânzile reale şi nu cele aparente (dobânda reală este
cea obţinută în urma eliminării efectului inflaţiei);
este posibilă estimarea diferitelor durate de realizare şi de exploatare ale proiectului de
investiţii,
este posibilă estimarea diferitelor costuri de investiţii şi de exploatare corespunzătoare pe
toată durata de viaţă a echipamentelor;
bunurile sau serviciile produse în timpul exploatării proiectului de investiţii sunt perfect
cuantificabile atât ca mărime în unităţi fizice cât şi ca încasări, chiar şi atunci când acestea nu
sunt destinate să constituie obiectul unei tranzacţii comerciale;
valoarea ratei de actualizare este cunoscută, fiind fie estimată pe baza literaturii de
specialitate, fie impuse de normative în vigoare.
fiscalitatea trebuie luată în consideraţie influenţând esenţial eficienţa economică
proiectelor de investiţii;
sumele considerate în fluxul de numerar (cash flow) sunt încasările şi plăţile reale
efectuate şi nu beneficiile şi cheltuielile contabile. În caz particular, cheltuielile de investiţie sunt
considerate în momentul în care sunt făcute (în cazul utilizării fondurilor proprii) sau în
momentul plăţii anuităţilor corespunzătoare returnării creditelor şi plăţii dobânzilor aferente (în
cazul utilizării creditelor) şi nu prin intermediul amortismentelor. Amortismentele se au în
vedere la calculul costurilor specifice şi la determinarea beneficiilor impozabile;
în cazul în care este necesară cunoaşterea duratei pentru care se studiază eficienţa
economică (durata de studiu) şi a momentului actualizării (cazul criteriului venit net actualizat,
cheltuieli totale actualizate etc), acestea se pot alege arbitrar de cel care efectuează analiza, cu
condiţia ca în cazul analizei mai multor variante, valorile alese să fie acelaşi pentru toate
variantele. Se recomandă ca durata de studiu să fie egală cu durata de viaţă a echipamentelor, în
acest mod nu mai este necesară determinarea valorii remanente (neamortizate) a echipamentelor;
20
ca o consecinţă a ipotezelor anterioare, calculele efectuate sunt calcule deterministe. În
cazul în care există îndoieli asupra valorilor unor mărimi ce intervin în calcule, se face o analiză
de sensibilitate a criteriului economic respectiv la variaţia mărimilor cu valori posibil incerte.
Criteriul venitului net actualizat (VNA).
Se numeşte venit net actualizat suma algebrică a veniturilor nete anuale actualizate.
Forma analitică a criteriului depinde esenţial de momentul de referinţă considerat pentru
actualizare. Pot apare două cazuri distincte: momentul de referinţă considerat pentru actualizare este
momentul demarării proiectului de investiţii şi momentul de referinţă considerat pentru actualizare
este momentul începerii exploatării proiectului de investiţii.
În cazul considerării drept moment de referinţă a momentului demarării proiectului de
investiţii, venitul net actualizat se determină cu relaţia:
t
ii
iiii
a
IACINVNA
1 1 (2.22.)
cu
fr ttt (2.23.)
În cazul considerării drept moment de referinţă a momentului începerii exploatării proiectului
de investiţii, venitul net actualizat se determină cu relaţia:
irt
ii
ft
ii
iii aIa
ACINVNA
11 11
(2.24.)
În relaţiile de mai sus s-au folosit notaţiile iIN - încasările efetcuate în anul „i”; iC -
cheltuielile de exploatare din anul „i” - inclusiv taxele şi impozitele, dar exclusiv amortismentele;
iA - anuităţile plătite în anul „i” pentru returnarea creditelor luate; iI - investiţiile efectuate din
fonduri proprii în anul „i”; a - rata de actualizare considerată; t - durata de timp pe care se
calculează venitul net actualizat (durata de studiu) ; rt - durata de realizare a investiţiei (de montaj),
iar ft - durata de funcţionare considerată.
În relaţia (2.24.), la calculul celei de a doua sume trebuie avut grijă de sensul axei
timpului : axa timpului pentru exploatare are sensul invers cu axa timpului de montaj.
Indiferent de momentul considerat pentru actualizare, o soluţie este economică dacă
0VNA (2.25.)
iar în cazul comparării mai multor soluţii, soluţia optimă corespunde
MaxVNA . (2.26.)
Pentru obţinerea unor concluzii corecte în cazul comparării mai multor soluţii, trebuie
îndeplinite următoarele condiţii :
21
soluţiile comparate trebuie să fie echivalente din punctul de vedere al efectelor utile.
De regulă, proiectele de investiţii pornesc de la ipoteza satisfacerii unor cereri impuse, ca
urmare, în mod automat, variantele comparate sunt echivalente. În cazul în care variantele
analizate nu sunt echivalente, în unele situaţii este necesară aducerea lor la echivalenţă.
Necesitatea echivalării variantelor, precum şi metodologia efectivă de echivalare se
stabileşte de la caz la caz, în funcţie de condiţiile concrete. În cazul particular al unor
proiectele de investiţii cu mai multe efecte utile este necesară doar echivalarea după efectul
util considerat principal.
variantele trebuie comparate pe aceiaşi perioadă de studiu. O problemă apare în
cazul analizelor unor variante cu durate de viaţă diferite. Rezolvarea ei se poate realiza fie
considerând drept durată de studiu a celui mai mic multiplu comun al duratelor de viaţă ale
variantelor comparate, cu considerarea investiţiilor de înlocuire în anii dinnaintea expirării
duratelor de viaţă respective, fie considerând drept perioadă de studiu durata de viaţă cea
mai scurtă şi cu considerarea unor investiţii reziduale în celelalte variante.
În cazul unor variante având durate de viaţă diferite dar mai mari de cca. 20 de ani, nu mai
este necesară echivalarea acestora din punctul de vedere a duratei de studiu deoarece valoarea
actualizată a investiţiilor remanente (neamortizate) este foarte redusă, putând fi neglijată
(coeficientul de actualizare are valori foarte reduse pentru timpi mai mari de 20 de ani) fară a
introduce erori importante.
Criteriul cheltuielilor totale actualizate (CTA).
Criteriul cheltuielilor actualizate este o formă simplificată a criteriului venitului net
actualizat, corespunzătoare situaţiei din care toate variantele analizate fie sunt echivalente din punct
de vedere al efectelor, fie sunt aduse la echivalenţă prin calculele de echivalare. Astfel condiţia :
Maxa
IACINVNA
t
ii
iiii
1 1 (2.27.)
corespunde, în condiţia de echivalenţă a variantelor (
t
iiIN
1
=ct.), condiţiei :
Mina
IAC
a
CTCTA
t
ii
iiit
ii
i
11 11 (2.28.)
în care s-au folosit notaţiile definite anterior (v. rel. 2.22. – 2.24.)
Criteriul cheltuielilor totale actualizate CTA conduce la aceleaşi rezultate (la aceiaşi
ierarhizare a variantelor) cu criteriul venitului net actualizat VNA numai dacă este efectuată
echivalarea variantelor din punct de vedere al efectelor utile. Dacă în cazul criteriului VNA
22
echivalarea variantelor era opţională, în funcţie de situaţia concretă, în cazul criteriului CTA
echivalarea este obligatorie indiferent de cazul studiat.
Echivalarea variantelor se face atât din punctul de vedere al capacităţilor de producţie
nominale, cât şi al producţiilor anuale.
Echivalarea din punctul de vedere al capacităţilor de producţie nominale se face prin
considerarea unor investiţii de echivalare. În mod convenţional, investiţiile de echivalare se
consideră o singură dată, şi apar în anul anterior punerii în funcţiune a variantei respective.
Echivalarea din punctul de vedere al producţiilor anuale se face prin considerarea unor cheltuieli
anuale de echivalare care apar în fiecare an pe întreaga durată de studiu a proiectului de investiţii.
În cazul analizei proiectelor de investiţii unor obiective având mai multe tipuri de efecte
utile este necesară echivalarea variantelor pe fiecare tip de efect util.
Rata internă de rentabilitate (RIR).
Rata internă de rentabilite a unei investiţii (RIR) reprezintă acea rată de actualizare pentru
care venitul net actualizat se anulează, respectiv:
011
t
ii
iii
RIR
ICIN (2.29.)
Acest indicator are valori concludente şi interpretabile economic doar dacă se consideră că
investiţiile sunt realizate integral din fonduri proprii, motiv pentru care, în relaţia 2.29., spre
deosebire de relaţiile 2.22. - 2.28., nu mai apare termenul Ai corespunzător returnării creditelor.
Determinarea ratei interne de rentabilitate RIR se reduce la determinarea rădăcinilor
ecuaţiei 21.29. Această ecuaţie este un polinom de gradul „t” în RIR şi ca urmare are „n” rădăcini
reale şi imaginare.
Numărul de soluţii reale depinde de semnele fluxurilor de capital de la numărător astfel:
- dacă primul flux (sau primele) este (sunt) negativ (e) iar restul fluxurilor sunt pozitive,
proiectul de investiţii este caracterizat de o singură rată internă de rentabilitate (v.fig.2.4..a.);
- dacă fluxurile primul flux (sau primele) şi ultimul flux sunt negative, restul fluxurilor fiind
pozitive, rata internă de rentabilitate poate avea două valori distincte (v.fig.2.4.b. şi c.). Este cazul
caracteristic al unor proiecte de investiţii cu valori importante şi negative ale costurilor remanente
(ex: dezafectarea unor obiective nucleare; refacerea mediului ambiant distrus etc);
- dacă pe parcursul timpului apar mai multe fluxuri de capital negative (cazul unor investiţii de
înlocuire), rata internă de rentabilitate poate avea valori multiple (mai multe de două). În general,
situaţia este foarte rar întâlnită (v.fig.2.4.d.).
23
fig. 2.4. Stabilirea ratei interne de rentabilitate.
Soluţia ecuaţiei (2.29.) rezultă dintr-un calcul iterativ, utilizând fie tabelele de actualizare,
fie un program de calculator (de ex. M.S. Excell), ecuaţia neputând fi rezolvată analitic.
Rentabilitatea unui proiect se estimează în raport cu valoarea RIR astfel:
- dacă RIR are o valoare unică, proiectul este rentabil dacă (v.fig. 2.4.a.):
RIRa (2.30.)
- dacă RIR are două valori, proiectul este rentabil dacă (v.fig. 2.4.b.):
21 RIRaRIR (2.31.)
- dacă RIR are valori multiple (mai mult de două valori), domeniile de rentabilitate se stabilesc
de la caz la caz în funcţie de semnul VNA pe diferitele zone.
Interpretările economice ale RIR sunt:
- RIR reprezintă dobânda procentuală care poate fi acceptată atât pentru investiţii cât şi pentru
fondul de rulment, astfel ca proiectul de investiţii propus să nu producă pierderi ;
- RIR reprezintă rata maximă a profitului anual realizat prin exploatarea obiectivului proiectului
de investiţii respectiv.
Aceste interpretări sunt posible numai în cazul în care RIR are o valoare unică (v.fig. 2.4.a.),
în celelalte cazuri neexitând interpretări economice logice ale RIR.
Indicele de profitabilitate (IP) şi venitul net actualizat specific (vna).
Indicele de profitabilitate este definit de relaţia:
IA
IAVNA
IA
CAINA
IA
VBAIP
(2.32.)
unde VBA reprezintă venitul brut actualizat (încasări totale actualizate minus cheltuieli totale de
exploatare - fără amortizări - actualizate), iar IA investiţia actualizată.
Dacă 1IP soluţia este eficientă economic, iar dacă 1IP , ea este ineficientă economic.
Obs.: Criteriul ratei interne de acumulare este echivalent criteriului VNA deoarece:
a a a a
VNA VNA VNA VNA
RIR RIR RIR1 RIR2
RIR2 RIR3
RIR1
a. b. c. d.
24
1
IA
VNAIA
IA
VBAIP (2.33.)
corespunde
0 VNAIAVBA (2.34.)
Acest criteriu elimină efectul de scară şi poate fi utilizat în compararea unor variante care
nu sunt echivalente din punct de vedere al efectelor utile.
Indicele de profitabilitate dă practic aceleaşi informaţii ca şi criteriul venitului net
actualizat relativ vna :
01
IPIA
IAVBA
IA
VNAvna (2.35.)
Termenul de recuperare a investiţiilor actualizat (TRA).
Se defineşte drept termen de recuperare a investiţiilor actualizat TRA , numărul de ani
pentru care se îndeplineşte relaţia:
011
TRA
ii
iii
a
ICINVNA (2.36.)
Termenul de recuperare a investiţiilor actualizat sens economic corect numai dacă se
consideră că investiţiile sunt realizate integral din fonduri proprii (similar cazului ratei interne de
rentabilitate RIR).
Definirea duratei de recuperare a investiţiilor necesită stabilirea unei origini a timpului. De
regulă, convenţia acceptată este de a calcula această durată începând cu momentul punerii în
funcţiune a obiectivului respectiv.
Durata de recuperare a investiţiilor (în valori actualizate) este durata de exploatare a
obiectivului, la sfârşitul căreia se poate acoperi investiţia iniţială şi realiza un venit suplimentar
corespunzător ratei de actualizare considerate.
Teoretic, decizia de acceptare sau de eliminare a unui proiect de investiţii ar trebui luată
prin compararea duratei de recuperare a capitalului TRA cu durata de viaţă a obiectivului vt . Dacă
vtTRA , proiectul de investiţii poate fi acceptat, el aducând venituri actualizate nete, iar dacă
vtTRA , proiectul trebuie respins, el neaducând venituri nete pe perioada de viaţă a
echipamentului.
Principalul dezavantaj al termenului de recuperare (respectiv a duratei de recuperare) îl
constitue neglijarea tuturor veniturilor posterioare datei de recuperare.
Pentru ca acest criteriu să conducă la concluzii care să nu fie afectate de veniturile
posterioare datei de recuperare, trebuie să fie îndeplinite una dintre condiţiile :
- variantele să aibă aceleaşi efecte utile totale pe perioada de viaţă;
25
- variantele să aibă veniturile totale diferite, dar repartizate uniform în fiecare an al perioadei
de viaţă.
Calculele de eficienţă economică şi fiscalitatea.
Realizarea unui proiect de investiţii antrenează beneficii şi investitorul va plăti impozite
fiscului. Ca urmare, în cadrul analizelor economice, la stabilirea fluxurilor de capital trebuie ţinut
cont şi de plăţile corespunzătoare impozitelor. Determinarea valorii impozitelor plătite fiscului se
face pornind de la valoarea beneficiului impozabil, calculat pe baza convenţiilor contabile stabilite
prin legile financiare valabile în ţara respectivă.
Impozitele plătite de către un investitor sunt de natură foarte variată: taxa pe valoarea
adăugată (TVA), impozite locale, impozite plătite fiscului, taxa pe cifra de afaceri etc.
În literatura de specialitate se face observaţia că taxa pe valoarea adăugată TVA este, în
general, un impozit neutru faţă de problemele de investiţii, calculele de rentabilitate putând fi făcute
fără considerarea TVA. Într-adevăr, întreprinderea decât colectează TVA-ul suplimentar care, de
fapt, este plătit de către clienţii care cumpără bunurile şi serviciile produse de întreprindere.
Impozitul total plătit de către o întreprindere este de regulă o fracţiune din beneficiul
impozabil (fracţiunea plătită este stabilită prin lege şi care micşorează beneficiile proiectului
În fig. 2.5. sunt prezentate efectele impozitării asupra VNA şi RIR în cazul a două variante
de realizare a unui proiect de investiţii.
fig. 2.5. Curbele rentabilităţii
(venitului net actualizat) pentru două
variante de realizare a unui proiect de
investiţii cu şi fără considerarea
impozitării.
În concluzie pentru o rată de actualizare dată, considerarea impozitelor poate conduce la
eliminarea unor proiecte de investiţii al căror venit net atualizat ar fi fost pozitiv fără considerarea
fiscalităţii şi/sau schimbă ordinea variantelor din punctul de vedere al eficienţei economice (v.
fig.2.5. pentru cazul unei rate de actualizare a = 12 %).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Ven
itul
net
act
ual
izat
Rata de actualizare [%]
Varianta B
Varianta A fără fiscalitate
cu fiscalitate
26
2.3.4.2. Criterii de analiză economică bazate pe valori neactualizate.
În această categorie intră criteriile care nu fac apel la actualizare şi permit estimarea
grosieră, dar rapidă, a interesului economic pentru un proiect de investiţii.
Principalele criterii de analiză economică care nu fac apel la actualizare sunt criteriul
termenului de recuperare a investiţiei în valori neactualizate şi criteriul ratei randamentului contabil.
Criteriul termenului de recuperare în valori neactualizate (TRB).
Termenul de recuperare a investiţiilor unui proiect în valori neactualizate TRB este egal cu
durata de exploatare a acestuia care permite ca veniturile realizate să recupereze investiţia iniţială
(fără să aducă profit anual), adică:
01
TRB
iiii ICIN (2.37.)
Obs.: definiţia termenului de recuperare în valori neactualizate TRB este asemănătoare
definiţiei termenului de recuperare în valori actualizate TRA, singura diferenţă constând în faptul că
diversele sume nu mai sunt actualizate.
Dacă producţiile anuale pot fi considerate constante (sau puţin variabile) în timp, termenul
de recuperare este:
CIN
ITRB
(2.38.)
Termenul de TRB necesită definirea unei origini a timpului (similar cazului TRA). De
regulă, se consideră drept origine a timpului, momentul punerii în funcţiune a obiectivului respectiv.
Pentru utilizarea termenului de recuperare în valori neactualizate ca un criteriu pentru
admiterea sau eliminarea unei soluţii necesită stabilirea unui timp de referinţă rnT - termen normat
de recuperare a investiţiei.
Se poate demonstra matematic (din condiţiile de existenţă a TRA) că:
0
rnTa
1TRB (2.39.)
unde a
1T0
rn reprezintă reprezintă termenul normat de recuperare a investiţiei.
Evident, trebuie îndeplinită şi condiţia:
vtTRB (2.40.)
în care tv este durata de viaţă a proiectului de investiţii.
Pentru aprecierea eficienţei economice a unei investiţii numai cu ajutorul termenului de
recuperare în valori neactualizate nu este suficientă numai respectarea condiţiilor anterioare.
27
În fig. 2.6. este prezentată dependenţa dintre termenul de recuperare a investiţiei în valori
actualizate TRA şi termenul de recuperare a investiţiei în valori neactualizate TRB.
fig.2.6. Dependenţa dintre termenul de recuperare a investiţiei în valori
actualizate TRA şi termenul de recuperare a investiţiei în valori neactualizate TRB.
Se observă că pentru îndeplinirea condiţiei TRA tV este necesar ca TRB să se compare cu
valorile din tabelul 2.3., considerate a fi valorile reale ale termenului normat de recuperare Trn a
investiţiei.
Tabelul 2.3.
Valorile reale ale termenului normat de recuperare Trn
Valorile
ratei de actualizare
[]
Valorile reale ale termenului normat de recuperare
în ani, pentru o durată de viaţă de:
10 ani 15 ani 20 ani 25 ani 30 ani
0,15 5,02 5,85 6,25 6,47 6,57
0,10 6,18 7,62 8,52 9,06 9,43
0,05 7,75 10,38 12,48 14,10 15,37
Pentru o concordanţă cât mai exactă a acestui criteriu (TRB) cu criteriul termenului de
recuperare în valori actualizate TRA este necesar ca să se înlocuiască condiţia 2.39. cu condiţia:
rnTTRB (2.41.)
unde Trn este termenul normat de recuperare real şi are valorile din tabelul 2.3. Evident, relaţia
îndeplineşte automat condiţia 2.40.
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
Termenul de recuparare în valori
neactualizate TRB [ani]
Te
rme
nu
l d
e r
ecu
pa
rare
în
va
lori
actu
aliza
te T
RA
[a
ni]
a = 0 %
a = 0,05 %
a = 0,10 %
a = 0,15 %
28
Criteriul ratei randamentului contabil (rc).
Rata randamentului contabil este raportul dintre venitul anual mediu şi valoarea investiţiei
corespunzătoare:
I
CINr mediu
c
(2.42.)
Se poate demonstra mstematic că rata randamentului contabil şi rata internă de rentabilitate
sunt egale în cazul proiectelor de investiţii cu producţii constante pe o durată de viaţă infinită. Ca
urmare, rata randamentului contabil este folosit curent pentru o primă apreciere a zonei în care se
situează valoarea RIR asfel ca în cazul determinării ei prin calcul iterativ, intervalul de iteraţii să fie
restâns, reducânv volumul necesar de calcule.
2.3.4.3. Criterii de analiza economică bazate pe costurile de producţie.
Studiul costurilor este important nu numai pentru gestiunea întreprinderilor ci şi pentru
analiza proiectelor de investiţii.
În unele cazuri, în care obectivele în domeniul producţiei sunt fixate (cazul unor
întreprinderi mari, a unor sisteme de producţie etc.), trebuie răspuns cererilor consumatorilor cu cele
mai mici costuri de producţie, soluţia optimă alegându-se pe baza criteriului cheltuielilor totale
actualizate. Pentru un întreprinzător, costurile anuale şi în special costurile unitare sunt mult mai
edificatoare decât cele totale actualizate, motiv pentru care este necesară şi o analiză a costurilor
unitare.
Spre deosebire de analizele contabile care se referă la cheltuieli şi încasări trecute,
analizele economice se referă la cheltuieli şi încasări viitoare, care influenţează decizile privind
eficienţa economică a unui anumit proiect de investiţii. Analizele economice fac apel la datele
contabile numai în măsura în care acestea permit estimarea unor poziţii din lista cheltuielilor şi
încasărilor viitoare.
Noţiunea de cost de revenire contabil (cost mediu de producţie) este o noţiune larg folosită,
uşor de interpretat, în timp ce rezultatele analizelor de eficienţă economică (venit net actualizat, rată
internă de rentabilitate ect.) sunt mult mai puţin elocvente.
Noţiunea de cost de revenire economic permite o mai uşoară înţelegere a rezultatelor
analizelor de eficienţă economică, conducând la aceleaşi concluzii ca şi un calcul bazat pe valori
actualizate (venit net actualizat, rată internă de rentabilitate ect.).
Costul de revenire economic unitar sau costul mediu actualizat cE este raportul dintre suma
cheltuielilor de producţie actualizate (inclusiv amortismentele) şi suma cantităţilor actualizate de
produse.
29
S
S
t
t
2
210
E
a1
M
a1
M
a1
MM
CTAc
(2.43.)
Un proiect de investiţii este eficient economic dacă este îndeplinită condiţia:
PcE (2.44.)
în care P este preţul de pe piaţă al produsului respectiv.
Înlocuind în relaţia (2.44.) pe Ec cu relaţia (2.43.),. se poate demonstra cu uşurinţă că
aceasta este echivalentă relaţiei 0VNA .
Utilizând criteriul costului de revenire economic concluziile obţinute cu privire la eficienţa
economică a unui proiect de investiţii sunt aceleaşi cu cele care se obţin prin aplicarea criteriului
venitului net actualizat.
2.3.4.4. Analiza de sensibilitate.
Proiectele de investiţii, şi în special cele din domeniul energetic, se desfăşoară de regulă pe
intervale lungi de timp, intervale în care datele tehnice şi economice cu influenţă majoră asupra
efectelor economice ale aplicării proiectului se pot modifica foarte mult.
Metodele de analiză a eficienţei economice a proiectelor de investiţii prezentate anterior se
bazează pe calcule deterministe, ele fiind folosite pentru aprecierea eficienţei unor proiecte de
investiţii care se desfăşoară într-un viitor nesigur. Un calcul determinist se face considerând un set
de ipoteze. Pentru a ţine cont de incertitudinile şi riscurile aferente estimărilor legate de viitor, setul
de ipoteze este modificabil, măturând câmpul posibilităţilor şi implicând efectuarea calculelor
pentru noile seturi de ipoteze. Acest lucru se realizează prin intermediul analizei de sensibilitate.
Analiza de sensibilitate constă în studiul variaţiei eficienţei economice a unui proiect de
investiţii la modificarea ipotezelor avute în vedere la realizarea fluxului de numerar care a stat la
baza stabilirii acesteia.
Analiza de sensibilitate a eficienţei economice este obligatorie şi se poate realiza în două
moduri distincte, şi anume:
estimarea, pentru fiecare dată de intrare, a unui interval în care se pot situa cu cea mai
mare probabilitate valorile acestei date de intrare, şi stabilirea intervalului corespunzător în care
se vor situa principalii indicatori de eficienţă economică – VNA, TRB, TRA, RIR. Metoda este
simplă de aplicat (nu necesită calcule iterative), dar rezultatele obţinute nu oferă suficiente
elemente pentru o interpretare precisă, în special datorită posibilităţii estimării incorecte a
intervalelor în care pot varia datele de intrare;
30
stabilirea, pentru fiecare dată de intrare, a valorii limită (minime sau maxime – după caz)
pentru care soluţia devine ineficientă sau neinteresantă economic (pentru care VNA=0, RIR=a,
TRA=tV). Metoda este laborioasă, necesitând calcule iterative, în schimb permite obţinerea unor
concluzii corecte privind domeniile în care se pot situa datele de intrare fără ca.
2.3.4.5. Recomandări privind alegerea criteriilor de analiză a eficienţei economice.
Criteriul venitului net actualizat VNA:
- este criteriul de bază, celelalte criterii sunt criterii derivate din el, valabile în anumite ipoteze
simplificatoare ;
- poate fi folosit pentru estimarea eficienţei economice a unui proiect de investiţii, constituind
criteriul cel mai concludent;
- poate fi folosit pentru compararea mai multor variante de realizare a unui proiect de investiţie.
Pentru ca această comparare să fie concludentă, în anumite cazuri, este necesară echivalarea
variantelor din punct de vedere al efectelor utile şi a duratei de viaţă;
- necesită un volum relativ mare de calcule şi respectarea strictă a ipotezelor prezentate anterior;
- informaţiile oferite sunt în valori absolute, de natură cantitativă, motiv pentru care sunt mai
puţin elocvente (nu se pot diferenţia efectele de scară – de mărime a proiectului, de efectele datorate
performanţelor tehnice şi economice superioare ale acestuia). De aceea, în mod curent este
completat de alte criterii – termen de recuperare în valori actualizate, rată internă de rentabilitate,
indice de profitabilitate, cost de revenire economic – care oferă informaţiile de natură calitativă ;
Faţă de criteriul venitului net actualizat VNA, criteriul cheltuielilor totale actualizate CTA
prezintă următoarele aspecte caracteristice :
- este mai simplu, întrucât nu necesită determinarea încasărilor anuale, respectiv nu necesită
estimarea preţurilor de valorificare a efectelor utile;
- poate fi aplicat în analiza unor variante de realizare a unor proiecte de investiţii pentru care ar
fi dificilă definirea unor încasări (de exemplu: variante de dimensionare hidraulică a unor conducte,
variante de dimensionare a unor izolaţii termice etc);
- permite doar analiza comparativă a eficienţei unor varinate, fără ca să dea informaţii despre
eficienţa economică efectivă a variantelor. De aceea, după o triere a variantelor, cu criteriul CTA,
varianta sau variantele reţinute sunt analizate din punctul de vedere al eficienţie economice efective
printr-un alt criteriu (VNA, RIR, termen de recuperare etc);
- pentru ca să conducă la aceleaşi rezultate (la aceiaşi ierarhizare a variantelor) cu criteriul VNA
este necesară echivalarea a variantelor din punct de vedere al efectelor utile. Dacă în cazul
31
criteriului VNA echivalarea variantelor era necesară numai după efectul principal, în cazul
criteriului CTA echivalarea este obligatorie pentru toate efectele utile.
Rata internă de rentabilitate RIR :
- se utilizează pentru estimarea eficienţie economice a unei investiţii. Determinarea ratei interne
de rentabilitate nu necesită cunoaşterea ratei de actualizare, însă, aprecierea economicităţii unei
investiţii face apel la aceasta, deoarece ea trebuie comparată cu rata internă de rentabilitate (v.
rel.21.30.) ;
- nu poate fi utilizată pentru compararea mai multor variante întrucât poate conduce la concluzii
false. Varianta eficientă economic nu este întotdeuna varianta care are valoarea maximă pentru rata
internă de rentabilitate (v. fig. 2.6.). Pentru valori ale ratei de actualizare a < a0, varianta A care are
valoarea minimă a ratei interne de rentabilitate (RIRA < RIRB) este superioară economic variantei
B (VNAA > VNAB), pentru valori ale ratei de actualizare a > a0 situaţia este inversă, respectiv
varianta B este superioară economic variantei A ;
fig. 2.6. Determinarea grafică a valorii ratei
interne de rentabilitate pentru două variante de
realizare a unui proiect de investiţii.
- are interpretări economice numai în cazul în care RIR are o valoare unică (v.fig. 2.4.a.), în
celelalte cazuri neexitând interpretări economice logice ale RIR. ;
- pentru ca interpretările să fie concludente este obligatorie determinarea ratei interne de
recuperare a investiţiei RIR în ipoteza realizării investiţiei intergral din fonduri proprii.
Criteriul termenului de recuperare a investiţiei în valori actualizate TRA este un criteriu
des folosit deoarece :
- dă informaţii având semnificaţie fizică, uşor de înţeles ;
- permite atât stabilirea economicităţii unei soluţii cât şi alegerea soluţiei optime dintr-un şir de
soluţii posibile (cu respectarea aceloraşi condiţii de actualizare) ;
- neglijează efectele economice pozitive care apar după trecerea timpului corespunzător
recuperării investiţiei (v. fig. 2.7.). Nu întotdeauna varianta cu valoarea cea mai mică a termenului
de recuperare este şi varianta cu venitul net actualizat maxim ;
Ven
itul
net
act
ual
izat
Rata de actualizare [%]
Varianta A
Varianta B
RIRA RIRB
a0
32
Fig. 2.7. Determinarea grafică a termenului de recuperare a investiţiei în valori actualizate pentru
două variante de realizare a unui proiect de investiţii.
- permite compararea unor soluţii care nu trebuie să fie în mod obligatoriu echivalente din punct
de vedere al efectelor.
Indicele de profitabilitate IP este un criteriu care :
- dă practic aceleaşi informaţii ca şi criteriul venitului net actualizat ;
- fiind un indice în valori relative permite evidenţierea aspectelor calitative legate de eficienţa
economică a unui proiect de investiţii ;
- permite compararea unor soluţii care nu trebuie să fie în mod obligatoriu echivalente din punct
de vedere al efectelor.
Criteriul termenului de recuperare a investiţiei în valori neactualizate TRB este un criteriu
a cărei utilizare prezintă următoarele aspecte :
- este uşor de calculat ;
- având o definiţie similară termenului de recuperare a investiţiei în valori actualizate TRA
prezintă aceleaşi avantaje şi dezavantaje ca şi acesta ;
- pentru reţinerea sau eliminarea soluţiilor se compară TRB cu termenul normat de recuperare
real Trn care nu are valori sigure. Pentru proiectele de investiţii din domeniul energetic (caracterizate
de regulă prin durate mari de viaţă - 15 ani), o estimare grosieră a valorii termenului normat de
recuperare real Trn este dată de relaţiile:
- pentru valori reduse ale ratei de actualizare a 5 % :
vrn tT
3
2
2
1 (2.45.)
- pentru valori medii ale ratei de actualizare 5 % a 10 % :
vrn tT
2
1
3
1 (2.46.)
timp [ani]
Ven
itul
net
act
ual
izat
tV
TRAB VNAA
TRAA
VNAB
Ven
itul
net
act
ual
izat
tV
TRAA VNAA
TRAB
VNAB
33
- pentru valori ridicate ale ratei de actualizare 10 % a 15 :
vrn tT
3
1
4
1 (2.47.)
Valorile minime din intervale se iau pentru durate de viaţă mari, iar cele maxime pentru
durate de viaţă mici ;
- utilizarea termenului de recuperare a investiţiei în valori neactualizate TRB este recomandată
pentru o primă triere a unor variante de realizare a unui proiect de investiţii şi pentru uşurarea
deciziei în cazul proiectelor de investiţii cu costuri de investiţie relativ reduse şi durate mici de
viaţă.
Rata randamentului contabil este un criteriu care :
- nu ţine cont de momentele de timp diferite la care apar diversele elemente ale fluxului de
capital (investiţii, măsurări, cheltuieli). Din acest motiv criteriul nu poate constitui un criteriu de
acceptare sau de eliminare a unui proiect de investiţii şi nici de comparare a variantelor ;
- se foloseşte pentru estimarea grosieră a valorii ratei interne de rentabilitate.
Criteriul cost de revenire economic permite
- o mai uşoară înţelegere a rezultatelor analizelor de eficienţă economică ;
- stabilirea condiţiilor de desfacere pe piaţă a efectelor utile a exploatării proiectului de investiţii
(costul de revenire economic este preţul minim de vânzare care asigură eficienţa economică) ;
- obţinerea aceloraşi concluzii ca şi un calcul bazat pe valori actualizate (venit net actualizat, rată
internă de rentabilitate ect.).
34
3. Auditul şi bilanţul energetic – căi de identificare a măsurilor de
creştere a eficienţei energetice.
3.1. Auditul energetic.
Auditul energetic reprezintă analiza critică a eficienţei utilizării energiei într-un contur dat
şi este una dintre componentele de bază ale oricărui program de acţiune având ca obiectiv
îmbunătăţirea eficienţei energetice. Auditul energetic reflectă nivelul eficienţei energetice atins în
interiorul conturului analizat într-o anumită perioadă de timp caracteristică. Scopul auditului
energetic îl constituie obţinerea informaţiilor necesare pentru stabilirea celor mai potrivite şi mai
convenabile soluţii de creştere a eficienţei energetice a activităţilor desfăşurate în organizaţia
analizată.
Termenul audit provine din limba engleză şi echivalează în limba română cu revizie
contabilă şi nu cu bilanţ contabil. Similar, termenul auditor are înţelesul de revizor contabil şi nu de
contabil. Revizia contabilă presupune verificarea înregistrărilor, a calculelor efectuate şi analiza
critică a termenilor bilanţului, finalizată cu o evaluare. Similar, termenul energy audit din limba
engleză echivalează în limba română cu sintagma audit energetic, care reprezintă o “analiză critică a
eficienţei utilizării energiei”.
Auditul energetic nu este echivalent cu un simplu bilanţ sau cu o sumă de bilanţuri
energetice, acestea constituind în cadrul auditului, instrumentul care permite estimarea cantitativă a
unui flux de energie care fie nu se măsoară fie nu se poate măsura sau verificarea indicaţiei unui
aparat de măsură.
Întocmirea unui audit energetic implică stabilirea clară a limitelor conturului analizat şi a
perioadei de timp pe durata căreia se face analiza. Conturul poate cuprinde o întreagă organizaţie
(regie, companie, societate, grup, trust, întreprindere etc), o sucursală a unei organizaţii cu
contabilitate proprie sau o clădire. El poate cuprinde elemente care nu sunt neapărat situate pe
acelaşi amplasament, dar între care există legături şi/sau schimburi materiale (cabluri de forţă,
conducte, instalaţii sau sisteme de transport, etc.).
Auditul energetic se întocmeşte pentru perioade lungi de timp, cel puţin egale cu un an
calendaristic. Această perioadă este aleasă deoarece situaţiile contabile folosite în cadrul auditului,
se finalizează pentru această durată de timp. Perioada aleasă trebuie să cuprindă cel puţin un ciclu
complect de activitate (ciclu de fabricaţie, ciclu climatic, etc). Eficienţa energetică nu se determină
pentru o oră, o zi, o săptămână, o lună sau chiar un semestru. Rezultatele obţinute pe perioade
scurte nu sunt în general relevante pentru o activitate de tip industrial.
După gradul de complexitate a analizelor efectuate în cadrul auditului energetic se pot
distinge două tipuri de audit şi anume audit energetic preliminar şi final.
Auditul energetic preliminar are de obicei la bază datele existente sub forma evidenţelor
şi înregistrărilor contabile sau de altă natură ale organizaţiei. Baza auditului preliminar constă în
compararea efectelor globale utile şi consumate, pentru o perioadă anterioară de cel puţin cinci ani
de activitate în condiţii normale. Se compară astfel mărimea, structura şi valoarea facturilor
35
energetice cu mărimea, structura şi valoarea producţiei sau a serviciilor prestate în perioada
respectivă. În cazul unui context economic normal, pe baza evoluţiei anterioare se pot stabili
tendinţele evoluţiei viitoare a consumurilor de energie la nivelul conturului analizat. Indiferent de
contextul economic se calculează unul sau mai mulţi indicatori sintetici de eficienţă energetică.
Valorile astfel obţinute sunt comparate cu datele de proiect, cu realizările şi performanţele altor
organizaţii având un profil similar de activitate, cu valorile recomandate de literatura de specialitate
sau cu standardele în vigoare.
Auditul preliminar permite deci :
- stabilirea ordinului de mărime al consumului pentru fiecare dintre purtătorii de energie;
- estimarea tendinţei evoluţiei viitoare a consumurilor de energie;
- obţinerea unor indicatori sintetici globali pe baza cărora organizaţia primeşte un
calificativ referitor la eficienţa cu care utilizează energia.
- detectarea unele deficienţe legate de funcţionarea sistemului de măsură, transmitere şi
prelucrare a informaţiilor (lipsa sau precizia insuficientă a unor aparate de măsură, lipsa unor
informaţii privind anumite consumuri de energie, etc) sau de modul în care sunt întocmite
contractele cu furnizorii.
Auditului energetic final sau propriu-zis se întocmeşte după corectarea şi complectarea
sistemului de monitorizare, prelucrare şi valorificare a datelor. Similar auditului energetic
preliminar el se întocmeşte pentru cel puţin un an calendaristic sau financiar. În comparaţie cu
auditul preliminar, auditul final este mai detaliat, în cadrul lui fiind identificate subsistemele unde se
consumă cea mai mare parte din energia intrată în conturul de bilanţ general. Acestea vor constitui
zonele care trebuie monitorizate separat, denumite centre de consum energetic. Definirea limitelor
conturului centrelor de consum energetic se face într-un mod convenabil, luându-se în considerare
criteriile tehnologice, funcţionale, economice, administrative sau de altă natură. Pentru fiecare astfel
de centru de consum se măsoară şi se consemnează separat atât consumurile pe tipuri de purtători de
energie cât şi volumul activităţii. Dacă este nevoie, se întocmeşte câte un bilanţ energetic pentru
fiecare subsistem astfel definit. În perspectiva preluării iniţiativei acţiunilor de îmbunătăţire a
eficienţei energetice de către responsabilul cu energia, după definirea limitelor trebuie să urmeze
atribuirea responsabilităţilor pentru realizarea şi menţinerea eficienţei utilizării energiei în conturul
respectiv.
Auditul energetic final presupune efectuarea în primul rând a unui inventar al surselor de
alimentare cu purtători de energie exterioare conturului, care trebuie pună în evidenţă următoarele:
- tipul şi caracteristicile purtătorului/purtătorilor de energie furnizat/furnizaţi de sursa
externă;
- caracteristicile cererii/cererilor de energie acoperite de către sursa externă;
- tarifele actuale stabilit prin contractele de livrare şi tarifele alternativele disponibile;
36
- alte aspecte legate de statutul, amplasarea şi capacitatea sursei externe, de condiţiile şi de
restricţiile de livrare, stabilite sau nu prin contract.
Auditul energetic final conţine şi un inventar al consumatorilor finali de energie,
organizaţi sau nu pe centre de consum energetic, precum şi un inventar al transformatorilor interni
de energie.
Inventarul consumatorilor finali trebuie să pună în evidenţă următoarele aspecte :
- natura activităţii sau procesului tehnologic care primeşte fluxul de energie;
- tipul, parametrii şi sursa din care provine fiecare flux purtător de energie;
- caracteristicile cererii de energie, pentru fiecare tip de purtător de energie;
- legăturile tehnologice cu alţi consumatori finali şi consecinţele acestor legături asupra
caracteristicilor cererii de energie;
- natura şi potenţialul resurselor energetice secundare disponibilizate din motive
tehnologice;
- starea tehnică a instalaţiilor la momentul întocmirii auditului.
Transformatorii interni de energie (centrale termice, centrale electrice de termoficare, staţii
de aer comprimat, staţii de pompare etc.) alimentează de obicei mai mulţi astfel de consumatori
finali. Pentru fiecare transformator intern de energie vor fi specificate următoarele aspecte :
- tipul şi capacitatea instalată a transformatorului energetic;
- natura, sursa şi caracteristicile fluxurilor de energie care intră;
- tipul transformării suferite, randamentul realizat, alte caracteristici tehnice;
- natura şi parametrii fluxului de energie care iese;
- consumatorii sau centrele de consum alimentate;
- modalitatea de alimentare a consumatorilor şi consecinţele ei (direct, prin intermediul
unei reţele de distribuţie etc.);
- natura, potenţialul energetic şi impactul asupra mediului pentru fiecare dintre fluxurile de
energie evacuate în atmosferă;
- starea tehnică a instalaţiilor şi a sistemului de distribuţie la momentul întocmirii auditului.
Modul de întocmire, gradul de detaliere şi modul de exprimare a mărimilor prezentate şi
calculate depind de scopul auditului şi trebuie să fie pe înţelesul celui căruia îi este destinat. Auditul
energetic, întocmit pe baza datelor conţinute în facturile de plată a energiei, poate conţine mărimi
exprimate fizic (în unităţi de energie) sau valoric (în unităţi monetare). Dacă în bilanţurile
energetice, mărimile care intră şi care ies se exprimă numai în unităţi fizice de energie, în cadrul
37
auditului energetic se recomandă recurgerea la exprimarea valorică a acestora, asigurând astfel
echivalarea tuturor formelor de energie consummate.
Calculul indicatorilor de performanţă energetică, realizaţi atât la nivel global cât şi la
nivelul centrelor de consum energetic, permite evaluarea eficienţei energetice a fiecărui subsistem şi
a sistemului în ansamblul său prin compararea valorii indicatorilor realizaţi cu câte o valoare de
referinţă. Evaluarea vizează de această dată atât ansamblul cât şi părţile lui componente, deoarece
gradul de detaliere al auditului energetic propriu-zis permite analiza fiecărui centru de consum în
parte.
Analiza se finalizează cu un program care cuprinde măsuri şi acţiuni menite să contribuie
la creşterea eficienţei energetice. Măsurile luate în vederea economisirii energiei şi reducerii
cheltuielor cu energia pot fi clasificate în trei categorii: organizatorice, tehnice şi economice.
Măsurile organizatorice constau în planificarea şi eşalonarea activităţilor în vederea evitării
mersului în gol şi altor tipuri de consumuri inutile, încărcării optime a utilajelor, aplatizării curbei
de sarcină, etc.
Măsurile tehnice constau în adaptarea, modificarea sau înlocuirea procedurilor şi utilajelor
existente cu altele mai performante în vederea reducerii consumului specific de energie,
modificarea concepţiei de alimentare cu energie a conturului dat şi a modului de distribuţie a
energiei în interior, etc.
Măsurile economice constau în alegerea celui mai convenabil tarif şi a celui mai
convenabil contract de furnizare pentru fiecare formă de energie cumpărată din exterior, în
dimensionarea optimă a stocurilor interne de combustibil, etc.
Indiferent de categoria din care face parte, fiecare măsură propusă trebuie să fie însoţită de
cheltuielile pe care le presupune aplicarea ei şi de efectul sau efectele aplicării ei, estimate de către
auditor.
Auditul energetic se materializează sub forma unui raport final. Acesta include atât
informaţiile primare cât şi rezultatele prelucrării lor (datele măsurate, indicatorii de performanţă
realizaţi, evaluarea eficienţei energetice, planul de măsuri şi acţiuni pentru îmbunătăţirea eficienţei
energetice, propunei privind eşalonarea măsurilor cuprinse în plan, bazate pe informaţii şi indicatori
economici, etc).
Aprecierea eficienţei energetice se face cu ajutorul unuia sau mai multor indicatori de
performanţă energetică, care sunt apoi comparaţi cu câte o valoare de referinţă. În scopul creşterii
eficienţei energetice în perimetrul analizat, auditorul poate propune :
- reconsiderarea sau reprogramarea unor activităţi,
- modificarea, reabilitarea sau înlocuirea unor instalaţii transformatoare de energie sau a
unora dintre consumatorii finali,
- schimbarea concepţiei de alimentare cu energie şi a distribuţiei acesteia către
consumatorii din conturul analizat.
38
Soluţiile identificate în acest fel nu pot fi implementate toate odată din cauza restricţiilor şi
limitărilor de natură tehnică şi financiară. Planul de măsuri şi acţiuni elaborat de auditor trebuie să
ia în considerare eventualele interdependenţe existente între măsurile propuse, situaţia financiară
reală a organizaţiei analizate şi contextul economic general. Măsurile propuse de către auditor vor fi
ierarhizate după unul sau mai multe criterii de natură economică, stabilite de comun acord cu
beneficiarul auditului. Pentru fiecare măsură sau acţiune propusă, auditorul trebuie să specifice atât
costurile de investiţie şi de operare aferente cât şi rezultatele scontate, respectiv economiile de
energie sau de cheltuieli estimate.
Din această listă de propuneri, conducerea organizaţiei alege cele mai convenabile măsuri
şi stabileşte pentru fiecare termenul de implementare şi sursa de finanţare. Aplicarea în practică a
măsurilor propuse se face de cele mai multe ori treptat, pe parcursul mai multor ani, începând cu
măsurile care implică investiţiile cele mai mici. Economiile astfel realizate constitue apoi sursa de
finanţare pentru un al doilea set de investiţii. În acest fel organizaţia îşi poate îmbunătăţi eficienţa
energetică fără a recurge la credite.
Întocmirea unui singur audit energetic nu rezolvă problema eficienţei energetice pentru
totdeauna. Managementul energiei trebuie să fie o preocupare continuă, ceea ce conduce la
necesitatea repetării auditul energetic cu o anumită ciclicitate stabilită prin reglementări.
Conform legislaţiei actuale, consumatorii care folosesc mai mult de 200 tone echivalent
petrol pe an sunt obligaţi să întocmeascã, la fiecare 2 ani, un audit energetic realizat de o persoanã
fizică sau juridical autorizată, iar consumatorii care folosesc mai mult de 1000 tone echivalent
petrol pe an sunt obligaţi să efectueze anual un audit energetic realizat deasemenea de o persoanã
fizicã sau juridical autorizată şi în plus să numeascã un responsabil pentru utilizarea energiei (un
manager energetic).
3.2. Bilanţul energetic.
Bilanţul energetic este expresia practică a legii conservării energiei, scopul său fiind
identificarea şi evaluarea tuturor cantităţilor sau fluxurilor de energie care intră şi care ies din
conturul analizat într-o anumită perioadă de timp.
Bilanţurile energetice pot fi clasificate pornind de la mai multe criterii, asfel:
După gradul de cuprindere al conturului, bilanţurile energetice pot fi întocmite: pentru un
echipament; pentru o instalaţie; pentru o secţie; pentru o uzină; pentru o întreagă organizaţie (un
agent economic).
După natura, gradul de interconexiune şi complexitate al fenomenelor fizice şi chimice
din interiorul conturului analizat, bilanţurile energetice pot fi:
a. bilanţuri simple (termoenergetice sau electroenergetice). Ele corespund bilanţurilor
întocmite pentru contururi în care fie fenomenele de natură termodinamică şi/sau
termochimică, fie cele de natură electrică sunt considerate preponderente, iar celelalte sunt
neglijate.
39
b. bilanţuri complexe (termoenergetice şi electroenergetice). Ele iau în considerare toate
formele de energie intrate şi ieşite din contur, natura şi complexitatea fenomenelor care au loc
în interiorul conturului dat impunând acest lucru.
După perioada de timp pentru care se inventariază fluxurile de energie intrate şi ieşite,
bilanţurile pot fi întocmite :
a. pentru o oră sau o perioadă mai scurtă decât o oră – cazul instalaţiilor cu funcţionare
continuă. In acest caz, bilanţurile se întocmesc cel puţin pentru trei regimuri de funcţionare : minim,
mediu, maxim;
b. pentru un ciclu de funcţionare – cazul intalaţiilor cu funcţionare ciclică;
c. pentru un sezon;
d. pentru un an sau o perioadă mai lungă decât un an.
După sursa de provenienţă a datelor de intrare, bilanţurile energetice se clasifică în:
a. bilanţuri propuse de către proiectant, constructor sau furnizor (de proiect);
b. bilanţuri întocmite pe bază de măsurători în instalaţie (de omologare, de recepţie, real).
Bilanţul energetic de proiect se elaborează pe baza rezultatelor calculelor extrase din
proiect, a datelor furnizate de prospecte, oferte, cataloage, literatura de specialitate, pe baza
experienţei obţinute în exploatarea unor echipamente asemănătoare, a altor surse de informaţii, etc.
Bilanţul de proiect constitue situaţia de referinţă pentru bilanţul energetic de recepţie.
Bilanţul energetic de omologare şi de recepţie se elaborează cu ocazia punerii în funcţiune
echipamentului/instalaţiei în condiţiile concrete de exploatare. Diferenţa dintre cele două tipuri de
bilanţuri constă în faptul că în primul caz echipamentul/instalaţia sunt prototipuri, iar în cel de al
doilea caz echipamentul/instalaţia sunt reale, oarecare. În acest scop se efectuează o serie de probe
de funcţionare şi măsurători la cel puţin trei trepte de sarcină, dintre care una este obligatoriu
sarcina nominală. Valorile astfel obţinute se înscriu în cartea tehnică a echipamentului sau a
instalaţiei. Bilanţul energetic de recepţie constituie bilanţul de referinţă pentru activitatea de
exploatare.
Bilanţul energetic real reflectă situaţia în care se găseşte la un moment dat un echipament
sau o instalaţie, punând în evidenţă abaterile indicatorilor de performanţă realizaţi de la valorile lor
de referinţă, stabilite în cadrul bilanţul de proiect, de omologare sau de recepţie. Analiza trebuie să
inventarieze şi potenţialul energetic al resurselor energetice refolosibile. Bilanţul real se elaborează
numai pe bază de măsurători efectuate asupra subiectului analizei şi constituie baza pentru analiza
energetică.
Conturul de bilanţ este suprafaţa imaginară închisă în jurul unui echipament, instalaţie,
clădire, secţie, uzină, agent economic, etc în funcţie de care se definesc fluxurile de energie care
intră şi cele care ies. Conturul de bilanţ poate cuprinde o întreagă întreprindere, o secţie de
producţie, un lanţ tehnologic, o clădire, un agregat tehnologic, un aparat, etc. Conturul considerat
poate cuprinde elemente care nu sunt neapărat situate pe acelaşi amplasament, dar între care există
40
legături materiale (cabluri de forţă, conducte, instalaţii sau sisteme de transport, etc). El este ales în
mod arbitrar de auditor asfel încât măsurătorile necesare efectuării bilanţului să fie cât mai comode
şi precise.
Relaţia analitică a bilanţului energetic este:
∑ ∑
(3.1)
unde membrul din stânga conţine energiile intrate în conturul de bilanţ ("n" cantităţi distincte), iar
membrul din stânga conţine energiile ieşite din conturul de bilanţ ("m" cantităţi distincte). În cadrul
energiilor ieşite trebuie menţionată în mod expres energia considerată utilă pentru procesul
respectiv – Wu. Tot în membrul din dreapta intervine – W, eroarea de închidere a bilanţului
datorată pe de o parte erorilor de măsură, iar pe de altă parte negljării unor energii intrate sau ieşite
foarte mici, imposibil de măsurat. Limita maximă de eroare, exprimată prin valoarea absolută a
diferenţei între totalul intrărilor şi totalul ieşirilor împărţită la totalul intrărilor, nu va depăşi: ±2,5%,
în cazul bilanţurilor în care principalele mărimi sunt determinate prin măsurători directe şi ±5%, în
cazul bilanţurilor în care unele mărimi nu pot fi măsurate direct, dar pot fi deduse cu suficientă
precizie prin măsurarea altor mărimi.
Analiza atentă a fenomenele fizice şi chimice implicate în activitatea desfăşurată în
interiorul conturului dat permite definirea categoriilor de fluxuri energetice intrate sau ieşite din
acesta. Astfel pot apare călduri fizice (sensibile), călduri latente de schimbare a stării de agregare,
puteri calorifice, efectul termic al reacţiilor chimice, lucrul mecanic, energia potenţială, energia
electrică, etc. În cazul particular al efectului termic al reacţiilor chimice, căldurile de reacţie
exoterme se consideră la intrări, iar căldurile de reacţie endoterme se consideră la ieşiri.
Întocmirea bilanţului energetic necesită de cele mai multe ori întocmirea în prealabil a unui
bilanţ material, ai cărui termeni pot servi drept bază de calcul pentru anumite fluxuri de energie
intrate sau ieşite din conturul de bilanţ.
Reprezentarea grafică a rezultatelor obţinute prin întocmirea bilanţului se face de obicei cu
ajutorul diagramelor Sankey. Este o metodă simplă şi sugestivă, accesibilă atât specialiştilor cât şi
nespecialiştilor.
Elaborarea unui bilanţ energetic comportă o anumită structură, al cărui model este
următorul:
1. Definirea conturului.
2. Prezentarea sumară a activităţii din interior (procesului tehnologic).
3. Schema fluxului tehnologic.
4. Precizarea caracteristicilor tehnice ale agregatelor şi instalaţiilor conţinute în contur.
5. Prezentarea punctelor şi aparatelor de măsură (tip, schemă, clasă de precizie, etc).
6. Fişa tip sau buletinul de măsurători.
41
7. Ecuaţia de bilanţ.
8. Calculul termenilor bilanţului (expresii analitice, formule de calcul).
9. Bilanţul energetic prezentat sub formă de tabel şi de diagramă Sankey.
10. Analiza bilanţului.
Analiza rezultatelor bilanţului energetic are două etape:
- într-o prima etapă se determină indicatorii de performanţă energetică, al căror nivel se
compară cu cel de referinţă. Ca urmare a acestei comparaţii, activitatea desfăşurată în
interiorul conturului analizat sau instalaţia analizată primeşte un calificativ în raport cu
referinţa. În acestă etapă a analizei trebuie să stabilească motivele abaterii şi să propună
măsuri de remediere a situaţiei;
- în a doua etapă a analizei eficienţei energetice a unei activităţi desfăşurate într-un
anumit contur se porneşte de la cantitatea şi calitatea resurselor energetice secundare
disponibilizate. Prin definiţie, resursele energetice secundare (RES) reprezintă cantităţi
sau fluxuri de energie de orice fel, evacuate dintr-un contur în care se desfăşoară o
activitate productivă şi care nu pot fi reciclate (valorificate tot în activitatea respectivă)
decât prin modificări aduse instalaţiilor aflate în conturul respectiv. Prin urmare, a doua
etapă a analizei are ca obiect evaluarea potenţialului RES şi a posibilităţilor de
valorificare a acestora. Oportunitatea şi gradul de recuperare al unei RES sunt
întotdeauna rezultatul unei analize tehnico-economice.
42
4. Managementul energiei in clădiri. Anveloparea optimă a clădirilor.
Tehnologii şi echipamente eficiente energetic utilizate în clădiri.
4.1. Importanţa ingineriei microclimatului interior.
Omul modern îşi petrece în mod normal mai mult de două treimi din timp în incinte închise.
Din acest motiv problema menţinerii unor condiţii de confort, în special din punctul de vedere al
temperaturii interioare, în incinte optimizate anergetic este din ce în ce mai de actualitate.
În cazul clădirilor de locuit şi din sectorul terţiar (birouri, săli de spectacol, magazine etc.),
raportul dintre cantitatea de energie electrică consumată (momentan şi anual) şi cantitatea de
căldură consumată pentru încălzire şi prepararea apei calde de consum depinde, în special, de zona
geografică de amplasare (zona climatică) şi de gradul de dezvolatre economică a zonei respective.
În cazul României, acest raport are valori inferioare lui 0,2, motiv pentru care costurile alimentării
cu căldură intervin în bugetul anuala al unei familii sau unei instituţii din sectorul terţiar, cu valori
mult mai mari decât factura plătită pentru alimentarea cu energie electrică.
Datorită ponderii mari a consumului der căldură pentru încălzire în consumul total, peste
70 – 80 % din valoarea maximă momentană şi peste 60 – 66 % din valoarea anuală, optimizarea
clădirilor din punctul de vedere al reducerii pierderilor de căldură în mediul ambiant în timpul
perioadei de încălzire, respectiv creşterea rezistenţei termice a clădirilor, este este o problemă de
bază a energeticii clădirilor. Trebuie avut în vedere faptul că prin creşterea rezistenţei termice a
clădirilor se reduc aporturile de căldură din exterior în clădire în perioada de vară, crescând caliatea
confortului termic interior în perioadele calde sau/şi reducând consumurile de energie al instalaţiilor
de climatizare (dacă există).
4.2. Metode de reducere a consumului de căldură pentru încălzire.
4.2.1. Analiza psibilităţilor de reducere a necesarului de căldură pentru încălzirea
incintelor.
Necesarul de căldură pentru încălzirea unei clădiri poate fi scris sub forma:
e
C
ieii ttVxq (4.1)
în care xi este caracteristica termică de încălzire a clădirii; Ve – volumul exterior al clădirii; C
it –
temperatura interioară din clădire (temperatura convenţională); iar te – temperatura exterioară.
Caracteristica termică de încălzire a clădirii xi are sensul fizic al unor pierderi specifice de
căldură, pe unitatea de volum exterior clădit, când diferenţa de temperatură dintre interiorul şi
exteriorul clădirii este de un grad.
Pentru o clădire având un volum dat, reducerea necesarului de căldură pentru încălzire se
face prin reducerea valorii caracteristicii termice de încălzire a clădirii. Pentru a pune în evidenţă
modalităţile de reducere a acestei mărimi se pleacă de la bilanţul termic al clădirii încălzite.
43
Bilanţul termic al unei clădiri încălzite este dat de relaţia:
rditrpipt qqqqqq (4.2)
unde qpt sunt pierderile de căldură prin transmisie (convecţie, radiaţie, conducţie) prin elementele
exterioare de construcţie (pereţi, ferestre, uşi); qpi - pierderile de căldură corespunzătoare încălzirii
aerului pătruns în clădirea respectivă prin neetanşeităţile elementelor de construcţie şi prin ventilare
naturală (la deschiderea uşilor şi/sau ferestrelor); qtr – cantitatea de căldură înmagazinată în
elementele de construcţie; qi - cantitatea de căldură introdusă de instalaţia de încălzire; qd -
cantitatea de căldură introdusă de degajările interioare de căldură; iar qr - cantitatea de căldură
introdusă de radiaţia solară.
Cantităţile de căldură qtr, qd şi qr sunt mici în comparaţie cu celelalte, putând fi neglijate. În
consecinţă, cantitatea de căldură introdusă de instalaţia de încălzire poate fi determinată cu
suficientă precizie ca:
pipti qqq (4.3)
Considerând o clădire cu pereţii exteriori omogeni din punct de vedere al realizării şi
neglijând pierderile de căldură către sol (foarte mici în comparaţie cu alte pierderi), pierderile de
căldură prin transmisie se pot determina cu relaţia:
e
C
iffe
C
ippe
C
iplplpt ttSkttSkttSkq (4.4)
în care kpl, kp şi kf sunt coeficienţii globali de schimb de căldură prin pereţii laterali, plafon şi prin
ferestrele exterioare; Spl ,Sp şi Sf – suprafeţele pereţilor laterali (exclusiv ferestrele), plafonului şi
ferestrelor exterioare; C
it – temperatura interioară din clădire (temperatura convenţională); iar te –
temperatura exterioară.
Pierderile de căldură prin ventilarea clădirilor pot fi estimate cu relaţia:
e
C
ipaaie
C
i
3/4
fpi ttcVnttwiSlq (4.5)
unde: l este lungimea specifică de rost a ferestrelor (pentru un tip constructiv de fereastră această
lungime este o constantă); Sf – suprafaţa ferestrelor exterioare; i – coeficientul de infiltraţie; w –
viteza aerului exterior; n – numărul de schimburi de aer (practic o constantă funcţie de destinaţia
clădirii); Vi – volumul interior al clădirii; a – densitatea aerului; iar cpa – căldura specifică a
aerului.
Primul termen din relaţia 4.5 corespunde pierderilor de căldură datorate aerului pătruns în
clădirea respectivă prin neetanşeităţile elementelor, iar termenul al doilea pierderilor de căldură
datorate aerului pătruns în clădire prin ventilare naturală.
44
Fie Sl suprafaţa totală a pereţilor laterali (inclusiv ferestrele) şi „f” raportul dintre suprafaţa
ferestrelor exterioare şi această suprafaţă totală a pereţilor laterali, înlocuind relaţiile (4.4) şi (4.5) în
relaţia (4.3) şi gupând corespunzător termenii, se obţine:
e
C
ipaaipppl
3/4
fplli ttcVnSkkwilkfkSq (4.6)
Considerând că forma clădirii este paralelipipedică, notând cu H înălţimea acesteia şi cu P
perimetrul bazei (podelei/plafonului) şi apreciind că raportul dintre volumul interior al clădirii şi cel
exterior este aproximativ unitar, din relaţiile (4.1) şi (4.6) rezultă valoarea caracteristicii termice de
încălzire sub forma:
paappl
3/4
fpl
p
i cnkH
1kwilkfk
S
Px (4.7)
Notând cu S suprafaţa totală care delimitează clădirea (pereţi laterali, podea, plafon) şi cu
„d” raportul dintre suprafaţa plafonului (podelei) şi această suprafaţă totală, ţinând cont de ipotezele
din paragraful anterior, rezultă valoarea caracteristicii termice de încălzire şi sub forma:
paappl
3/4
fpl
e
i cnkdkwilkfkd21V
Sx (4.8)
Analiza relaţiilor (4.7) şi (4.8) permite evidenţierea posibilităţilor de reducere a valorii
caracteristicii termice de încălzire, respectiv a necesarului de căldură pentru încălzirea clădirilor.
Aceste posibilităţi de reducere a necesarului de căldură pentru încălzirea clădirilor se încadrează în
două mari categorii:
metode de natură arhitectonică legate de dimensiunile şi forma clădirii - aplicabile numai
pentru clădiri noi -, şi anume:
o realizarea de clădiri având un volum cât mai mare (concentrarea a cât mai multe
locuinţe, birouri etc. într-o singură clădire). Suprafaţa totală care delimitează clădirea
creşte mai încet decât volumul exterior al acesteia, raportul S/Ve scade, scăzând
valoarea caracteristicii termice de încălzire (vezi rel. 4.8);
o clădirile trebuie să aibă o înălţime cât mai mare, Termenul al doilea din relaţia (4.7)
scade, reducându-se valoarea caracteristicii termice de încălzire;
o forma bazei clădirilor trebuie să conducă la valori cât mai mici ale raportului dintre
perimetrul şi suprafaţa acesteia – pătrat, exagon, cerc etc.;
o gradul de vitrare „f” (raportul dintre suprafaţa ferestrelor exterioare şi suprafaţă
totală a pereţilor laterali) trebuie să aibă valori cât mai mici, pierderile de căldură
aferente ferestrelor (termenul 3/4
f wilk ) având valori mult mai mari decât
pierderile de căldură aferente pereţilor (termenul kpl);
45
o orientarea corespunzătoare a clădirii şi compartimentarea interioară corespun–
zătoare a acesteia pentru creşterea gradului de impermeabilitate a clădirii la curenţii
de aer (reducerea coeficientului de infiltrare „i”), respectiv a valorii caracteristicii
termice de încălzire;
metode bazate pe folosirea unor materiale de construcţie având rezistenţe termice mari
(coeficienţi globali de transfer de căldură - kpl, kp şi kf - mici) şi permeabilităţi reduse la
curenţii de aer (coeficienţi de infiltrare - „i” - mici) – aplicabile atât pentru clădirile noi, cât
şi pentru cele existente.
De remarcat faptul că forma clădirii (volumul, forma bazei, inălţimea şi gradul de vitrare)
influenţează pe lângă mărimea necesarului de căldură pentru încălzire şi gradul de folosire a
iluminatului natural pe timpul zilei. În consecinţă, forma optimă a clădirii se stabileşte ca un
compromis între reducerea necesarului de căldură pentru încălzire şi folosirea într-o măsură cât mai
mare a iluminatului natural pe timpul zilei.
4.2.2. Strategia izolării termice suplimentare.
Aplicarea metodelor de reducere a necesarului de căldură pentru încălzire din categoria
celor legate de folosire unor materiale de construcţie având rezistenţe termice mari şi permeabilităţi
reduse la curenţii de aer, are un dublu efect:
reduce consumul anual de căldură pentru încălzire, respectiv reduce valoarea cheltuielilor
anuale aferente încălzirii;
necesită fie folosirea unei cantităţi mai mari de materiale de construcţie, fie folosirea unor
materiale de construcţie de calitate superioară, deci mai scumpe. Ca urmare, costul de
realizare a clădirii (investiţia în clădire) creşte.
Luarea în consideraţie a celor două efecte contradictorii (care apar la momente de timp
diferite) se poate face utilizând criterii de comparare a eficienţei economice bazate pe actualizarea
cheltuielilor care apar la momente de timp diferite. Principalul criteriu de analiză a eficienţei
economice bazate pe actualizarea cheltuielilor este criteriul cheltuielilor totale actualizate - CTA. In
ipoteza, în general valabilă, că durata de realizare a clădirii este de cca. un an, şi considerând ca
moment de referinţă pentru actualizare, momentul dării în folosinţă, forma matematică a acestui
criteriu este:
vT
1ii
Q
)a1(
CICTA (4.9)
în care: I este investiţia aferentă realizării clădirii; Tv – durata de viaţă a clădirii; CQ – costul anual
al încălzirii; iar a – rata de actualizare anuală.
46
Considerând că valoarea consumului anual de căldură pentru încălzire şi costul unitar al
căldurii nu se schimbă esenţial an de an, relaţia (4.9) poate fi scrisă sub forma:
vAQ TCICTA (4.10)
unde s-a notat TvA durata de viaţă actualizată a clădirii, dată de relaţia:
v
v
vT
1iT
T
ivAaa1
1a1
)a1(
1T (4.11)
Durata de viaţă a unei clădiri este relativ mare (peste 50 de ani), ca urmare, durata de viaţă
actualizată a clădirii TvA se poate determina, fără a introduce erori mari, cu relaţia aproximativă:
a
1TvA (4.12)
Forma criteriului cheltuielilor totale actualizate – CTA devine:
a
CICTA
Q (4.13)
Investiţia aferentă realizării clădirii poate fi cosiderată ca având trei componente:
pifpe IIII (4.14)
în care: Ipe este investiţia aferentă pocurării materialelor de construcţie din care se execută pereţii
exteriori; If – investiţia aferentă pocurării ferestrelor exterioare; iar Ipi – investiţia aferentă realizării
pereţilor interiori care compartimentează clădirea.
În ipoteza simplificatoare a realizării unei clădiri cu pereţii laterali omogeni (inclusiv
plafonul), investiţia aferentă pocurării materialelor de construcţie se poate determina cu relaţia:
mcpepe iSI (4.15)
unde: Spe este suprafaţa pereţilor exteriori (pereţi laterali, plafon) care mărginesc clădirea; -
grosimea acestora; iar imc – costul specific al materialelor de construcţie.
Caracteristica termică de încălzire a clădirii xi poate fi scrisă sub forma (vezi rel. 4.3 –
4.5.):
xi = xpe + xf + xvn (4.16)
în care xpe este componenta care se datorează pierderilor de căldură prin transmisie prin pereţii
exteriori; xf – componenta care se datorează pierderilor de căldură prin transmisie şi prin infiltraţii
corespunzătoare ferestrelor; iar xvn – componenta care se datorează ventilaţiei naturale.
Componenta xpe a caracteristicii termice de încălzire este:
ei
pe
e
pepe
e
pe 11
1S
V
1kS
V
1x
(4.17)
47
unde în afara notaţiilor definite anterior s-a mai notat cu kpe coeficientul global de transfer de
căldură prin pereţii exteriori, cu i şi e coeficienţii de transfer de căldură prin convecţie din
interiorul, respectiv exteriorul acestor pereţi şi cu conductivitatea termică a materialului de
construcţie folosit.
Notând cu e grosimea unui strat fictiv de material care are aceeaşi rezistenţă termică cu
rezistenţa termică la transferul de căldură prin convecţie din interiorul şi exteriorul pereţilor
exteriori, se poate scrie relaţia:
e
pee
pe
xV
S
(4.18)
sau
e
vnfie
pe
xxxV
S
(4.19)
Înlocuind în relaţia (4.15) se obţine:
mce
vnfie
pe
pepe ixxxV
SSI
(4.20)
respectiv,
pifmce
vnfie
pe
pe IIixxxV
SSI
(4.21)
Analizând relaţia (4.21), rezultă că valoarea costului de realizare a unei clădiri depinde de
caracteristicile geometrice ale clădirii (prin Spe şi Ve), de caracteristica termică de încălzire şi de
caracteristicile termotehnice () şi economice (imc) ale materialelor de construcţie folosite.
Se observă că:
valoarea costului de realizare a unei clădiri creşte pe măsură ce valoarea caracteristicii
termice de încălzire xi scade, tinzând către infinit;
conform relaţiei (4.21), prin creştrea gosimii pereţilor exteriori, mărimea caracteristicii
termice de încălzire xi se poate reduce doar până la valoarea minimă egală cu xf + xvn
(gosimea pereţilor exteriori ar fi infinită);
o reducere mai mare a valorii caracteristicii termice de încălzire xi se poate realiza numai
prin folosirea unor ferestre cu caracteristici de transfer de căldură şi masă mai bune:
rezistenţe termice mai mici şi coeficienţi de infiltraţie mai reduşi. Folosirea unor astfel de
ferestre conduce la creşterea costului de realizare a unei clădiri prin intermediul termenului
If;
48
Obs.:caracteristica termică de încălzire xi nu poate deveni nulă, deoarece, din condiţii de caliate a
aerului din clădire, trebuie asigurat un anumit grad de împrospătare a acestuia, termenul xvn apărând
întotdeauna.
Costul anual al încălzirii CQ se determină cu relaţia:
Q
a
Q pQC (4.22)
unde: Qa este consumul anual de căldură pentru încălzirea clădirii; iar pQ – preţul căldurii,
dependent de sistemul de încălzire considerat.
Consumul anual de căldură pentru încălzirea clădirii Qa este:
i
i,md
e
C
iei
a ttVxQ (4.23)
în care, în afara notaţiilor definite anterior, s-a mai notat cu i,md
et temperatura medie exterioară pe
durata sezonului de încălzire, iar cu i – durata sezonului de încălzire.
Înlocuind relaţiile (4.21) - (4.23) în relaţia (4.13) se obţine valoarea criteriului cheltuielilor
totale actualizate:
Qi
i,md
e
C
ieipifmce
vnfie
pe
pe pttVxa
1IIi
xxxV
SSCTA
(4.24)
Se notează cu T1 şi cu T2 termenii:
pifmce
vnfie
pe
pe1 IIixxxV
SST
(4.25)
Qi
i,md
e
C
iei2 pttVxa
1T (4.26)
Fig. 4.1. Variaţia cheltuielilor totale actualizate în funcţie de mărimea caracteristicii termice de
încălzire: a. – caracteristica termică de încălzire modificată numai prin modificarea izolării termice
a pereţilor exteriori; b., c. – caracteristica termică de încălzire modificată atât prin modificarea
izolării termice a pereţilor exteriori, cât şi prin folosirea unor ferestre îmbunătăţite.
Analiza variaţiilor prezentate în figura 4.1 permite următoarele observaţii:
CTA CTA CTA
CTA CTA
CTA
T1 T1
T1
T2 T2
T2
xi xi xi
a. b. c. xi,min1 xi,min2 xi,min3 xi,opt1 xi,opt2 xi,opt3
49
izolarea termică a pereţilor exteriori, respectiv caracteristica termică de încălzire, are o
valoare optimă pentru care cheltuielile totale actualizate au o valoare minimă;
mărimea izolării termice optime a pereţilor exteriori este influenţată de:
- costul energiei utilizate pentru încălzire. Cu cât energia utilizată pentru încălzire este
mai scumpă, cu atât panta curbei T2 este mai mare, minimul cheltuielilor totale
actualizate atingându-se pentru valori mai mici ale caracteristicii termice de încălzire,
respectiv pentru o izolare termică mai bună;
- caracteristicile climatice ale zonei în care este amplasată clădirea. Pentru zonele reci,
cu perioade mai lungi de încălzire, deci caracterizate printr-un număr de grade zila
ridicat, panta curbei T2 este mai mare, minimul cheltuielilor totale actualizate atingându-
se pentru valori mai mici ale caracteristicii termice de încălzire, respectiv pentru o izolare
termică mai bună;
- în cazul folosirii pentru izolarea termică a unor materiale de construcţie scumpe,
termenul T1 creşte, curba corespunzătoare deplasându-se în sus, minimul cheltuielilor
totale actualizate atingându-se pentru valori mai mari ale caracteristicii termice de
încălzire, respectiv pentru o izolare termică mai slabă;
caracteristica termică de încălzire se poate reduce şi prin folosirea unor ferestre având
caracteristici convenabile (rezistenţă termică şi etanşeitate mari – caracteristica termică de
încălzire minimă xi,min se deplasează spre valori mai mici – fig. 4.1.b şi 4.1.c.). Aceasta conduce
la creşterea investiţiilor aferente achiziţionării ferestrelor (a valorii spre care tinde asimptotic
termenul T1). Folosirea unor ferestre având caracteristici convenabile poate conduce fie la
reducerea cheltuielilor totale actualizate minime (fig. 4.1.b), fie la creşterea acestora (fig. şi
4.1.c.). Folosirea unor ferestre îmbunătăţite este eficientă de la caz la caz, în funcţie de raportul
de mărime dintre reducerea cheltuielilor totale cu procurarea energiei folosite la încălzire şi
creşterea investiţiilor aferente acestei operaţii;
curba de variaţie a cheltuielilor totale actualizate este puternic aplatizată în jurul valorii
minime. Acest lucru este important deoarece, datorită tipizării materialelor şi elementelor de
construcţie, nu se poate obţine o valoare a caracteristicii termice de încălzire strict egală cu
valoarea optimă, apărând abateri fie în plus, fie în minus. Datorită pantei mai puţin accentuate a
curbei de variaţie la valori mai mari ale caracteristicii termice de încălzire, este preferată abaterea
în plus. Acest lucru conduce la pereţi având o izolare termică ceva mai slabă decât cea optimă,
dar şi investiţiile sunt mai reduse;
în cazul clădirilor existente valoarea a caracteristicii termice de încălzire este superioară
valorii optime, aceste clădiri fiind realizate pe cât posibil cu investiţii mici (în special clădirile
50
executete din fondurile statului). Trecerea de la valoarea actuală a acestei caracteristici, la o
valoare apropiată de cea optimă (vezi concluzia anterioară), se poate face prin aplicarea mai
multor măsuri tehnice. Lipsa unor fonduri suficiente pentru aplicarea simultană a tuturor
măsurilor tehnice necesare, impune stabilirea unei strategii de îmbunătăţire din punct de vedere
termotehnic a acestor clădiri. Pentru aceasta, pentru fiecare dintre măsurile tehnice propuse, se
determină investiţia suplimentară necesară Ii (indicele inferior precizând măsura la care se
referă) şi reducerea de cheltuieli totale actualizate Ci corespunzătoare. Măsurile se vor realiza
în ordinea descrescătoare a raportului Ci/Ii, în funcţie de fondurile disponibile pentru
realizarea de investiţii.
În cazul izolării termice suplimentare o problemă a constituie poziţia de amplasare a
acesteia. Rezistenţa termică totală a unui element de construcţie este o mărime adiţională,
prezentând proprietatea comutativităţii. Ca urmare, din punctul de al transferului termic, poziţia de
amplasare a izolării termice suplimentare nu are nicio importanţă.
Conform fig 4.2. poziţia de amplasare a izolării termice suplimentare influenţează
temperaturile medii ale straturilor. Izolaţia termică suplimentară este o izolaţie termică uşoară,
respectiv este realizată din materiale cu capacitate de înmagazinare a căldurii redusă (cu căldură
specifică masică redusă), iar pereţii existenţi sunt realizaţi din materiale cu capacitate de
înmagazinare a căldurii mare (cu căldură specifică masică mare). Ca urmare, cantitatea de căldură
care se acumulează în diversele elemente de construcţie va depinde de ordinea de aşezare a
straturilor, deci şi inerţia termică a clădirii va depinde de această ordine.
Fig. 4.2.. Influenţa ordinii straturilor izolante asupra temperaturilor medii ale acestora
Având în vedere apectele de mai sus, la clădirile locuite permanent, izolaţia grea, cu
capacitate mare de înmagazinare a căldurii se va amplasa spre interiorul incintei, astfel modificările
ti
tpi
tpe
te
ti
tpi
tpe
te
izolaţie termică grea izolaţie termică uşoară
a. b.
51
temperaturii exterioare şi/sau ale cantităţii de căldură introduse de instalaţia de încălzire vor avea un
efect mai redus asupra temperaturii interioare. În cazul clădirilor locuite temporar, izolaţia grea, cu
capacitate mare de înmagazinare a căldurii se va amplasa spre exteriorul incintei, astfel, temperatura
interioară ajunge mai iute la valoarea de regim la pornirea încălzirii.
4.3. Tehnologii şi echipamente eficiente energetic utilizate în clădiri.
Pe lângă izolarea termică suplimentară consumul de energie al unei clădiri poate poate fi
redus prin utilizarea unor trhnologii şi echipamante moderne, eficiente energetic . Câteva dintre
măsuri sunt prezentate mai jos:
Instalarea unor termostate de temperatură: acestea ajută la reglarea diferenţiată
temperaturii în diversele încăperi ale unei clădiri, realizând atât o îmbunătăţire a confortului termic,
cât şi reducere a consumului în încăperile neocupate. Aceasta reprezintă de fapt una o măsură de
conservare a energiei .
Tehnologii noi de realizare a anvelopei clădirii în vaderea reducerii consumului
instalaţiilor de climatizare: în ultimul timp au fost realizate materiale şi sisteme care să contribuie
la creşterea eficienţei anvelopei clădirii pe timpul verii, mai ales pentru ferestre, reducând radiaţia
solară pătrunsă în clădire, şi anume:
geamuri care reflectă sau absorb în mod selectiv şi care optimizează lumina solară şi efectul
de umbră;
geamuri cromogene care işi schimbă proprităţile în mod automat în funcţie de temperatura
şi/sau de nivelul condiţiilor existente în interior (asemănătoare cu sticla care se închide la
lumina soarelui).
De asenenea pot fi utilizate panouri fotovoltaice integrate care pe lângă energia electrică
produsă folosind radiaţia solară are efect de reducere a radiaţiei solare absorbite de clădire.
Instalarea sistemelor de recuperare a căldurii în instalaţiile de ventilare/climatizare:
căldura poate fi recuperată din instalţiile de încăzire şi de ventilare-climatizare folosind
preîncălzitoare rotative sau cu tuburi termice. Acestea pot recupera 50%, până la 80% din energia
utilizată de către sistemele ventilare ale unei clădiri
Modernizarea sistemelor de încălzire centralizată prin folosirea unor echipamente
eficiente: arzătoare modulante şi cazane cu condensaţie.
Arzătorul modulant majorează eficienţa cazanului prin reglarea cantităţii de aer utilizat,
astfel că pe întreg domeniul de funcţionare excesul de aer realizat este apropiat de cel optim. Curba
de randament realizată este puternic aplatizată pe domeniul uzual de încărcări.
52
Încărcare cazan
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
2
1
Ran
dam
en
t re
lati
v η
/ηC
[%]
Fig. 4.3. Curba de randament pentru un cazan echipat cu arzatoare
modulante (1) şi un cazan echipat cu arzatoare clasice (2).
Cazanele cu condensaţie au următorul principiu de funcţionare:
În urma arderii combustibililor conţinând hidrogen in compoziţie (hidrocarburi – gaz
natural, petrol) rezultă apă sub formă de vapori. În cazul cazanelor clasice, aceşti vapori se
evacuează la coş împreună cu gazele de ardere, căldura conţinută fiind pierdută în mediul ambiant.
În cazul cazanelor cu condensaţie, vaporii de apă rezultaţi în urma arderii condensează parţial,
permiţând recuperarea unei importante cantităţi de căldură – căldura latentă de vaporizare a apei
(cca. 2400 kJ sau cca. 670 Wht pentru fiecare kilogram de vapori condensat). În consecinţă, ca
urmare a acestei recuperări, cazanele cu condensaţie au performanţe energetice superioare cazanelor
clasice, putându-se realiza randamente de cca. 105-108 (raportat la puterea calorifică inferioară a
combustibilului) – fig. 4.4.
Fig. 4.4. Randamentul unui cazan cu condensaţie,
comparativ cu cel al unui cazan clasic.
Cazanele de apă caldă cu condensaţie se realizează într-o gamă foarte largă de puteri unitare,
aceasta situându-se între cativa zeci de kW până la ordinul MW - lor termici. Ele pot fi concepute
special (fig. 5.4.) având zona de condensare separată sau integrată zonei de încălzire.
a. b.
Fig. 5.4. Cazanele cu condensaţie cu zonă de condensare separată (a) şi cu zonă de
condensare integrată.
80
85
90
95
100
105
110
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Incarcare [%]
Ra
nd
am
en
t [%
]
Cazan clasic 90/70 oC
Cazan condensatie 75/55 oC
Cazan condensatie 50/30 oC
Aer ardere
Gaz natural
Tur
Retur
Arzător
Evacuare
condens
Ventilator
gaze ardere
Coş de fum
Zonă
condensare
Cazan
propriu-zis
Aer ardere
Gaz natural
Tur
Retur
Arzător
Evacuare
condens
Coş de fum
Ventilator
gaze ardere
53
5. Managementul energiei in industrie.
5.1. Alegerea formei optime de energie consumate in procesele tehnologice
consumatoare de caldura si de lucru mecanic
În fazele de concepţie şi de proiectare a instalaţiilor consumatoare de energie unde
desfăşurea proceselor nu impune strict o anumită formă de energie, poate apare problema alegeriii
formei de energie consumate.
Cazurile caracteristice care apar sunt, în general, următoarele:
alimentarea cu căldură a unor procese. Căldura este folosită pentru încălziri, topiri,
concentrări sau uscări ale unor produse;
antrenarea unor agregate consumatoare de lucru mecanic.
Indiferent de siruaţia concretă, la alegerea formei de energie consumată terbuie avute în
vedere următoarele:
natura proceselor consumatoare de energie şi condiţiile cantitative şi calitative de
desfăşurare a acestora în timp;
situaţia energetică a consumatorului, caracterizată prin: tipul sursei de alimentare cu energie,
distanţa instalaţiei faţă de sursă, posibilitatea apariţiei unor resurse energetice secundare şi a
recuperării acestora;
balanţa de resurse energetice primare şi de energie electrică la nivelul economiei respective;
posibilităţile de procurare a diverselor instalaţii şi agregate impuse de utilizarea unei
anumite forme de energie;
condiţiile de integrare şi de amplasare pe teren a acestor instalaţii şi agregate;
siguranţa în funcţionare a diverselor instalaţii şi agregate impuse de utilizarea unei anumite
forme de energie;
comportarea instalaţiilor şi agregatelor în regimurile nenomonale stabilizate şi nestabilizate
impuse de desfăşurarea proceselor consumatoare de energie;
durate de viaţă fizică şi/sau morală a echipamentelor şi instalaţiilor folosite;
preţurile echipamentelor şi instalaţiilor, repectiv ale energiilor sub diversele forme posibil a
fi procurate.
Alegerea formei de energie trebuie să fie rezultatul unui calcul comparativ bazat pe criterii
tehnico-economice care să ţină cont de toate aspectele citate mai sus. În cadrul acestor calcule,
comparaţia energetică este cea mai importantă, ea constituind prima etapă a analizelor de eficienţă
economică a folosirii diverselor forme de energie pentru alimentarea diverşilor consumatori.
54
În cele ce urmează, sunt prezentate aspectele energetice ale alegerii formelor de energie
pentru alimentarea consumatorilor în cele două cazuri caracteristice considerate.
5.1.1. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de căldură.
În cazul alimentării consumatorilor de căldură apar două situaţii distincte, diferenţiate după
nivelul termic al căldurii consumate:
procese de joasă şi medie temperatură (necesită căldură la un nivel termic de max. 350 °C);
procese de înaltă temperatură (necesită căldură la un nivel termic de peste 350 °C).
5.1.1.1. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de căldură de
joasă şi medie temperatură.
În cazul consumatorilor de căldură de joasă şi medie temperatură există trei posibilităţi
practice de alimentare cu căldură:
prin utilizarea unui combustibil ars direct în instalaţiile consumatoare;
prin utilizarea unei cantităţi de căldură livrate de un agent termic produs de o sursă de
căldură centralizată (centrală termică sau de cogenerare);
prin utilizarea energiei electrice.
O consecinţă importantă a nivelului termic relativ redus al căldurii consumate o constituie
faptul că în cazul arderii directe a combustibililor în instalaţia consumatoare pentru alimentarea cu
căldură, temperatura gazelor de ardere evacuate este redusă, nepermiţând o recuperare eficientă
economic a căldurii evacuate cu gazele de ardere din instalaţie.
Exemplele ele mai des întâlnite din categoria unor astfel de consumuri sunt încălzirea
clădirilor şi prepararea apei calde de consum.
Ţinând cont de cele de mai sus, consumul de combustibil (de energie primară), exprimat în
unităţi de energie, este:
a. în cazul arderii directe a combustibilului în instalaţia consumatoare:
a
uC
QB
(5.1.)
b. în cazul alimentării cu căldură produsă într-o sursă centralizată de alimentare cu căldură:
b.1. sursă centrală termică:
Crt
uQ
QB
(5.2.)
b.2. sursă centrală de cogenerare:
Q,C
Crt
uQ q
1QB (5.3.)
55
c. în cazul alimentării cu energie electrică:
S
iere
uE q
QkB
(5.4.)
unde: Qu este căldura utilă (necesarul de căldură al consumatorului); k – un coeficient care ţine cont
că în cazul încălzirii electrice datorită unui reglaj mai bun necesarul de căldură se poate reduce
(k≤1); ηic – randamentul instalaţiei care arde direct combustibilul; ηrt – randamentul reţelei termice
de transport şi distribuţie a căldurii; ηc – randamentul producerii căldurii în centrala termică sau în
centrala de cogenerare; ΔqC,Q – partea din economia de combustibil (de energie primară) datorată
cogenerării şi atribuită căldurii; ηre – randamentul reţelelor electrice de transport şi distribuţie; ηie –
randamentul instalaţiei de producere a căldurii din energie electrică,; iar qS – consumul specific de
combustibil (energie primară) pentru producerea separată a energiei electrice (în sistemul
energetic).
Partea din economia de combustibil (energie primară) realizată prin cogenerare şi atribuită
căldurii este:
CSCQQ,C qqyxq (5.5.)
unde xQ este un coeficient cuprins între 0 şi 1 şi corespunde metodei de repartiţie a consumului total
de combustibil în cogenerare între cele două forme de energie produse (căldură şi energie electrică);
yC – indicele de cogenerare realizat (dependent de natura ciclului de cogenerare); qs, qc –
consumurile specifice de combustibil (de energie primară) pentru producerea energiei electrice
separat şi în cogenerare.
Soluţia de alimentare cea mai convenabilă din punct de vedere energetic este soluţia care
conduce la valoarea minimă a consumului de energie primară.
Având în vedere valorile uzuale ale indicatorilor energetici din momentul actual, în
majoritatea cazurilor soluţia eficientă energetic este alimentarea cu căldură dintr-o sursă de
cogenerare centralizată, lucru explicat prin economia de combustibil realizată. Incălzirea electrică
este soluţia cea mai dezavantajoasă energetic din cauza ponderii ridicate a energiei electrice
obţinute din combustibili clasici, cu randamente reduse (în mod uzual 0,32 – 0,33).
5.1.1.2. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de căldură de
înaltă temperatură.
În cazul consumatorilor de căldură de înaltă temperatură există două posibilităţi practice de
alimentare cu căldură:
prin utilizarea unui combustibil ars direct în instalaţiile consumatoare;
prin utilizarea energiei electrice.
56
O consecinţă importantă a nivelului termic ridicat al căldurii consumate o constituie faptul
că în cazul arderii directe a combustibililor în instalaţia consumatoare pentru alimentarea cu
căldură, temperatura gazelor de ardere evacuate este ridicată, permiţând o recuperare eficientă
economic a căldurii evacuate cu gazele de ardere din instalaţie.
Exemplele ele mai des întâlnite din categoria unor astfel de consumuri sunt cuptoarele de
tratamente termice, cuptoarele de topit metale, materiale ceramice etc, deci consumatori de căldură
tehnologici aflaţi într-o intreprindere industrială.
Ţinând cont de cele de mai sus, consumul de combustibil (de energie primară) este:
a. în cazul arderii directe a combustibilului în instalaţia consumatoare:
R
a
uC B
QB
(5.6.)
b. în cazul alimentării cu energie electrică:
S
iere
uE q
QkB
(5.7).
În relaţiile 5.6. şi 5.7. mărimile introduse au semnificaţiile definite la relaţiile 5.1. – 5.4.,
iar ΔBR reprezintă economia de combustibil datorată recuperării căldurii gazelor de ardere.
Valoarea economiei de combustibil ΔBR realizată în urma recuperării căldurii gazelor de
ardere depinde de tipul sursei de căldură care alimentează cu căldură intreprinderea respectivă:
în cazul sursei de căldură centrală termică:
R
C
RR QB
(5.8.)
în cazul sursei de căldură centrală de cogenerare:
CSC
C
RRR qqy1
QB (5.9.)
În relaţiile 5.8. şi 5.9. mărimile introduse au semnificaţiile definite la relaţiile 5.1. – 5.4.,
QR reprezintă căldura recuperabilă din gazele de ardere, iar ηR – randamentul recuperatorului de
căldură. În cazul unor asfel de instalaţii, coeficientul subunitar k din rel. 5.7. se datorează atât
posibilităţii unui regleaj superior, cât şi unor configuraţii speciale a instalaţiilor electrice care
conduc substanţial necesarul de căldură.
Se observă că în cazul sursei de căldură centrală de cogenerare, recuperarea căldurii
gazelor de ardere conduce la o economie de combustibil (de energie primară) inferioară celei
realizate în cazul sursei de căldură centrală termică. Acest lucru se datorează efectului negativ al
57
reducerii încărcării echipamentelor de cogenerare ca urmare a recuperării, respectiv a reducerii
producţiei de energie electrică în cogenerare.
Soluţia de alimentare cea mai convenabilă din punct de vedere energetic este soluţia care
conduce la valoarea minimă a consumului de energie primară.
Având în vedere valorile uzuale ale indicatorilor energetici din momentul actual, în
majoritatea cazurilor soluţia eficientă energetic poate fi atât arderea directă a combustibilului, cât şi
folosirea energiei electrice. Nu se poate indica o recomandare general valabilă, soluţia eficientă
energetic putând fi oricare în funcţie de datele concrete.
5.1.2. Alegerea formei de energie pentru alimentarea consumatorilor de lucru mecanic.
În întreprinderile din industria chimică, metalurgică, constructoare de maşini etc., o mare
parte din procesele tehnologice care au loc necesită un important consum de energie mecanică
pentru antrenarea şi acţionarea pompelor, compresoarelor, suflantelor, preselor, ciocanelor etc.
Alegerea formei de energie şi a instalaţiei pentru antrenare se face având în vedere
cerinţele generale prezentate anterior. Pe lîngă acestea mai intervin o serie de elemente
caracteristice determinate de regimurile de funcţionare ale maşinii acţionate. Astfel, de exemplu, în
cazul preselor şi ciocanelor procesul tehnologic are un caracter ciclic; cu variaţii bruşte ale lucrului
mecanic consumat (de la zero la 100%), în timp ce în cazul pompelor, compresoarelor sau
suflantelor, din momentul intrării în funcţiune, necesarul de lucru mecanic are un caracter continuu,
cu variaţii lente.
Presele sînt agregate complexe cu puteri necesare mari şi regimuri puternic variabile.
Pentru prese, acţionarea hidrauIică cu abur şi cea electrohidraulică sînt cel mai des utilizate.
Principalele aspecte comparative ale celor sisteme de antrenare sunt:
în cazul antrenării cu abur:
pentru ca regimurile puternic variabile să fie acoperite eficient de sursa de abur este
necesară prevederea unor acumulatoare de abur care complică şi scumpesc instalaţia;
transportul aburului între sursa de abur şi presa acţionată introduce atât pierderi
energetice (de presiune şi de căldură), cât şi pierderi masice care influenţează negativ
eficienţa energetică a soluţiei;
presa antrenată cu abur prezintă pierderi masice importante care reduc deasemenea
eficienţa energetică a soluţiei;
aburul eşapat din presa antrenată are o presiune supraatmosferică, respectiv un nivel
energetic ridicat. Acest abur constituie practic o resursă energetică secundară care
poate fi recuperată (v. parag. 5.4.) fie pentru producerea de căldură, fie pentru
58
producerea de energie electrică. Recuperarea măreşte eficienţa energetică a soluţiei.
Trebuie subliniat faptul că aburul eşapat are un regim de variaţie similar celui
consumat pentru antrenare, ca urmare este necesară acumularea acestuia;
în cazul antrenării electrohidraulice:
energia electrică se produce actual din combustibili clasici cu un randament mediu
pe sistemul electroenergetic coborât (0,32 – 0,33).
Relaţiile analitice care permit estimarea eficienţei energetice ale celor două moduri de
antrenere a preselor au expresii complicate [4], cu forme dependente de situaţia concretă (tipul
sursei de energie, caracteristicile presei, posibilităţile de recuperare a energiei aburului uzat etc.).
Chiar dacă consumul de combustibil reprezintă ponderea cea mai mare în cheltuielile
anuale totale, decizia definitivă se poate lua numai în baza calculelor tehnico-economice complete,
în care intervin investiţiile, cheltuielile de exploatare şi întreţinere curentă.
Ciocanele pot fi acţionate sau cu abur sau cu aer comprimat. Aspectele specifice antrenării
cu abur sunt similare cazului preselor. Acţionarea cu aer comprimat introduce următoarele aspecte
de care trebuie să se ţină seama:
modul de producere a aerului comprimat – tip de compresor şi modul de antrenare a
a acestuia. Acestea influenţează hotărâtor eficienţa energetică a producerii aerului
comprimat;
transportul şi distribuţia aerului comprimat se face cu pierderi energetice (practic
numai pierderi de presiune) şi pierderi masice care reduc eficinţa acestui mod de
antrenare;
ciocanul antrenat cu aer comprimat prezintă pierderi masice importante la admisie,
pierderi care reduc deasemenea eficienţa energetică a soluţiei.
Relaţiile analitice care permit estimarea eficienţei energetice ale celor două moduri de
antrenere a preselor au expresii complicate [4], cu forme dependente de situaţia concretă (tipul
sursei de energie, caracteristicile presei, posibilităţile de recuperare a energiei aburului uzat etc.).
Analizele de eficienţă energetică [4] au stabilit că acţionarea cu abur este, în ipoteza
recuperării căldurii aburului uzat, superioară acţionării cu aer comprimat, lucru datorat pierderilor
energetice mari la producerea, transportul şi distribuţia acestuia.
În cazul unor ciocane de capacitate reduse, caz în care nu este raţională recuperarea
căldurii a aburului destins pentru producerea de energie electică sau alimentarea cu căldură,
acţionarea cu aer a ciocanelor devine mai eficientă decât cea cu abur.
59
Decizia definitivă se poate lua numai în baza calculelor tehnico-economice complete, în
care intervin investiţiile, cheltuielile de exploatare şi întreţinere curentă.
Pompele, ventilatoarele şi compresoarele pot fi acţionate electric sau de un motor termic
(turbină cu abur, turbină cu gaze, motor cu ardere internă). Aspectele care influenţează alegerea
modului de acţionare sunt:
randamentele de conversie a energiei primare în lucru mecanic. Din acest punct de vedere se
pot evidenţia următoarele:
turbinele cu abur la puteri mici şi medii au randamente reduse;
turbinele cu gaze au randamente mai ridicate decât turbinele cu abur, dar mai
coborâte decât motoarele cu ardere internă;
motoarele cu ardere internă au cele mai ridicate randamente în gama de puteri
necesară antrenării.
performanţele energetice ale motoarelor termice, indiferent de tip, pot fi ameliorate prin
cogenerare. Acest lucru este posibil în măsura în care există posibilitatea folosiri căldurii
produse (există un consumator de căldură);
chiar dacă motoarele electrice au randamente ridicate, energia electrică se produce actual din
combustibili clasici cu un randament mediu pe sistemul electroenergetic coborât (0,32 –
0,33).
existenţa unor resurse energetice secundare sub formă de abur posibil a fi folosit pentru
acţionarea unor turbine;
posibilitatea reglării regimului de funcţionare a pompelor, ventilatoarelor, compresoarelor
prin modificarea turaţiei de antrenare. Din acest punct de vedere apar aspectele:
motoarele termice, indiferent de tip, pot funcţiona într-o gamă largă de turaţii;
motoarele electrice asincron trifazate racordate direct la reţea funcţionează practic la
turaţie constantă;
motoarele electrice asincron trifazate racordate la reţea prin intermediul unui
convertizor de frecvenţă pot funcţiona deasemenea la turaţii variabile;
investiţiile în motoarele de antrenare.
Posibilitatea reglării regimului de funcţionare a pompelor, ventilatoarelor, compresoarelor
prin modificarea turaţiei de antrenare are o importanţă deosebită asupra economicităţii antrenării
atunci când maşina hidraulică (pompă, ventilator, compresor) funcţionează la sarcini parţiale.
60
Q1 Q2
Q1 Q2
Q1 Q2
1
2’
H1
H2’
1 2
H
P2
P
P1
Q
Q
Q
n1
n2
n1
n2
n1
n2
Fig. 5.1. Metode de reglare a regimurilor de funcţionare a maşinilor hidraulice: prin
modificarea caracteristicii reţelei (a) şi prin modificarea turaţiei – a caracteristicii
maşinii (b)
Modificarea caracteristicii hidraulice a reţelei se realizează cu ajutorul organ de închidere
exitent în reţea şi care se închide parţial. Ca urmare, debitul pompat (comprimat) se reduce de la
valoarea iniţială Q1 la valoarea Q2, iar înălţimea de pompare (comprimare) creşte de la H1 la H2.
Din aceasta înălţime de pompare (comprimare) utilă pentru vehicularea fluidului este H2’, diferenţa
de înălţime de pompare (comprimare) H fiind pierdută prin laminare în organul de închidere. Ca
urmare, randamentul energetic al instalaţiei de pompare (comprimare) este:
(5.10)
Randamentul energetic al instalaţiei de pompare (comprimare) a este mai mic decât
randamentul energetic al maşinii hidraulice 2a. Diferenţa este cu atât mai mare cu cât H are valori
mai mari.
Modificarea caracteristicii hidraulice a maşinii hidraulice este efectul modificării turaţiei
de antrenare de la valoarea n1 la valoarea n2. Ca urmare, debitul pompat (comprimat) se reduce de la
valoarea iniţială Q1 la valoarea Q2, iar înălţimea de pompare (comprimare) scade de la H1 la H2’. Ca
urmare, randamentul energetic al instalaţiei de pompare (comprimare) este:
(5.11)
Randamentul energetic al instalaţiei de pompare (comprimare) b este identic cu
randamentul energetic al maşinii hidraulice 2b.
Din fig. 5.1. se observă că 2a. < 2b , ca urmare:
(5.12)
Q1 Q2
Q1 Q2
Q1 Q2
1
2
2’
H1
H2’
H2
H
1 2
H
P2
P
P1
Q
Q
Q a. b.
61
În concluzie, antrenarea pompelor, ventilatoarelor, compresoarelor cu maşini de antrenare
care permit modificarea turaţiei de antrenare (turbine cu abur şi gaze, motoare cu ardere internă,
motoare electrice cu convertizoare de frecvenţă) este eficientă energetic. Hotărârea privind modul
optim de antrenare trebuie luată prin calcule tehnico-economice care să ia în considerare pe lângă
economiile de energie primară datorate reglajului de turaţie şi sporurile de investiţie aferente.
În cazul ventilatoarelor şi compresoarelor, folosirea maşinilor de antrenare care permit
modificarea turaţiei are un argument suplimentar.
Lucrul mecanic specific transmis de ventilator sau compresor aerului este:
(
)
(5.13)
unde este randamentul ventilatorului (compresorului), k – coeficientul politropic al aerului, R –
constanta generală a aerului, Ta – temperatura absolută a aerului aspirat, - gradul de compresie, n –
turaţia ventilatorului (compresorului), g – acceleraţia gravitaţională, iar - un coeficient
caracteristic ventilatorului (compresorului).
In cazul acţionării electrice, turaţia ventilatorului sau compresorului rămîne constantă tot
timpul anului, corespunzătoare valorii maxime necesară, determinată pentru perioada călduroasă
(Ta=maxim). Ca urmare, consumul specific energie electrică pentru antrenare rămîne neschimbat în
cursul întregului an fiind egal cu valoarea sa maximă. Acest lucru implică creşterea gradului de
compresie realizat peste valoarea impusă de consumator. Adaptarea gradului de compresie realizat
la valoarea impusă se realizează prin laminarea aerului.
In cazul acţionării cu turaţie variabilă, pe măsura scăderii temperaturii aerului exterior (Ta),
gradul de compresie necesar, constant, se realizează prin reducerea turaţiei (v. rel. 5.13.).
Fig. 5.2. Variaţia puterii consumate de
un ventilator (compresor) în funcţie de
temperatura aerului aspirat şi modul de
reglaj.
+ 35 °C
Ta
- 15 °C
0 8760
A B
C
Pc
62
In figura 5.2 este prezentată variaţia puterii unui ventilator (compresor) în cursul anului -
curbele clasate - pentru cele două moduri de antrenare, respectiv de reglare: turaţia n= const. şi
n=variabil. Astfel, în cazul acţionării electrice la turaţie constantă, puterea acestuia în cursul anului
rămîne constantă, la valoarea maximă, fiind reprezentată de linia AC. În cazul antrenării la turaţie
variabilă, curba clasată este linia AB, alura ei depinzând de condiţiile climaterice ale zonei,
respectiv de curba clasată a temperaturilor exterioare. Aria (ABC) reprezintă supraconsumul anual
de energie la acţionarea electrică la turaţie constantă faţă de acţionarea cu turaţie variabilă.
5.2. Alegerea naturii si parametrilor agentilor termici de transport.
5.2.1. Generalităţi
Alegerea naturii agentului termic se face ţinând cont de nivelul termic impus de consumul
de căldură şi de o serie de cerinţe de natură tehnică cu puternice implicaţii economice.
Un bun agent termic trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:
să aibă o capacitate specifică masică cât mai mare, asfel încât debitul de agent necesar
transportului căldurii să fie cât mai mic. Un agent termic înmagazinează căldură sub formă
de căldură sensibilă sau sub formă de căldură latentă de vaporizare/condensare. Capacitatea
de înmagazinare a căldurii sub formă de căldură latentă este mult mai mare decât
Capacitatea de înmagazinare a căldurii sub formă de căldură sensibilă. Din acest punct de
vedere, agenţii termici sub formă de vapori sunt superiori celor lichizi;
să aibă un volum specific cât mai mic (densitate cât mai mare) asfel încât debitul volumetric
necesar să fie cât mai mic, respectiv diametrele conductelor de transport să fie cât mai
reduse. Din acest punct de vedere, agenţii termici lichizi sunt superiori celor sub formă de
vapori;
să asigure coeficienţi de transfer de căldură cât mai ridicaţi asfel ca suprafeţele de schimb de
căldură ale aparatelor consumatoare să fie cât mai mici. Convecţia cu schimbarea stării de
agregare realizează acest deziderat. Ca urmare, din acest punct de vedere se preferă agenţii
termici sub formă de vapori;
să fie stabil chimic pe întreg domeniul de temperaturi de lucru posibile;
să nu prezinte depuneri;
să fie compatibil chimic cu materialele din care se realizează în mod curent conducte;
să nu fie toxic, inflamabil sau explozibil;
să nu polueze mediul;
să fie găsit în cantităţi suficiente în natură;
63
să fie ieftin.
Marea majoritate a consumatorilor alimentaţi din sisteme centralizate necesită nivele
termice de până la 350 °C, ca urmare agentul termic care corespunde cel mai bine la cerinţele de
mai sus este apa, fie în stare lichidă, fie sub formă de abur.
5.2.2. Comparaţie între apă şi abur ca agenţi termici.
Comparaţia va evidentia atât aspectele energetice cât şi cele economice, investiţionale.
Aspecte energetice.
Producţia de energie electrică în cazul centralelor de cogenerare cu turbine cu abur sau
ciclu mixt gaze-abur este mai mare în cazul agentului termic apă decât în cazul agentului termic
abur. Acest lucru se explică prin
în cazul apei instalaţiile de bază şi de vârf sunt înseriate, acest lucru reducând nivelul
termic la care se extrage căldura din turbina cu abur, crescând puterea produsă de aceasta,
în cazul aburului instalaţiile de bază şi de vârf sunt în paralel, neinfluenţând nivelul termic
la care se extrage căldura din turbina cu abur;
în cazul apei reglajul aplicat este calitativ sau mixt, iar în cazul aburului este cantitativ.
Reglajul calitativ sau mixt, permite reducerea nivelului termic la care se extrage căldura
din turbina cu abur, cu mărirea puterii electrice produse.
In fig. 5.3. sunt prezentate orientativ curbele de variaţie în timp a indicilor de cogenerare
(producţia specifică de energie electrică) în cazul utilizării celor doi agenţi termici [5].
Fig. 5.3. Producţia specifică de putere a unui grup
turbogenerator cu parametrii aburului viu de 150
bar şi 540/540C: a - agent termic apă fierbinte; b
- agent termic abur.
In cazul centralelor de cogenerare cu turbine cu gaze şi motoare cu ardere internă, nivelul
termic la care se livrează căldura depinde exclusiv de performanţele echipamentelor de cogenerare,
fără a fi influenţat de natura agentului termic.
Energia electrică consumată pentru vehicularea agentului termic este mult mai mare în
cazul apei decât în cazul aburului deoarece debitul de apă vehiculat este mult mai mare decât cel de
64
abur, iar pierderile de presiune sunt deasemenea mai mari (în cazul apei atât pe conducta de tur cât
şi pe cea de retur, iar în cazul aburului doar pe conducta de retur – de condensat).
Energia electrică livrată reprezintă diferenţa între energia electrică produsă şi aceea
consumată pentru pompare. În mod curent, producţia de energie electrică suplimentară ăn cazul
apei depăşeşte cu mult energia electrică consumată în plus. Concluzia finală este că apa conduce la
o energie electrică livrată în sistem mai mare decât în cazul aburului.
Aspecte investiţionale.
Investiţiile în centrala de cogenerare sunt mai mari în cazul apei decât în cazul aburului
deoarece:
turbinele de abur au o putere electrică mai mică (au mai puţine trepte de presiune);
prepararea apei fierbinţi presupune existenţa unor schimbătoare de căldură suplimentare
faţă de cazul aburului, inclusiv instalaţii anexe ;
există o staţie de pompare pentru asigurarea circulaţiei apei.
Investiţiile în reţeaua de transport şi distribuţie sunt mai mari în cazul aburului decât în
cazul apei deoarece aburul are un volum specific foarte mare în raport cu apa. În cazul apei, reţeaua
de transport şi distribuţie are două conducte – tur şi retur - de acelaşi diametru. În cazul aburului,
reţeaua de transport şi distribuţie are deasemenea două conducte – tur şi retur – dar de diametre
diferite. Pe conducta de tur circulă abur şi datorită volumului său specific foarte mare, diametrul
necesar este mult mai mare decât în cazul apei (pentru aceiaşi cantitate de căldură livrată). Pe
conducta de retur circulă condensat, diametrul ei este mai mic decât în cazul apei (pentru aceiaşi
cantitate de căldură livrată). Sporul de investiţii datorat conductei de tur este superior economiei
datorate returului, deci transportul şi distribuţia aburului necesită o reţea mai costisitoare decât în
cazul apei. Diferenţa se reduce odată cu creşterea presiunii aburului, repectiv cu creşterea nivelului
termic impus de consumatori. Practica de proiectare arată că la presiuni ale aburului de cca. 6 – 8
bar, investiţiile în reţeaua de abur sunt apropiate de invetiţiile în reţeaua de apă.
Investiţiile în aparatele consumatoare sunt mai mici în cazul aburului decât în cazul apei
deoarece aburul are coeficienţi de schimb de căldură mai mari (îşi schimbă starea de agregare), iar
diferenţele medii logaritmice au deasemenea valori mai mari (datorită alurii diagramei de
temperaturi).
65
Aspecte funcţionale.
Termostatarea naturală a aparatelor consumatoare în cazul aburului, explicată prin
transferul de căldură prin condensare care are loc practic la temperatură constantă (temperatura de
saturaţie);
Stabilitatea hidraulică este mai mare în cazul reţelelor de abur, respectiv repartiţia
prestabilită a debitelor la consumatori practic nu este influenţată de variaţiile de consum de le unii
consumatori
Distribuţie uşoară a aburului pe terenuri accidentate sau în clădiri foarte înalte, lucru
explicat prin densitatea mică a acestui care conduce la valori reduse ale presiuni hidrostatice.
Având în vedere aspectele de mai sus şi ţinând cont de experienţa de proiectare, se pot face
următoarele recomandări:
pentru consumatori necesitând temperaturi sub cca. 100 °C se recomandă agentul termic apă
caldă;
pentru consumatori necesitând temperaturi între 100 °C şi cca 130 °C se recomandă agentul
termic apă fierbinte
pentru consumatori necesitând temperaturi între 130 °C şi cca 180 °C se recomandă agentul
termic apă fierbinte sau abur, hotărârea se ia în funcţie de situaţia concretă;
pentru consumatori necesitând temperaturi peste 180 °C se recomandă agentul termic abur.
5.3. Optimizarea incarcării echipamentelor.
Pentru un echipament energetic există o relaţie între consumul de energie şi producţia sa
(altă formă de energies au produs material). Această relaţie poartă numele de caracteristică
energetică a echipamentului şi are o formă analitică polinomială. De regulă, se consideră că un
polinom de gradul II descrie cu suficientă precizie caracteristica energetică a unui echipament:
(5.14)
în care Qg – este consumul de mers în gol, M – producţia realizată, iar q1, q2 – supraconsumuri de
ordinal 1, respectiv 2.
Consumul specific mediu de energie reprezintă raportul:
(5.15)
In figura 5.4. sunt prezentate grafic relaţiile (5.14.) şi (5.15).
66
Fig. 5.4. Caracteristica energetică şi
caracteristica de consum specific pentru
echipamente energetice cu q2 > 0, respectiv
pentru echipamente energetice cu q2 = 0
Obs. în mod curent coeficientul q2 chiar dacă este mai mare ca 0, valorile sale sunt foarte mici şi
ramura crescătoare a consumului specific mediu de energie are o pantă foarte mică.
Din figura 5.4. rezultă că există o încărcare a echipamentului, denumită încărcare optimă
care minimizează consumul specific mediu de energie.
In consecinţă, eficientizarea funcţionării unui echipament energetic impune funcţionarea la
o încărcare cât mai apropiată de încărcarea optimă.
In practică, în mod current apare situaţia în care o anumită producţie este realizată de mai
multe echipamente diferite sau identice. In acesta situaţie se pune problema modului în care
producţia totală se repartizează pe fiecare ehipament astfel ca valoarea consumului total de
emnergie să fie minimă.
Se cunosc următoarele date:
producţia totală M ce trebuie realizată de cele “n” echipamente existente:
(5.16)
în care Mi cu I = 1÷n, sunt încărcările necunoscute ale echipamentelor;
pentru fiecare echipament “i” din cele “n” echipamente existente, forma analitică a
caracteristicii energetice este cunoscută:
(5.17)
Q Q
Qg Qg
M M Mop
M M
Mop
Mop
qmd,m qmd,m
qmd, qmd,
67
pentru fiecare echipament “i” din cele “n” echipamente existente, restricţiile de funcţionare
sunt deasemenea cunoscute:
(5.18)
unde – reprezintă încărcarea minim tehnic a echipamentului “i”,
– încărcarea maxim
admisibilă a aceluiaşi echipament.
Obiectivul repartiţiei producţiei între cele “n” echipamente existente este minimizarea
consumului total de energie, respectiv:
(5.19)
Relaţiile (5.16) ÷ (5.19) reprezintă a problemă de minim (de optim) cu restricţii şi se
rezolvă prin aplicarea algoritmului Simplex. Aplicarea acestuia este dificilă şi necesită cunoştinţe
avansate de matematică. Utilitarul Excel din pachetul MsOffice, conţine o funţie predefinită
denumită SOLVER (în pachetul de instrumente Ad-Ins) care permite rezolvarea operativă a
problemei.
O rezolvare mai simplă și mai operativă o constituie aplicare metodei multiplicatorilor
Lagrange.
Această metodă de optimizare neliniară care neglijează restricțiile de tip inegalitate și
elimină restricţiile de tip egalitate incluzându-le într-o nouă funcţie obiectiv şi mărind simultan
numărul de variabile al problemei de optimizare.
Funcția obiectiv este:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (5.20)
iar restricția de tip egalitate se scrie sub forma unei funcții asociate:
( ) (5.21)
Funcția asociată Lagrange va fi:
( ) ( ) ( ) (5.22)
unde este multiplicatorul lui Lagrange.
Determinarea extremului noii funcţii obiectiv ( ) constituie o
problemă de optimizare fără restricţii. În punctul de extrem vor fi îndeplinite condițiile:
68
(5.23.)
Ținând cont de relațiile (5.20) ÷ (5.22), condițiile de mai sus se pot scrie sub forma:
( )
( )
( )
( )
(5.24.)
sau
( )
( )
( )
( )
(5.25.)
Pentru un consumator oarecare, diferențiala ( )
reprezintă așa numitul consum specific
marginal de energie. Ca urmare, repartiția optimă a încărcării între diverse echipamente care
participă la obţinerea unei producții impuse se realizează atunci cănd consumurile specifice
marginale de energie ale tuturor echipamentelor sunt aceleaşi.
În cazul unor echipamente energetice identice, relaţia (5.25) corespunde unei încărcări
egale a tuturor echipamentelor.
Metoda multiplicatorilor Lagrange simplifică efectuarea repartiției optime a încărcării între
diverse echipamente, dar are unele deficienţe:
negljează resticţiile de tip inegalitate;
neglijează influenţa consumurilor de mers în gol;
consideră toate echipamentele în funcţiune, chiar dacă sarcina impusă poate fi acoperită doar
de o parte din echipamente.
Aceste dezavantaje pot fi eliminate prin folosirea repetată a metodei, considerănd anumute
scenarii de funcţionare, însă volumul de lucru creşte simţitor.
5.4. Recuperarea resurselor energetice secundare.
5.4.1. Definiţie, clasificare, limitări în recuperare, direcţii de recuperare.
Resursele energetice secundare (R.E.S.) reprezintă cantităţile de energie sub toate
formele rezultate ca produse secundare în agregatele sau procesele tehnologice
În funcţie de forma sub care înglobează energia, R.E.S. se împart în patru grupe
principale:. R.E.S. combustibile, R.E.S., termice, R.E.S. de suprapresiune şi R.E.S. sub formă de
energie mecanică
69
R.E.S.. combustibile înmagazinează energia sub formă de energie chimică, utilizabilă prin
ardere. Ele sunt fie rezultate din procese de natură pirotehnologică (gazul de furnal, gazul de cocs
sau cocsul, gazele de rafinărie, gazele care rezultă din procesele de înnobilare a cărbunilor, leşiile
de la fabricarea celulozei etc.), fie deşeuri de materii prime sau de materiale folosire în procesul de
producţie (rumeguş, deşeuri de lemn de la prelucrarea sa, deşeuri de produse agricole ca: puzderia,
cojile de floarea-soarelui etc.).
R.E.S. termice sînt constituite din căldura fizică conţinută de diverşi purtători de energie
rezultaţi din procesele tehnologice. Ele se împart în următoarele categorii principale:
- căldura sensibilă a gazelor de ardere evacuate din agregatele tehnologice sau energetice;
- căldura fizică (sensibilă şi latentă) a aburului uzat care a lucrat în diverse agregate
tehnologice;
- căldura fizică (sensibilă şi latentă) a produselor solide calde, a zgurilor şi a altor deşeuri;
- căldura preluată de agenţii de răcire (.aer, apă, abur etc.) ai diferitelor agregate tehnologice şi
energetice;
- căldura condensatului.
R.E.S. de suprapresiune sînt formate din unele fluide sub presiune, care se obţin din, sau
au lucrat în diferite procese tehnologice sau energetice, cum ar fi: presiunea gazelor la gâtul
furnalelor, presiunea de zăcământ sau de transport a gazelor naturale, presiunea lichidelor sau
gazelor rezultate din procese chimice şi presiunea aburului uzat.
R.E.S. sub formă de energie mecanică rezultate din procesele de frînare, de exemplu:
energia de frînare din transporturile feroviare şi energia obţinută la bancurile de probă în timpul
probelor de sarcină a maşinilor energetice.
Multe R.E.S, industriale conţin energie sub mai multe forme (de exemplu gazele fierbinţi
de furnal conţin atât energie chimică cât şi căldură sensibilă) ele se încadrează în grupa formei de
energie cu pondere maximă (în exemplul dat gazele de furnal sunt considerate R.E.S..
combustibile).
R:E.S. nu pot fi recuperate integral din mai multe motive, demumite generic limitări de
recuperare. Acestea sunt:
Limitarea termodinamică: în mod curent parametrii de stare energetici sunt definiţi
considerînd un nivel energetic de referinţă egal cu 0 °C. Acest nivel nu poate fi atins, în cel mai bun
70
caz poate fi atins nivelul mediului ambiant (cca. 20 °C). Este o limitare care nu poate fi modificată
în timp;
Limitarea tehnică este o limitare datorată modului de realizare a instalaţiilor la un
moment dat - gazele de ardere nu pot fi răcite sub temperatura de rouă sau rouă acidă, arzătoarele
nu pot funcţiona cu aer de ardere preîncălzit la temperaturi de peste 300 – 350 °C. Sunt limitări
modificabile în timp odată cu introducerea progresului tehnic;
Limitarea de regim este datorată diferenţei dintre regimurile de producere şi cele de
consum ale R.E.S. Poate fi micşorată sau chiar eliminată prin stocare (acumularea) fie a R.E.S., fie
a energiei recuperate.
Limitarea economică este o consecinţă a efectuării analizelor de eficienţă economică.
Rezultatul acestor analize depinde de situaţia momentană a preţurilor energiei şi echipamentelor
utilizate pentru recuperare, deci are un caracter modificabil în timp.
Se defineşte drept resursă energetică recuperabilă (R.E.R.) acea parte din resursa
energetică secundară care se recuperează efectiv în urma considerării tuturor limitărilor amintite.
Gradul de recuperare xr a unei resurse energetice secundare este raportul:
(5.26)
unde QR.E.R. reprezintă conţinutul energetic al resursei energetice recuperabile, QR.E.S. ‚ – conţinutul
energetic al resursei energetice secundare.
Direcţiile de recuperare a R.E.S industriale se pot clasifica după scop în
a) recuperare în direcţie tehnologică care are loc atunci când căldura recuperată se
reîntoarce în agregatul tehnologic din care a rezultat R.E.S. Aceasta se mai numeşte recuperare în
circuit închis sau recuperare primară.
Este cazul, de exemplu, al utilizării căldurii gazelor fierbinţi ale cuptoarelor industriale
pentru preîncălzirea aerului de ardere şi uneori a combustibilului. De asemenea, este cazul utilizării
gazelor combustibile şi a deşeurilor de combustibil, drept combustibil pentru încălzirea agregatelor
industriale (utilizarea gazelor de furnal şi de cocs pentru încălzirea cuptoarelor din oţelărie).
Economiile realizate prin valorificarea R.E.S. apar aici direct în proces, prin reducerea
necesarului de combustibil, conducînd la micşorare a cheltuielilor pentru produsul propriu-zis.
b) recuperare în direcţie energetică reprezintă valorificarea pierderilor de căldură în
afara procesului din care au rezultat, şi mai poartă denumirea de recuperare în circuit deschis sau
71
recuperare secundară Ea are loc atunci cînd căldura recuperată este folosită pentru producerea de
abur, apă caldă, alt agent termic sau de energie electrică, utilizate într-un alt agregat faţă de cel de la
care provin.
Recuperarea energetică se poate face în trei direcţii: termică, electroenergetică şi
combinată.
Recuperarea în direcţia termică se face în scopul îmbunătăţirii bilan'ţului termic al
întreprinderii sau al zonei învecinate. Ea are loc prin utilizarea aburului sau a apei calde produse de
instalaţiile recuperatoare de căldură pentru alimentarea cu căldură a altor procese tehnologice sau a
unor procese de încăl.zire, ventilaţie, climatizare, frig şi alimentare cu apă caldă.
Recuperarea în direcţie electroenergetică se face în scopul îmbunătăţirii bilanţuluî
electroenergetic total al întreprinderii şi/sau zonei învecinate. Ea se caracterizează prin folosirea
R.E.S. pentru producerea energiei electrice în ciclurile termodinamice.
Recuperarea în direcţie combinată reprezintă utilizarea R.E.S. în ciclurile termodinamice
de cogenerare, pentru producerea combinată de energie electrică şi căldură.
La recuperarea tehnologică economia de combustibil se realizează chiar în cadrul
agregatului de la care provin pierderile de căldură recuperate. În consecinţă, se economiseşte
combustibilul tehnologic (în general combustibil superior, cu anumite calităţi impuse). In plus
deservirea instalaţiei recuperatoare se face, în general, de către personalul de exploatare al
agregatului tehnologic respectiv, deci cu cheltuieli minime.
La recuperarea energetică economia de combustibil se realizează în cadrul agregatului
energetic înlocuit, care ar fi produs energia obţinută prin recuperare.Ca urmare se economiseşte
combustibil energetic (în general combustibil inferior) pe baza unui consum de combustibil
tehnologic. La recuperarea energetică este necesar personal specializat, necesitînd cheltuieli
suplimentare.
Din cele de mai sus rezultă superioritatea recuperării în direcţie tehnologică în raport cu
cea în direcţie energetică. Ea trebuie trebuie făcută în primul rînd motiv pentru care se numeşte şi
recuperare primară
Datorită limitărilor în recuperarea R.E.S. (în special cele tehnice şi cele economice)
conţinutul energetic al acestora poate fi reutilizat parţial în acelaşi agregat. Pentru o cât mai eficace
recuperare a pierderilor de căldură, diferenţa între cantitatea disponibilă şi aceea economic
utilizabilă tehnologic trebuie folosită în afara agregatului, printr-o recuperare energetică. În
consecinţă, cu toate avantajele pe care le prezintă recuperarea tehnologică, aceasta nu poate exclude
recuperarea energetică. Cele două direcţii de recuperare trebuie îmbinate.
72
5.4.2. Eficienţa utilizării resurselor energetice secundare industriale
Eficienţa utilizării R.E.S. industriale se stabileşte prin calculele tehnico-economice. Unul
din elementele principale care influenţează rezultatele acestor calcule este economia de combustibil
realizată.
Eficienţa energetică este determinată de economia de căldură (de combustibil) care se
realizează comparativ cu situaţia în care resursele energetice secundare nu ar fi folosite. În cele ce
urmează sunt prezentate relaţii de estimare a economiei de căldură (de combustibil) pentru cazurile
cele mai des întâlnite în practică.
Utilizarea R.E.S. drept combustibil tehnologic. Economia de căldură obţinută prin
folosirea R.E.S. combustibile drept combustibil tehnologic se determină cu relaţia
(5.27.)
în care este cantitatea de energie conţinută de R.E.S. combustibilă recuperată, –
randamentul arderii R.E.S. combustibile, iar – randamentul arderii combustibilului astfel
economisit (înlocuit).
În multe cazuri practice şi de aceea adică economia de căldură
obţinută prin utilizarea R.E.S. combustibile este egală sau mai mare decît debitul terrnic livrat de
R.E.S.
În utilizarea R.E.S. drept combustibil tehnologic nu apar practic limitări. Dimpotrivă, în
multe cazuri cantitatea R.E.S. combustibile posibil a fi utilizate depăşeşte cantitatea disponibilă (de
exemplu cazul gazelor de cocserie). Totodată multe gaze combustibile pot fi utilizate drept materie
primă pentru diverse procese în industria chimică (pentru producerea amoniacului sintetic, a
benzinei uşoare, a negrului de fum etc.).
Utilizarea R.E.S. termice în scopuri tehnologice pentru preincălzirea aerului de
ardere şi/sau a combustibiIului. Utilizarea R.E.S. termice sub forma gazelor fierbinţi se face de
cele mai multe ori pentru preîncălzirea aerului necesar arderii, şi uneori, şi a combustibilului intrat
în agregatul tehnologic. Această utilizare, pe lângă eficacitatea energetică ridicată, este impusă şi de
regimul termic ridicat la care are loc procesul tehnologic (în general este vorba de procesele
pirotehnologice) realizabil tehnic numai prin preîncălzirea aerului şi/sau a combustibilului;
Astfel, economia de căldură obţinută prin preîncălzirea aerului de ardere şi/sau a
combustibilului este:
(5.28.)
unde este economia de combustibil realizată, iar – puterea calorifică inferioară a
combustibilului economisit.
73
Economia de combustibil realizată se determină cu relaţia:
(
) (5.29)
în care sunt consumurile de combustibil ale instalaţiei înainte şi după recuperarea R.E.S.
Raportul
se estimează cu o relaţie rezultată din aplicarea bilanţurilor energetice pe
instalaţie înainte şi după recuperarea R.E.S. (recuperatorul de căldură este în afara conturului de
bilanţ):
[ ( ) ]
[ ( ) ] (5.30)
unde este puterea calorifică inferioară a combustibilului economisit, , – entalpia
combustibilului înainte şi după recuperare (dacă nu se preîncălzeşte şi combustibilul ), –
excesul de aer de ardere, – volumul specific teoretic de aer de ardere umed, , – entalpia
aerului de ardere înainte şi după recuperare, – volumul specific teoretic de gaze de ardere
umede, iar – entalpia gazelor de ardere la ieşirea din instalaţie (inaintea recuperatorului de
căldură).
Relaţia (5.30.) este aproximativă, ea având la bază o serie de ipoteze simplificatoare şi
anume:
arderea are loc cu acelaşi exces de aer atât înainte cât şi după recuperare;
arderea cu aer şi/sau combustibil preîncălzit nu conduce la o modificare esenţială a
temperaturii în instalaţie şi deci: productivitatea acesteia nu se modifică, pierderile de
căldură prin convecţie/radiaţie şi prin acumulare rămân aceleaşi, temperatura gazelor de
ardere evacuate din instalaţie nu se modifică.
Utilizarea R.E.S. pentru alimentarea cu căldură. Eficacitatea energetică a utilizării r.e.s.
pentru alimentarea cu căldură depinde direct de schema generală de alimentare cu energie electrică
şi termică a întreprinderii industriale date.
In cazul alimentării (centralizate) separate cu energie (cu energie electrică din sistem şi
cu căldură din CT proprie) economia de căldură astfel obţinută este:
(5.31.)
74
în care este cantitatea de energie conţinută de R.E.S. termică recuperată, - randamentul
recuperatorului de căldură, – randamentul cazanelor din centrala termică, iar – un coeficient
care ţine cont de efectul asupra randamentului a modificării încărcării cazanelor din CT ca urmare a
recuperării.
În privinţa efectului modificării încărcării cazanelor din CT ca urmare a recuperării asupra
randamentului CT trebuie subliniat că poate fi diferit de la caz la caz şi că el influenţează nu căldura
recuperată, ci restul căldurii produse de CT. Se poate considera cu suficientă precizie .
In cazul alimentării combinate cu energie, dintr-o centrală de cogenerare industrială sau
de zonă utilizarea R.E.S. pentru alimentarea cu căldură reduce valoarea cantităţii de căldură livrată
din CET. Dacă această reducere are loc pe seama cantităţii de căldură livrată din turbinele de
termoficare (prize reglabile sau contrapresiune) are loc o micşorare a cantităţii de energie electrică
produsă de această centrală de cogenerare în regim de cogenerare, pierzându-se efectele energetice
pozitive corespunzătoare (economia de căldură în cogenerare).
Economia reală de căldură obţinută prin utilizarea debitului termic livrat de R.E.S. este
(5.32.)
în afara notaţiilor definite anterior, s-a mai notat cu – randamentul cazanelor energetice din
centrala de cogenerare şi cu – economia de căldură în cogenerare pierdută.
Economia de căldură în cogenerare pierdută este:
( ) (5.33.)
unde este indicele de cogenerare, iar , – consumurile specifice de căldură pentru
producerea energiei electrice în sistem, respectiv în cogenerare.
Economia reală de căldură devine:
*
( )+ (5.34.)
Analizând comparativ relaţiile (5.31.) şi (5.34.) se observă că în cazul schemei separate de
alimentare cu energie, economia de combustibil realizată prin utilizarea R.E.S. termice este
totdeauna mai mare decît în cazul schemei combinate de alimentare cu energie.
Aspectele de mai sus sunt valabile doar pentru cicluri de cogenerare cu turbine cu abur sau
ciclu mixt gaze-abur. In cazul ciclurilor de cogenerare cu turbine cu gaze sau motoare cu ardere
75
internă, utilizarea R.E.S. pentru alimentarea cu căldură nu are sens, deoarece ele înlocuiesc tot a
căldură recuperată (din TG sau din MAI).
Utilizarea R.E.S. pentru producerea energiei electrice poate avea loc fie direct, în
instalaţiile de turbine cu abur sau cu gaze, fie indirect prin obţinerea în prealabil a aburului, in
cazane recuperatoare, care apoi este folosit înturbine cu abur.
Economia de căldură este:
(5.35.)
în care – energia electrică produsă pe baza R.E.S. recuperate, iar - consumul specific de
căldură pentru producerea energiei electrice în sistem.
Energia electrică produsă pe baza R.E.S. recuperate este
(5.36.)
unde în afara notaţiilor deja definite s-a mai notat cu valorile medii ale
randamentului cazanului recuperator, randamentului absolut intern şi mecanic al turbinei,
randamentului generatorului electric şi randamentului serviciilor interne, pentru instalaţia
recuperatoare. In cazul utilizării R.E.S. direct, în instalaţiile de turbine cu abur sau cu gaze, nu
mai apare în releţia (5.36.)
Consumul specific de căldură pentru producerea energiei electrice în sistem poate fi
pus sub forma
(5.37.)
în care
sunt valorile medii ale randamentului cazanului, randamentului absolut
intern şi mecanic al turbinei, randamentului generatorului electric şi randamentului serviciilor
interne, pentru instalaţiile din sistem.
Înlocuind în relaţia (5.35.) relaţiile (5.36.) şi (5.37.) se obţine:
(5.35.)
În mod curent
, de aceea se poate spune că economia de
căldură realizată prin utilizarea r.e.s. pentru producerea energiei electrice depinde practic numai de
76
raportul
. Mărirea economiei de căldură se poate realiza prin mărirea randamentului , lucru
posibil prin utilizarea unor cicluri de producere eficiente cu fluide organice.
77
Bibliografie.
[1.] Răducanu C., Pătraşcu Roxana, Minciuc E., Cursuri pentru formarea auditorilor şi managerilor
energetici. Seria auditori energetici cu specific termoenergetici. Modulul 3. Întocmirea şi analiza
bilanţurilor termoenergetice. U.P.B. 2003
[2.] Rotaru C., Conservarea energiei. Eficienţă energetică. Intensitate energetică. In vol. Principii de
management energetic. Ed. Tehnică, Bucureşti, 1997
[3.] Popescu Anca, Eficienţa energetică – baza dezvoltării durabile a României, http://www.cnr-
cme.ro/foren2012
[4.] Athanasovici V., Muşatescu V, Dumitrescu I.S., Termoenergetică industrială şi termoficare, Ed.
Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981
[5.] Athanasovici V., Dumitrescu I.S.ş.a.,Tratat de inginerie termică. Alimentări cu căldură.
Cogenerare., Ed. AGIR, 2010