d05!06!09 16 prez10 course heating res case study

8/8/2019 D05!06!09 16 Prez10 Course Heating RES Case Study

1/38

INSTALATIE PENTRU NCALZIREAUNEI LOCUINTE UNIFAMILIALE, CUSURSE REGENERABILE DE ENERGIE.

STUDIU DE CAZ


2/38

Stabilirea amplasamentului, a dimensiunilor si aregimului termic al obiectivului

Amplasamentul locuitnei unifamiliale: a ) etaj; b)

parter; c) demisol; d) ansamblu


3/38

Dimensiunile camerelor


4/38

Pereiti din anvelopa cldirii vor avea grosimea de 250 mm vor fi construiti dincaramida de construiti cu goluri verticale pentru zidarii exterioare. Pereii

despartitori vor avea grosimea de 150 mm si vor fi construiti din caramida deconstruiti pentru pereti despartitori.

Caramida folosita n constructia locuinei: a) pentru peretii exteriori; b) pentru pereiti interiori


5/38

Izolaii termice folosite frecvent n construcia locuinelor: a) Vata minerala bazaltica , b) polistiren extrudat, c) polistiren expandat, d) mod de realizare al montajului pentru polistiren expandat


6/38

Amplasarea locuintei n orasul Cluj Napoca determina valoarea temperaturii exterioarecare variaza , n mare masura, n functie de pozitia geografica si de altitudine. Pozitiagerografica a Romniei este 46,78 latitudine N si 23,56 longitudine E, care o situeaza nzona climatica 3 si zona eoliana 4, iar altitudinea orasului Cluj Napoca este 410 m.Calculele efectuate pentru dimensionarea instalatiei termice vor fi efectuate pentru operioada de ncalzire, recomandata de 186 zile.Calculul se va efectua folosind temperatura conventionala de calcul, recomandata, careare valoarea de -18 C si care reprezinta valoarea medie multianuala a temperaturilorscazute nregistrate n Romania.Temperatura interioara a fost aleasa de 20 C pentru camere de locuit si odihna si 24 Cpentru camere de baie.

Valorile indicate n functie de tipul de activitate, sunt 19 C pentru activitate seznd, 17 Cpentru activitate n picioare, 20 C in birouri si 24 C n bai si dormitoare. Pentruefectuarea calculelor se foloseste temperatura de 22 C pentru toate ncperile de la partersi de la etaj si respectiv 10C pentru ncperile de la demisol. Acesta valoare, desi estestandardizata, este doar o valoare de referinta deoarece temperatura mediului interior nuva fi niciodata constanta ci va varia, n limite mici, n jurul valorii de referinta datoritavariatiei mai multor parametrii cum este, de exemplu, temperatura exterioara care ovariatie diurna si una anuala. Mentinerea temperaturii din incinta nclzita, ntre anumitiparametri reglati, este realizata de catre sistemul de automatizare cu care este prevzutainstalatia.


7/38

Determinarea mecesarului de caldura pentru nclzirea locuinei

Necesarul de caldura pentru o locuinta se determina n functie de pierderile de calduraprin pereti, necesarul de caldura pentru obinerea apei calde menajere i necesarul de cldurpentru remprosptarea aerului, avandu-se n vedere si alte pierderi care mai pot aprea, deexemplu pierderile de caldura datorate deschiderii uailor sau prin neetanseitati.Necesarul de caldura determina n mod direct consumul de energie. n vederea scaderiiconsumului de energie se studiaza, mai nti, posibilitile de reducere a necesarului decalduar prin reducerea, pe ct posibil a pierderilor de caldura prin pereti, producerea apeicalde menajere n regim de acumulare, scaderea necesarului de caldura pentruremprosptarea aerului prin folosirea unei parti din energia rezidual a aerului viciat,exhaustat pentru prenclzirea aerului proaspat, care este introdus n incinta ncalzita.Necesarul de caldura se calculeaza cu relatia


8/38

1. Calculul pierderilor de caldura prin peretii locuintei1.1. Determinarea diferentelor de temperatura de pe fetele peretilor

Variaita temperaturii solului n functie de adncime si perioada anului


9/38

1.2. Determinarea suprafetelor de schimb de caldura


10/38

1.3. Influenta izolatiei termice asupra pierderilor de caldura prin pereti

Variatia coeficientului global de transfer termic n functie de grosimea izolatiei Variatia sarcinii termice specifice n functie de grosimea stratului de izolatie

Variatia sarcinii termice a peretelui considerat n functie de grosimea izolatiei


11/38


12/38

Izolatia folosita n al doilea caz analizat reduce pierderileprin pereti cu aproximativ 9 kW, n timp ce izolatia folosita

n cel de-al treilea caz realizeaza o scadere a pierderilormai mare cu aproximativ 2 kW dect cea analizat n cazulal doilea. n cazul al doilea s-a folosit o izolatie pe baza depoliestiren avnd grosimile: 30 cm pentru tavan, 15 cmpentru pereti si 10 cm pentru sol. Geamurile pentru care s-au realizat calculele sunt din termopan cu un coeficient detransfer termic k = 1,4. n cel de-al treilea caz grosimeaizolatiei s-a dublat iar geamurile folosite sunt de o calitatemai ridicata avnd k = 0,85 toate acestea ducnd la unpret de cost dublu fata de izolatia din cazul doi. Desiizolatia din cazul al treilea este mai eficient din punct devedere energetic, necesita o perioada mult mai mare deamortizare a investitiei dect izolatia din cazul al doileacare este cu mult mai mai eficient din punct de vedereeconomic. Pe aceste cosiderente calculele necesare alegeriisolutiei optime pentru nclzire vor fi efectuate pentruvaloarea obinuta n cel de-al doilea caz astfel locuintaunifamiliala considerata se va ncadra n conceptul de casacu consum redus de energie.


13/38

Reducerea piederilor de caldura prin pereti prin folosirea izolatiei

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50

Grosimea izolatiei, cm

R e d u c e r e a p

i e r d e r

i l o r

d e c a

l d u r a p r i n p e r e t

i ,

%


14/38

Instalatie termica cu pompa de caldura a) cu colector masiv, b) apa-apa, c)sol-apa cu colectori, d) sol-apa cu sonde


15/38

Estimarea costurilor de exploatare


16/38

Costuri estimative comparate


17/38

Instalatia si aparatele componente

Pentru furnizarea energiei termice n instalatie s-a ales cazanul Vitolig 300, carefuncioneaza utiliznd combustibil solid regenerabil sub form de peleti. Parametrul celmai important de care s-a tinut seama n alegerea acestui cazaneste puterea acestuia, dar s-au avut n vedere si alti parametrii precum tipul

combustibilului folosit, consumul de combustibil, gradul de autonomie, dimensiunile degabarit, regimul termic, randamentul, etc. Puterea acestui cazan se regleaz automat ntre 5-15 kW astfel acesta va putea acoperii necesarul de caldura al locuineiconsiderate care este de 7,376 kW.Pentru a realizarea unei reduceri nsemnate a consumului de energie producerea apeicalde menajere se va realiza cu ajutorul unui sistem de colectare a energiei solare.

Astfel instalatia termica, aleasa, pentru ncalzirea locuintei unifamiliare considerate vafunctiona n regim bivalent, utiliznd pentru producerea energiei, un cazan, carefuncioneaza cu combustibil solid regenerabil, si un sistem de captare a energieisolare.Panourile solare din componena sistemului de captare a energiei solare au fost aleseastfel nct acesta sa poata acoperi necesarul de caldura pentru producerea apeicalde menajere. Pentru a satisface necesarul de caldura, pentru producerea apeicalde menajere, de 1,122 kW corespunzator locuitnei unifamiliale considerate s-auales doua panouri solare de tip Vitosol 100 cu o suprafa de colectare de 1,7 mfiecare. Acest tip de panou se preteaza pentru prepararea apei calde menajere si

pentru ncalziri de temperatura joasa, precum si pentru montarea pe acoperis nclinat.


18/38

Schema de prinicipiu a instalatiei


19/38

Descrierea functionarii. Determinarea regimurilor termice ale instalaiei


20/38

Descrierea functionarii. Determinarea regimurilor termice ale instalaiei(continuare)


21/38



22/38



23/38

Prezentarea instalatiei

Locuinta


24/38


25/38

Instalatia in ansamblu


26/38

Instalatia de incalzire cu peleti


27/38

Instalatia de incalzire cu peleti (detaliu)


28/38

Racordarea boilerului la cazan


29/38


30/38

Instalatia solara in ansamblu


31/38

Montarea panourilor solare


32/38

Racordarea panoruilor solare


33/38

Racordarea instalatiei solare la boiler


34/38


35/38

Circuitul de preparare a agentului termic secundar


36/38


37/38

Sistem de disipare a caldurii prin pardoseala

Racordarea caloriferului


38/38

ntrebri?ntrebri?

Bibliografie:Mugur Balan, Oprea Radu Alexandru:

Incalzirea cu surese regenerabile, Univ.Tehnica Cluj-Napoca, 2005

d05!06!09 16 prez10 course heating res case study

Documents