INSTALAIE DE NCLZIRE A UNEI SUPRAFEE DE 300 m2 PE UN NIVEL CU O CENTRAL TERMIC CU PELEI

UNIVERSITATEA ,, DUNREA DE JOS DIN GALAIFacultatea de Inginerie si Agricultura Brila

PROIECTMANAGEMENT ECOLOGIC

ANUL II, SEMESTRUL I IPM2014-2015

Std.mast. ARAMA FLORIN

INSTALAIE DE NCLZIRE A UNEI SUPRAFEE DE 300 m2 PE UN NIVEL CU OCENTRAL TERMIC CU PELEICAP.I. STABILIREA AMPLASAMENTULUI

I.1. Stabilirea amplasamentului i a dimensiunilorImobilul pentru care se va proiecta instalaia de nclzire i preparare a apei calde menajere este o cldire destinat unor birouri cu pc-uri si atelier service, n care lucreaz 11 de persoane, situat n municipiul Brila. Imobilul este compus din 6 ncperi, avnd mpreun o suprafa de 300 m2. Pereii exteriori sunt realizai din panouri sandwich cu o grosime de 15 cm i geamuri termopan. Pereii interiori sunt realizai din rigips, cu vat mineral la interior i cu o grosime de 20 cm. Podeaua este realizat dintr-un strat de 30 cm de beton peste care se monteaz termoizolaie din polistiren extrudat cu grosime de 15 cm. Peste izolaie se aplic un parchet de lemn de brad cu o grosime de 4 cm. Tavanul realizat din rigips, avnd o grosime de 7 cm este izolat cu vat mineral cu grosime de 6 cm. Geamurile i uile care comunic cu exteriorul sunt realizate din termopan .

Fig.I.1. Sediul Nhr Agropartners - Centru de lucru BrailaI.2. Schia sediuluiPentru a asigura confortul termic necesar desfurrii, n bune condiii, a activitilor, orice imobil trebuie prevzut cu o instalaie pentru nclzire, care s poat acoperi necesarul de caldur i debitul necesar de ap cald menajer.Instalaia termic transform energia caloric a combustibililor n energie termic. Dintre combustibilii utilizai n instalaiile termice cea mai mare pondere o au combustibili fosili cum ar fi gazul metan, lemnul, crbunele.n figura de mai jos este prezentat schia sediului:

Fig I.2. Planul cladirii

CAP. II. CALCULUL PENTRU NECESARUL DE NCLZIRE

II.1. Necesarul de nclzireNecesarul de nclzire pentru un anumit spaiu se calculeaz, n primul rnd, n funcie de temperatura optim dorit coroborat cu rezistena termic a pereilor interiori / exteriori i a suprafeelor vitrate, cu orientarea cldirii iamplasarea acesteia ntr-o anumit zon climatic / geografic.Aceste calcule sunt destul de complexe, iar recomandarea mea este s le ntocmeasc un specialist, adic proiectantul de instalaii, dar cum nu toat lumea i permite s plteasc un proiectant, putem lua in calcul nite coeficieni obtinui empiric, care reprezint necesarul de putere termic pentru 1 mc nclzit.Acestcoeficient poate varia ntre 30W/mc pentru un imobil foarte bine izolat i 70W/mc pentru un imobil slab izolat termic. n general, n calculul puterii termice se folosete coeficientul de 50W/mc, aferent unui imobil cu un grad mediu de izolare. Acesta se nmulete cu volumul imobilului ( V = suprafaa util x nlime ) obinndu-se, astfel, puterea termic necesar n W.Puterea termica degajat de convectorii ( radiatoarele ) ce vor fi amplasai n ncperi ar trebui s depeasc puterea termic necesar cu aproximativ 10%. Mai exist i o alt variant de calcul bazat pe acest coeficient, adic puterea necesar pentru ntreg imobilul va fi suma tuturor puterilor aferente fiecrui spatiu nclzit din imobil.Avem un imobil cu o suprafaa util de 300 mp i nlimea medie pe nivel de 2,8 m. Puterea pentru nclzire va fi egal cu :300 mp x 2,8 m x 50W / mc = 42000 W = 42 KW.

II.2. Determinarea necesarului de cldur pentru nclzirea imobilului cu birouri Calcul privind influena unui strat de izolaie termicSe face pentru mai multe tipuri de izolaie i diferite grosimi: polistiren expandat i panouri sandwich.

n tabelul 1.1. sunt prezentate rezultatele obinute pentru diferite grosimi de izolaie i pentru panouri de tip sanwich, a coeficientului global de transfer termic. Tabelul 1.1. Tipuri de izolaie Coeficientul global de transfer termicGrosimile izolaiilor n milimetri

050100150200250

Polistiren expandatK1,330,500,3070,220,1770,14

Panouri sandwich00,3420,1750,1180,0890,071

n tabelul 1.2. sunt prezentate rezultatele obinute pentru diferite grosimi de izolaie, a fluxului de cldur pierdut prin pereiTabelul 1.2.Tipuri de izolaie Fluxul de cldur pierdut prin pereiGrosimile izolaiilor n milimetri

050100150200250

Polistiren expandatQ[kw/m2]6825,515,6911,338,877,28

Panouri sandwich017,418,936,014,523,63

Diagrama pierderilor de cldur n funcie de grosimea i tipul izolaiei.

Fig.II.1. Panouri de tip sandwich.

Fig.II.2. Panouri de tip sandwich pentru perei.

Sarcini admisibileTabelul de mai sus conine dimensiunile libere admisibile (l), n metri, corespunztoare fiecrei sarcini uniform distribuite (p), calculate pe baza datelor experimentale, n aa fel nct s garanteze o sageat maxim (f) mai mic (cel mult egal) dect l /200, innd cont de un coeficient de siguran (la solicitarea de rupere la incovoiere) mai mare sau egal cu 3. Coeficieni de transfer termic

Valorile au fost determinate n laborator acreditat, utiliznd valoarea conductivitii termice lambda (msurat la 100 C) de 0,021 W/mK (0,017 kcal/mhC), conform EN 12667:2002.

Panou de acoperiPanou metalic auto-portant izolant din vat mineral prevzut cu 5 cute, destinat acoperiurilor nclinate cu panta minim de 7%. Se recomand folosirea acestui tip de panou n situaiile care necesit un grad nalt de rezisten la foc.

Fig.II.3. Panouri de tip sandwich pentru acoperis.

CAP.III. CENTRALA TERMIC CU PELEIIII.1 PrezentareAm ales o central cu pelei model Pellematic de la koFEN

Fig.III.1. Central cu pelei Pellematic

Centrala termic cu pelei a fost o invenie nemaintlnit la momentul apariiei i a trecut prin mbuntiri considerabile pn a ajuns la nivelul la care este astzi, de maxim performan, transformndu-se n alegerea ideal pentru oricine vrea s i modernizeze locuina, proprietatea sau s i nlocuiasc vechiul boiler.Modelul Pellematic urmrete ntocmai nevoile celor care i doresc o astfel de achiziie, adaptndu-se, n permanen, la orice schimbare de plan. Raportul consum-confort este unul foarte convenabil, centrala consumnd puin, dar asigurnd confortul necesar.

Fig III.2. Central termic cu pelei, pri componente.III.2. Prezentare si parti componente:1. Recirculare, sistem arztor RCB: ardere optim;2. Control automat;3. Acces uor pentru ntreinere i curenie;4. Controler pentru nclzire : interfa accesibil, se poate monta controller i pentru panou solar;5. Camera de ardere din oel inoxidabil: cazan cilindric;6. Ardere asistata, placa tip vulcan, nu necesit nlturarea mecanic a cenuii;7. Curare automat;8. Aprindere electric;9. Arztorul se poate muta la stnga sau la dreapta;10. Protecie anti incendiu;11. Cuva cenua mare cu compresie;12. Dispozitiv pentru creterea temperaturii de retur integrat.Camera de ardere din oelAprindere automat

Fig III.3. Camera de ardere, curtare automat, aprindere automat.

Arztor cu recirculareControl automat

Fig III.4. Arztor cu recirculare, panou de control

Fig.III.5. Camera de ardereAvantajele centralei sunt: recircularea gazelor arse: cele mai bune valori de CO fr sonda Lambda; randament ridicat; durabilitate.

Fig.III.7. Arztor tip Vulcan (ndeprtare automat a cenuii din camera de ardere)

Fig.III.7. Termostatn figura de mai sus este prezentat termostatul digital, care are un afisaj iluminat, usor de folosit, opiune de control de la distan prin sms, dar i funcie antinghe. Folosindu-l, putem regla temperatura apei i a agentului termic.Termostatele nchid sau deschid circuite electrice de comand, n funcie de valoarea temperaturii reglate, care este detectat prin intermediul unul bulb, sau un element termosensibil conectat la un burduf elastic.

Fig.III.8. TOUCH PELLETRONIC - regulator sistem de nclzireIn Fig.III.8 este prezentat TOUCH PELLETRONIC - regulator sistem de nclzire beneficiaz de Tehnologie Complex, control simplu. Este un controler de nclzire pentru ntregul sistem de nclzire. Touchscreen-ul face ca softul sa fie usor de folosit. Se poate accesa Controlerul prin internet cu smartphone, tablet i PC.Pelletronic Touch v ofer control complet asupra nclzirii i a apei calde, cu o interfa touch-screen simpla, prietenoas. Dezvoltat de ctre koFEN, Pelletronic Touch face managementul centralei tale Pellematic simplu si uor de neles. Utilizai afiajul clar, display color in casa ta sau conectai-v la sistemul dvs. prin Internet de pe telefonul smartphone, tablet sau PC, ori de cte ori se ntmpl s fie nevoie.

CAP. IV ENERGIA VIITORULUI, PELEII

IV.1. Peleii sunt obtinui din rumegu netratat din industria lemnului. Rumeguul este apoi comprimat deshidratat pentru a obine cilindri cu un diametru de 6 mm i o lungime de 5 pn la 25 mm.nclzirea pe pelei este o soluie de nclzire ecologic. Chiar de doua ori ecologic. Nu numai c este vorba despre biomas (lemn) deci o materie combustibil regenerabil, dar peleii i nclzirea pe pelei folosesc tocatur lemnoas, deeuri vegetale, agricole, forestiere, silvice, rumegu, scoar, resturi de copaci, plante prelucrate i cultivate special n acest scop.Peleii sunt compui exclusiv de comprimare fr adaos de liant chimic i au un coninut de ap extrem de sczut. Performana lor energetic este remarcabil:Echivalena:2 kg de granule 1 litru de petrol 1 m3 de gaz1 m3 de granule cntrete 650 kg.100 kg de peleti = 0.3 cu 0,5 kg cenu1000 litri de petrol = 2,000 kg de pelete = 3 m volum1 kg = 5kWh = litru de petrolPentru 1kW sunt necesari 300 kg de pelei pe an.n toata Europa exist fabrici care produc pelei, fapt ce asigur o aprovizionare pe timp lung a combustibilului. Astfel, lemnul granulat va asigura, n scurt timp, combustibilul pentru nclzirea din viitor.Peleii asigur o independen total, n ciuda lipsei preconizate de energie obinut prin alte metode. Ei sunt fabricai i distribuii la nivel regional spre deosebire de combustibilii fosili, care vin toate din zonele de risc, cum ar fi Orientul Mijlociu.Peleii asigur suport pentru economia regional, iar valoarea creat de producia i distribuia de pelei revine, n totalitate, economiei locale.

Figura IV.1. Grafic cu producia de peleiPentru a asigura o funcionare a instalaiei, eficient i ecologic, calitatea granulelor este esenial.

Fig IV.2. Materie prim pentru granule

IV.2. ENERGIA DISPONIBILA IN PREZENT SI MAINEGranulele sunt realizate din lemn, un prim material care se rennoiete n mod constant i este disponibil la nivel local. Petrolul, gazul i uraniul sunt foarte importate, dar rezervele lor sunt limitate n timp. Lemnul tiat nu amenin pdurile deoarece acesta are, n Europa, o cretere puternic. Aa c se menine o pdure n cretere de CO2 dect o pdure mbtrnit.

Fig IV.3. Actiunea asupra mediului inconjurator (descompunere,incalzire)

Cu 89% din consumul de energie, energia electric i termic i ap cald ocup primul loc n bugetul gospodriei. Suntem la un punct de cotitur n istoria de energie. Explozia costurilor i criza de furnizare a combustibililor fosili sunt consecinele risipei de energie. Se recomand astfel, reorientarea ctre un nou tip de energie, cea regenerabil, reprezentat de pelei i panouri solare; msur ce ne va oferi control asupra viitorului nostru.

Fig.IV.4. Consumul de energie de uz casnic

Fig IV.5. Emisii dioxid de carbon.

Fig IV.6. Domeniul de aplicare al combustibililor fosiliIV.3.Alimentare cu peleiAlimentarea centralelor cu pelei a centralelor este de dou feluri: cu melc sau cu sistem de aspirare.Cu melc: Partea de rezerv este situat n apropierea cazanuluiCu sistem de aspirare: Camera de rezerv poate fi la 20 de metri pn la cazan

Cu melc: silozul textil este situat n apropierea silozuluiCu sistem de aspirare: silozul textil poate fi la 20 de metri pn la cazan

Fig IV.6. Sisteme de alimentare cu pelei

Tip de amplasament al unei centrale termice cu peleti:Dimensiuni: 6200 x 2430 x 2650;Camer de depozitare cu acoperi nclinat;Sistemul de alimentare cu aspiraie;Capacitate de umplere: 9500 kg;Greutate siloz gol: cca 3500 kg.

Fig IV.7. Amplasament al unei centrale termice cu pelein tabelul de mai jos putem vedea tipul de central, consumul anual i timpul de aprovizionare:Tip de centrala (kW)15202532364856

Consum anual (tone)*681012,814,419,222,4

Aprovizionare / an1112223

CONCLUZII

Centralele cu peleti au durat lung de via, sunt uor de reparat (se pot recondiiona prin sudur spre deosebire de cazanele din font, care se deterioreaz irecuperabil);- economii mari prin folosirea combustibilului: pelei;- autonomie sporit datorit automatizrii;- protecie mpotriva supranclzirii prin serpentina de rcire;Spre deosebire de celelalte cazane de pe pia, datorit poziiei uii de ncrcare aflat mai jos dect partea superioar a focarului, la alimentare nu permite ieirea fumului n ncperea n care se afl cazanul chiar i n cazul n care coul de fum nu are tiraj suficient;Pentru gama de puteri cuprins ntre 17,4 i 58 kW - sistem unic existent pe piaa de preparare a apei calde menajere direct de ctre cazan, fr boiler (acoper necesitaile unei buctrii i a unei bi, simultan). Pentru un consum mai mare de ap calda menajer se poate opta pentru un boiler.nclzirea pe pelei este o soluie foarte bun pentru zonele fr gaze, peleii putnd s nlocuiasc perfect lemnele, fiind ideali n centralele de bloc, de cartier sau pentru instalaii industriale.i nc un amnunt pentru cei care se nclzesc cu gaze si lemne. Un sac de peleti de 15 kilograme, asa cum arat pachetele standard pentru cei care au trecut la nclzirea pe peleti este echivalentul a opt metri cubi de gaz natural sau a 35 de kilograme de lemne cu 25% umiditate (adic foarte, foarte bine uscate).Una peste alta, nclzirea pe pelei este o afacere profitabil i de viitor.