raport Ştiinţific şi tehnic referitor la anul 2016 nr. 20...
TRANSCRIPT
1
Raport Ştiinţific şi tehnic Referitor la Anul 2016
Nr. 20 /2016 Partener: Centrul de Tehnologii Inventică și Bussines
Domeniul: Eco-nanotehnologii și materiale avansate Tema de cercetare: Colectoare solar termice cu acoperiri spectral selective pentru integrarea in mediul construit
Acronim: BiSolar Pachet de lucru: WP1 – Definirea cerințelor tehnice și a limitărilor pentru integrarea
colectoarelor solar-termice în mediul construit. CUPRINS:
I. Obiective an 2016 II. Rezumat etapă an 2016- Grad îndeplinire a rezultatelor estimate
III. Descriere ştiinţifico tehnică
A1.1 Definirea mediului construit, identificare categorii de potențiali
consumatori și amplasamente
1. Introducere. Rezumat privind stadiul actual al cunoaşterii în domeniul temei
1.1. Energia solara
1.2. Sisteme de captare a energiei solar – termice
1.3. Materiale folosite la realizarea componentelor colectoarelor solar termice
1.3.1. Colectoare solare plane plate
1.3.2. Colectoare solare plane cu tuburi vidate plate
1.4. Colectoare solar termice existente pe piață – Analiză de nivel
1.5. Analiza cadrului juridic existent in domeniul supus cercetării
1.6. Derularea unei cercetări cantitative de marketing. Prelucrarea si analiza datelor
furnizate in urma cercetarii cantitative de marketing
1.6.1. Cercetare calitativă: Identificarea și analiza atitudinilor și cunoștințelor
populației cu privire la utilizarea surselor de energie regenerabilă
1.6.2. Partea a II-a. Cercetare cantitativă: Identificarea și definirea
caracteristicilor tehnice ale viitoarelor produse ce utilizează sursele de
energie regenerabilă
1.6.3 Perspective asupra tipurilor de aplicatii pentru colectoare solar termice –
Concepte de integrare
A1.2 Extinderea domeniului de aplicație a colectoarelor solar termice
2.1 Aplicații ale colectoarelor solar termice pentru dezhidratarea fructelor și a legumelor
2.2. Colectoare s0lar termice în combinație cu pompe de căldură
A1.3 Realizarea listei cu specificații și parametri critici pentru noile colectoare ce
pot fi integrate in mediul construit
3.1 Analiza bazelor de date disponibile la partenerii externi
3.2 Extragerea unor direcții asupra specificațiilor viitorului produs
A1.4 Dezvoltarea site-ului proiectului, vizite de lucru. Participarea si organizarea
de activități suport: Diseminare; Participare la manifestări tehnico-științifice
2
4.1 Dezvoltare site Bisolar
4.2 Intalniri proiect, vizite de lucru
4.3 Diseminare: Paticiparea/ organizarea de conferințe
I. Concluzii
II. Bibliografie
I. Obiective an 2016 Pentru etapa 1 programată pentru anul 2016 proiectul are ca obiectiv general
definirea cerinţelor tehnice . Tabelul1 sintetizează planul de activităţi susţinute de rezultate cuantificabile stabilite pentru etapa 1 a proiectului
Tabel 1
Obiectiv Activitate Rezultat estimat O1.Identificare
potenţiali consumatori,
stabile restrictiitehnice
şi legislative
A1.1 Definirea mediului
construit, identificare categorii
de potențiali consumatori și
amplasamente
R1.1 Raport privind specificul mediului construit,
situaţie asupra potenţialilor consumatori, a caracteristicilor constructive
şi funcţionale ale colectoarelor solar-termice
O2. Identificarea cerinţelor şi
limitărilor sistemelor pentru deshidratare fructe-legume şi
acelor care combină colectoare solar
termice cu pompele căldură
A1.2 Extinderea domeniului de aplicație a colectoarelor
solar termice: realizarea listei de specificaţii şi limitări pentru noi
utilizatori/aplicaţii promiţătoare
R1.2 Raport referitor la stadiu actual şi la limitările
şi cerinţele altor sisteme precum cele de deshidratare legume/fructe şi acelor care
combină colectoarele solar termice cu pompe de
căldura
O3. Analizarea bazelor de date cu colectoare solar
termice furnizate de parteneri in vederea
stabilirii listei cu specificaţii de produs
A1.3 Realizarea listei cu specificații și parametri critici pentru noile
colectoare ce pot fi integrate in mediul construit
R1.3 Lista de specificaţii de produs si raport de analiză asupra bazelor de date cu
specificaţii de colectori solar termici furnizate de
parteneri
O4. Diseminarea rezultatelor proiectului prin
participări-prezentări în cadrul
conferinţelor,vizite de lucru, promovare
in mediul online
A1.4 Dezvoltarea site-ului proiectului, vizite de lucru. Participarea si organizarea
de activități suport: Diseminare; Participare la
manifestări tehnico-științifice
R.1.4 Raport privind promovarea proiectului in mediul online si asupra
participării la manifestări ştiinţifice
3
II. Rezumat etapă an 2016- Grad îndeplinire a rezultatelor estimate
Prima etapă a proiectului pentru anul 2016 reprezintă sinteză asupra stadiului
actual de dezvoltare a domeniului colectoarelor solar termice şi asupra integrării lor în mediul construit.
Această etapă a urmărit patru obiective specifice bazate pe patru activităţi
majore cărora le-au fost definite parametrii cuantificabili de realizare prin rezultatele estimate în planul de activităţi.
Prima activitate a avut ca obiectiv principal identificarea cerinţelor şi limitărilor pentru noul produs. Pentru îndeplinirea acestui obiectiv această in această
activitate a fost abordat un studiu de nivel pe mai multe componente, componenta tehnică, componentă socială şi componentă legislativă. Rezultatul acestei etape constă într-o sinteză a stadiului actual cu identificarea de potențiali consumatori şi
de aplicaţii care ar putea mări rata de implementare a tehnologiilor bazate pe conversia solar termică in mediul construit.
Cea de-a doua activitate a avut ca scop extinderea domeniului de aplicabilitate a colectoarelor solar termice cu inserție în domeniul deshidratării legumelor şi fructelor cât şi în aplicaţii combinate cu pompe de căldură. In cadrul acestei
activităţi au fost desfăşurate cercetări asupra stadiului actual al dezvoltării având ca rezultat o formulare sintetică a tehnologiilor disponibile şi a limitărilor tehnice pe
care acestea le impun în ceea ce priveşte implementarea în mediul construit. Aceste sinteze şi concluziile trase în urma lor au impact direct asupra formulării listei de cerinţe care definește noile produse.
Cea de-a treia activitate a fost focalizată pe identificarea unor direcţii definitorii asupra specificaţiilor noilor produse/aplicaţii. Demersurile au fost făcute specific
prin analiza şi sinteza bazelor de date cu specificaţii pentru colectoare solar termice cu sau fără vitraj puse la dispoziţie de către parteneri.
A patra activitate a avut ca scop promovarea şi diseminarea rezultatelor
proiectului atât în mediul online prin siteul proiectului bisolar.ro cât şi în cadrul manifestărilor ştiinţifice sau a întâlnirilor /vizitelor din cadrul parteneriatului.
Rezultatele sunt incluse specific în cadrul raportului ştiinţifico tehnic iar gradul de îndeplinire a rezultatelor este ilustrat în Tabelul 2.
Tabel 2 Activitate Rezultat estimat Rezultat Grad de
indeplinire
A1.1 Definirea
mediului construit,
identificare categorii
de potențiali
consumatori și
amplasamente
R1.1 Raport privind
specificul mediului construit,
situaţie asupra potenţialilor
consumatori, a
caracteristicilor constructive
şi funcţionale ale
colectoarelor solar-termice
Raport 100%
A1.2 Extinderea
domeniului de aplicație
a colectoarelor solar
termice: realizarea
listei de specificaţii şi
limitări pentru noi
R1.2 Raport referitor la
stadiu actual şi la limitările
şi cerinţele altor sisteme
precum cele de deshidratare
legume/fructe şi acelor care
combină colectoarele solar
Raport 100%
4
utilizatori /aplicaţii
promiţătoare
termice cu pompe de
căldura
A1.3 Realizarea listei
cu specificații și
parametri critici pentru
noile colectoare ce pot
fi integrate in mediul
construit
R1.3 Lista de specificaţii de
produs si raport de analiză
asupra bazelor de date cu
specificaţii de colectori solar
termici furnizate de
parteneri
Listă şi sinteză 100%
A1.4 Dezvoltarea site-
ului proiectului, vizite
de lucru. Participarea
si organizarea de
activități suport:
Diseminare;
Participare la
manifestări tehnico-
științifice
R.1.4 Raport privind
promovarea proiectului in
mediul online si asupra
participării la manifestări
ştiinţifice Raport 100%
III. Descriere ştiinţifico tehnică
A1.1 Definirea mediului construit, identificare categorii de potențiali
consumatori și amplasamente
1. Introducere. Rezumat privind stadiul actual al cunoaşterii în domeniul temei
1.1. Energia solară
Soarele este principala sursă regenerabilă de energie și emite radiații
electromagnetice. Prin conversia directă, energia solară poate fi transformată în energie electrică, cu ajutorul panourilor solare, în energie termică prin intermediul colectoarelor solare (captatoare solare); prin conversie indirectă energia solară este
responsabilă cu producerea energiei eoliene, a biomasei, a energiei valurilor,etc. [1].
Principalele avantaje al utilizării energie solare sunt [2, 3]: energia furnizată este gratis și nu produce poluare; este inepuizabilă;
cantitatea de energie emisă este relativ constantă, variază cu ±3,4%. Cantitatea de radiație solară captată la nivelul solului depinde de [4]: a).poziția
Pământului fată de Soare (mișcarea de rotație în jurul Soarelui duce la o variație a distanței dintre Pământ și Soare); b). rotația Pământului în jurul proprie axe; c.) poziția observatorului; d). efectul atmosferei.
Principalii parametrii utilizați pentru a determina poziția soarelui pe bolta cerească într-o anumită locație sunt [3,5]: numărul zilei din an – N; unghiul de declinație - δ
[grd]; unghiul orei - ω[grd]; unghiul latitudinal - φ[grd]; unghiul altitudinal - α[grd] și unghiul azimutal - γ[grd]. Un parametru important în reducerea cantității radiației solare este efectul
atmosferei. La trecerea radiației solare prin atmosferă, aceasta este absorbită, reflectată, împrăștiată și transmisă directă [6]. Radiație solară împrăștiată,
reflectată și absorbită de atmosferă se numește radiație difuză.(Gd [W/m2]), radiația transmisă direct se numește radiație directă (Gb [W/m2]) și întreaga cantitate de radiație solara captată se numește radiație totală (G[W/m2]).
5
Atmosfera poate determina o reducere a radiației solare cu 70% in zilele înnorate și cu doar 30% în zilele senine.
Cantitatea de radiație solara globală disponibilă la nivel mondial este prezentată în fig. 1 și la nivel european, în fig. 2.
Fig. 1 Cantitatea de radiație solară disponibilă la nivel global, al Europei şi României
Conform fig. 1, cantitatea de radiație solara medie disponibilă la nivelul României variază între 1100-1300kWh/m2[9].Datorită rotației Pământului, a variației sezoniere a radiației solare, temperatura medie anuala a mediului ambiant variază in cazul
României de la N la S cu 20C. În sudul tării sunt peste 40 zile cu temperaturi de peste 300C[10]. Vara, cantitatea de radiație captată zilnic, în România, se încadrează în jurul
valorii de 7-8kWh/m2, iar Iarna cantitatea de radiație solara este de 2-3kWh/m2. Numărul de ore cu radiație directă diferă între zona de câmpie ( aproximativ 2100 ore pe an) și zona montană (aproximativ 1800 ore / an) [10]. În cazul Brașovului, cantitatea anuală de radiație solară globală disponibilă este de 1148kWh, cantitatea anuală de radiație solară directă disponibilă este de 629kWh/m2 și
cantitatea anuală de radiație solară difuză este de 519kWh/m2 (radiația difuză reprezintă aproximativ 45% din radiația solară globală)[11]. Cantitatea medie de
radiație solară globală de-a lungul unei luni variază între 23kWh/m2 (in decembrie) si 172kWh/m2 (in iulie) [11]. 1.2. Sisteme de captare a energiei solar – termice
In Europa, 40% din consumul totalul de energie este înregistrat de clădiri, acest consum este responsabil cu 36% din emisiile de CO2 [10,12]. Diferitele studii au
arătat că în cazul clădirilor publice (de ex. școli, spitale, birouri, etc.), necesarul de energie se încadrează între 100 - 1000 kWh/m2 [12-14]. În clădiri, cel mai mare consum de energie este dat de energia termică necesară pentru producerea de apă
caldă menajeră, încălzire si răcire. Colectorul solar este componenta principală a sistemului solar termic.
Energia termică poate fi produsă utilizând surse de energii regenerabile, prin
6
intermediul sistemelor solar termice cu colectoare solare (captatoare solare), a pompelor de căldură și a biomasei. Utilizarea pompelor de căldură și a biomasei,
implică preturi de cost mult mai mari decât în cazul colectoarelor solar-termice. Pentru asigurarea necesarului de energie termică pentru ACM și încălzire, sistemul
solar termic este integrat unui sistem ce conține o sursă auxiliară de încălzire (fig. 2).
În literatură se întâlnesc următoarele tipuri de sisteme solar termice[6]:
Cu circulație naturală (cu termosifon)(fig. 3, a);
Cu circulație forțată:Cu circuit deschis (fig. 3,b);Cu circuit închis (fig.8,c).
Legendă:
1. colector solar; 2. țevi de Cu; 3. boiler; 4. schimbător de căldură; 5. senzori de temperatură; 6. sistem de pompare; 7. sursa auxiliară de
încălzire; 8. radiatoare
Fig. 2 Sistem solar termic cu sursă auxiliară de incălzire[17] a. cu circulație naturală b. cu circuit deschis c. cu circuit închis
Fig. 3 Schema de pricipiu pentru diferite steme solar termice
În literatură există diferite criterii de clasificare pentru colectoarele solare
[2,3,5,6]. Principalele criterii de clasificare a colectoarelor solare sunt prezentate în
următoarea schemă:
după agentul termic utilizat
Clasificare colectoare
solare
după principiul de
funcționare
plan
concentrator
după temperatura de
funcționare
T<400C
400C< T <900C
T>900C
apă
aer
ulei
7
Datorită principiului de funcționare, colectoare solare plane sunt utilizate la
temperaturi mici și medii.Aceste colectoare sunt utilizate atât în aplicații casnice cât
și în aplicații industriale pentru a încălzii apa în piscină, producerea de ACM,
producere de agent termic pentru încălzire. Agentul termic cel mai utilizat în cazul
acestor colectoare este apa (60% apă în amestec cu propilenglicol 40%), dar se
mai utilizează și aerul.
Pe scară largă, datorită prețului de cost redus ( aproximativ 100 euro/m2), pentru
producerea de ACM, aport la încălzire și răcire, cele mai utilizate sisteme solar
termice sunt cele care au în componență colectoare solare plane plate și cu tuburi
vidate.
1.3. Materiale folosite la realizarea componentelor colectoarelor solar termice Acoperirea transparentă (vitrajul) utilizată în cazul colectoarelor solare plane
plate se realizează, în general, din sticlă cu conținut redus de Fe, cu indice de refracție
a suprafeței transparente n=1,0…1,6, cu emitanță cuprinsă între εg=0,9…0,95, si cu
coeficient de transmisibilitate τ=0,9 sau 0,9N( N numărul de acoperiri). Ca alternativă
se pot utiliza masele plastice transparente, care au rezistenţă sporită şi a căror masă
reprezintă aproximativ 10% din masa unei suprafeţe de sticlă ce acoperă aceeaşi arie.
Pe de alta parte, materialele plastice ridică probleme legate de stabilitate la
temperaturile de funcţionare ale colectoarelor, dar şi de durabilitate, ele degradandu-se
în timp sub acţiunea radiaţiei solare ultraviolete.
Principala componentă a colectoarelor solare plane plate este placa absorbantă.
Pentru construcția acestora se utilizează din Cu, Al, inox sau materiale ceramice. Plăcile
absorbană trebuie sa aibă coeficient de absorbție (α) mare și un coeficient de
emisivitate (ϵT) cât mai redus.
. Asigurarea acestor cerințe se realizează prin acoperiri selective. Variantele
comerciale de colectoare solare plane plate au acoperirea selectivă pe bază de Cr sau
oxizi de Ti, ceea ce duc la obținerea unor colectoare de culoare neagră sau albastră. La
aceste colectoare emisivitatea termică este cuprinsă în intervalul ϵT =0,03…0,1;
conductivitate termică ka=17,5…417W/m K și coeficientul de absorbție a suprafeței
α=0,935…0,97 [24].
. Din punct de vedere constructiv, placa de absorbţie este realizată dintr-un substrat
metalic bun conductor termic (cupru, aluminiu) si o suprafaţă optic selectivă
depusă pe substratul metalic. . Din totalul radiaţiei solare ajunse pe suprafaţa optic
selectivă, 98% se încadrează în domeniul lungimilor de undă 0,25 ÷ 2,5 m (UV, VIZ,
8
NIR). Acestă radiaţia este absorbită, determinând încălzirea plăcii de absorbţie având
ca urmare:
- transferul căldurii către fluidul de transfer şi
- emisia de energie în banda de unde cu lungimi mari (domeniul IR);
Creşterea eficienţei conversiei suprafetei optic selectiva presupune maximizarea
absorbţiei radiaţiei incidente în special a celei bogate în energie (UV, VIS şi IR apropiat
- NIR) şi minimizarea radiaţiei calorice (lungimi de undă peste 2,5 μm). În consecinţă,
o suprafata optic selectiva trebuie proiectată astfel încât pe de o parte radiatia
solară să poată fi absorbită eficient la lungimi de undă (λ) sub 2,5 μm si în
acelasi timp pierderile de căldură la lungimi de undă peste această valoare să
fie reduse. Capacitatea de a îndeplini concomitent cele două funcţii, a dus la
descrierea acestor suprafeţe ca fiind optic selective.
Reprezentarea schematică a designului suprafeţelor cu selectivitate spectrală
In lucrare sunt analizate in extenso tehnicile utilizate în sinteza suprafeţelor optic selective care se pot clasifica, în funcţie de procesul de depunere, în trei mari
categorii: electrochimice, fizice şi chimice,dupa care sunt prezentate componentele constructive ale unui colector solar termic
1.3.1. Colectoare solare plane plate Colectoarele solare plane plate se întâlnesc în următoarele variante constructive (fig.
4): a) neacoperite, utilizate pentru aplicații la care temperatura agentului termic este mai mică de 400C (de ex. apa din piscina); b). varianta standard; c). cu convecție
limitată,cu doua acoperiri transparente; d). cu izolație transparentă.
a). neacoperit b). standard c) cu convecție
limitată d)cu izolație
transparentă Fig. 4 Colectoare plane plate [6]
Colectorul plan plat, varianta standard, este utilizat pentru ACM, pentru încălzire și utilizează ca agent termic apa (apă în amestec cu propilenglicol) sau aerul și lucrează
9
la temperaturi cuprinse între 400C-600C.
1.3.2. Colectoare solare plane cu tuburi vidate plate
Colectoarele solare cu tuburi vidate sunt colectoare sorar-termice de temperatura medie și se regăsesc în următoarele variante constructive: a). tub vidat cu circulație
directă (fig.5); b), tub termic (fig. 6). Pentru a crește cantitatea de radiație solară captată de colector, pe piață a apărut și varianta cu concentrare (fig.7).
Fig. 5. Tub vidat cu
circulație directă
Fig. 6 Tub termic Fig.7 Colector solar cu tuburi
vidate
cu suprafață
reflectorizantă
Colectoarele solare cu tuburi vidate lucrează la temperaturi mai mari de 700C și utilizează ca agent termic apă în amestec cu propilenglicol.
Dintre parametrii funcționali influențele cele mai mari le au: debitul agentului
termic, temperatura mediului ambiant și diferența dintre temperatura medie a fluidului și temperatura mediului ambiant, mărimea suprafeței de contact dintre placa
absorbantă și registrul de țevi, distanța dintre tuburile prin care circulă agentul termic. În urma analizei diferitelor colectoare solare plane comerciale se observă că [21, 30]:
suprafața colectoarelor solare are o influența de doar 2-3% asupra eficienței; suprafața de contact dintre placa absorbantă si registrul de țevi duce la o crește cu
10% a eficienței; modificarea distanței dintre tuburi duce la o modificare cu aproximativ 2% a
eficienței; utilizarea unor tuburi cu diametre mai mari duc la o creștere cu 3% a eficienței; utilizarea unei placi de Cu sau Al duce la o modificare cu dor 1% a eficientei.
1.4. Colectoare solar termice existente pe piață – Analiză de nivel
La ora actuală pe piață există un numai foarte mare de producători de colectoare solare. În cadrul activitații A1.1 a fost efectuată o sinteză asupra diferitelor tipuri de colectoare solar-termice disponibile pe piață prin cercetarea analitică a bazelor unor
baze de date.Analiza a fost focalizată pe cațiva parametrii specifici care au impact direct asupra integrarii în mediul construit dupa cum urmează: L-lungimea colectorului;
l lățimea colectorului; g-masa; Aa-aria deschiderii; Aabs- aria absorberului; ɳ0-pierderi optice; a1,2-pierderi termice; Tstd-temperatura de stagnare). Tabelul de mai jos prezintă sintetic câteva variante de colectori solar-termici alături
de parametrii specifici analizați.
10
Nr Producător Schema de principiu Date tehnice
1 (C1493)TIGI LTD [33]
L= 2,012m; l= 1,012m; g= 51kg; Aa= 1,886m2; Aabs= 1,766m2; η0= 0,803;
a1= 2,32W/Km2; a2= 0,0052W/K2m2; Tstg.=2500C
2
(C1695 ) Riello NV/SA
[34]
L= 2,078m; l= 1,24m; g= 46kg;
Aa= 2,286m2; Aabs= 2,156m2;
η0= 0,797; a1= 3,28W/Km2; a2= 0,0100W/K2m2; Tstg.=2140C
3
(C1704)
Savo-Solar Oyj [35]
L= 2,591 m; l= 6,168 m; g= 438kg; Aa= 14,6m2; Aabs=
14,8 m2; η0= 0,874; a1= 3,16W/Km2; a2= 0,0098W/K2m2; Tstg.=2100C
În cadrul acestei subactivități au fost identificați parametri esențiali care afectează
în mod fundamental implementarea colectoarelor solar termice în mediul construit. Au
fost sintetizate și exemplificate posibilități de implementare pe suprafețe plane și înclinate de acoperișuri cât si pentru fațade.
Analiza relevă specificitatea fiecărei aplicații conducându-ne la concluzia ca pentru
fiecare aplicație în parte atât parametri geometrici cât și cei funcționali au într-o anumită măsură un caracter particular care trebuie urmărit și determinat în urma
analizei atente a specificului aplicației. Tehnologiile disponibile sunt variabile şi pot fi utilizate în funcție de specificul implementării fiind determinate cu preponderență de necesarul de energii cât și de anumite particularități ale mediului construit care sunt
direct conectate cu restricțiile determinate de specificul construcțiilor. Sinteza este valoroasă de asemenea, prin prisma faptului că relevă o paletă largă
de soluții care pot susține dezvoltarea unor caracteristici tehnico-funcționale ale noilor produse care să furnizeze o buna bază de pornire in proiectarea și manufacturarea unui produs special dedicat unei utilizări personalizata si particularizata conform .
1.5. Analiza cadrului juridic existent in domeniul supus cercetării
Raportul privind cadrului juridic existent în domeniul supus cercetării analizează,
în a doua parte, reglementările adoptate la nivel intern, în România, și la nivelul
Uniunii Europene privind producerea energiei termice din surse regenerabile de
energie. Prima parte vizează alte reglementări juridice adoptate la nivel intern
privind producerea energiei electrice din surse regenerabile de energie, pentru a
11
sublinia realitatea existentă la nivel legislativ, conform căreia cea mai amplă
legislația adoptată în domeniul producerii energiei din surse regenerabile de
energie, vizează exclusiv producerea energiei electrice, incluzând sistemul
certificatelor verzi.
În ceea ce privește producerea energiei termice din surse regenerabile de
energie, concluzia noastră este aceea că nu există legislație specială privind
obiectul studiului nostru. Ceea ce este aplicabil studiului nostru, din punct de
vedere juridic - în conformitate cu analiza realizată în partea a doua a raportului -
este Legea nr. 220/2008, care reprezintă partea generală a domeniului producerii
de energie din surse regenerabile.
În România a fost adoptat Ghidul de finanţare a Programului Casa Verde privind
instalarea sistemelor de încălzire care utilizează energie regenerabilă, inclusiv
înlocuirea sau completarea sistemelor clasice de încălzire, beneficiari unităţi
administrativ-teritoriale, instituţii publice şi unităţi de cult, aprobat prin Ordinul
Ministerului Mediului, Apelor Şi Pădurilor nr. 1818 din 20 septembrie 2016, publicat
în: Monitorul Oficial nr. 747 din 26 septembrie 2016.
La nivelul Uniunii Europene a fost adoptată și analizată în acest raport Directiva
2009/28/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind
promovarea utilizării energiei din surse regenerabile.
Astfel, așa cum am specificat anterior, ceea ce este aplicabil studiului nostru, din
punct de vedere juridic, este partea generală a producerii de energie din surse
regenerabile. Astfel, propunerea noastră este de creare a unui cadru juridic
cuprinzător atât la nivel intern, cât și la nivelul Uniunii Europene.
În ceea ce privește eventualele limitări de natură legislativă acestea pot surveni
din inexistența unei legislații specifice a domeniului energiei termice produsă din
sursă solară, legislație care ar fi putut stabili diverse beneficii pentru cei implicați în
acest proces. Dar, în același timp o legislație specifică a domeniului energiei
termice produsă din sursă solară poate stabili condiții stricte de îndeplinit pentru cei
implicați în acest proces.
1.6 Derularea unei cercetări cantitative de marketing. Prelucrarea si analiza datelor furnizate in urma cercetării cantitative de marketing
In cadrul acestei activități a fost derulată analiza atitudinilor și cunoștințelor
populației cu privire la utilizarea surselor regenerabile de energie și identificarea nevoilor acesteia în vederea dezvoltării de noi produse ce utilizează energia solară
în județul Brașov. În acest sens, lucrarea de față analizează piața energiei solare din perspectiva
proiectării și dezvoltării de produse competitive pentru piața din România care să
satisfacă nevoile consumatorilor persoane fizice și juridice de dimensiuni mici și mijlocii, atât din mediul rural cât și din cel urban.
12
1.6.1. Cercetare calitativă: Identificarea și analiza atitudinilor și cunoștințelor
populației cu privire la utilizarea surselor de energie regenerabilă
Interviul focus-grup a început cu o temă generală care a avut ca obiectiv secundar conștientizarea subiecților cu privire la prezența mediului construit în
toate activitățile umane și ca obiectiv principal introducerea subiecților în domeniul energiei regenerabile, mai precis a energiei oferite prin utilizarea panourilor solare.
Astfel, mediul construit are o importanță vitală în viața de zi cu zi, răspunzând
nevoii de confort a oamenilor. În această cercetare, subiecții au prezentat propria
nevoie de confort utilizând următoarele hiponime: „infrastructură, case, locuințe, betoane, amenajare urbanistică, poluare, ferme zootehnice, arhitectură și/sau tradiție, artificial, bio, armonios, relații interumane, autorizații de construcție, rețele
sociale, utilitate, restricții, comuniune cu natura, haos, confort și oprimarea/restricționarea naturii‖. Putem observa faptul că pentru subiecți, mediul
construit înseamnă în principal, construcțiile în care trăiesc și infrastructura necesară desfășurării activității zilnice, dar aceștia sunt deopotrivă preocupați de repercusiunile pe care confortul adus prin dezvoltarea mediului construit le au
asupra mediului înconjurător. Cu privire la energia solară, subiecții au subliniat că această resursă este vitală
(fiind dată de un „ax central‖), aceștia identificând ca principale beneficii „lumina, căldura, radiațiile și gravitația solară‖. Așadar, un obiectiv general comun de responsabilitate socială este utilizarea cât mai eficientă a acestei resurse naturale
pentru ca oamenii să se bucure de aceasta în mediul construit. Cu privire la tipurile de energie menționate de subiecți, acestea sunt în primul
rând principalele forme de producere ale energiei, și anume: energia fosilă, energia nucleară și energiile alternative (geo-termală, eoliană, solară și mareomotrică). În al doilea rând, subiecții au prezentat și alte surse de obținere a energiei, mai
precis: „vulcanii, pădurile, trăznetul, valurile, râurile, deșeurile și biomasa‖. Ca și consumatori, subiecții au concluzionat faptul că în România se folosește
predominant energia electrică produsă din resurse fosile, hidroenergice, eoliene și nucleare, subliniind deschiderea populației către alte surse de obținere a energiei, în condițiile în care produsele sunt promovate eficient prin metoda oferirii de
exemple concrete de bună practică. În acest sens, folosirea energiei solare se impune ca și sursă complementară,
depinzând de geografia teritorială, dar oferind eficiență economică prin reducerea de costuri. Totuși, am identificat în acest interviu focus-grup, conform uneia dintre sub-temele stabilite cu beneficiarul acestui studiu, limitările utilizării panourilor
solare în rândul subiecților (subliniem faptul că, datorită cunoștințelor generale bogate și a expertizei în domeniul în care lucrează, putem considera răspunsurile
subiecților reprezentative la nivelul populației României).
13
Aceste limitări au fost grupate pe 4 categorii distincte care vor ajuta beneficiarul în proiectarea și dezvoltarea produselor, și sunt prezentate în
continuare în schema de mai jos.
Limitări generale
Limitări politico-
legislative
Limitări socio-
culturale Limitări tehnologice Limitări economice
- proiectarea la nivelul casei și întregii comunități depinde de
legislația națională și comunitară
- lipsa libertății de a alege furnizorul de energie în condițiile liberalizării pieței (existența unor restricții legislative: autorizații, legi, etc. impuse de
disciplina de stat în construcții, de primării) - divizarea consumatorilor pe zone geografice deservite de un singur furnizor
- dependența de resursele financiare
alocate de la bugetul național - factorul politic și dependența investițiilor și legislației de culoarea
politică (subiecții au oferit următoarele exemple: A. Comuna Mărgineni – fiecare casă are în față un stâlp de iluminat public dotat cu panou fotovoltaic, ceea
ce a dus la distrugerea imaginii ambientale; B. Refugiul Salvamont de la Sâmbăta de Sus din Munții Făgăraș a
beneficiat de foarte
multe investiții, dar folosește numai în panouri fotovoltaice și surse eoliene; C. Cabana Salvamont Lomaș din Munții Călimani a beneficiat de
investiții reduse, utilizând un sistem de iluminat independent cu panouri solare și
- mentalul colectiv (neîncrederea în eficiența unor
asemenea produse) - lipsa de informații
și cunoștințe în domeniu (deși legislația europeană prevede utilizarea în mare măsură a formelor de energie regenerabilă)
- lipsa exemplelor de bună-practică - nivelul de educație al populației - obișnuințele de consum ale
populației - rezistența la
schimbare a populației - mediatizarea unor informații incorecte sau insuficiente în
rândul consumatorilor despre această sursă de energie
- utilizarea numai ca produs complementar (nu poate satisface
100% nevoia de energie a utilizatorului)
- lipsa spațiului pentru a produce și stoca energie solară - tehnologii de producție inadecvate (caietele de sarcini sunt corespunzătoare,
dar produsele nu răspund nevoilor clienților) - lipsa resurselor de energie necesare (din punct de vedere
geografic) - lipsa expertizei în
domeniu care a dus la comercializarea unor produse inadecvate (panouri ineficiente sau sisteme de
stocare ineficiente) - utilizarea tehnologiei învechite (un subiect a împărtășit propria experiență când, datorită înghețului, nu a mai putut folosi
panourile solare) - greșelile de amplasare (orientarea greșită față de soare ceea ce a dus la
utilizarea îndelungată
a unor panouri fotovoltaice în stare de avarie în zona Perșani din județul Brașov) - nerespectarea de către arhitecți a
expunerii solare a construcțiilor noi
- concurența dintre furnizorii de panouri solare
- costurile mari de stocare a energiei
adunate peste zi pentru perioadele de noapte - costul tehnologic mare care se reflectă în prețuri de vânzare ridicate (mulți nu-și
permit să achiziționeze panouri solare) - sistemul de stocare a energiei nu răspunde așteptărilor clientului
- existența resurselor de energie electrică
disponibile imediat, care au fost testate anterior, cunoscându-se problemele care pot apărea
- strategii de marketing ineficiente (nu prezintă corect informațiile) utilizate de producători și vânzători - deschiderea limitată
către utilizarea unor surse alternative de energie (cu cât firmele dispun de mai multe resurse
financiare, cu atât
sunt mai deschise la utilizarea panourilor solare)
14
generator electric).
Fig8. Limitări privind utilizarea panourilor solare în România
În concluzie, populația țintă pentru aceste produse este reprezentată atât de persoane fizice (gospodării) cât și de persoane juridice (firme cu scop productiv sau
prestatoare de servicii), indiferent dacă își desfășoară activitatea în mediul rural sau urban și indiferent de dimensiuni (firme mici, mijlocii sau mari). Totuși, pentru o producție în serie, populația țintă este reprezentată în principal de populația
rurală din comunități mici (pentru nevoile zilnice) și de firme de dimensiuni mici și mijlocii (mult mai flexibile și deschise către schimbare și inovare din punct de
vedere economic). Astfel, subiecții participanți la studiu au prezentat panoul solar ideal ca fiind
produsul competitiv pe piața românească îndeplinind următoare cerințe:
- să fie eficient din punct de vedere al costului - să răspundă unui număr mic de necesități
- să fie realist din punct de vedere al gradului de acoperire a necesarului de căldură - să fie personalizat/individualizat (la prețuri diferite în funcție de nevoile utilizatorilor)
- să fie ușor accesibil (să nu necesite o durată mare de instalare și punere în funcțiune)
- să nu necesite costuri mari de întreținere și reparații - să aibă o durată de viață de app. 5 ani (să se amortizeze cât mai repede)
- să prezinte clar recomandările producătorilor pentru condițiile și situațiile de utilizare - să fie testat în vederea evitării situațiilor neplăcute în care utilizatorul investește
în panouri solare, dar nu se bucură de eficiența lor - să nu aibă tubulatură și sticlă
- să asigure confortul utilizatorului - să fie prezentat utilizatorului corect (subliniind avantajul economisirii energiei prin încălzirea agentului termic plecând de la o anumită temperatură obținută prin
utilizarea panourilor solare) și pe bază de exemple concrete de bună practică - să ofere o soluție concretă și simplă de stocare a căldurii
- să fie incorporabil în construcție/pereții construcției (chiar în pereții interiori sau în pereții de compartimentare ai construcțiilor) - să aibă receptoare de căldură de altă formă (decât vane/cazane/butoaie)
- să fie disponibile în game cu diferite proprietăți fizice (culoare, formă) - să fie proiectate utilizând și un alt agent termic (abur, apă cu glicol)
- să aibă receptoare de căldură izolate astfel încât să nu distrugă solul În concluzie, remarcăm faptul că subiecții au descris în principal, conform
matricii BCG de clasificare a portofoliului de produse, ceea ce se numește în
management „vaci de muls‖, și anume produse care să aibă o cotă de piață mare într-o industrie cu creștere lentă. Aceste produse necesită investiții minime pe
termen lung și generează venituri suficiente care pot fi alocate activităților de cercetare-inovare pentru dezvoltarea „stelelor‖ (produse cu cotă mare de piață într-o industrie cu creștere rapidă).
1.6.2. Partea a II-a. Cercetare cantitativă: Identificarea și definirea caracteristicilor
tehnice ale viitoarelor produse ce utilizează sursele de energie regenerabilă
15
Cercetarea cantitativă are scopul de a identifica nevoile populației cu privire la utilizarea sistemelor de energie regenerabilă astfel încât pe baza datelor primare
obținute, echipa de cercetare să poată dezvolta colectoare solar-termice și aplicații cu caracteristici tehnice ce respectă întocmai nevoile unor categorii bine-definite de
beneficiari. În acest sens, importanța cercetării este dată de modul în îndeplinește obiectivele propuse și de instrumentele de cercetare dezvoltate în urma proiectării individualizate pe categorii de populație.
Pentru a îndeplini obiectivele propuse, am ales să utilizăm metoda interviului semi-directiv de profunzime. Pentru că în urma desfășurării cercetării calitative am
concluzionat faptul că sunt mai multe categorii de populație-țintă, am realizat 3 instrumente de cercetare în funcție de mediul în care locuiește/operează
populația cercetată și statutul lor juridic, prezentate în Anexa 1. Astfel, am elaborat un chestionar pentru persoane fizice din mediul urban, unul
pentru persoane fizice din mediul rural și unul pentru persoane juridice (mediu rural
și urban). Aceste instrumente au fost pre-testate pentru a elimina posibilele erori în algoritmul aranjării întrebărilor și pentru a reduce ambiguitatea.
Fig.9 Caracterizarea eșantionului după variabile „statut juridic”, „mediu urban/rural” și
„gen”
Chestionarul pentru persoane fizice din mediu urban este format din 28 de întrebări, din care 7 sunt întrebări de caracterizare (ocupație, domeniu de activitate, studii absolvite, gen, vârstă, județ de reședință, mediu în care locuiesc,
tipul locuinței), 7 sunt întrebări care vizează atitudinea față de utilizarea energiei din surse regenerabile de către angajatorii subiecților, iar 14 sunt întrebări care
țintesc să colecteze opiniile și nevoile de consum de energie ale populației. La acest studiu au răspuns 65 de persoane, dar numai 58 de răspunsuri au fost
validate (10,77% din chestionare erau incomplete la peste 25% din întrebări,
așadar au fost eliminate din eșantion).
Concluziile și recomandările cercetării cantitative
În primul rând, vom prezenta atitudinile și preocupările populației cercetate
pentru conservarea mediului prin utilizarea surselor regenerabile de energie. Astfel,
putem sublinia faptul că 66,67% din subiecții persoane fizice sunt conștienți de
importanța protejării mediului înconjurător, aceștia afirmând că s-au implicat până
în prezent în activități de conservare a resurselor naturale.
16
Fig.10 Importanța dezvoltării de produse ce utilizează sursele regenerabile de energie
Totuși, această preocupare este generată și de dorința de a reduce costurile cu
utilitățile, care reprezintă peste ¼ din valoarea veniturile familiei în lunile cu
temperaturi ridicate (pentru 20,00% din subiecți) și peste ¼ în lunile cu
temperaturi joase (pentru 66,67% din subiecți).
Concluzionăm că nevoia de implementare a sistemelor ce utilizează sursele de
energie regenerabilă este demonstrată de următoarele date primare:
- 79,31% din subiecții din eșantionul analizat sunt preocupați permanent să
reducă valorile cu utilitățile - 43,10% din subiecții eșantionului analizat s-au preocupat să afle informații
despre utilizarea surselor de energie regenerabilă pentru a produce energie - 10,34% din subiecții din eșantionul analizat au implementat în locuința/sediu
lor un sistem ce utilizează sursele regenerabile de energie
- 60,34% cred că vor implementa în următorii 10 ani un sistem ce utilizează sursele regenerabile de energie.
1.6.3 Perspective asupra tipurilor de aplicații pentru colectoare solar termice –
Concepte de integrare
În baza cercetărilor calitative si cantitative efectuate in cadrul sub-activitatii anterioare au fost formulate o serie de variante conceptule pentru aplicații
specifice care doresc sa răspundă unor nevoi identificate in studiul anterior. Șase dintre variantele generate sunt prezentate mai jos pentru exemplificare si
pentru descrierea potențialului de deschidere a tematicii către o arie larga de aplicații.
17
Fig.11 Concepte de integrare a colectoarelor solar termice în:staţii de spălare
Auto,staţii de alimentare,adăposturi montane,ferme,ştranduri, case de vacanţă, etc
18
A1.2 Extinderea domeniului de aplicație a colectoarelor solar termice
2.1 Aplicații ale colectoarelor solar termice pentru deshidratarea fructelor și a legumelor
În cadrul acestei activităţi au fost sintetizate principalele soluţii utilizate în domeniu acestea fiind relevate în tabelul următor:
Nr. Denumire Scenariu de utilizare 1 Uscător solar cu convecție forțată bazat pe un
colector V-groove
2 Uscător solar cu încăpere ce dispune de etaje
rotative
3 Uscător solar PV cu convecție forțată bazat pe un
colector V-groove
Această sinteză a servit drept punct de pornire în elaborarea direcţiilor de
dezvoltare pentru extinderea domeniului. 2.2. Colectoare solar termice în combinație cu pompe de căldură
In continuare au fost sintetizate principalele soluţii pentru sursele de colectare ale căldurii şi principiile de funcţionare ale acestor tipuri de instalații în vederea
determinării unor criterii de dezvoltare a noilor produse.
Denumire
sursă
termică
Descriere
Sursa termică
sol
Colectorii de suprafaţă sau sondele geotermale preiau căldură din sol.
Circuitul primar (sol) conduce această căldură la circuitul de răcire al
pompei de căldură. Acolo se produce nivelul de temperatură mai
ridicat necesar pentru instalaţia de încălzire.
Sursa termică
apa (circuit de
puţuri)
De la apa care circulă în circuitul de puţuri, căldura se transferă în
circuitul primar (sol). De aici, în mod analog, are loc transferul de
căldură la sursa termică sol. Din acest motiv multe pompe de căldură
sistem sol/apă se pot transforma, cu ajutorul unui set de modificare,
19
în pompe de căldură sistem apă/apă.
Sursa termică
acumulator de
gheaţă/dispozi
tiv solar de
absorbţie aer
Agentul acumulator de căldură (apa) din acumulatorul de gheaţă este
încălzit de solul înconjurător şi de dispozitivul solar de absorbţie.
Pompa de căldură reţine această energie primară din acumulatorul de
gheaţă şi o transferă în instalaţia de încălzire, prin intermediul
circuitului de răcire. Dacă în acest timp agentul din acumulatorul de
gheaţă ajunge sub punctul de îngheţare, se utilizează suplimentar
căldura de cristalizare. Dispozitivul solar de absorbţie aer poate servi
şi direct ca sursă primară.
Sursa termică
aer
Pentru transferul de energie la pompa de căldură, un ventilator
conduce aerul ambiental prin vaporizatorul pompei de căldură. Prin
procesul din pompa de căldură (circuitul de răcire) se atinge nivelul de
temperatură necesar pentru încălzirea agentului termic / prepararea
de apă caldă. Transferul de energie termică asupra agentului termic /
a.c.m. se face prin intermediul condensatorului.
A1.3 Realizarea listei cu specificații și parametri critici pentru noile
colectoare solar termice ce pot fi integrate in mediul construit
Această activitate a avut ca obiectiv general analizarea parametrilor critici care pot determina geometria, configurația internă cât și caracteristicile dimensionale
ale noilor colectori care se intenționează a fi dezvoltați. Scopul acestei analize este de a determina o listă inițială de specificații care
să reprezinte punctul de pornire în proiectarea, dezvoltarea și implementarea noilor
colectori. În acest context s-a făcut apel la o analiză amănunțită a bazelor de date cu
colectori solar termici disponibile la parteneri, analiza fiind efectuată pe doua tehnologii diferite, colectori solar termici plan plati cat și colectori solar termici plani cu tuburi vidate cele două tehnologii acoperid gama de temperaturi joase și medii
furnizate de convertorii solari.
3.1 Analiza bazelor de date disponibile la partenerii externi
Accesul la bazele de date disponibile la partenerii externi a facilitat analizarea
gamei largi de colectori disponibili pe piață la diverși producători. În cadrul acestor
baze de date caracteristicile geometrice și funcționale cât și cele legate de
performanța colectorilor au putut fi accesate în vederea formarii unei vederi de
ansamblu asupra echipamentelor disponibile pe piață.
Astfel au fost analizate 322 de colectoare plane plate și 164 de colectoare
cu tuburi vidate prin prisma necesarului de energie pentru un grup de 4-6
persoane. În cadrul analizei au fost luați în considerare potențialii parametri
care ar putea influența configurația noilor colectori în cea ce privește
caracteristicile geometrice, funcționale și tehnologice ale noului produs
precum:suprafața colectorului;suprafața activă (a absorberului);distanța
intre tuburi;debitul de funcționare;puterea furnizată;masa;suprafața pentru
20
acoperirea necesarului de energie pt. 4-6 persoane;nr panouri necesar
pentru 4-6 persoane.
Fig. 12Diagrame de variaţie pentru principalii parametri analizaţi pentru colectoare solare
Se constată în urma analizei comparative că parametrii selectați pentru sintetizarea bazei de date nu se afla intr-un raport direct proporțional corelat ceeea ce ne conduce la concluzia că formularea specificațiilor noului produs pot fi determinate
ca rezultat al analizei de piață corelate cu referințe dimensionale și constructive rezultate din medierea valorilor parametrice ale colectoarelor analizate.
3.2 Extragerea unor direcții asupra specificațiilor viitorului produs În urma analizei asupra colectoarelor existente în baza de date furnizată de
parteneri cat si corelată cu cercetarea de piață s-au extras următoarele direcții asupra specificațiilor noilor produse care fac subiectul acestui proiect:
există nevoia unor produse eficiente din punct de vedere conversie a energiei solare; trebuie sa fie eficiente din punct de vedere cost de fabricație și de achiziție;
necesitatea unor produse adaptate la mediul de implementare particularizate în raport cu domeniul de aplicație;
nevoia implementării in mediul rural pentru necesități specifice acestui sector; de asemenea domeniul industrial și sectorul urban relevă potențiale aplicații la care produsul proiectat trebuie să fie corespunda din punct de vedere specificații;
Au fost identificate consumurile medii și puterea medie necesară pentru anumite aplicații specifice fapt care participă în dimensionarea noului produs;
valoarea mediată a suprafeței noului produs îl situează in zona 2-3 m2; de asemenea noul produs poate fi încadrat în zona colectoarelor plan plate cu vitraj sau fără vitraj,cu circulație naturală(termosifon) sau cu circulație forțată;
se poate lua în considerare extinderea domeniului de aplicație la colectoare cu aer.
Viitoare direcții de analizat în profunzime sunt cele legate de persoane juridice, în special instituțiile publice.
Punând in corelare caracteristicile identificate ale colectoarelor solar termice identificate in acest studiu cu specificul necesitaților potențialilor utilizatori
,putem identifica câteva grupe de utilizatori si colectoarele solar termice care li s-ar putea recomanda.
A) In mediul urban si rural unde exista o sursa de energie electrică sunt recomandate colectoare solar termice cu circulație forțata, conectate printr-
21
un schimbător de căldură la o sursa preexistenta de apa calda (eventual o centrala termica)-cazul sistemului bivalent .In aceste condiții exista structuri
de rezistență capabile sa suporte amplasarea unor colectoare plane vitrate care au randament mai bun dar sunt mai grele decât cele nevitrate (40-50
kg/mp fața de 20-25 kg/mp la cele nevitrate)si care sa asigure o suprafață activa de 4-16 mp. In aceasta categorie am identificat câteva tipuri de potențiali utilizatori
pentru care s-ar putea realiza instalații dedicate specificului acestora:
- locuințe personale cu 1-2 familii, 8-10 persoane amplasate in sone rurale - pensiuni agroturistice de mica amploare
- ferme de creșterea animalelor - spatii de utilitate publica amplasate in zona rurala: primarii, gradinite, dispensare medicale,scoli,etc.
- spălătorii auto, ateliere service, benzinarii - instalații de uscare a plantelor
- instalații de uscare a cherestelei
B) In zonele izolate unde nu exista acces la surse de energie electrica sunt
recomandate colectoare solar termice plane cu circulație naturala (termosifon) ,la care rezervorul de căldură este amplasat deasupra
colectorului, iar instalația hidraulica va avea conducte cu diametrul mărit,aceste sisteme au un randament mai mic decât in cazul circulației forțate si ar corespunde unor utilizări specifice:
- refugii montane
- ocoale silvice - instalații de condiționare a plantelor si a fructelor de pădure , amplasate in proximitatea zonelor de recoltare
- apicultura-amplasarea sezoniera a stupilor de albine in sistem de exploatare mobil se face de regula in zone izolate si necesita o sursa de ACM.
- păstoritul este de asemenea o activitate sezoniera având ca specific organizarea unei stâne în zone izolate.
In condițiile de mai sus nu exista structuri de rezistenta pe care sa fie amplasate colectoarele solar termice. In plus, fiind activități sezoniere instalațiile trebuie sa
poată fi demontate transportate si reamplasate ușor. Din cele de mai sus rezulta câțiva parametri ai unui sistem de colector solar termic cu rezervor de ACM:
- echipament demontabil, modulizat ușor de transportat
- greutatea redusa recomanda colectoarele nevitrate cu suprafața absorbanta rezistenta la agenții atmosferici - se recomanda suprafețe de 2-4 mp cu rezervoare de ACM de 100-500 l.
- ar fi recomandabil un kit de lucru care sa includă pe lângă instalația de producere a ACM si un cadru de montare in amplasament care sa poată fi folosit si ca
platforma de transport.
22
A1.4 Dezvoltarea site-ului proiectului, vizite de lucru. Participarea si organizarea de activități suport: Diseminare; Participare la manifestări
tehnico-științifice
Activitatea A1.4 prezintă acțiunile de diseminare a proiectului în conformitate cu planul de activități propus inițial.
4.1 Dezvoltare site Bisolar
Fig.13 Domeniul bisolar.ro și website-ul implementat pentru promovarea proiectului
In vederea promovării rezultatelor și a activităților desfășurate in cadrul proiectului în mediul online s-a procedat la rezervarea domeniului bisolar.ro unde a fost implementată o platforma de website care conține informații cu caracter general
descriptiv al proiectului, informații privind pachetele de lucru, descrierea partenerilor din consorțiu și a domeniului lor de expertiză și de activitate, cât si
informații utile referitoare la domeniul conversiei energiei solare în energie termică și de asemenea informații despre ultimele progrese tehnologice și științifice făcute în acest domeniu.
4.2 Întâlniri proiect, vizite de lucru
La nivelul stabilirii unei buni colaborări între parteneri au fost efectuate două vizite de lucru una la Sierre Elveția 28.06.2016 kick-off meeting de demarare a
proiectului și una la Brașov in 5.11.2016 pentru stabilirea etapelor viitoare care trebuie parcurse de parteneri în cadrul următorului an de proiect.
Fig.14 Sierre Elveția 28.06.2016 kick-off meeting
23
Deplasarea la Sierre –Elveția –a fost analizat proiectul , obiectivele si programul de activități al fiecărui partener si modul de cooperare intre
parteneri;a fost semnat Agreementul de colaborare de care reprezentanții partenerilor, după care a fost vizitata capacitatea de producție a partenerului
gazda firma SOLAR ENERGIE specializata in producerea de absorbere din inox si colectoare solar termice nevitrate . Pe suprafața absorberului din tabla de inox este depus prin metode electrochimice un strat absorbant rezistent la
intemperii;am convenit ca pentru început să aducem in România absorbere executate conform necesităților proiectului pentru realizarea unor instalatii pilot
,partenerul elvetian confirmand ca poate depune straturi absorbante si pe tevi din inox .
Întâlnirea de proiect din 5.11.2016 a avut loc la Brașov, cu participarea partenerilor si a avut ca obiectiv analizarea stadiului lucrărilor la fiecare partener;partenerul din Turcia,SELEKTIF, a prezentat si a adus mostre de
absorbere pe care le realizează prin tehnologia proprie roll- tu- roll si care sunt utilizate cu bune rezultate la colectoare solar termice cu aer cald.Partea română
,CTIB SA a prezentat caeva rezultate ale activității de cercetare privind posibilități de utilizare a colectoarelor solar termice specializate pentru diferite grupe de aplicații.Partea elvetiana a prezentat o noua orientare in directia
panourilor fotovoltaice-termice(PVt)
Fig.15 Brasov Romania 5.11.2016 intâlnire proiect și conferință
24
4.3 Diseminare: Participarea/ organizarea de conferințe
În vederea diseminării rezultatelor proiectului în data de 5 Noiembrie 2016 la Brașov, a fost organizată conferința ‖Solar Thermal Energy-present and future‖
unde membrii proiectului au prezentat rezultate și perspective ale proiectului Bi-Solar aflat în derulare. La Conferința au participat specialiști in domeniul energiilor regenerabile,
reprezentanți ai administrației locale(primari) din câteva localități care si-au manifestat interesul pentru implementarea rezultatelor pilot ale
proiectului,reprezentanți ai mediului de faceri interesați atât in utilizarea rezultatelor Proiectului cat si in eventuala preluare si producere a acestora.
Fig.16 Afișul conferinței cu key-note speackeri
IV.Concluzii
In prima etapa a derulării sale (Anul 2016) Proiectul BiSolar a avut ca obiectiv
principal definirea cerințelor tehnice si a limitărilor în ceea ce privește implementarea colectoarelor solar-termice în mediul construit.
Astfel proiectul a fost structurat in 4 activități după cum urmează: Activitatea 1 a avut ca scop definirea stadiului actual al cercetării si evoluției
tehnicii în domeniu având ca rezultat cuantificabil Raport privind specificul mediului construit, a restricțiilor legislative și a potențialilor utilizatori,
Activitatea 2 care a vizat cercetarea industrială în vederea identificării diversificării zonei de aplicații având ca rezultat raport privind extinderea domeniului de aplicare
către domeniul deshidratării legumelor și fructelor
25
Activitatea 3 unde s-a urmărit determinarea caracteristicilor generale necesare dezvoltării unui nou produs, cu rezultate cuantificabile constând în analiza
tehnologiilor și a colectoarelor existente cu proiecția direcților care trebuie urmărite în dezvoltarea noului produs.
Activitatea 4 care a vizat promovarea si diseminarea proiectului care a are ca rezultate cuantificabile implementarea unui site (bisolar.ro) pentru promovare a
proiectului în mediul online, organizarea a doua întâlniri in cadrul parteneriatului si organizarea si participarea intr-o conferință care a avut ca scop promovarea
proiectului și diseminarea rezultatelor acestuia.
Nota: având in vedere constatările si concluziile care au rezultat din activitatea din 2016 precum si experiența anterioară a CTIB SA in domeniul colectoarelor solare ,anticipând activitățile si necesitățile din etapele următoare, a fost realizat in
avans un cadru suport cu platforma mobila pentru amplasare si testare colectoare solar termice in condiții reale(de exterior).
Platforma este orientabila după poziția soarelui ,permite amplasarea si testarea in paralel a doua colectoare fiecare de 2 mp si are de asemenea posibilitatea montării
a doua oglinzi cu rol de concentrator de energie. In 2017 acest sistem va putea fi echipat du instalațiile hidraulice si cu echipamentele de testare si control necesare
determinării performantelor prototipurilor care vor fi realizate.
În conformitate cu planul de activități propuse inițial și cu rezultatele preconizate se poate considera că obiectivele proiectului pentru etapa 1- Anul 2016 au fost atinse
și indeplinite integral.
Brasov,20,11,2016
Ing.Ioan ȚOȚU Director de Proiect
26
V.Bibliografie
1. Bostan, I., ș.a., Sisteme de conversie a energiilor regenerabile, Ed. Technica-Info, Chișinău, 2007.
2. Kalogirou, S.A., ș.a., Exergy analysis of solar thermal collectors and processes, Progress in Energy and
Combustion Science 56(2016), pp106-137.
3. www.powerfromthesun.net/book.html (ultima accesare in 27.09.2016)
4. Dragomir-Stanciu, D., Luca, C., Solar Power Generation System with Low Temperature Heat Storage,
Procedia Technologie, 22,pp. 848-853, 2016.
5. Duffie, J.A., Beckman, W.A., Solar Engineering of Thermal Processes, Fourth Edition, Published by John
and Wiley&Sons, 2013.
6. *** Planning and Installing Solar Thermal Systems.Aguide for installers, architects and engineers.
7. www.greenrhinoenergy.com/solar/radiation/empiricalevidence.php (accesat 27.09.2016)
8. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SolarGIS-Solar-map-Romania-en.png (ultima accesare
30.09.16)
9. https://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/sites/iee-projects/files/projects/documents/east-
gsr_training_manual_romania.pdf (ultima accesare 30.09.2016).
10. Colesca, S.E., Ciocoiu, C.N., An overview on the Romanian renewable energy sector, Renewable an
Sustainable Energy Reviewes, 24,pp. 149-158, 2013.
11. Ciobanu D., Eftimie E., Jaliu C., The influence of measured/simulated weather data on evaluating the
energy need in buildings, ,Energy Procedia, vol 48, pp. 796-805, 2014.
12. Moldovan, M.D., ș.a., Solar heating & cooling energy mixes to transform low energy buildings in nearly
zero energy buildings, Energy Procedia, 48, pp. 924 – 937, 2014.
13. Hernandez, O., Burke, K., Lewis J.O., Development of energy performance benchmarks and building
energy ratings for non-domestic buildings: an example for Irish primary schools, Energy Build. 40, pp.
249–254, 2008.
14. Good Practice Guide, GPG343: Saving Energy—A Whole School Approach, The Carbon Trust, London, UK,
2005. 15. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic
and Social Committee and the Committee of the Regions .A European strategic energy technologic plan (SET Plan)-towards a low carbon future, [COM (2007) 723 final]. http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_ energy _policy/ 127079_en.htm
16. http://www.calor.ro/documents/products/52701/07-proiectare-sisteme-solare.pdf (ultima accesare
5.10.2016)
17. http://valentin.de/calculation/thermal/system/wwh/en# (ultima accesare 7.10.2016)
18. Li Lifang, Dubrowsky Steven, A new design approach for solar concentrating parabolic dish based on
optimized flexible petals, Jounal Mechanism and Machine Theory,Vol. 46(10),pp. 1536-1548, 2011.
19. Vișa, I., ș.a., The Role of Mechanisms in Sustainable Energy System, Transilvania University Publishing
House, 2015. 20. Lateș R., Optimizarea construcției colectoarelor solare pentru implementarea în mediul construit din
România, Teză de doctorat Universitatea Transilvania din Brașov, 2010.
21. www.solarenergy.ch (SPFInfoCD.Collector Catalog) ( ultima accesare 24.10.2016)
22. Documentație tehnică firma SolTech http://soltechenergy.com/soltech-sigma/ (ultima accesare
24.10.2016)
23. Documentație tehnică firma Tigisolar www.tigisolar.com (ultima accesare 24.10.2016)
24. Duță, A., ș.a., Coloured solar-thermal absorbers-a comparative analysis of cermet structures, Energy
Procedia 48(2014), pp. 543-558.
25. Yang, Y., Wang, Q., Xiu, D., Zhao, Z., Sun, Q., A building integrated solar collector: all-ceramic solar
collector, Energy and Buildings 62 (2013).
26. Documentație tehnică Termo-dynamics Ltd, Canada http://www.thermo-
dynamics.com/technical_specs/G_series_technical.html#Absorber_System (ultima accesare 24.10.2016)
27. Documentație tehnică firma Savosolar www.savosolar.fi (ultima accesare 20.10.2016)
27
28. Mohd Yusof Othman, Adnan Ibrahim, Goh Li Jin, Mohd Hafidz Ruslan, Kamaruzzaman Sopian,
Photovoltaic-thermal (PV/T) technology e the future energy technology, Renewable Energy 49 (2013),
pp.171-174.
29. https://www.scribd.com/document/58987242/SunMaxx-Technical-Manual (ultima accesare 24.10.2016)
30. Vișa, I., ș.a., Design and experimental optimisation of a novel flat plate solar thermal collector with
trapezoidal shape for facades integration, Applied Thermal Engineering 90 (2015), pp. 432–443.
31. Vișa, I., Duță, A., Innovative solutions for solar thermal systems implemented in building, Energy
Procedia 85(2016), pp. 594-602.
32. Documentatie tehnică firma Thusolar http://www.thuesolar.de/en/products/custom-made-solar-panels/
(ultima accesare 11.10.2016)
33. http://tigisolar.com/assets/files/TIGI-A3-Brochure-2015.pdf ( ultima accesare 26.10.2016)
34. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1695en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
35. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1704en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
36. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1677en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
37. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1670en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
38. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1485en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
39. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1465en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
40. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1450en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
41. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf1494en.pdf (ultima accesare
26.10.2016)
42. http://www.thermo-dynamics.com/technical_specs/S_series_technical.html#Absorber (ultima accesare
26.10.2016)
43. http://www.spf.ch/fileadmin/daten/reportInterface/kollektoren/factsheets/scf513en.pdf (ultima accesare
26.10.2016) 44. Fuerea A., Manualul Uniunii Europene. Editura Universul Juridic, Bucureşti. 2006.
45. Fuerea A., Drept comunitar european. Partea generală, Ed. All Beck, Bucureşti, 2003.
46. Lefter C., Fundamente ale dreptului comunitar instituţional. Editura Economică, Bucureşti. 2003.
47. Lisenche R., Mureşan (Poțincu) L., Noţiuni de drept comunitar. Editura Universităţii Transilvania din
Braşov, 2005.
48. Manolache O., Drept comunitar. Editura All Beck, Bucureşti. 2003.
49. Mureşan (Poțincu) L., Drept comunitar. Protecţie juridică şi responsabilitate socială. Editura Universităţii
Transilvania din Braşov, 2008.
50. Ştefan T., Introducere în dreptul comunitar. Editura C.H. Beck, Bucureşti. 2006.
51. Directiva 2009/28/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea
utilizării energiei din surse regenerabile, de modificare și ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE și
2003/30/CE, publicată în Jurnalul Oficial L 140 din 05.06.2009.
52. Legea nr. 123 din 10 iulie 2012 energiei electrice şi a gazelor naturale, publicată în Monitorul Oficial nr.
485 din 16.07.2012.
53. Legea nr. 220 din 27 octombrie 2008 pentru stabilirea sistemului de promovare a producerii energiei din
surse regenerabile de energie, republicată în Monitorul Oficial nr. 577 din 13 august 2010.
54. Ordonanţa de Urgenţă a Guvernului României nr. 88 din 12 octombrie 2011 privind modificarea si
completarea Legii nr. 220/2008 pentru stabilirea sistemului de promovare a producerii energiei din surse
regenerabile de energie, publicată în Monitorul Oficial nr. 736 din 19 octombrie 2011.
55. Ordonanţa Guvernului României nr. 29 din 30 august 2010, publicată în Monitorul Oficial nr. 616 din 31
august 2010.
56. Hotărârea Guvernului nr. 713 din 18 septembrie 2013 ce abrogă Hotărârea Guvernului nr. 540/2004
privind aprobarea Regulamentului pentru acordarea licenţelor şi autorizaţiilor în sectorul energiei electrice,
publicată în Monitorul Oficial nr. 595 din 24 septembrie 2013.
28
57. Hotărârea Guvernului nr. 1232 din 14 decembrie 2011 de aprobare a Regulamentului de emitere şi
urmărire a garanţiilor de origine pentru energia electrică produsă din surse regenerabile de energie,
publicată în Monitorul Oficial nr. 4 din 4 ianuarie 2012.
58. Ordinul preşedintelui Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 8 din 18 februarie
2011 privind actualizarea valorilor limită de tranzacţionare a certificatelor verzi, aplicabile pentru anul
2011, publicat în Monitorul Oficial nr. 156/03.03.2011.
59. Hotărârea Guvernului României nr. 1069 din 5 septembrie 2007, privind Strategia energetică a României
pentru perioada 2007-2020, publicată în Monitorul Oficial nr. 781 din 19 noiembrie 2007.
60. Ordinul Ministerului Mediului, Apelor Şi Pădurilor nr. 1818 din 20 septembrie 2016 privind Ghidul de
finanţare a Programului privind instalarea sistemelor de încălzire care utilizează energie regenerabilă,
inclusiv înlocuirea sau completarea sistemelor clasice de încălzire, beneficiari unităţi administrativ-
teritoriale, instituţii publice şi unităţi de cult, publicat în: Monitorul Oficial nr. 747 din 26 septembrie 2016.
61. Ordinul preşedintelui Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 127 din 11 decembrie
2008 privind stabilirea cotei obligatorii de achiziţie de certificate verzi de către furnizorii de energie
electrică, pentru anul 2008, publicat în Monitorul Oficial nr. 882/2008.
62. Ordinul preşedintelui Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 97 din 10 decembrie
2009 privind stabilirea cotei obligatorii de achiziţie de certificate verzi de către furnizorii de energie
electrică, pentru anul 2009, publicat în Monitorul Oficial nr. 884/2009.
63. Ordinul Autoritatea Naţională de Reglementare în Domeniul Energiei nr. 60 din 1 aprilie 2015, publicat în
Monitorul Oficial nr. 287 din 28 aprilie 2015.
64. Ordinul Autorităţii Naţionale de Reglementare în Domeniul Energiei nr. 59 din 2 august 2013 de aprobare
a Regulamentului privind racordarea utilizatorilor la reţelele electrice de interes public, publicat în
Monitorul
65. Ordinele Autorităţii Naţionale de Reglementare în Domeniul Energiei nr. 8 și nr. 9 din 25 februarie 2015
privind stabilirea cotei obligatorii de achiziție de certificate verzi, aferentă anului 2015 și privind aprobarea
valorilor-limită de tranzacționare a certificatelor verzi și a contravalorii unui certificat verde neachiziționat
pentru îndeplinirea cotei obligatorii de achiziție de certificate verzi pentru anul 2014, publicate în Monitorul
Oficial nr. 154 din 4 martie 2015.
66. Ordinul Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 48 adoptat la 26 iunie 2014 privind
aprobarea Regulamentului de acreditare a producătorilor de energie electrică din surse regenerabile de
energie pentru aplicarea sistemului de promovare prin certificate verzi, publicat în Monitorul Oficial nr.
477/28.06.2014.
67. Ordinul Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 42 adoptat la 20 octombrie 2011
vizează aprobarea Regulamentului de acreditare a producatorilor de energie electrica din surse
regenerabile de energie pentru aplicarea sistemului de promovare prin certificate verzi, publicat în
Monitorul Oficial nr. 770/01.11.2011.
68. Ordinul Autorităţii Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei nr. 13 privind ajustarea cotei
obligatorii de achiziţie de certificate verzi de către furnizorii de energie electrică, pentru anul 2010,
publicat în Monitorul Oficial nr. 165/08.03.2011.
69. Ordinul Autorităţii Naţionale de Reglementare în Domeniul Energiei nr. 25 din 22 octombrie 2004 a
aprobat Codului comercial al pieţei angro de energie electrică, publicat în Monitorul Oficial nr. 989 din 27
octombrie 2004.
70. Dispoziţia preşedintelui Administraţiei Fondului pentru Mediu, nr. 559 din 11.10.2016 privind modificarea
sumelor alocate persoanelor fizice și persoanelor juridice în cadrul Programului privind instalarea
sistemelor de încălzire care utilizează energie regenerabilă, inclusiv înlocuirea sau completarea sistemelor
clasice de încălzire, beneficiari unităţi administrativ-teritoriale, instituţii publice şi unităţi de cult.
71. Dispoziţia preşedintelui Administraţiei Fondului pentru Mediu, nr. 484. din 27.09.2016 privind deschiderea
sesiunii in cadrul Programului privind instalarea sistemelor de incalzire care utilizeaza energie
regenerabila, inclusiv inlocuirea sau completarea sistemelor clasice de incalzire, beneficiari unitati
administrativ-teritoriale, institutii publice si unitati de cult.
72. Andreea Lavinia R.I. MARIN, Teză de doctorat cu titlul ―Cercetări privind optimizarea energetică a
procesului de conservare prin uscare a legumelor şi fructelor‖, Centrul de cercetare: Eco-biotehnologii şi
Echipamente în Agricultură şi Alimentaţie, Universitatea Transilvania din Brasov, 2012
73. A.Stroia, Fructele şi legumele uscate în dieta tradiţională a românilor,
http://www.science.ase.ro/Real/Uscarea%20fructelor%20si%20legumelor%20in%20bucataria%20roman
easca%20RO.pdf
74. Răducanu, P., Turcoiu, T., Florea, A.: Procese termogazodinamice în instalaţiile de uscare şi conservare a
produselor agroalimetare, Editura Tehnică, Bucureşti, 1999...2-28
29
75. Ahmad Fudholi, Kamaruzzaman Sopian, B. Bakhtyar, Mohamed Gabbasa, Mohd Yusof Othman, Mohd
Hafidz Ruslan, Review of solar drying systems with air based solar collectors in Malaysia, Renewable and
Sustainable Energy Reviews, Volume 51, November 2015, Pages 1191-1204, ISSN 1364-0321,
http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.07.026
76. http://energysolaris.com/
77. SHC Task 44, Solar and Heat Pump Systems, http://task44.iea-shc.org/
78. Sporn P., Ambrose ER., "The heat pump and solar energy", Proceedings of the World symposium on
applied solar energy, Phoenix, AZ;1955.
79. Jordan RC., Threlkeld JL., "Design and economics of solar energy heat pump System, Heat Pip Air Cond,
1954; 26.
80. Morgan RG., "Solar assisted heat pump", Sol Energy 1982; 28(2):129-35.
81. Chaturvedi SK, Mei VC, "Thermal performance of SAHP system with combined collector / evaporator,
Proceedings of AIAA terrestrial energy systems conference, AIAA79-0976.Orlando,FL, 1979.
82. MacArthur JW., Palm WJ., Lessmann RC., "Performance analysis and cost optimization of a solar-assisted
heat pump system, Sol Energy 1978, 21(1):1-9.
83. Lior Noam, "Solar energy and the steam Rankine cycle for driving and assisting heat pumps in heating
and cooling modes, Energy Convers 1977;16:111-23.3.
84. Krakow KI., Lin S., "A computer model for the simulation of multiple source heat pump performance",
ASHRAE Trans, 1983; 89:590-616.
85. Hadorn Jean-Christophe, "IEA solar and heat pump systems solar heating and cooling task 44 & heat
pump programme annex 38", Energy Procedia 2012;30:125-33. 21- 29
86. Mahmut Sami Buker, Saffa B. Riffat, "Solar assisted heat pump systems for low temperature water
heating applications: A systematic review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 55,
March 2016, Pages 399-413, ISSN 1364-0321, http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.157
87. www.viessmann.ro
88. WWW.SPF.CH