rectoratut teza... · contribuții teoretice privind ameliorarea metodelor de proiectare a...

UNIVERS]TATEA TEHNICI "GHEORGHE ASACHT' DIN IA'I

RECTORATUT

Cdtre

Vi facem cunoscut c5, in ziua de 10 iulie 2018 la ora 1lm in Sala de Consiliu

Facultilii de Constructii de Mafini Si Management lndustrial, va avea loc sustinerea publica

tezei de doctorat intitulatS:

,,CONIRIBUTII LA STUDIUL EFECTELOR HIDMUL'CE

'I TERMICE PRODUSE DE MODERN'AREA

s.A.c.E.T."

elaborati de domnul TEFIER AAzVeU coaneuU in vederea conferirii titlului stiintific de doctor.

comisia de doctorat este alc5tuit5 din:

1. CttElin Gabriel DUMITRA9, Prof. univ. dr. ing., Universitatea Tehnici "Gh. Asachi" lati pretedinte

2. Daniela POPESCU, Prof. univ. dr. ing., Universitatea Tehnici "Gh. Asachi" la$i conducitor de doctorat3. George DARIE, Prof. univ. dr. ing., Universitatea Politehnici din Bucuregti

4. Horia NECULA, Prof. univ. dr. ing., Universitatea Politehnici din Bucuretti5. carmen - Ema PANAITE , Conf. dr. ing., Universitatea Tehnici "Gh. Asachi" lati

Cu aceasti ocazie vi invit5m si participati la sustinerea publici a tezei de

doctorat.

CASCAVAT Secreta r universitate,

lng.Criitina

a

a

referent oficialreferent oficialreferent oficial

t&,'&.(i$D"fg

Formularul PO.CSUD.01-F1

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

CONTRIBUŢII LA STUDIUL EFECTELOR HIDRAULICE ŞI TERMICE

PRODUSE DE MODERNIZAREA S.A.C.E.T.

ing. Răzvan - Corneliu LEFTER

Conducător de doctorat : prof. dr. ing. Daniela POPESCU

IAŞI, 2018

Contribuții la studiul efectelor hidraulice și termice produse de modernizarea S.A.C.E.T.

3

Formularul PO.CSUD.01-F2

CONTRIBUŢII LA STUDIUL EFECTELOR HIDRAULICE ŞI TERMICE

PRODUSE DE MODERNIZAREA S.A.C.E.T.

ing. Răzvan - Corneliu LEFTER

domeniul Inginerie Mecanică

Președinte comisie doctorat: Prof. univ. dr. ing. Cătălin Gabriel DUMITRAŞ

Conducător de doctorat: Prof. univ. dr. ing. Daniela POPESCU

Referenți oficiali: Prof. univ. dr. ing. George DARIE

Prof. univ. dr. ing. Horia NECULA

Conf. dr. ing. Carmen – Ema PANAITE


5

CUPRINS:

INTRODUCERE ......................................................................................................... 9

I.1. Motivația alegerii temei curente ..................................................................... 9

I.2. Obiectivele lucrării de cercetare .................................................................... 9

I.3. Prezentarea lucrării ..................................................................................... 10

CAPITOLUL 1. STADIUL ACTUAL ȘI DIRECȚII DE DEZVOLTARE A CERCETĂRILOR PRIVIND MODERNIZAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CENTRALIZATĂ CU ENERGIE TERMICĂ ............................................................. 12

1.1. Sisteme de alimentare centralizată cu energie termică și controlul acestora .. .................................................................................................................... 12

1.2. Strategii de modernizare a S.A.C.E.T. ........................................................ 12

1.3. Metode de creștere a eficienței energetice în S.A.C.E.T. ............................ 13

1.3.1. Metode numerice bazate pe optimizare multicriterială ..... Error! Bookmark not defined.

1.3.2. Metode bazate pe noi concepte de proiectare .......... Error! Bookmark not defined.

1.3.3. Metode bazate pe simularea condițiilor de exploatare ..... Error! Bookmark not defined.

1.3.4. Metode bazate pe reducerea temperaturii agentului termic ............... Error! Bookmark not defined.

1.3.5. Metode bazate pe echilibrarea hidraulică ... Error! Bookmark not defined.

1.4. Tehnologii de modernizare a rețelelor de transport și distribuție a energiei termice .................................................................................................................. 14

1.5. Implementarea de soluții moderne în rețelele termice din România ............ 14

CAPITOLUL 2. CONTRIBUȚII TEORETICE PRIVIND ÎMBUNĂTĂȚIREA METODELOR DE REPROIECTARE A S.A.C.E.T. MODERNIZATE ..................... 17

2.1. Identificarea și descrierea problemei ........................................................... 17

2.2. Bazele teoretice ale metodei propuse de reproiectare ................................ 17

2.3. Prezentarea și demonstrarea metodei propuse .......................................... 19

2.4. Analiza datelor înregistrate în rețelele termice studiate. Validarea metodei propuse prin estimarea cantităţii de energie termică preconizată a fi consumată în studiile de caz analizate ........................................................................................ 24


6

2.5. Efecte produse de implementarea metodei propuse în reproiectarea rețelelor termice studiate și a punctelor/modulelor termice aferente ................................... 24

2.6. Rezultate obținute prin reproiectarea unei rețele termice cu 137 puncte/module termice utilizând metoda propusă ................................................. 26

2.7. Concluzii privind rezultatele obținute prin aplicarea metodei propuse de reproiectare a rețelelor termice modernizate și a punctelor/modulelor termice aferente ................................................................................................................. 27

CAPITOLUL 3. STUDII ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND MODERNIZAREA REȚELELOR DE TRANSPORT ȘI DISTRIBUȚIE .................................................. 29

3.1. Politici energetice în domeniul reabilitării rețelelor termice .......................... 29

3.2. Studiu teoretic privind analiza efectelor hidraulice generate de selectarea tipului de sistem de conducte preizolate. Studii de caz. ........................................ 29

3.2.1. Considerații privind necesitatea selectării tipului de sistem de conducte pe baza unui calcul tehnico-economic ....................................................................... 29

3.2.2. Ipoteze și metode de studiu privind selectarea tipului de conducte prin calcule tehnico-economice. Studii de caz ............................................................. 30

3.2.3. Efectele produse de tipul de sistem de conducte selectat asupra pierderilor hidraulice și termice. Studii de caz ....................................................... 32

3.2.4. Studiu privind analiza efectelor produse de tehnologii diferite de fabricație a conductelor preizolate ........................................................................................ 34

3.2.5. Metode de producție a conductelor preizolate ......................................... 35

3.2.6. Considerații teoretice privind calculul pierderilor de căldură generate în conducte preizolate ............................................................................................... 37

3.2.7. Studiul efectelor tehnico-economice, generate de metoda de producere a sistemelui de conducte preizolate. Studii de caz ................................................... 38

3.3. Concluzii privind alegerea tipului de conducte utilizabile pentru reabilitarea rețelelor termice .................................................................................................... 41

CAPITOLUL 4. STUDII NUMERICE ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND EFECTELE MODERNIZĂRII INSTALAȚIILOR TERMICE DIN CLĂDIRI ................................... 43

4.1. Necesitatea modernizării distribuției și contorizării căldurii în clădiri ........... 43

4.2. Studii numerice privind impactul echilibrării hidraulice în clădiri multietajate ... .................................................................................................................... 43

4.2.1. Studiul efectelor echilibrării hidraulice pe branșament pentru o instalație cu distribuția agentului termic pe verticală versus echilibrarea hidraulică pe etaj utilizabilă în instalații cu distribuție pe orizontală ................................................... 43

4.2.2. Studiu hidraulic asupra rețelei de transport și distribuție a energiei termice de la punctul termic la o clădire multietajată ......................................................... 47

4.3. Studii numerice privind echilibrarea hidraulică pe fiecare apartament ....... 48


7

4.3.1. Efectele echilibrării hidraulice pe apartament, în regim nominal. Studii de caz ................................................................................................................. 48

4.3.2. Efectele echilibrării hidraulice pe apartamente în cazul funcționării în afara regimului nominal. Studii de caz ........................................................................... 50

4.3.3. Concluzii privind modernizarea rețelelor termice de distribuție din interiorul clădirilor................................................................................................................. 53

CAPITOLUL 5. STUDII EXPERIMENTALE DEMONSTRATIVE PRIVIND AVANTAJELE UTILIZĂRII ENERGIEI TERMICE FURNIZATE DE S.A.C.E.T. VERSUS UTILIZAREA SURSELOR DE CĂLDURĂ INDIVIDUALE .................... 55

5.1. Soluție tehnică de implementare a soluției propuse într-un apartament alimentat inițial dintr-o centrală termică individuală pe gaz ................................... 55

5.2. Soluție tehnică de implementare a soluției propuse într-un apartament racordat la S.A.C.E.T printr-un sistem clasic cu distribuție pe verticală ................ 56

5.3. Studii experimentale asupra consumului de energie termică în apartamentele având implementate soluțiile tehnice propuse .............................. 57

5.4. Concluzii privind studiile experimentale comparative între utilizarea soluției cu distribuție pe orizontală versus utilizarea centralei termice individuale ............ 60

CAPITOLUL 6. CONCLUZII PRIVIND EFECTELE HIDRAULICE ȘI TERMICE PRODUSE DE MODERNIZAREA S.A.C.E.T. ȘI DIRECȚII DE DEZVOLTARE ..... 61

6.1. Contribuții generale și structura lucrării ....................................................... 61

6.2. Contribuții originale ..................................................................................... 63

6.3. Direcții de cercetare .................................................................................... 65

BIBLIOGRAFIE ....................................................................................................... 67

ANEXA 1. LISTA LUCRĂRILOR AUTORULUI ....................................................... 81

ANEXA 2. LISTA DE FIGURI .........................................Error! Bookmark not defined.


9

INTRODUCERE

I.1. Motivația alegerii temei curente

Conform Directivei de Eficiență Energetică promovată de Comisia Europeană,

promovarea sistemelor de alimentare centralizată cu energie termică (S.A.C.E.T.),

reprezintă un mijloc important pentru îndeplinirea obiectivelor energetice. Până în

2020, Europa și-a propus reducerea cu 20% a emisiilor de gaze, creșterea cu 20% a

cantității de energie produsă din surse regenerabile, precum și creșterea eficienței

energetice cu 20%. Creșterea eficienței sistemelor de termoficare reprezintă o sursă

importantă de economie de energie și de reducere a emisiilor de carbon (1), (2).

România este una din piețele importante de producere și distribuție a energiei

termice în sistem centralizat din Europa, fiind pe locul 9 după cantitatea de căldură

livrată (5). În conformitate cu politicile energetice promovate de Comisia Europeană,

pentru România atingerea angajamentelor asumate reprezintă o prioritate.

În ciuda locului ocupat în Europa, S.A.C.E.T.-urile din România au o imagine

negativă, generată în special de degradarea fizică și morală a instalațiilor. Chiar dacă

în ultimii ani, rata debranșărilor a fost considerabil redusă față de perioada 1997 –

2002 și s-au efectuat modernizări semnificative, lipsa posibilității de contorizare și

reglare individuală, la nivel de apartament, generează negativism privind extinderea

sistemelor de termoficare (5).

I.2. Obiectivele lucrării de cercetare

Prezenta lucrare își propune analiza, identificarea și soluționarea unor

probleme generate de modernizarea treptată a S.A.C.E.T.-urilor, probleme specifice

sistemelor care s-au retehnologizat doar pe anumite porțiuni, fără a exista o abordare

integrală la nivel de sistem. Obiectivele tezei sunt în concordanță cu DIRECTIVA

2012/27/UE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI din 25 octombrie

2012 privind eficiența energetică, de modificare a Directivelor 2009/125/CE și

2010/30/UE și de abrogare a Directivelor 2004/8/CE și 2006/32/CE (6) privind

extinderea și modernizarea sistemelor de termoficare din Europa până în anul 2050.


10

Obiectivele specifice sunt:

1. Îmbunătățirea metodelor de proiectare a rețelelor termice reabilitate în

vederea creșterii eficienței energetice prin:

- propunerea unei soluții care să răspundă la problema supradimensionării

echipamentelor din punctul/modulul/consumatorul termic din S.A.C.E.T. la

care sarcina de consum a energiei termice a scăzut considerabil;

- includerea în practica de elaborare a studiilor de fezabilitate sau a proiectelor,

a unor analize tehnico-economice temeinice privind aspecte de detaliu, cum

ar fi selectarea soluției constructive de conductă, în locul practicelor anuale

care se rezumă la selectarea pe criterii de popularitate de piață.

2. Formularea de recomandări pertinente privind soluțiile tehnice cele mai

eficiente, utilizând analize complexe bazate pe simulări numerice care au în

vedere diverse scenarii de distribuție a energiei termice.

3. Recâștigarea încrederii consumatorilor în utilizarea S.A.C.E.T. ca sursă pe

căldură în locul centralelor termice individuale, prin analiza rezultatelor

obținute într-un studiu experimental bazat pe implementarea de soluții tehnice

care permit efectuarea de observații transparente, convingătoare, accesibile

consumatorilor rezidențiali.

I.3. Prezentarea lucrării

Lucrarea intitulată ”Contribuții la studiul efectelor hidraulice și termice produse

de modernizarea S.A.C.E.T.” abordează subiecte având un caracter puternic aplicativ,

în concordanță cu provocările actuale din domeniu.

În Capitolul 1. Stadiul actual și direcții de dezvoltare a cercetărilor privind

modernizarea sistemelor de alimentare centralizată cu energie se prezintă nivelul

actual al dezvoltării sistemelor de termoficare, problematica specifică sistemelor din

Europa de Est și metodele de rezolvare propuse în cadrul unor cercetări teoretice,

numerice sau experimentale, studii ce vizează toate componentele implicate în

producerea și distribuția energiei termice, de la sursă, la rețelele de transport și

distribuție până la consumatorii finali.

În Capitolul 2. Contribuții teoretice privind ameliorarea metodelor de proiectare

a S.A.C.E.T. modernizate se propune o metodă de îmbunătățire a proiectării

sistemelor de termoficare, bazată pe calculul necesarului de căldură utilizând datele


11

achiziționate în timpul exploatării instalațiilor existente. Determinarea unor sarcini

termice în concordanță cu cerința reală a consumatorului final este importantă pentru

proiectarea unor instalații termice eficiente, în concordanță cu directivele Europene.

În Capitolul 3. Studii și contribuții privind modernizarea rețelelor de transport și

distribuție sunt propuse soluții de modernizare a acestora pe baza analizei termo-

hidraulice. Studiile prezentate în cadrul acestui capitol evidențiază soluțiile

recomandabile pentru a obține reduceri semnificative a costurilor de implementare,

operare și mentenanță prin selectarea tipului adecvat de conductă.

Capitolul 4. Studii numerice și contribuții privind efectele modernizării

instalațiilor termice din clădiri analizează consecințele implementării echipamentelor

de echilibrare hidraulică la sarcini nominale și parțiale în instalații termice interioare,

în diverse scenarii.

Capitolul 5. Studii experimentale privind demonstrarea avantajelor utilizării

energiei termice furnizate de S.A.C.E.T. versus utilizarea surselor de căldură

individuale vizează metode de implicare a consumatorului în economia de energie,

prin soluții convingătoare ce implică contorizarea consumului de căldură și asigurarea

confortului termic dorit.

În final, în Capitolul 6. Concluzii privind efectele hidraulice și termice produse

de modernizarea S.A.C.E.T. și direcții de dezvoltare sunt prezentate concluziile

generale ale tezei, punându-se accent pe contribuțiile autorului în domeniul studiat,

precum și asupra perspectivelor de abordare a unor direcții viitoare de cercetare.


12

CAPITOLUL 1. STADIUL ACTUAL ȘI DIRECȚII DE DEZVOLTARE A

CERCETĂRILOR PRIVIND MODERNIZAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE

CENTRALIZATĂ CU ENERGIE TERMICĂ

1.1. Sisteme de alimentare centralizată cu energie termică și controlul

acestora

Sistemele de Alimentare Centralizată cu Energie Termică (S.A.C.E.T.)

utilizează arderea combustibililor sau căldură rezultată din diverse procese

tehnologice, în vederea satisfacerii necesarului de căldură al consumatorilor locali

racordați la sistem.

Rețelele termice care fac legătura între sursă și consumator pot avea diverse

componente, funcție de tipul de S.A.C.E.T. implementat. În general, sistemele de

conducte clasice din România sunt alcătuite dintr-o rețea termică de transport

compusă din două conducte tur/retur și o rețea de distribuție compusă din patru

conducte, două pentru încălzire tur/retur, una pentru apă caldă de consum (a.c.c.) și

ultima pentru recircularea apei calde de consum. Sistemele de transport și distribuție

utilizează surse de căldură având parametri ridicați de funcționare (temperaturi,

debite, presiuni) și necesită coborârea valorii acestor parametri la consumator. Din

acest motiv, este utilizat modul indirect de furnizare a agentului termic la consumator,

pe circuitul: sursă – rețea termică de transport – punct termic / modul termic – rețea

termică de distribuție – consumator.

Pentru stabilirea unei soluții funcționale optime, proiectarea trebuie să ia în

considerare toate componentele care pot asigura confortul termic solicitat de

consumator, inclusiv implementarea de dispozitive de monitorizare și control.

1.2. Strategii de modernizare a S.A.C.E.T.

Plecând de la principiile de control a sistemelor de termoficare menționate

anterior, la nivel european s-a încercat la nivel european, realizarea unei strategii de

dezvoltare, care să urmărească următoarele obiective (8):

- elaborarea de strategii pe termen lung, bazate pe cercetare aplicativă;


13

- reducerea temperaturii pe retur în sistemele de termoficare existente sau nou

realizate;

- realizarea de sisteme flexibile, care să permită producerea de căldură din surse

multiple;

- promovarea resurselor de căldură regenerabilă: biomasă, pompe de căldură,

energie solară și geotermală;

- realizarea de unități de stocare a căldurii, depozitarea biogazului;

- recuperarea căldurii reziduale rezultate din procese industriale.

În Figura 1 se prezintă o hartă care sintetizează amplasarea principalelor

S.A.C.E.T. din Europa (9).

Figura 1. Situația S.A.C.E.T. în Europa (9)

1.3. Metode de creștere a eficienței energetice în S.A.C.E.T.

Metodele de creștere a eficienței energetice în sisteme centralizate de

alimentare cu energie termică trebuie să aibă în vedere cerințele individuale ale

consumatorilor și optimizarea sistemului.

Creșterea eficienței energetice a S.A.C.E.T. este o problemă complexă, cu

multiple aspecte tehnice, economice și sociale. R. Schmidt ș.a. au propus o abordare


14

bazată pe șase obiective principale: adaptivitate, inteligență, integrare, eficiență,

efectivitate și atractivitate (14).

Soluțiile de reducere a pierderilor de căldură din rețelele de distribuție se

bazează pe eliminarea producerii agentului termic necesar preparării apei calde de

consum la nivel de punct termic și efectuarea acestei operațiuni fie la nivel de clădire

(bloc cu apartamente).

1.4. Tehnologii de modernizare a rețelelor de transport și distribuție a

energiei termice

În vederea modernizării sistemelor de alimentare centralizată cu energie

termică, trebuie acordată o atenție deosebită rețelelor termice. În cele mai multe cazuri

actualele rețele de transport și distribuție a energiei termice din Europa de Est sunt

într-o stare avansată de degradare morală și fizică. Din aceste motive, sunt necesare

studii în vederea stabilirii unor metode de reabilitare cât mai eficiente, dar în același

timp și suportabile din punct de vedere financiar.

În ciuda demonstrării indubitabile a eficienței izolației din spumă poliuretanică,

sunt căutate în continuare soluții de îmbunătățire, ce includ noi tehnologii de realizare

a izolației. De altfel, reducerea conductivității termice în spuma poliuretanică poate

conduce la reduceri de peste 20% a pierderilor de căldură (45).

În concluzie, soluțiile fiind multiple și complexe, trebuie elaborate studii de

fezabilitate, bazate pe indicatori calculați prin analize cost – beneficiu, în vederea

stabilirii de soluții tehnice optime privind realizarea unei investiții a cărui obiect

principal este reabilitarea sistemului de distribuție a energiei termică.

1.5. Implementarea de soluții moderne în rețelele termice din România

Reţelele de termoficare din România sunt în etapa de tranziție de la a doua

generație la a treia. A doua generație de sisteme de termoficare este definită ca fiind

bazată pe sisteme de presiuni ridicate, având echipamente de gabarit mare și

temperaturi peste 100oC, în timp ce a treia generație se caracterizează prin reducerea

temperaturilor și presiunilor prin utilizarea de conducte preizolate, precum și

contorizarea sau monitorizarea sistemului. Modernizarea unei rețele de termoficare

de tip est european, așa cum sunt cele românești, implică atât înlocuirea


15

echipamentelor existente cu altele noi performante, cât şi revizuirea întregului concept

care a stat la baza proiectării S.A.C.E.T. Până în prezent, investițiile s-au axat în

principal pe modernizarea sistemelor de rețelelor existente prin utilizarea de noi tipuri

de conducte cu pierderi de căldură reduse.

În acest scop, lucrarea se axează pe trei direcții:

O primă direcție de cercetare își propune îmbunătățirea proiectării sistemelor

termice reabilitate, bazată pe o estimare realistă a cererii de energie termică. Tematica

este deosebit de importantă pentru redimensionarea eficientă a echipamentelor din

punctele/modulele termice sau a instalațiilor de distribuție a energiei termice la

consumatori, stabilirea diametrului conductelor de implementat în cadrul lucrărilor de

modernizare, optimizării temperaturilor de furnizare a agentului termic și a debitelor

din sistem. Rezultatele așteptate fac parte din categoria măsuri eficiente de reducere

substanțială a energiei electrice utilizate pentru pompare și efectuării de investiții

rezonabile și performante.

O a doua direcție are în vedere soluțiile de reabilitare a conductelor utilizate

pentru transportul și distribuția agentului termic. Tematica abordată subliniază

importanța studiilor de fezabilitate care trebuie să identifice pentru fiecare caz în parte,

care este tipul de conducte optim pentru a fi utilizat în rețeaua termică modernizată,

astfel încât să se obțină pierderi minime de căldură alături de costuri cât mai reduse a

investițiilor necesare.

O a treia direcție de cercetare este axată pe identificarea și analiza de metode

moderne aplicabile în instalațiile interioare de distribuție a energiei termice în clădiri.

Tematica are în vedere identificarea celor mai bune soluții utilizând metode bazate pe

simularea numerică a diferitelor studii de caz și analiza datelor experimentale obținute

în cadrul unui studiu pilot implementat într-o clădire. Subiectele abordate, privind

utilizarea echilibrării hidraulice precum și distribuția pe orizontală a energiei termice,

pot avea impact în schimbarea mentalității consumatorilor privind posibilitățile

sistemelor centralizate de a oferi confort termic în acord cu preferințele locatarilor și

controlul transparent al cantității de căldură consumată, la costuri comparabile cu

surse individuale de producere a energiei termice.


17

CAPITOLUL 2. CONTRIBUȚII TEORETICE PRIVIND ÎMBUNĂTĂȚIREA

METODELOR DE REPROIECTARE A S.A.C.E.T. MODERNIZATE

2.1. Identificarea și descrierea problemei

La nivel mondial, sistemele de alimentare centralizată cu energie termică s-au

dezvoltat pe parcursul a patru generații. Prima generație a constat în utilizarea

aburului ca agent termic, transportat prin conducte din beton, capabile să reziste la

temperaturi de până la 200oC. În a doua generație s-au utilizat sisteme de apă fierbinte

la presiuni mari și temperaturi de până la 120oC, cu posibilitate de reducere a

temperaturilor doar cu ajutorul unor echipamente de gabarit mare. În a treia generație

s-a redus temperatura agentului termic la valori sub 100oC prin utilizarea de conducte

preizolate și a fost îmbunătățită eficiența prin contorizarea individuală și monitorizarea

consumurilor. În ultimii ani, în țările din Europa de Vest s-a dezvoltat generația a patra,

care se bazează pe utilizarea de resurse regenerabile, controlul sistemelor de

termoficare și temperaturi scăzute de livrare a agentului termic (aprox. 50-60oC). Mai

mult, studiile caută soluții de a îmbunătăți esențial sistemele de termoficare (49).

În acest scop, se propune în continuare o metodă originală de determinare a

sarcinilor termine nominale, de utilizat în reproiectarea rețelelor de termoficare,

metodă bazată pe analiza consumurilor totale de energie termică înregistrate pe o

perioadă dată, precum și pe parametrii climatici specifici zonei studiate.

2.2. Bazele teoretice ale metodei propuse de reproiectare

Metoda propusă utilizează curba clasată de consum a energiei termice,

construită pe baza datelor achiziționate în timpul exploatării rețelei termice înainte de

a fi modernizată.

Curba clasată de consum a energiei termice este reprezentarea grafică a

consumurilor medii orare de energie termică de-a lungul unei perioade de timp. Din

graficul curbei de consum a energiei termice prezentat în Figura 2 se poate observa

că reprezentarea grafică poate fi împărţită în două zone: zona corespunzătoare

consumului de energie termică pentru încălzire şi zona corespunzătoare consumului

de energie termică pentru prepararea apei calde de consum:


18

Figura 2. Curba clasată de consum a energiei termice

Dacă se cunoaşte alura curbei clasate, cantitatea totală de energie termică

consumată pentru încălzire pe o perioadă analizată este determinată de ecuația:

d1qQ

i

nom

i

i

0inc

. (Ec. 1)

Dacă se cunosc valorile parametrilor și se poate determina sarcina termică

nominală (maximă) nom

iq , cu formula:

11

Qq

i

incnom

i

. (Ec. 2)

Se poate determina valoarea sarcinii termice nominale, nomiq , la nivel de

punct/modul termic sau echipament/instalație/consumator, atunci când se cunoaște

doar cantitatea totală de energie termică consumată într-o perioadă dată.

Redimensionarea efectuată prin metoda propusă este credibilă, fiind bazată pe

măsurători in situ şi nu pe calcule teoretice care pot conduce la erori grave. Din aceste

motive, sunt necesare introducerea de noi normative în domeniu precum și noi ghiduri

referitoare la sistemele de termoficare (58).


19

2.3. Prezentarea și demonstrarea metodei propuse

Pentru prezentarea metodologiei de determinare a sarcinii termice nominale de

încălzire și demonstrarea acurateței acesteia, se prezintă cinci studii de caz, ce

reprezintă tot atâtea rețele de transport a energiei termice. Detalii privind lungimea

traseului, numărul de puncte/module termice alimentate, puterea termică instalată

sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 1. Descrierea cazurilor studiate

Studiu de caz Rețea

termică 1

Rețea termică

2

Rețea termică

3

Rețea termică

4

Rețea termică

5 Lungime de traseu (km) 15.1 31.7 13.4 10.9 15.0

Nr. de puncte/module termice 71 155 59 29 50 Putere termică instalată (Gcal/h) 113.8 209.4 54.3 58.5 115.0

Sarcinile termice, calculate ca energia termică medie consumată în decurs de o

oră, sunt reprezentate grafic în Figura 3, pentru fiecare rețea termică de transport.

Figura 3. Sarcinile termice înregistrate pe perioada analizată

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

20

12

-10

-01

20

12

-10

-13

20

12

-10

-25

20

12

-11

-06

20

12

-11

-18

20

12

-11

-30

20

12

-12

-12

20

12

-12

-24

20

13

-01

-05

20

13

-01

-17

20

13

-01

-29

20

13

-02

-10

20

13

-02

-22

20

13

-03

-06

20

13

-03

-18

20

13

-03

-30

20

13

-04

-11

20

13

-04

-23

20

13

-05

-05

20

13

-05

-17

20

13

-05

-29

20

13

-06

-10

20

13

-06

-22

20

13

-07

-04

20

13

-07

-16

20

13

-07

-28

20

13

-08

-09

20

13

-08

-21

20

13

-09

-02

20

13

-09

-14

20

13

-09

-26

Sar

cin

a te

rmic

ă o

rară

(G

cal/h

)

Retea termica 1

Retea termica 2

Retea termica 3

Retea termica 4

Retea termica 5


20

Pentru aplicarea metodei propuse este necesar să se deducă și să se utilizeze

o funcție liniară, care descrie consumul de energie termică funcție de temperatura

exterioară specifică pentru fiecare caz de rețea termică studiată, în condițiile în care

temperatura tur este aceeași.

Pasul 1. Identificarea perioadei de furnizare a agentului termic pentru încălzire.

Pasul 2. Determinarea valorii medii a sarcinii termice necesară producerii apei

calde de consum, qa (Gcal/h) şi deducerea energiei termice consumate pentru

încălzire.

Pasul 3. Identificarea pentru fiecare rețea termică a funcţiei liniare care descrie

dependenţa dintre consumul orar de energie termică pentru încălzire (qi) şi

temperatura exterioară (funcţia de interpolare).

Figura 4. Rețea termică 1. Variaţia sarcinii termice consumate pentru încălzire qi (Gcal/h) funcţie de temperatura exterioară text (oC)

0

5

10

15

20

25

30

35

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

qi

(Gca

l/h

)

text (0C)


21

Figura 5. Rețea termică 2. Variaţia sarcinii termice consumate pentru încălzire qi

(Gcal/h) funcţie de temperatura exterioară text (oC)


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

qi

(Gca

l/h

)

text (0C)

0

2

4

6

8

10

12

14

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

qi

(Gca

l/h

)

text (0C)


22



0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

q i

(G

cal/

h)

text (0C)

0

5

10

15

20

25

30

-15 -10 -5 0 5 10 15 20

qi

(Gca

l/h

)

text (0C)


23

Pasul 4. Determinarea sarcinii termice pentru încălzire qi (Gcal/h) cu ajutorul

graficului de reglare determinat prin analiza datelor înregistrate pe rețeaua termică.

Pasul 5. Identificarea parametrilor real și real

Tabelul 2. Parametri pentru curba clasată teoretică de consum a energiei termice

U.M. Rețea

termică 1

Rețea termică

2

Rețea termică

3

Rețea termică

4

Rețea termică

5 qmax mas Gcal/h 29.39 40.30 12.84 16.64 26.64 qmed mas Gcal/h 15.96 21.89 6.97 9.04 14.47 qmin mas Gcal/h 2.72 3.73 1.19 1.54 2.47

C

it oC 20 x

mas_et oC 16.98 med

mas_et oC 2.28 C

mas_et oC -12.63 x

et oC 12 C

et oC -18 α real - 0.907447 β real - 0.985915

τi ore 4440

Cu ajutorul parametrilor prezentaţi în Tabelul 2, se poate calcula sarcina termică

nominală nom

iq corespunzătoare fiecărui caz studiat, cu ajutorul relației

Tabelul 3. Sarcinile termice nominale pentru reproiectare

UM Rețea

termică 1

Rețea termică

2

Rețea termică

3

Rețea termică

4

Rețea termică

5 nom

iq Gcal/h 34.42 46.85 15.11 19.44 31.25

Principalul avantaj al metodei propuse este că utilizând relația 7, pentru care se

cunosc valorile real și real specifice pentru S.A.C.E.T.-ul studiat, se stabilește o

funcție valabilă pentru toți utilizatorii racordați, funcție care face legătura între

cantitatea de energie termică consumată într-o perioadă de timp și valoarea sarcinii

termice nominale. Această funcție a rețelei termice, poate fi utilizată pentru

determinarea sarcinii termice de reproiectare a punctelor/modulelor termice sau a

instalațiilor/consumatorilor, atunci când nu există înregistrări orare de consum.


24

2.4. Analiza datelor înregistrate în rețelele termice studiate. Validarea

metodei propuse prin estimarea cantităţii de energie termică

preconizată a fi consumată în studiile de caz analizate

În Tabelul 4 sunt prezentate cantităţile de energie termică pentru încălzire

estimate prin metoda propusă est

incQ , respectiv cele măsurate mas

incQ .

Tabelul 4. Comparație între energia termică consumată pentru încălzire estimată cu ajutorul metodei propuse și cea măsurată

Studiu de Caz Rețea

termică 1

Rețea termică

2

Rețea termică

3

Rețea termică

4

Rețea termică

5 est

incQ [Gcal] 70.867 97.176 30.949 40.122 64.239 mas

incQ [Gcal] 68.468 98.254 28.992 39.342 61.491 ( est

incQ - mas

incQ )/( mas

incQ )[%] 3.50% -1.10% 6.75% 1.98% 4.47% Factor de corelare

( est

incQ , mas

incQ ) 0.958536 0.975174 0.974186 0.983996 0.970185

Analizând cele două seturi de valori poate fi observată diferența procentuală

relativ mică între valorile estimate și cele măsurate ( trei din cele cinci valori fiind sub

3.5%).

În concluzie, din analiza rezultatelor obținute, se poate considera că metoda

propusă oferă rezultate bune. În plus, este o soluție ușor de implementat în practica

de proiectare. Metoda propusă ameliorează metodele de proiectare clasice, utilizate

în prezent, metode bazate pe determinarea sarcinilor termice în funcție de

caracteristicile constructive ale clădirilor de încălzit.

Principalul avantaj constă în posibilitatea de a utiliza metoda propusă pentru

estimarea consumurilor viitoare de căldură la nivel de punct/modul termic. Este un

instrument extrem de util proiectanţilor, cărora le revine sarcina redimensionării

sistemelor de termoficare odată cu reabilitarea acestora, însă nu dispun de măsurători

detaliate.

2.5. Efecte produse de implementarea metodei propuse în reproiectarea

rețelelor termice studiate și a punctelor/modulelor termice aferente


25

Pentru a evidenția efectele implementării metodei propuse se studiază două

scenarii:

Scenariul A de proiectare. În reproiectarea celor cinci rețele studiate, se iau în

considerare echipamentele existente, dimensionate conform sarcinilor termice

nominale inițiale, stabilite la proiectarea sistemului, în urmă cu 40 de ani. Acest

scenariu corespunde cutumei de proiectare în acord cu normativele existente.

Scenariul B de proiectare. În reproiectarea celor cinci rețele studiate, se iau în

considerare sarcinile termice nominale calculate prin metoda propusă.

Pentru ambele scenarii, se consideră aceleași date de calcul privind temperatura

tur, temperatura retur, presiunea tur, presiunea retur, lungimile și diametrelor

tronsoanelor de conductă.

În Tabelul 5 sunt prezentați parametrii nominali calculați admițând scenariul A,

care presupune proiectarea clasică a rețelei în cadrul lucrărilor de reabilitare, plecând

de la puterile termice instalate. Valorile debitului și a înălțimii de pompare minime

rezultă din calculul hidraulic realizat pentru scenariul menționat.

Tabelul 5. Parametri nominali calculați în scenariul A

Studiu de Caz Rețea termică 1

Rețea termică 2

Rețea termică 3

Rețea termică 4

Rețea termică 5

Puterea termică instalată (Gcal/h)

113.8 209.4 54.3 58.5 115.0

Debit (m3/h) 1896.4 3489.9 904.2 975.5 1917.3 Înălțime de

pompare minimă (m)

79.7 79.6 49.8 38.4 71.8

Putere utilă consumată (kW) 6275.8 11534.8 1869.7 1555.4 5716.1

Rezultatele obținute în cazul în care se utilizează scenariul B de proiectare, bazat

pe sarcinile termice de calcul determinate prin metoda propusă, sunt prezentate în

Tabelul 6.

Tabelul 6. Parametri nominali calculați în scenariul B

Studiu de Caz Rețea termică 1

Rețea termică 2

Rețea termică 3

Rețea termică 4

Rețea termică 5


26

Putere termică propusă (Gcal/h) 34.42 46.85 15.11 19.44 31.25

Debit (m3/h) 573.7 780.8 252.5 324.1 520.8 Înălțime de

pompare minimă (m)

20.9 18.2 17.7 17.6 19.2

Putere utilă consumată (kW) 497.9 590.1 185.6 236.9 415.2

Se poate concluziona că, reproiectarea rețelelor termice reabilitate adaptată la

noile cerințe din consum este deosebit de importantă pentru creșterii eficienței

energetice a sistemului de termoficare și reducerea cheltuielilor de exploatare. Metoda

propusă, poate fi aplicată atât în proiectarea unei rețele termice reabilitate, cât și

pentru identificarea parametrilor de funcționare a rețelelor la un moment dat.

2.6. Rezultate obținute prin reproiectarea unei rețele termice cu 137

puncte/module termice utilizând metoda propusă

În acest subcapitol, se studiază efectele implementării metodei propuse în

reproiectarea unei rețele termice având o vechime de peste 40 de ani. Rețeaua

alimentează 137 de puncte de consum, majoritatea având arondate clădiri

rezidențiale, racordate indirect prin intermediul punctelor/modulelor termice.

Tabelul 7. Parametri de calcul

Parametri U.M. Dec. 2012 Ian. 2013 Feb. 2013 Dec. 2012 - Feb. 2013 C

it [oC] 20.0 20.0 20.0 20.0 max

et [oC] 5.5 3.4 4.0 5.5 med

et [oC] -4.3 -3.8 1.0 -2.4 min

et [oC] -12.5 -12.6 -4.6 -12.6 C

et [oC] -18.0 -18.0 -18.0 -18.0

i [h] 744 744 672 2160 α [-] 0.618 0.563 0.579 0.618 β [-] 0.715 0.507 0.158 0.506

Aplicând metoda de calcul propusă pentru fiecare dintre cei 137 de consumatori,

sarcina termică a fost calculată pentru fiecare lună în parte, precum și pentru întreaga


27

perioadă de iarnă. Suma sarcinilor termice nominale de încălzire pentru cei 137 de

consumatori este prezentată în Tabelul 12.

Tabelul 8. Sarcina termică pentru încălzire [Gcal/h]

Dec. 2012 Ian. 2013 Feb. 2013 Dec. 2012 - Feb. 2013

qm mediu

Q [Gcal] 22601 25528 19518 67647 - C

iq [Gcal/h]

47.491 54.776 58.088 53.114 53.368

C

iq /qm[-] 88.99% 102.64% 108.85% 99.52% 100%

Se poate observa că valoarea determinată pentru toată perioada analizată este

foarte apropiată de perioada medie qm. Analizând diferențele maxime dintre valoarea

sarcinii termice determinată pentru întreaga perioadă analizată și cea medie, s-a

determinat faptul că există o variație între -3.11% și +2.91% pentru 136 consumatori

și o diferență de 7.62% la un consumator.

2.7. Concluzii privind rezultatele obținute prin aplicarea metodei propuse de

reproiectare a rețelelor termice modernizate și a punctelor/modulelor

termice aferente

Una dintre principalele probleme ale S.A.C.E.T. din Europa de Est este

supradimensionarea. În România, neajustarea instalațiilor la cererea de căldură este

dublată de faptul că nu există o situație actualizată a consumurilor reale maxime

pentru fiecare utilizator. Pentru a reproiecta rețelele termice modernizate având în

vedere condițiile reale actuale de operare, este necesară cunoașterea cerințelor de

consum specifice fiecărui punct/modul termic sau consumator. Lipsa acestor date

conduce la imposibilitatea unei reproiectări corecte în vederea modernizării. În acest

capitol se propune o metodă de reproiectare bazată pe analiza datelor de consum

înregistrate de contoarele de energie termică din rețelele/punctele/modulele termice

anterior reabilitării, metodă care permite creșterea eficienței energetice printr-o

dimensionare corectă a instalațiilor (62).

În concluzie, metoda propusă este recomandată pentru reproiectarea rețelelor

de termoficare vechi, deoarece conduce la creșterea eficienței energetice Cel mai


28

important rezultat este că metoda este aplicată, atunci când singurele informații de

consum sunt cele care pot fi extrase din facturile lunare.

Direcțiile de cercetare pentru îmbunătățirea metodei includ identificarea unei

soluții de optimizare funcție de temperatura interioară clădirilor sau funcție de tipul

clădirilor. De asemenea, se poate realiza o optimizare prin separarea exactă a

cantității de căldură necesară preparării apei calde de consum din factura lunară

totală, lucru studiat și în alte lucrări (64), (65). Comparația cu alte metode de calcul

(66) este foarte bună. De exemplu, modele de predicție propus de Dotzauer E. (67)

acceptă erori de până la 15% în predicția consumului de căldură, cu mult peste cele

determinate de metoda promovată în prezentul studiu, care sunt sub 7%.


29

CAPITOLUL 3. STUDII ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND MODERNIZAREA

REȚELELOR DE TRANSPORT ȘI DISTRIBUȚIE

3.1. Politici energetice în domeniul reabilitării rețelelor termice

Pentru a ajuta România să atingă țintele impuse de politicile energetice, Comisia

Europeană a alocat fonduri importante în vederea reabilitării sistemelor de

termoficare. Accesarea de fonduri nerambursabile presupune existența unor studii de

fezabilitate care să conțină planuri de investiții ce trebuie să se bazeze pe analize

tehnico-economice amănunțite pentru a identifica soluția optimă. Numeroasele studii

de fezabilitate realizate au scos în evidență aceeași concluzie: creșterea eficienței

S.A.C.E.T. este posibilă doar prin reabilitarea rețelelor termice. Conductele preizolate

reprezintă o soluție tehnică, caracterizată prin pierderile de căldură reduse, montare

facilă și deschiderea posibilităților de a opta pentru diverse variante constructive. În

cele ce urmează se prezintă un studiu asupra a diverse soluții constructive de

conducte preizolate și formularea de recomandări privind soluția cea mai eficientă.

3.2. Studiu teoretic privind analiza efectelor hidraulice generate de

selectarea tipului de sistem de conducte preizolate. Studii de caz.

3.2.1. Considerații privind necesitatea selectării tipului de sistem de

conducte pe baza unui calcul tehnico-economic

Elementele componente ale conductelor preizolate sunt în număr de patru:

1. Conducta de serviciu

2. Izolația termică

3. Mantaua de protecție

4. Sistemul de supraveghere


30

Figura 9. Elemente componente ale conductelor preizolate

3.2.2. Ipoteze și metode de studiu privind selectarea tipului de conducte

prin calcule tehnico-economice. Studii de caz

În acest capitol se analizează patru tipuri de rețele termice formate din conducte

preizolate, produse de compania specializată ISOPLUS, în vederea stabilirii soluției

cele mai eficiente din punct de vedere tehnico-economic.

În Figura 50 se prezintă o secțiune transversală printr-o rețea termică care

utilizează două conducte standard pe tur, respectiv retur. În Figura 51 se prezintă o

secțiune transversală printr-o rețea termică care utilizează conducte duble cu două

țevi. Figurile ilustrează modul de pozare a conductelor. Modalitatea de pozare este

aceeași pentru rețele cu țevi din oțel ca și pentru rețele cu țevi din PE-X. Poate fi

observat faptul că pentru același diametru nominal al țevii de serviciu (72), pentru

rețeaua cu conducte preizolate tip dublu este necesar un șanț mai mic în secțiune,

comparativ cu rețeaua cu două conductele preizolate standard.


31

Figura 10. Secțiune transversală prin sisteme de conducte preizolate tip standard.

Figura 11. Secțiune transversală prin sisteme de conducte preizolate tip dublu.

În cele ce urmează se prezintă pentru fiecare din cele patru tipuri de conducte

analizate rezultate obținute în cadrul acestei teze pentru diferite cazuri studiate.

Fiecare caz este descris prin următoarele dimensiuni standardizate: diametrul exterior

al țevii de serviciu (Dext), grosimea țevii de serviciu (s), diametrul mantalei de protecție

(Dm1) pentru conductele standard și (Dm2) pentru cele preizolate duble).

Analiza celor patru tipuri de rețele termice s-a realizat în trei pași:

- determinarea pierderilor de presiune;

- determinarea pierderilor de căldură;

- determinarea costurilor investiției.


32

3.2.3. Efectele produse de tipul de sistem de conducte selectat asupra

pierderilor hidraulice și termice. Studii de caz

Scopul analizei este de a determina soluția optimă de reabilitare a rețelelor

termice vechi prin compararea a patru scenarii în care se utilizează patru tipuri de

sisteme de conducte preizolate: conducte din oțel standard, conducte din oțel duble,

conducte din PE-X standard, respectiv conducte din PE-X duble.

Studiul este realizat pe o rețea termică de încălzire precizată, care alimentează

8 consumatori. Configurația rețelei termice este prezentată în figura de mai jos.

Figura 12. Schema rețelei termice analizate

Sarcinile termice pentru fiecare consumator sunt prezentate în Error! Reference

source not found.. Necesarul total de căldură este de 0.507 Gcal/h. Lungimea totală a

rețelei este de 414 metri. Temperaturile agentului termic sunt 90oC la plecarea din

punctul termic, respectiv 70oC la întoarcere.

Tabelul 9. Pierderi de presiune

Conducte din oțel

Conducte din PE-X

(mH2O) (mH2O)

9.82 9.77

Din Tabelul 9 se poate observa că influența pierderilor de presiune în rețea

funcție de tipul de conducte analizate poate fi neglijată.

Pierderile de căldură sunt calculate luând în considerare pierderea specifică de

căldură pentru fiecare tip de conductă în parte și lungimea conductelor. Rezultatele


33

privind pierderile totale de căldură pentru fiecare caz în parte, sunt prezentate în

Tabelul 10. Pentru al patrulea scenariu, s-au considerat parametrii conductelor din PE-

X duble pentru DN 40 și DN50, pentru dimensiunile mai mari, considerându-se

parametrii conductelor PE-X standard.

Tabelul 10. Pierderi de căldură

Conducte din oțel standard

Conducte din oțel duble

Conducte din PE-X standard

Conducte din PE-X

duble (Gcal/h) (Gcal/h) (Gcal/h) (Gcal/h)

0.0116 0.0081 0.0100 0.0080

Cel mai mare procent de pierderi de căldură, și anume 2.29% din întreaga

cantitate de căldură transportată, se obține la conductele preizolate standard din oțel.

În cazul conductelor standard din PE-X, pierderile de căldură reprezintă 1.97% din

total.

În final, s-au calculat costurile de investiție luând în considerare costurilor

materialelor, a lucrărilor mecanice, precum și cele pe parte de construcții. Rezultatele

sunt prezentate în Tabelul 11.

Tabelul 11. Costuri de investiție

Tip de conducte

Achiziție de materiale

Lucrări de construcții

Lucrări mecanice Total

(mm) (Euro) (Euro) (Euro) (Euro) Conducte din oțel standard 29361 89763 12403 131527

Conducte din oțel duble 26227 53700 7389 87316

Conducte din PE-X

standard 48305 89763 8682 146750

Conducte din PE-X duble 40453 72106 5912 118471

Privitor la costurile lucrărilor de construcții, se observă că acestea sunt cu 40%

mai mici în cazul conductelor preizolate din oțel, deoarece în acest caz secțiunea este

minimă. Aceste costuri au o influență importantă în determinarea costurilor finale,

deoarece reprezintă 60 - 70% din costurile de investiție.


34

Pentru a studia eficient fiecare scenariu, analiza tehnico-economică trebuie să

cuprindă atât costurile pierderilor de căldură cât și costurile generate de producția de

căldură. Se consideră o perioadă de 2400 ore de utilizare medie a vârfului de sarcină

și prețul de 57 Euro/Gcal. Conform producătorilor de conducte preizolate, durata

minimă de viață a acestora este de 30 de ani, aceasta fiind perioada considerată și în

acest studiu de caz. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 12.

Tabelul 12. Costuri totale

Tip de conducte Costuri de investiție

Costuri cu pierderi de

căldură

Costuri totale

(mm) (Euro) (Euro) (Euro) Conducte din oțel

standard 131527 47671 179198

Conducte din oțel duble 87316 33241 120557 Conducte din PE-X

standard 146750 40992 187742

Conducte din PE-X duble 118471 33129 151600

Se poate observa că diferența dintre conductele preizolate standard din oțel și

cele din PE-X nu este semnificativă, însă scenariul în care sunt utilizate conducte

duble din oțel este mai ușor de aplicat.

În concluzie, se pot realiza economii importante prin utilizarea tipului corect de

conducte preizolate pentru reabilitarea rețelelor termice. Bineînțeles, există limitări

pentru fiecare tip de conductă, cum ar fi diametrul maxim care poate fi folosit (DN50

pentru conductele duble din PE-X, DN100 pentru conductele standard din PE-X,

respectiv DN200 pentru conductele duble din oțel), sau presiunea maximă (6 bar

pentru conductele din PE-X). Aceste limitări trebuie considerate în analiza fiecărui caz

în parte pentru a determina soluția optimă de reabilitare.

3.2.4. Studiu privind analiza efectelor produse de tehnologii diferite de

fabricație a conductelor preizolate

Un element important al conductelor preizolate, este tipul izolației, ce determină

pierderile de căldură, care au o contribuție importantă la formularea deciziei privind

alegerea soluției optime de reabilitare.


35

Spuma poliuretanică este formată din celule închise pline cu gaz în proporție de

92%, restul de 8% fiind polimer solid. Din acest motiv, poliuretanul este un foarte bun

izolator, compoziția gazului din poliuretan determinând peste 60% din conductivitatea

termică.

În Figura 13 este prezentată influența celor trei componente ale conductivității

termice.

Figura 13. Influența densității spumei poliuretanice asupra conductivității termice (86)

Conform SR EN 253:2013, valoarea conductivității termice a izolației utilizată la

conductele preizolate trebuie să fie maxim 0.029W/m·K la 50oC (70).

3.2.5. Metode de producție a conductelor preizolate

Metoda de producție discontinuă se bazează pe umplerea cu spumă

poliuretanică a spațiului dintre țeava de serviciu și mantaua de protecție din PEHD.

Pentru a obține o densitate uniformă și o distribuție omogenă, spuma poliuretanică

trebuie să prezinte excelente proprietăți de curgere.


36

Figura 14. Metoda de producție discontinuă

Tehnica de producție continuă este o metodă nouă de producție. Spuma

poliuretanică este aplicată pe conducta de serviciu, fiind apoi extrudată la dimensiunea

mantalei de protecție aplicată asupra spumei preformate. Spuma poliuretanică poate

fi aplicată prin spray-ere direct pe conductă sau prin turnare pe conductă. Ambele

tehnici de producție necesită rotirea conductei pentru a se obține un strat uniform de

izolație.

Figura 15. Metoda de producție continuă prin spray-ere a spumei poliuretanice

Metoda de producție continuă permite reduceri de până la 25% de material,

deoarece densitatea de umplere în acest caz este de 60 – 65 g/l, comparativ cu 80 –

100 g/l în cazul metodei discontinue (87).

Cel mai important beneficiu obținut prin aplicarea metodei de producție continuă

este faptul că conductivitatea termică a izolației conductelor preizolate poate fi redusă

de la 0.027 W/m∙K la 0.023 W/m∙K, ceea ce înseamnă reducerea pierderile de căldură

cu 10%. Principalul dezavantaj al metodelor de producție continuă este utilizarea de

echipamente de producție mai complexe.


37

Figura 16. Metoda de producție continuă prin matrițare

Un alt element inovator în construcția conductelor preizolate este utilizarea

barierei de difuzie. Aceasta este o folie aplicată între spuma poliuretanică și mantaua

de protecție care împiedică difuzia gazelor din spumă, eliminând astfel efectul de

îmbătrânire a acesteia, lucru care ar fi dus la o creștere a conductivității termice.

3.2.6. Considerații teoretice privind calculul pierderilor de căldură

generate în conducte preizolate

În vederea analizei importanței tipului de conducte preizolate asupra pierderilor

de căldură, acestea sunt determinate pentru conductele tur, respectiv retur. Ținând

cont de influenţa conductei tur asupra celei retur, pierderile de căldură specifice pot fi

calculate cu următoarea relaţie:

��,� � ��,�

�∙��,�∙�

��,��

, (Ec. 3)

unde:

��,�� – pierderea specifică de căldură prin conducta de ducere, respectiv cea de

întoarcere, considerând influenţa reciprocă a celor două conducte [W/m];

��,� – pierderea specifică de căldură prin conducta de ducere, respectiv cea de

întoarcere [W/m];

φ – coeficient de corecţie adimensional impus de influenţa reciprocă a conductelor;


38

R – rezistenţa la transfer termic bazată pe influenţa reciprocă a conductei de ducere

şi a celei de întoarcere [m∙K/W];

��,� – temperatura agentului termic pe conducta de ducere, respectiv de întoarcere

[oC];

�� = 5oC – temperatura solului.

Pentru determinarea pierderilor specifice de căldură în fiecare conductă se

utilizează următoarea ecuație:

��,� ��∙ ��,��

��∙��, (Ec. 4)

unde:

k – coeficient global de transfer termic [W/m∙K];

te =20oC – temperatura exterioară la momentul montării conductei;

Rs – rezistența de transfer termic a solului [m∙K/W].

După determinarea pierderilor de căldură specifice, pierderile totale din rețeaua

termică pot fi determinate cu relația:

��,� � ��,� � ∙ �, (Ec. 5)

unde:

Qt,r – pierderile totale de căldură pe conducta tur, respectiv retur [W];

l – lungimea conductei [m].

3.2.7. Studiul efectelor tehnico-economice, generate de metoda de

producere a sistemelui de conducte preizolate. Studii de caz

Pentru a studia influența conductivității termice asupra pierderilor de căldură s-a

analizat o rețea de termoficare realizată din conducte preizolate produse prin metoda

de turnare discontinuă și o rețea cu conducte preizolate realizate printr-o metodă cu

turnare continuă.

Rețeaua termică analizată este formată din două conducte (ducere și întoarcere)

care alimentează 17 consumatori (module termice). Cererea totală de căldură este de


39

1.13 Gcal/h, printr-o rețea având lungimea de 1416 metri, realizată din conducte cu

diametre cuprinse între DN25 și DN150. Materialul țevii de serviciu este oțel P235GH,

conform standardului SR EN 10216-2+A2:2008 (92). Izolația din spumă poliuretanică

este protejată de mantaua din PEHD, conform cerințelor SR EN 253:2013 (70).

Studiul de caz 1, analizează soluția în care conductele preizolate considerate au

fost produse prin metoda discontinuă (conducte preizolate clasice). Pentru acest tip

de conducte, pe parcursul duratei de viață au loc modificări ale structurii moleculare

ale spumei poliuretanice. Conductivitatea termică poate crește de la 0.027 W/m∙K la

0.038 W/m∙K (93).

În Figura 60 se prezintă variația conductivității termice pe perioada de 30 de ani

pentru conductele preizolate tradiționale și pentru conducte preizolate de tip ”Conti”

(94).

Figura 17. Variația conductivității termice a conductelor preizolate pe durata exploatării

0.0220

0.0240

0.0260

0.0280

0.0300

0.0320

0.0340

0.0360

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Co

nd

uct

ivit

ate

term

ica

(W/m

K)

Ani

DN25 (cond. trad.)

DN32 (cond. trad.)

DN40 (cond. trad.)

DN50 (cond. trad.)

DN65 (cond. trad.)

DN80 (cond. trad.)

DN100 (cond. trad.)

DN125 (cond. trad.)

DN150 (cond. trad.)

DN25 - DN150(cond. Conti)


40

Cantitatea totală de căldură pierdută în rețea pe durata unei ore de funcționare

este de 54 kW. Având în vedere cererea totală de căldură de 1.13 Gcal/h (1314 kW),

pierderile de căldură reprezintă 4.13% din total.

Studiul de caz 2 se referă la conductele preizolate de tip ”Conti” cu barieră de

difuziune. Datorită barierei de difuziune, conductivitatea termică a spumei

poliuretanice este menținută constantă pe întreaga perioadă de viață de 30 de ani a

conductei preizolate. Tehnica inovativă permite atingerea unei valori a conductivității

termice de 0.023 W/m∙K, comparativ cu valoarea de 0.027 W/m∙K obținută la

conductele preizolate clasice. Important de observat este că, indiferent de diametrul

conductei, conductivitatea termică a izolației la conductele tip ”Conti” este aceeași.

Pierderile totale de căldură reprezintă 3.27%, și anume 43 kW în cazul al doilea

de studiu.

Comparând pierderile de căldură specifice din cele două tabele anterioare, se

poate observa că pierderile în cazul conductelor tip ”Conti” sunt mai mici decât cele

aferente conductelor preizolate clasice. Astfel, pentru conductele DN150 pierderile

specifice de căldură sunt mai mici cu 17.5%, iar pentru cele DN25 sunt mai mici cu

până la 25%.

Figura 18. Comparație între pierderile de căldură din conductele preizolate tip ”Conti” și conductele preizolate clasice


41

În concluzie, prin utilizarea conductelor preizolate tip ”Conti” la realizarea rețelei

studiate, pierderile de căldură pot fi cu 20.9% mai mici, comparativ cu cele obținute

prin utilizarea de conducte preizolate clasice.

3.3. Concluzii privind alegerea tipului de conducte utilizabile pentru

reabilitarea rețelelor termice

Capitolul 3 abordează tematica alegerii tipului de conducte adecvat pentru

reabilitarea eficientă a rețelei termice, în cadrul lucrărilor de modernizate. Sunt

abordate două subiecte principale.

Primul subiect vizează importanța efectuării de studii de fezabilitate care să

analizeze multiple soluții constructive de conducte destinate transportului agentului

termic pentru încălzire (standard, duble, din oțel, din PEX), în vederea alegerii soluției

optime prin calcule tehnico-economice. ) Rezultatele obținute sunt prezentate și în

lucrarea Establishing the Optimal Solution for Retrofit of District Heating Networks.

Case Study (71).

Al doilea subiect subliniază importanța implementării de conducte realizate prin

metode performante cu caracter inovativ în rețelele termice modernizate, pentru a

atinge obiective legate de dezvoltarea sustenabilă a S.A.C.E.T.) Diseminarea

rezultatele obținute s-a efectuat prin publicarea lucrării cu titlul, Analysis of "Conti"

Pre-insulated Pipes with Diffusion Barrier Versus Traditional Pre-insulated Pipes Used

in District Heating Networks (95).

Cercetările privind tipurile de conducte recomandabile, pot continua cu analiza

și altor variante constructive (96) sau a altor tipuri de materiale (97). În urma analizelor

făcute, concluzia principală este că selectarea conductei adecvate trebuie să aibă la

bază un studiu tehnico-economic serios.

De exemplu, s-au analizat efectele implementării unei soluției constructive

moderne care utilizează o singură manta pentru protejarea ambelor conducte tur- retur

și au fost reliefate numeroasele avantaje obținute de conducte duble. Însă o analiză

mai profundă poate releva costuri cu mentenanța ridicate, generate de necesitatea de

a surmonta dificultăților apărute în perioada de intervenție și se poate ajunge la situația

în care dezavantajele sunt mai importante decât avantajele.

Totodată, din analiza efectuată în acest capitol s-a constatat că o investiție mai

mare în conducte cu izolație de calitate superioară este rentabilă în cazul studiat


42

obținându-se recuperarea investiției în decurs de zece ani. În alte situații, studiul de

fezabilitate poate conduce la concluzii diferite.

Exemplele și analizele pot continua, însă concluzia este aceeași. Soluțiile

propuse a fi implementate în rețele termice, trebuie să fie selectate în urma unor studii

de fezabilitate complexe, eficiența energetică fiind doar unul dintre numeroasele

criterii.


43

CAPITOLUL 4. STUDII NUMERICE ȘI CONTRIBUȚII PRIVIND

EFECTELE MODERNIZĂRII INSTALAȚIILOR TERMICE DIN CLĂDIRI

4.1. Necesitatea modernizării distribuției și contorizării căldurii în clădiri

Directiva Europeană 2012/27/EU (6) referitoare la eficienţa energetică

precizează că toți consumatorii racordaţi la sistemele de alimentare centralizată cu

energie termică ar trebui să fie contorizați individual. În România, dispoziţiile directivei

mai sus menţionate sunt transpuse în Legea nr. 121 din 2014 privind eficienţa

energetică (98).

Cea mai utilizată formă de distribuție a agentului termic pentru încălzire, utilizată

în sistemelor centralizate est-europene, este cea care utilizează coloane verticale,

conectate direct la corpurile de încălzire din apartamente (100). Soluția ideală de

contorizare a energiei termice este utilizarea de contoare de energie termică pentru

fiecare consumator în parte. Spre deosebire de repartitoarele de costuri, acest tip de

echipament măsoară consumul real de energie termică, fără a mai fi necesară nici o

corecție a înregistrărilor, eliminându-se o sursă importantă de suspiciuni.

4.2. Studii numerice privind impactul echilibrării hidraulice în clădiri

multietajate

4.2.1. Studiul efectelor echilibrării hidraulice pe branșament pentru o

instalație cu distribuția agentului termic pe verticală versus

echilibrarea hidraulică pe etaj utilizabilă în instalații cu distribuție pe

orizontală

În continuare, se analizează efectul realizării echilibrării hidraulice în rețelelor

termice de distribuție a agentului termic în condominii, pentru diferite tipuri de

distribuție, utilizate cu precădere în clădiri rezidențiale multietajate, în scopul clarificării

avantajelor și dezavantajelor, precum și a problemelor apărute în utilizarea robinetelor

de echilibrare.

Simulările hidraulice s-au realizat prin intermediul unui program de proiectare

asistată pe calculator numit HECOS (107). Acest program de calcul a fost dezvoltat


44

de TA Hydronics și are ca scop proiectarea instalațiilor de încălzire și de răcire.

Programul poate fi utilizat pentru realizarea diagramelor de conexiune asemănător cu

alte programe (spre exemplu AutoCAD).

Interesează eficiența energetică obținută în diferite scenarii care vizează două

tipuri de rețele termice de distribuție a energiei termice în interiorul clădirilor

rezidențiale, configurația verticală și cea orizontală. Scopul este formularea de

concluzii și recomandări privind alegerea soluției optime de modernizare.

Pentru fiecare tip de clădire sunt studiate patru scenarii:

Scenariul 1: rețea termică de distribuție a agentului termic pe verticală

printr-un sistem neechilibrat;

Scenariul 2: rețea termică de distribuție a agentului termic pe verticală

printr-un sistem echilibrat;

Scenariul 3: rețea termică de distribuție a agentului termic pe orizontală

printr-un sistem neechilibrat;

Scenariul 4: rețea termică de distribuție a agentului termic pe orizontală

printr-un sistem echilibrat.

În Figura 68 este prezentat modelul de rețea de distribuție pe verticală, care a

fost implementat în aplicația software HECOS pentru o clădire cu patru etaje, pentru

a analiza echilibrarea hidraulică. În cazul studiat, corpurile de încălzire sunt conectate

la o coloana verticală ce traversează fiecare etaj.

Sistemul de distribuție pe orizontală prezentat în Figura 69 este format dintr-o

singură coloană din care se racordează conductele orizontale aferente fiecărui

apartament, prin intermediul cărora este transportată căldura la corpurile de încălzire.


45

Figura 19. Rețea termică de distribuție pe verticală într-o clădire cu patru etaje.

Scenariul 2.

Figura 20. Rețea termică de distribuție pe orizontală într-o clădire cu patru etaje.

Scenariul 4.

EEH

EEH

EEH

EEH

EEH

EEH


46

Referitor la pierderile de presiune din instalație, se poate observa din Figura 21

că în cazul distribuției pe verticală, pierderile din clădirea cu șapte etaje sunt mai mici

decât în cea cu șase etaje. Aceiași observație este valabilă și în cazul distribuției pe

orizontală, așa cum se poate observa din Figura 22. Aici pierderile de presiune în

clădirea cu cinci etaje sunt mai mici decât în clădirea cu patru etaje.

Figura 21. Variația pierderilor de presiune în rețeaua cu distribuție pe verticală

Figura 22. Variația pierderilor de presiune în rețeaua cu distribuție pe orizontală

Energia electrică utilizată pentru pompare în decursul unui an fost calculată

considerând 4320 ore de funcționare în regim de încălzire (57).

Tabelul 13. Consumul anual de energie de pompare Tabelul trebuie pus pe orizontala

Consumul anual de energie de pompare

Comparație între distribuția

pe vertical neechilibrată și distribuția pe

Comparație între distribuția pe

vertical echilibrată și distribuția pe

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4 5 6 7 8 9 10

Pie

rder

i d

e p

resi

un

e

[m H

2O

]

Număr de etaje

Rețea neechilibrată cu distribuție pe verticală

Rețea echilibrată cu

distribuție pe verticală

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

4 5 6 7 8 9 10

Pie

rder

i d

e p

resi

un

e

[m H

2O

]

Număr de etaje

Rețea neechilibrată cu distribuție pe orizontală

Rețea echilibrată cu distribuție pe orizontală


47

orizontală echilibrată

(Col.1/Col.4)

orizontală echilibrată

(Col.2/Col.4) Distribuție pe

verticală Distribuție pe

orizontală

Rețea neechilibrată

(Col.1)

Rețea echilibrată

(Col.2)

Rețea neechilibrată

(Col.3)

Rețea echilibrată

(Col.4)

Procent de

cheltuieli

Cantitate de

cheltuieli

Procent de economii

Cantitate de

economii

[kWh] [kWh] [kWh] [kWh] [%] [kWh] [%] [kWh] 33.14 95.09 34.66 62.11 -46.64% -28.96 +34.68% +32.98 34.48 128.25 37.31 65.94 -47.71% -31.46 +48.58% +62.30 49.77 185.31 46.59 77.45 -35.74% -27.68 +58.21% +107.87 55.56 149.54 56.92 91.32 -39.16% -35.76 +38.93% +58.22 75.87 200.24 68.58 106.55 -28.79% -30.68 +46.79% +93.69 81.99 243.40 82.83 124.69 -34.25% -42.70 +48.77% +118.70

100.89 308.39 99.90 145.59 -30.70% -44.69 +52.79% +162.80

În cadrul lucrărilor de reabilitare sau de construire a unor rețele termice noi, se

recomandă utilizarea rețelelor termice de distribuție a energiei termice pe orizontală

cu echilibrare în clădiri multietajate, fiind singura soluție care poate recâștiga

încrederea consumatorilor în S.A.C.E.T. în condiții de eficiență energetică.

4.2.2. Studiu hidraulic asupra rețelei de transport și distribuție a energiei

termice de la punctul termic la o clădire multietajată

În continuare se studiază situația în care clădirea analizată este racordată la un

punct termic, echipat cu o pompă de circulație cu o înălțime de pompare de H = 20

mH2O, ce vehiculează un debit de q = 200 m3/h. Se consideră cazul în care clădirea

studiată este la capătul rețelei secundare de transport și distribuție.

În Tabelul 14 sunt comparate rezultatele calculelor efectuate în cazul rețelei

termice de distribuție a agentului termic în interiorul clădirilor, pe orizontală, respectiv

pe verticală. Ambele cazuri iau în considerare situația în care sistemul de distribuție

este prevăzut cu echipamente de echilibrare hidraulică (scenariul 2, scenariul 4).

Tabelul 14. Consumul anual de energie de pompare în punctul termic

Număr de

etaje

Înălțimea de pompare minimă H

Energie orară consumată de

pompa

Consumul anual de energie de pompare

Comparație între distribuția pe verticală și

distribuția pe orizontală echilibrată

(Col.5-col6/Col.6)

Distribuție pe verticală

(Col.1)

Distribuție pe

orizontală (Col.2)


(Col.3)

Distribuție pe

orizontală (Col.4)


(Col.5)

Distribuție pe

orizontală (Col.6)


48

Reț

ea

echi

libra

tă

Reț

ea

echi

libra

tă

Reț

ea

echi

libra

tă

Reț

ea

echi

libra

tă

Reț

ea

echi

libra

tă

Reț

ea

echi

libra

tă

Pro

cent

de

econ

omii

Ene

rgie

ec

onom

isită

[m H2O] [m H2O] [kW] [kW] [MWh] [MWh] [%] [MWh] 4 20.000 19.195 12.816 12.300 55.363 53.135 4.02% 2.228 5 20.000 18.699 12.816 11.982 55.363 51.762 6.51% 3.601 6 20.000 18.032 12.816 11.555 55.363 49.916 9.84% 5.448 7 20.000 19.059 12.816 12.213 55.363 52.758 4.71% 2.605 8 20.000 18.638 12.816 11.943 55.363 51.593 6.81% 3.770 9 20.000 18.435 12.816 11.813 55.363 51.031 7.83% 4.332

10 20.000 18.033 12.816 11.555 55.363 49.918 9.83% 5.445

Se poate observa îmbunătățirea eficienței energetice în rețele termice de

transport și distribuție echilibrate prin adoptarea soluției de distribuție a energiei

termice pe orizontală. Din Tabelul 14 se poate observa că se obține o economie a

costurilor cu energia de pompare între 4% și 10%, funcție de înălțimea clădirilor, în

cazul în care se utilizează distribuția pe orizontală în locul distribuției pe verticală.

4.3. Studii numerice privind echilibrarea hidraulică pe fiecare apartament

Sistemele de alimentare centralizată de energie termică care utilizează corpuri

de încălzire dotate cu robinete cu cap termostatat generează condiții dinamice de

funcționare în sistemul de distribuție al agentului termic. În acest caz, apar diferențe

între condițiile de funcționare real și situația luată în considerare la proiectare, când s-

a presupus că debitele sunt constante. Diferențele conduc la insatisfacția

consumatorilor; de regulă consumatorii situați mai aproape de sursa de încălzire vor

fi supraîncălziți, în timp ce consumatorii situați pe capătul rețelei de distribuție a

agentului termic se vor plânge de efectele deficitului de căldură (109).

4.3.1. Efectele echilibrării hidraulice pe apartament, în regim nominal.

Studii de caz

Studiul următor se bazează pe simularea funcționării unei rețele termice de

distribuție în condiții de funcționare atât statică, cât și dinamică. De asemenea, studiul

analizează și influența pierderilor de presiune din sistem, avându-se în vedere faptul

că lipsa disponibilului de presiune la unii consumatori trebuie acoperită prin creșterea


49

debitului la electropompa de circulație, scopul fiind de a determina posibilele economii

din reducerea consumului de energie de pompare.

În Figura 23 este prezentat schema utilizată pentru analiză. Modelul a fost creat

cu ajutorul programului HECOS (107).

Figura 23. Schema utilizată pentru simularea funcționării instalației de încălzire

Studiul a luat în considerare trei scenarii de funcționare pentru schema

prezentată.

Scenariul A. Au fost simulate condițiile de funcționare ale rețelei termice fără

echilibrare hidraulică.

Scenariul B. Au fost simulate condițiile de funcționare ale rețelei termice

echilibrate cu robinete de echilibrare, setate la valorile debitelor nominale.


50

Scenariul C. Au fost simulate condițiile de funcționare ale rețelei termice

echilibrate cu robinete de echilibrare și regulatoarele de presiune diferențială.

Stabilirea soluțiilor de optimizare a sistemelor de distribuție a căldurii este

strâns legată de confortului termic la consumator. Deficitul sau surplusul de căldură

reprezintă surse de nemulțumire a consumatorilor. Analiza trebuie să aibă în vedere

și regimul de funcționare a pompelor, pentru a înțelege care este consumul de energie

de pompare și a stabili valoarea presiunii minime din sistemul de distribuție.

Din simulare rezultă că pentru a putea atinge necesarul de debit la cel mai

dezavantajat consumator, presiunea minimă în rețea trebuie să fie 14.0 m H2O. În

scenariul A, se constată că este posibil ca unele debite să crească foarte mult atingând

și valoarea de 330%, comparativ cu debitul nominal (100%).

În scenariul B, se consideră că robinetele de echilibrate a debitului sunt reglate

la valoarea debitului nominal, însă regulatoarele de presiune diferențială de pe fiecare

branșament sunt dezactivate.

Din analiza rezultatelor obținute pentru scenariul B, se poate observă că

echilibrarea hidraulică trebuie realizată pe fiecare coloană în parte. Pentru coloane

diferite, debitele pot fi diferite cu valori care reprezintă și 164% din debitul nominal

(100%). Datorită noii distribuții a energiei termice, în scenariul B, presiunea minimă

necesară în sistem este de 12.2 m H2O. Acest lucru reprezintă o scădere cu 13% a

pierderii de presiune din sistem, comparativ cu pierderea de presiune care s-ar obține

pe aceeași rețea neechilibrată.

Cele mai bune rezultate s-au obținut în scenariul C, când echilibrarea se

bazează atât pe robinete de echilibrare, cât și pe regulatoarele de presiune

diferențială. Aceasta este așa numită situație de echilibrare hidraulică completă. În

acest caz, debitele asigurate în apartamente sunt la valoare nominală. Mai mult,

pierderile totale de presiune în rețea sunt de 10.5 m H2O, valoare care reprezintă o

scădere cu 25% a energiei de pompare față de scenariul A, în care rețeaua termică

nu era echilibrată (111).

4.3.2. Efectele echilibrării hidraulice pe apartamente în cazul funcționării

în afara regimului nominal. Studii de caz

Analizele prezentate anterior utilizează parametrii nominali de funcționare,

fiecare apartament având o sarcină termică nominală constantă, corespunzătoare


51

temperaturii de calcul exterioare. Trebuie precizat că pentru zona climatică în care se

află sistemul centralizat de termoficare studiat, temperatura de calcul exterioară este

C

et = - 18oC (54). În realitate, necesarul de căldură variază în funcție de temperatura

exterioară și poziția robinetelor termostatate din apartamente, variațiile de debit făcând

imposibilă realizarea unei reechilibrări hidraulice, bazată numai pe robinete de

echilibrare.

Din punct de vedere practic, interesează care sunt avantajele echilibrării

hidraulice, în condițiile unor variații mari de debite în sistem. În continuare, sunt

analizate efectele echilibrării hidraulice complete, cu robinete de echilibrare și

regulatoare de presiune diferențială, atunci când robinetele de echilibrare sunt setate

la valoarea debitului nominal al fiecărui apartament și necesarul de căldură variază.

Studiile de caz au în vedere trei situații:

Situația 1. Necesarul de căldură a clădirii este 75% din valoarea sarcinii termice

nominale, situație corespunzătoare unei temperaturi exterioare text= -10.50C.


nominale, situație corespunzătoare unei temperaturi exterioare text= -30C.


nominale, situație corespunzătoare unei temperaturi exterioare text= 7.50C.

Rezultatele sunt prezentate în continuare.

Situația 1. Necesarul de căldură a clădirii în care se află apartamentele (117.70

kW) corespunde unei temperaturi exterioare text= -10.50C, reprezentând 75% din

sarcina termică nominală (156.94 kW).

Tabelul 15. Situația 1. Debite în apartamente când necesarul de căldură în clădire reprezintă 75% din valoarea sarcinii nominale. Scenariul A. Scenariul C

Ap

arta

men

t

Debit nominal

Situația 1

Debit modificat

Scenariul C1. Debit real /

debit variabil

Scenariul A1. Debit real /

debit variabil

[m3/h] [m3/h] [%] [%] Ap. 1-1 0.40 0.40 102% 211% Ap. 1-2 0.60 0.55 108% 191% Ap. 1-3 0.80 0.35 125% 170% Ap. 1-4 1.00 0.80 104% 145% Ap. 2-1 0.05 0.05 102% 146%


52

Ap. 2-2 0.10 0.10 102% 180% Ap. 2-3 0.15 0.10 120% 200% Ap. 2-4 0.20 0.20 102% 314% Ap. 3-1 0.15 0.15 100% 264% Ap. 3-2 0.25 0.20 104% 139% Ap. 3-3 0.15 0.15 101% 260% Ap. 3-4 0.25 0.05 103% 146% Ap. 4-1 1.00 0.75 103% 100% Ap. 4-2 0.80 0.80 102% 105% Ap. 4-3 0.60 0.10 134% 130% Ap. 4-4 0.40 0.40 102% 139%

Pierdere totală de presiune [m H2O] 10.5 10.5

Situația 2. Necesarul de căldură a clădirii în care se află apartamentele (78.48

kW) corespunde unei temperaturi exterioare text= - 30C , reprezentând 50% din

sarcina termică nominală.


Ap

arta

men

t

Debit nominal

Situația 2

Debit modificat


debit variabil


debit variabil

[m3/h] [m3/h] [%] [%] Ap. 1-1 0.40 0.20 166% 279% Ap. 1-2 0.60 0.55 111% 196% Ap. 1-3 0.80 0.35 128% 175% Ap. 1-4 1.00 0.20 109% 157% Ap. 2-1 0.05 0.05 110% 371% Ap. 2-2 0.10 0.05 159% 271% Ap. 2-3 0.15 0.10 132% 219% Ap. 2-4 0.20 0.05 117% 198% Ap. 3-1 0.15 0.15 100% 267% Ap. 3-2 0.25 0.05 112% 149% Ap. 3-3 0.15 0.15 102% 263% Ap. 3-4 0.25 0.05 104% 148% Ap. 4-1 1.00 0.50 105% 100% Ap. 4-2 0.80 0.75 104% 105% Ap. 4-3 0.60 0.10 136% 129% Ap. 4-4 0.40 0.15 105% 155%

Pierdere totală de presiune [m H2O] 10.5 8


53

Situația 3. Necesarul de căldură a clădirii (39.80 kW) în care se află

apartamentele este cea corespunzătoare unei temperaturi exterioare text = 4.5oC ,

reprezentând 25% din sarcina termică nominală.


Ap

arta

men

t

Debit nominal

Situația 3

Debit modificat


debit variabil


debit variabil

[m3/h] [m3/h] [%] [%] Ap. 1-1 0.40 0.20 168% 282% Ap. 1-2 0.60 0.05 169% 226% Ap. 1-3 0.80 0.10 138% 184% Ap. 1-4 1.00 0.20 112% 160% Ap. 2-1 0.05 0.05 110% 345% Ap. 2-2 0.10 0.05 159% 252% Ap. 2-3 0.15 0.10 132% 204% Ap. 2-4 0.20 0.05 117% 184% Ap. 3-1 0.15 0.15 100% 252% Ap. 3-2 0.25 0.05 112% 141% Ap. 3-3 0.15 0.15 102% 249% Ap. 3-4 0.25 0.05 104% 140% Ap. 4-1 1.00 0.10 107% 100% Ap. 4-2 0.80 0.25 118% 111% Ap. 4-3 0.60 0.05 138% 129% Ap. 4-4 0.40 0.15 106% 155%

Pierdere totală de presiune [m H2O] 10.5 6

Echilibrarea hidraulică este o necesitate în zilele noastre, datorită condițiilor

dinamice de funcționare generate de posibilitățile de reglare puse la dispoziția

consumatorilor. Obținerea confortului termic dorit de consumator nu poate fi dobândit

decât prin realizarea unei echilibrări hidraulice adaptabile la condițiile dinamice de

funcționare (111).

4.3.3. Concluzii privind modernizarea rețelelor termice de distribuție din

interiorul clădirilor


54

În acest capitol s-a demonstrat că unele soluții de modernizare a rețelelor

termice de distribuție a energiei termice în apartamentele situate în clădiri rezidențiale,

soluții aplicate în mod curent în România, nu sunt întotdeauna cele mai adecvate.

Din această categorie face parte echilibrarea hidraulică cu robinete de

echilibrare plasate pe coloanele de distribuție a energiei termice în apartamente, pe

verticală. Diseminarea rezultatelor privind analiza comportării rețelelor interioare de

distribuție a agentului termic pe verticală versus rețelele de distribuție a agentului

termic pe orizontală este prezentată în lucrarea Horizontal versus Vertical Heat

Distribution in Multi-Storey Buildings (108).

În continuarea capitolului, sunt analizate soluții moderne de echilibrare pe

fiecare apartament, aplicabile instalațiilor interioare cu distribuție a agentului termic pe

orizontală. Se studiază funcționarea în regim nominal și la sarcini parțiale, rezultatele

evidențiind cauzele disconfortului termic generat în cazul neechilibrării adecvate.

Rezultatele sunt prezentate și în lucrarea cu titlul Adapting the Existing District Heating

Systems to Dynamic Operating Conditions (111).

În concluzie, implementarea parțială a echilibrării hidraulice în clădiri

multietajate nu permite atingerea obiectivelor de eficiență energetică, fiind necesar să

se efectueze echilibrare totală.

Chiar și implementarea unei echilibrări hidraulice nu duce la rezultate perfecte

existând studii care indică erori ale echilibrării hidraulice (114) generate și de

funcționarea într-un sistem complex, alcătuit și din alte echipamente (115). Există

studii semnificative privind îmbunătățirea echilibrării hidraulice a unei rețele prin

utilizarea de soluții moderne bazate pe ultimele tehnologii dezvoltate (116), (117) sau

pe noi tipuri de echipamente (118), (119). De altfel, producătorii propun noi tipuri de

echipamente de echilibrare hidraulică, cum ar fi vanele combinate de echilibrare și

menținere a presiunii diferențiale (120), și sunt necesare studii care să justifice

achiziționarea și implementarea lor în rețelele retehnologizate din Europa de Est.


55

CAPITOLUL 5. STUDII EXPERIMENTALE DEMONSTRATIVE PRIVIND

AVANTAJELE UTILIZĂRII ENERGIEI TERMICE FURNIZATE DE S.A.C.E.T.

VERSUS UTILIZAREA SURSELOR DE CĂLDURĂ INDIVIDUALE

Sistemele de alimentare centralizată cu energie termică din România au fost

proiectate în anii 60-80, conform ideii că distribuția se poate efectua în regim paușal,

concept neacceptat de către consumatorii din zilele noastre.

Soluțiile de modernizare trebuie să aibă în vedere atât aplicarea unor soluții

tehnice eficiente în producerea și distribuția energiei termice, cât și factori psihologici

care să permită recâștigarea încrederii consumatorilor, dat fiind că nici o afacere nu

este posibilă fără o piață de desfacere.

Se prezintă două soluții tehnice. Una din soluțiile tehnice propuse este

aplicabilă în cazul apartamentelor racordate la sistemul centralizat cu distribuția

clasică pe verticală. Cea de a doua soluție este aplicabilă la apartamentele care au

distribuție pe orizontală a energiei termice, fiind alimentate dintr-o centrală individuală

pe gaz.

5.1. Soluție tehnică de implementare a soluției propuse într-un apartament

alimentat inițial dintr-o centrală termică individuală pe gaz

În Figura 83 și Figura 84 se prezintă schematic instalația de distribuție a

energiei termice într-un apartament cu centrală termică, înainte și după rebranșarea

consumatorului la sistemul centralizat, utilizând soluția propusă. Așa cum se poate

observa, la apartamentele cu sursă individuală de producere a energiei termice,

instalația de distribuție pe orizontală există în apartament, experimentul necesitând

executarea distribuției verticale comune pe casa scării și racordarea acesteia la

instalația existentă în apartament. Racordarea la instalația existentă, se realizează de

regulă sub centrala termică existentă, creându-se astfel posibilitatea de utilizare a

două surse de căldură funcție de preferințele consumatorului.

Alimentarea cu energie termică din S.A.C.E.T. se realizează prin închiderea

robinetelor de secționare montate sub centrala termică individuală. Atunci când se

dorește utilizarea centralei termice se poate închide racordul către sistemul centralizat.


56

Figura 24. Soluție de distribuție a energiei termice, propusă pentru un apartament racordat inițial la o sursă de căldură individuală (centrală pe gaz)

5.2. Soluție tehnică de implementare a soluției propuse într-un apartament

racordat la S.A.C.E.T printr-un sistem clasic cu distribuție pe verticală

În Figura 85 se prezintă schemă de distribuție a căldurii într-un apartament

racordat la sistemul centralizat de încălzire prin conducte verticale (coloane). În Figura

86 se prezintă modificările necesare în acest tip de apartament pentru implementarea

soluției propuse.

În apartamentele racordate la S.A.C.E.T., conductele de distribuție sunt pe

verticală, trecând dintr-un apartament în altul, așa cum se poate observa în Figura 86.

Pentru implementarea soluției de contorizare individuală este necesar să se

demonteze coloanele verticale din apartament și să se realizeze o nouă instalație, cu

distribuție în plan orizontal. Noua instalație interioară trebuie conectată la conductele

verticale de pe casa scării pentru a obține soluția tehnică propusă în acest caz.


57

Figura 25. Soluție de distribuție a energiei termice, propusă pentru un apartament racordat inițial la S.A.C.E.T printr-un sistem cu distribuție pe verticală

În plus, schema de funcționare a instalației termice cu contorizare individuală

presupune și montarea unui electroventil controlat prin intermediul unui termostat de

ambient. Acest lucru crește încrederea consumatorului în utilizarea de instalații

termice alimentate din S.A.C.E.T și crearea posibilității de control a temperaturii dorite

în fiecare încăpere, utilizând robinetele termostatate de pe corpurile de încălzire.

5.3. Studii experimentale asupra consumului de energie termică în

apartamentele având implementate soluțiile tehnice propuse

Analiza tehnică prezentată în continuare, s-a desfășurat sub forma unui proiect

pilot implementat pe o scară de bloc cu 20 de apartamente. Anterior implementării

soluției propuse, 9 apartamente erau racordate la S.A.C.E.T., iar 11 apartamente

aveau sursă individuală de încălzire bazate pe centrale termice pe gaz.

În cadrul proiectului pilot, consumatorilor cu sursă individuală de încălzire li s-a

oferit posibilitatea de comutare la noua soluție tehnică numai atunci când doresc, fără

a fi obligați să o facă la punerea în funcțiune a noii instalații.


58

Monitorizarea consumurilor de energie termică și gaz s-a realizat pe perioada

decembrie 2015 - martie 2016, la toți cei 20 de consumatori, în scopul de a urmări

comportamentul acestora și de a urmări cheltuielile efectuate pentru energie termică

la fiecare.

În tabelul de mai jos sunt prezentate costurile înregistrate pe perioada analizată

la fiecare din cele 20 de apartamente, studiate.

Tabelul 18. Costuri lunare individuale (inclusiv TVA) a consumului de energie termică pentru apartamentele situate pe scara care a făcut obiectul proiectului pilot

Ap.

Sursa

inițială

Decembrie 2015 Ianuarie 2016 Februarie 2016 Martie 2016 Dec. 2015 - Mar. 2016

Cost SACET

Cost CT

Cost SACET

Cost CT

Cost SACET

Cost CT

Cost SACET

Cost CT

Cost SACET

Cost CT

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

[lei, cu TVA]

01 CT -

146.23

-

125.91

-

83.03

-

63.79

-

418.96

02 CT -

213.97

0.66

241.06

-

129.46

-

149.45

0.66

733.93

03 SACET

167.04

-

206.73

-

182.39

-

107.80

-

663.95

-

04 SACET

248.80

-

294.51

-

271.65

-

247.84

-

1,062.79

-

05 SACET

164.32

-

189.67

-

191.65

-

62.97

-

608.61

-

06 CT -

46.32

183.12

-

302.79

-

62.79

-

548.69

46.32

07 CT -

169.94

-

200.42

-

118.88

-

102.45

-

591.69

08 CT -

46.32

-

53.09

-

40.59

-

36.80

-

176.79

09 CT -

269.85

-

324.04

-

227.46

-

249.58

-

1,070.93

10 SACET

83.37

-

53.37

-

0.66

-

0.71

-

138.11

-

12 CT 79.57

41.24

144.39

-

45.87

13.41

13.65

19.95

283.48

74.60

13 SACET

117.68

-

132.99

-

92.70

-

55.89

-

399.27

-

14 SACET

119.64

-

223.72

-

196.34

-

122.49

-

662.19

-

15 CT -

259.69

122.90

130.99

187.56

-

136.63

-

447.09

390.68

16 CT -

210.58

-

224.13

-

170.61

-

164.18

-

769.50

17 CT -

303.72

1.32

429.03

-

225.48

-

238.01

1.32

1,196.24

18 SACET

16.12

-

117.35

-

139.95

-

33.47

-

306.88

-

19 SACET

19.19

-

49.40

-

19.63

-

-

-

88.22

-

20 CT 98.14

176.71

-

332.51

-

247.66

-

203.97

98.14

960.85

TOTAL

1,113.85

1,884.54

1,720.13

2,061.16

1,631.19

1,256.60

844.23

1,228.18

5,309.40

6,430.48


59

Instalația experimentală realizată într-un apartament dotat cu centrală termică

individuală cuprinde doi contori de energie termică montați sub aceasta, pe circuitele

de încălzire, respectiv apă caldă de consum. Randamentul sursei a fost calculat,

preluându-se consumurile zilnice de gaz metan de pe contorul existent și energia

obținută din arderea gazului metan, preluată prin intermediul contorilor de energie

termică.

Figura 26. Instalație experimentală de monitorizare a consumului de căldură

Din analiza datelor experimentale, rezultă că randamentul mediu al centralei

termice individuale este aprox. 72%, valoare care a fost utilizată în studiul costurilor.

În perioada desfășurării programului pilot, s-au obținut reacții încurajatoare din

partea consumatorilor; o parte din locatarii care aveau surse individuale de producere

a energiei termice, au decis, utilizarea exclusivă a sistemului centralizat de furnizare

a energiei termice, robinetul de acces către centrala termică individuală rămânând

închis, ulterior experimentelor.

În concluzie, prin implementarea unor soluții moderne în sistemele centralizate

de distribuție a energiei termice se pot obține o serie de avantaje financiare, ce pot

modifica mentalitatea consumatorilor despre utilizarea căldurii termice din S.A.C.E.T.

și pot obține acceptul lor pentru rebranșare. În plus, în argumentarea avantajelor

oferite de sistemele de termoficare nu trebuie neglijate aspectele colaterale, cum ar fi

eliminarea riscului de accidente cauzate de scurgerile de gaze și protejarea mediului

prin eliminarea gazelor arse produse de centralele termice individuale.


60

5.4. Concluzii privind studiile experimentale comparative între utilizarea

soluției cu distribuție pe orizontală versus utilizarea centralei termice

individuale

Capitolul 5 este dedicat studiilor experimentale privind beneficiile implementării

soluției de distribuție a agentului termic pe orizontală în apartamente. Sunt propuse

două soluții tehnice eficiente energetic, una adecvată apartamentelor cu distribuție pe

verticală a energiei termice și a doua soluție adecvată apartamentelor alimentate cu

energie termică produsă în centrale termice individuale cu combustibil gaz metan, care

sunt dispuse să se reconecteze la S.A.C.E.T. În plus, soluțiile propuse și implementate

într-o clădire cu 20 de apartamente oferă posibilitatea obținerii confortului termic dorit

în fiecare încăpere separat și permit supravegherea consumului prin contorizare

individuală. Rezultatele au indicat avantajele tehnice și economice care se pot obține

prin implementarea soluțiilor propuse. Cel mai important beneficiu al studiului

experimental este posibilitatea de a avea argumente solide pentru câștigarea

încrederii consumatorilor privind avantajele utilizării sistemelor de termoficare,

reducerea surselor de poluare fiind un factor important.


61

CAPITOLUL 6. CONCLUZII PRIVIND EFECTELE HIDRAULICE ȘI TERMICE

PRODUSE DE MODERNIZAREA S.A.C.E.T. ȘI DIRECȚII DE DEZVOLTARE

6.1. Contribuții generale și structura lucrării

Declinul sistemelor de termoficare din România se datorează în primul rând

gradului scăzut de satisfacție a consumatorului, care de cele mai multe ori apreciază

că beneficiază de servicii de calitate scăzută (cantitate de căldură și program de

furnizare necontrolabile), la un preț mult prea mare. Singura soluție de îmbunătățire a

imaginii S.A.C.E.T. este modificarea metodelor de proiectare, tehnologiilor de

exploatare și a concepției care stă la baza managementului. Reabilitarea este un

proces continuu și în multe rețele termice din România a fost deja implementată în

anumite porțiuni, însă retehnologizarea integrală nu a fost posibilă în cele mai multe

cazuri, din motive financiare. În aceste condiții, cercetările în domeniu urmăresc

efectuarea unei analize detaliate, capabile să ofere soluțiile tehnice aplicabile în mod

realist în situația actuală.

Măsurile de adaptare a sistemelor de termoficare din România la metodele

utilizate cu succes în Europa de Vest au creat oportunitatea de a pătrunde pe piață,

pentru numeroase companii. Din nefericire, concurența face ca fiecare ofertant să-și

promoveze produsul, fără însă a se prezenta comparații obiective și bine documentate

privind performanțele tehnico-economice reale. Abordările prezentate în această teză

ar putea fi suficient de importante pentru a modifica ideea proiectanților de a alege

soluția de modernizare cea mai populară, deoarece s-a demonstrat într-un cazul

concret, că aceasta se dovedește a fi cea mai scumpă și cea mai ineficientă.

Condițiile de finanțare în domeniul termoficării au devenit din ce în ce mai dure

în ultimii ani. În plus, sistemelor existente sunt uneori atât de depășite tehnic și fizic

încât în lipsa unor analize clare, prin intermediul cărora să se stabilească soluții

tehnice interesante, modernizarea poate să pară inutilă. Rezultatele tezei se pot

dovedi utile pentru obținerea mai rapidă de fonduri pentru reabilitare, proces care este

adeseori o cursă contra cronometru. Dacă nu se dispune de rezultate concrete, deja

recunoscute de comunitatea specialiștilor din domeniu, timpul alocat pentru a

argumenta finanțatorilor și beneficiarilor că în rețele termice există posibilitatea de a


62

atinge performanță energetică prin soluții moderne și de a recupera investițiile în

perioade rezonabile, poate conduce la întârzieri majore sau chiar pierderea

oportunităților de finanțare.

În plus, teza poate avea importanță educațională și inginerească pentru

dezvoltarea domeniului, deoarece se bazează pe analize tehnico-economice care

demonstrează și validează, atât prin simulări numerice, cât și prin experimente

efectuate în medii operaționale, eficiența unor soluții tehnice moderne.

Se spune că o imagine face cât o mie de cuvinte. În industrie, un studiu efectuat

printr-un proiect pilot face cât o mie de imagini, toate problemele tehnice și economice

fiind abordate și interpretate. Tema poate produce impact și prin prezentarea și

interpretarea unui studiu pilot. Rezultate sustenabile reprezintă cel mai bun argument

pentru stimularea investițiilor și pentru atingerea rapidă a obiectivelor specifice

modernizării rețelelor termice.

Teza urmărește trei obiective majore: identificarea de metode de creștere a

eficienței energetice la nivel de sursă de producere a căldurii prin determinarea

corectă a necesarului de căldură ; optimizarea distribuției de căldură la consumatori;

reducerea pierderilor de căldură generate de transportul și distribuția agentului termic.

Aceste obiective, au o importanță deosebită pentru promovarea programelor de

reabilitare a S.A.C.E.T.

La momentul actual, în țara noastră, în special în orașele mari, există reticență

privind promovarea sistemelor de termoficare, și doar implementarea de soluții

tehnice noi bazate pe studii documentate, poate modifica situația.

Lucrarea are un caracter inedit prin abordarea de subiecte specifice sistemelor

din Europa de Est, deoarece majoritatea articolelor științifice publicate în domeniu, fac

referire cu precădere la sistemele de termoficare din Europa de Vest, unde tematica

de cercetare este diferită, gradul de dezvoltare a S.A.C.E.T. fiind diferit. Teza

formulează contribuții teoretice, numerice și experimentale, având la bază date reale,

achiziționate din rețele termice în funcțiune din România.

Ambiția autorului este ca rezultatele obținute în cadrul acestei teze de doctorat,

să promoveze soluții performante, capabile să crească efectiv eficiența energetică și

să reducă costurile de exploatare/investiții, ținte importante în politicile energetice

naționale și internaționale.


63

6.2. Contribuții originale

Lucrarea este elaborată astfel încât rezultatele și contribuțiile originale să

răspundă la probleme cheie întâmpinate în procesul de modernizare a S.A.C.E.T. din

Europa de Est, instalații în marea lor majoritate depășite fizic și tehnologic

Ţinând cont de ordinea apariţiei acestora în lucrare, se pot evidenţia

următoarele contribuţii originale ale autorului pe parcursul tezei:

Contribuții teoretice

S-au analizat principalele provocări determinate de necesitatea modernizării

S.A.C.E.T. și direcțiile de dezvoltare propuse de politica europeană, cu definirea

barierelor care obstrucționează implementarea soluțiilor de modernizare în

Europa de Est și formularea de comentarii privind problematica specifică

rețelelor termice din România;

S-a analizat stadiul actual al cercetărilor în domeniu, o atenție deosebită fiind

acordată următoarelor abordări: optimizarea multicriterială utilizând metode

numerice; formularea de noi concepte de proiectare; simularea condițiilor de

funcționare cu ajutorul programelor de calcul specializate; implementarea de

echipamente de automatizare și control ce respectă autonomia consumatorilor;

creșterea eficienței energetice prin reducerea temperaturii agentului termic;

echilibrarea hidraulică, implementarea de tehnologii inovative în fabricarea

conductelor utilizate în rețele termice;

S-a elaborat o metodă teoretică originală de determinare a sarcinilor termice în

conformitate cu condițiile reale de funcționare, metodă care răspunde uneia

dintre cele mai mari provocări din domeniu, rezolvarea problemelor generate de

supradimensionarea rețelelor termice vechi și reproiectarea eficientă a rețelelor

noi în cadrul procesului de modernizare;

S-au analizat cinci rețele termice de transport, monitorizate pe întreaga durată a

unui sezon de încălzire, s-au trasat graficele de consum (sarcina termică orară

funcție de temperatura exterioară, curba clasată de consum a energiei termice)

și s-au formulat explicații privind rezultatele obținute pe baza măsurătorilor in

situ;

S-au evidențiat economiile de energie posibile a fi obținute ca urmare a

implementării metodei propuse în reproiectarea punctelor/modulelor termice


64

retehnologizate sau a instalațiilor termice modernizate de la consumatori și s-au

calculat sarcinile termice de proiectare recomandabile pentru o rețea termică cu

137 de consumatori;

S-au analizat patru tipuri de conducte preizolate printr-o abordare tehnico-

economică și s-au formulat de concluzii pertinente privind argumentele care

trebuie să stea la baza selectării unui anumit tip de conducte. Din studiul efectuat

rezultă că soluția optimă este utilizarea de conducte preizolate duble din oțel, în

timp ce soluția cea mai des utilizată în România, conducte simple din oțel s-a

dovedit a fi cea mai ineficientă și cea mai nerentabilă;

S-au analizat efectelor termice produse de tehnologii diferite de fabricație a

conductelor preizolate. Prin studierea comparativă bazate pe analiza tehnico-

economică și durata de viață a conductelor unei rețele termice echipată cu

conducte fabricate prin metoda discontinuă clasică, versus aceeași rețea termică

echipată cu conducte de tip ”Conti”, s-au evidențiat avantajele utilizării

tehnologiilor inovative transpuse în economisirea energiei;

Contribuții numerice

S-a studiat impactul echilibrării hidraulice în interiorul clădirilor prin analiza

eficienței energetice a unei instalații termice cu distribuție pe verticală versus o

instalație termică cu distribuție pe orizontală, utilizând simulări numerice

efectuate cu programul HECOS asupra a 28 studii de caz;

S-au analizat efectele generate de dezechilibrul hidraulic într-o rețea secundară

din interiorul unui bloc de locuințe, având 16 apartamente, utilizând simulări

numerice efectuate cu programul HECOS;

Contribuții experimentale

S-a efectuat analiza experimentală a eficienței energetice obținute prin

implementarea unei soluții noi de distribuție a energiei termice într-un bloc de

locuințe, concepută astfel încât locatarii racordați la S.A.C.E.T. să beneficieze de

avantaje similare consumatorilor care au optat pentru centrale termice

individuale: contorizarea energiei termice consumate, posibilitatea de a regla

temperatura interioară în încăperi, autonomia față de apartamentele învecinate.


65

6.3. Direcții de cercetare

Un element extrem de important pentru implementarea eficientă a unor soluții

moderne este documentarea privind problemelor specifice sistemului de termoficare

studiat și elaborarea de soluții adecvate.

Soluția de determinare a consumurilor reale de căldură pentru reproiectarea

rețelelor vechi supradimensionate, deschide calea continuării cercetărilor prin

extinderea ei în vederea aplicării la nivel de consumator individual. Consumatorul

individual se caracterizează printr-o dinamică a consumului de căldură cu variații mari,

deoarece pe lângă factorii climatici și condițiile tehnice de funcționare intervine și

factorul uman. Cercetările pot fi dezvoltate prin identificarea de tipologii

comportamentale pe categorii de consumatori și efectuarea de prognoze complexe ce

au în vedere diverși parametri. În acest scop, este necesară dezvoltarea de programe

de calcul, care să prelucreze datele obținute prin monitorizarea consumatorilor și să

elaboreze prognoze de consum, necesare producerii de energie termică de o manieră

eficientă în acord cu consumul.

O altă direcție de cercetare o reprezintă analiza eficienței energetice obținute

utilizând studii comparative între diverse echipamente și materiale. Scopul este

clarificarea avantajelor și a dezavantajelor care decurg din alegerea unui anumit

produs sau producător. Direcția este importantă, deoarece dezvoltarea de colaborări

între mediul de cercetare și industrie ar permite elaborarea de studii de fezabilitate

plauzibile.

Cea mai importantă direcție de cercetare este cea legată de dezvoltarea de

studii experimentale în mediu operațional, care să demonstreze și valideze soluțiile

propuse noi. Realizarea de proiecte pilot similare celor existente deja (122) care să

demonstreze viabilitatea unor soluții tehnice cu performanțe îmbunătățite la prețuri

atractive, urmată de diseminarea pe scară largă atât în rândul producătorilor de

echipamente utilizabile în rețele termice, a proprietarilor (companii de termoficare) sau

primării cât și în rândul utilizatorilor, cum sunt asociațiile de proprietari, consumatorii

comerciali sau industriali, poate contribui substanțial la creșterea interesului pentru

modernizarea S.A.C.E.T. și implicit atragerea de fonduri financiare care să le facă cât

mai eficiente.


67

BIBLIOGRAFIE

1. District Heating & Cooling - Strategic Research Agenda. [Interactiv]

http://www/dhcplus.eu/wp-content/uploads/2012/05/120529_DHC+SRA_final.pdf.

2. Răducanu, Cristian, Pătrașcu, Roxana. Evaluarea eficienței energetice. București :

Editura AGIR, 2006.

3. Frederiksen, Svend și Werner, Sven. District Heating and Cooling. 2013.

4. Nordic Energy Technology Perspectives 2016. 2016. 978-92-64257-66-5.

5. Ecoheat4eu: Raport ce conține recomandări pentru România. [Interactiv]

http://ecoheat4.eu/en/upload/Romania/RO%20WP6%20Recommendation%20report

_translated.pdf.

6. DIRECTIVA 2012/27/UE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI din

25 octombrie 2012 privind eficiența energetică, de modificare a Directivelor

2009/125/CE și 2010/30/UE și de abrogare a Directivelor 2004/8/CE și 2006/32/CE.

7. Jie Pengfei, Li Deying, Zhu Neng, Shen Jiao. Optimization of Regulation Methods

in District Heating Systems. Advanced Materials Research. 2012, Vol. 490-495, pg.

1475-1480.

8. Roadmap For District Energy Technology. Hofmeister, M. Copenhagen, Denmark :

DHC13, the 13th International Symposium on District Heating and Cooling, 2012.

9. Mapping Local European Heat Resources – A Spatial Approach To Identify

Favourable Synergy Regions For District Heating. U. Persson, D. Nilsson, B. Möller,

S. Werner. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International Symposium on

District Heating and Cooling, 2012.

10. Ecoheat4cities: Rising Awareness For Efficient And Renewable Heat. I. Weidlich,

H. Huther. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International Symposium on



68

11. Barriers To District Heating Development In Some European Countries. D.

Henning, O. Mårdsjö. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on District

Heating and Cooling, 2010.

12. A Method For Assessing And Comparing Strategies For The Reduction Of Co2

Emissions On A District Heating Network – Application To A Case Study In Poland. J.

Fournier, S. Mary, M. Guichard, M.Wrona. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th

International Symposium on District Heating and Cooling, 2012.

13. D. Popescu, S. Bienert, C. Schutzenhofer, R. Boazu. Impact Of Energy Efficiency

Measures On The Economic Value Of Buildings. Applied Energy. 2012, 89, pg. 454–

463.

14. Smart Cities: Challenges And Opportunities For Thermal Networks. A. Ralf-Roman

Schmidt, B. Olivier Pol, C. Jessen. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th


15. TRADITIONAL BUILDINGS SUPPLIED BY LOW-TEMPERATURE DISTRICT

HEATING. M.Brand, J.E.Thorsen ,O. Gudmundsson and S. Svendsen. Stockholm,

Sweden : The 14th International Symposium on District Heating and Cooling, 2014.

16. Small Scale District Heating Systems. Demand Side Management Effect. M. Rosa,

F. Romagnoli, D. Blumberga, G. Vigants. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th


17. Distribution Of Heat Use In Sweden. M. Borgström, S. Werner. Tallinn, Estonia :

The 12th International Symposium on District Heating and Cooling, 2010.

18. Modelling District Heating Cooperations In Stockholm – An Interdisciplinary Study

Of A Regional Energy System. D. Magnusson, D. Djuric Ilic. Tallinn, Estonia : The 12th


19. Considerations And Calculations On System Efficiencies Of Heating Systems In

Buildings Connected To District Heating. M.J. Alonso, R. Ulseth, J. Stang. Tallinn,

Estonia : The 12th International Symposium on District Heating and Cooling, 2010.


69

20. Study On The Heat Loss Reduction Method From The Secondary Pipelines In The

Apartment Complex. B.-S. Park, Y.-E. Kim, S.-H. Park, Yo.-H. Im, Hy.-J. Kim, D.-H.

Chung, M. Chung. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on District


21. Analysis On Flat Station Concept. Preparing DHW Decentralised In Flats. Thorsen,

J.E. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on District Heating and

Cooling, 2010.

22. Direct Heat Exchanger Unit Used For Domestic Hot Water Supply In A Single-

Family House Supplied By Low Energy District Heating. M. Brand, Ja.E. Thorsen, S.

Svendsen, C.H. Christiansen. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on


23. Assessment Of Heat Loss Reduction In Two Pipeline District Heating System With

Individual Household Substation. B.-S. Park, Y.-E. Kim, I.-H. Jung, J. Y. Lee, Y.-H. Im.

Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International Symposium on District


24. Wojdyga, K. An Influence Of Weather Conditions On Heat Demand In District

Heating Systems. Energy and Buildings. 2008, 40, pg. 2009–2014.

25. S.-I. Gustafsson, M. Rönnqvist. Optimal Heating Of Large Block Of Flats. Energy

and Buildings. 2008, 40, pg. 1699–1708.

26. P. Jie, Z. Tian, S. Yuan, N. Zhu. Modeling The Dynamic Characteristics Of A

District Heating Network. Energy. 2012, 39(1), pg. 126–134.

27. Damages Of The Tallinn District Heating Networks And Indicative Parameters For

An Estimation Of The Networks General Condition. A. Hlebnikov, A. Volkova, O.

Džuba, A. Poobus, Ü. Kask. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on


28. H.V. Larsen, H. Palsson, Benny Bohm, H.F. Ravn. Aggregated Dynamic

Simulation Model Of District Heating Networks. Energy Conversion and Management.

2002, 43, pg. 995–1019.


70

29. M. Gamberi, R. Manzini, A. Regattieri. Simulink Simulator For Building Hydronic

Heating Systems Using The Newton–Raphson Algorithm. Energy and Buildings. 2009,

41, pg. 848–855.

30. L. Peeters, J. Van der Veken, H. Hens, L. Helsen, W. D’haeseleer. Control Of

Heating Systems In Residential Buildings: Current Practice. Energy and Buildings.

2008, 40, pg. 1446-1455.

31. Results And Experiences From A 2-Year Study With Measurements On A New

Low-Temperature District Heating System For Low-Energy Buildings. C.H.

Christiansen, A.D. Rosa, M. Brand, P.K. Olsen, J.E. Thorsen. Copenhagen, Denmark :

DHC13, the 13th International Symposium on District Heating and Cooling, 2012.

32. The Effects Of Lowering The Network Temperatures In Existing Networks. O.

Gudmundsson, A. Nielsen, J. Iversen. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th


33. Design Of Low Temperature District Heating Network With Supply Water

Recirculation. H. Li, A.D. Rosa, S. Svendsen. Tallinn, Estonia : The 12th International

Symposium on District Heating and Cooling, 2010.

34. Adaptive Control Of Radiator Systems For A Lowest Possible Return Temperature.

P. Lauenburg, J. Wollerstrand. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on


35. Improved Temperature Performance Of Radiator Heating System Connected To

District Heating By Using Add-On-Fan Blowers. P.-O. Johansson, J. Wollerstrand.

Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on District Heating and Cooling,

2010.

36. Towards Smarter District Heating And Cooling Networks . Lécollier, M.

Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International Symposium on District


37. Integrated Models To Evaluate District Heating Networks. C. Marguerite, B.

Bourges, B. Lacarrière. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International



71

38. L. Liu, L. Fu, Y. Jiang. A New “Wireless On-Off Control” Technique For Adjusting

And Metering Household Heat In District Heating System. Applied Thermal Engin.

2012, 36, pg. 202–209.

39. Wintermute, T. For A More Efficient Heating System, Consider Non-Electric

Thermostatic Valves. Air Conditioning, Heating & Refrigeration News. 1998, 204, pg.

25–26.

40. Balancing Variable Flow Hydronic Systems. S.T. Taylor, J. Stein. 44, s.l. :

ASHRAE Journal, 2002, p. 17.

41. B. Xu, L. Fu, H. Di. Dynamic Simulation Of Space Heating Systems With Radiators

Controlled By TRVs In Buildings. Energy and Buildings. 2008, 40, pg. 1755–1764.

42. B. Xu, A. Huang, L. Fu, H. Di. Simulation And Analysis On Control Effectiveness

Of TRVs In District Heating Systems. Energy and Buildings. 2011, 43, pg. 1169–1174.

43. J. Gustafsson, J. Delsing, J. van Deventer. Experimental Evaluation Of Radiator

Control Based On Primary Supply Temperature For District Heating Substations.

Applied Energy. 2011, 88, pg. 4945–4951.

44. Reduction Of Heat Loss In The District Heating Network By The Replacement Of

Pipe Insulation Using Prefabricated Polyurethane Foam Shells. V. Mashatin, A.

Volkova, A. Hlebnikov. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International


45. How To Minimize The Total Lifecycle Costs In A DH System. I.Bekmanis,

T.Lorenzen. Copenhagen, Denmark : DHC13, the 13th International Symposium on


46. Comparison Of Competitive (Semi) Flexible Piping Systems By Means Of Heat

Loss Measurement. I.M. Smits, J. Korsman, J.T. van Wijnkoop, E.J.H.M. van der Ven.


2010.


72

47. Verification Of Heat Loss Measurements. J.T. van Wijnkoop, E. van der Ven.


2010.

48. New Economical Connection Solution For Flexible Piping Systems. C. Engel, G.-

J. Baars. Tallinn, Estonia : The 12th International Symposium on District Heating and

Cooling, 2010.

49. ESSENTIAL IMPROVEMENTS IN FUTURE DISTRICT HEATING SYSTEMS. H.

Averfalk, S. Werner. Seoul, Republic of Korea (South Korea) : The 15th International


50. Danfoss. District heating application handbook. http://district-heating.danfoss.com.

[Interactiv] http://district-heating.danfoss.com/applications/application-guide/#/.

51. Lanbin Liu, Aijuan Zou, Yufei Ma. A Method of Load Prediction in District-heating

System based on Data Mining. Advanced Materials Research. 2014, Vol. 918, pg.

154-159.

52. Patrascu, Roxana, Raducanu, Cristian, Dumitrescu, Ion Sotir. Utilizarea energiei.

Partea I. Bucuresti : Facultatea de Energetica. Universitatea Politehnica din Bucuresti,

2004. p. 52.

53. Athanasovici, Victor și Dumitrescu, I.S. Heat supply. Cogeneration. s.l. : Editura

Bucuresti, 2010. pg. 26 - 28.

54. SR 1907-1:2014 - Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de calcul. Metodă

de calcul.

55. SR 1907-2:2014 - Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de calcul.

Temperaturi interioare convenţionale de calcul.

56. SR 4839:2014 - Instalaţii de încălzire. Numărul anual de grade-zile.

57. ș.a., M. Ilina. Manualul de instalatii - Instalatii de incalzire. Bucuresti, Romania :

Asociatia Inginerilor de Instalatii din Romania, 2002.


73

58. THE NEW ASHRAE DISTRICT HEATING AND DISTRICT COOLING GUIDES.

G. Phetteplace, PHD, PE, S. Tredinnick, P.E., CEM. Stockholm, Sweden : The 14th


59. Development Trends of Combined Heat and Power Production. Volkova, E.A.,

Makarova, A.S. și Khorshev, A.A. Russia : The Joint Symposium within APEC Project

”Energy Links between Russia and East Asia: Development Strategies for the XXI

Century”, August 30 - September 2, 2010.

60. Ensuring effectiveness of information to infuence household bev=haviour.

Desmedt, J., Vekemans, G. și Maes, D. 2009, Journal of Cleaner Production, pg. 455

- 462.

61. Fenghua Ge, Qiusheng Yu, Zicheng Hu. Energy consumption analysis of variable

flow pump under different pipe network. Advanced Materials Research. 2011, Vol.

156-157, pg. 1232-1237.

62. Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Untaroiu Alexandrina. Method for

Redesign of District Heating Networks within Transition from the 2nd to the 3rd

Generation. Applied Mechanics and Materials. 2014, Vol. 657, pg. 689-693.

63. Xianliang Yang, Juanjuan Chen, Guohua Shi. The Energy-saving Analysis of

District Heating System. Applied Mechanics and Materials. 2012, Vol. 193-194, pg.

152-156.

64. A Numerical Model for Determining Hourly Heating and DHW Loads in District

Heating Systems. Y. Riachi, N. Rangod, B. Guillemot. Stockholm, Sweden : The 14th


65. MEASURED LOAD PROFILES FOR DOMESTIC HOT WATER IN BUILDINGS

WITH HEAT SUPPLY FROM DISTRICT HEATING. Rolf Ulseth, Maria Justo Alonso,

Linda Pedersen Haugerud. Stockholm, Sweden : The 14th International Symposium

on District Heating and Cooling, 2014.

66. Heating Project Load and Energy Calculation. [Interactiv]

http://www.retscreen.net/ang/heating_project_load_and_energy_calculation.php.


74

67. Dotzauer, Erik. Simple model for prediction of loads in district-heating systems.

Applied Energy. 2002, 73, pg. 277-284.

68. OPERATIONAL DEMAND FORECASTING IN DISTRICT HEATING SYSTEMS

USING ENSEMBLES OF ONLINE MACHINE LEARNING ALGORITHMS. C.

Johansson, M. Bergkvist, O. De Somer, D. Geysen, N. Lavesson, D. Vanhoudt. Seoul,

Republic of Korea (South Korea) : The 15th International Symposium on District


69. An Online Machine Learning Algorithm for Heat Load Forecasting in District

Heating Systems. Spyridon Provatas, Niklas Lavesson, Christian Johansson.

Stockholm, Sweden : The 14th International Symposium on District Heating and

Cooling, 2014.

70. SR EN 253+A1:2013 - Conducte pentru încălzire districtuală. Sisteme de conducte

preizolate pentru reţele subterane de apă caldă. Ansamblu de conducte de oţel,

izolaţie termică de poliuretan şi manta exterioară de polietilenă.

71. Establishing the Optimal Solution for Retrofit of District Heating Networks. Case

Study. Lefter Razvan Corneliu, Popescu Daniela, Ioan Paul Gabriel. Iasi : International

Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering EPE2014, 2014.

72. Handling Underground Works. [Interactiv] http://www.isoplus-

pipes.com/fileadmin/data/downloads/documents/germany/manuals/chapter_9_web.p

df.

73. SR EN 10220:2003 - Seamless and welded steel tubes. Dimensions and masses

per unit length.

74. SR EN 15632:2009 - District heating pipes. Pre-insulated flexible pipe systems.

75. SR EN ISO 15875:2004 - Plastics piping systems for hot and cold water

installations. Crosslinked polyethylene (PE-X).

76. PE 203-2/88 - Instrucțiuni pentru calculul hidraulic al conductelor de apă fierbinte

din rețelele de termoficare . București : s.n., 1988.

77. Popescu, Daniela. Sisteme de conducte. Iasi : PIM, 2008. p. 86.


75

78. Double Pipe. [Interactiv] http://www.isoplus-

pipes.com/fileadmin/data/downloads/documents/germany/products/Doppelrohr-8-

Seiten_ENGLISCH_Web.pdf.

79. Flexible Pipes Systems. [Interactiv] http://www.isoplus-

pipes.com/fileadmin/data/downloads/documents/germany/products/Flexible_Rohrsys

-8-Seiten_ENGLISCH_Web.pdf.

80. Meijie Wang, Weimin Di, Yanke Wang. Determination Optimum Pipe Diameter

Method of Tree Path Heating Pipe Network. Applied Mechanics and Materials. 2012,

Vol. 238, pg. 385-389.

81. DETERMINATION OF ESSENTIAL PARAMETERS INFLUENCING SERVICE

LIFE TIME OF POLYURETHANE INSULATION IN DISTRICT HEATING PIPES.

Nazdaneh Yarahmadi, Alberto Vega, Ignacy Jakubowicz. Seoul, Republic of Korea

(South Korea) : The 15th International Symposium on District Heating and Cooling,

2016.

82. NON-DESTRUCTIVE METHODS FOR ASSESSMENT OF DISTRICT HEATING

PIPES: A PRESTUDY FOR SELECTION OF PROPER METHOD. P.Lidén, B. Adl-

Zarrabi. Seoul, Republic of Korea (South Korea) : The 15th International Symposium

on District Heating and Cooling, 2016.

83. THERMAL CONDUCTIVITY COEFFICIENT OF PUR INSULATION MATERIAL

FROM PRE-INSULATED PIPES AFTER REAL OPERATION ON DISTRICT

HEATING NETWORKS AND AFTER ARTIFICIAL AGEING PROCESS IN HEAT

CHAMBER. E.Kręcielewska, D.Menard. Stockholm, Sweden : The 14th International


84. Conti Pipe Technology. [Interactiv] http://www.isoplus-

pipes.com/fileadmin/data/downloads/documents/germany/products/Kontirohr-8-

Seiten_ENGLISCH_Web.pdf.

85. Change of thermal conductivity of polyurethane pre-insulated pipes as a function

of time. Kellner, Jurgen și Dirckx, Veerle. s.l. : Euroheat & Power Femwarme

International 6, 1999.


76

86. Thermal conductivity of polyurethane foam - Best performance. Jarfelt, Ulf și

Ramnas, Olle. s.l. : 10th Symposium on District Heating and Cooling, September 3 -

5, 2006.

87. Advanced polyurethane based systems for continuously produced pre-insulated

pipes. Kellner, Jurgen, Morton, Patrick și Zarka, Philippe. Dallas, Texas : SPI

Polyurethanes World Congress, September 17 - 20,1998.

88. Hanel, Wilhelm și Fleischer, Thomas. Test report. Test of thermal conductivity Pre-

insulated pipes, 60/125 (traditional). Foam system Elastopor H2130/37. Dresden : IMA

Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH, 2009.

89. —. Test report. Test of thermal conductivity Pre-insulated semi spray pipes, 60/125

(konti 1). Foam system Elastopor H2130/51. Dresden : IMA Materialforschung und

Anwendungstechnik GmbH, 2008.

90. Jorsal, Peter. Energy efficiency with pre-insulated pipe systems. s.l. : Logstor,

2009.

91. Isoplus Conti - Pipe Technology. [Interactiv] http://tinyurl.com/bnt7xxv.

92. SR EN 10216-2+A2:2008 - Ţevi de oţel fără sudură utilizate la presiune. Condiţii

tehnice de livrare. Partea 2: Ţevi de oţel nealiat şi aliat, cu caracteristici precizate la

temperatură ridicată.

93. Korsman, Hans, de Boer, Stefan și Smits, Ivo. IEA Implementing Agreement on

District Heating and Cooling, including the integration of CHP. Duiven , Netherlands :

Department of Mechanical and Process Engineering, Nuon N.V., 2005.

94. Logstor Calculator 2.1. [Interactiv]

http://calc.logstor.com/login.aspx?ReturnUrl=%2f.

95. Analysis of "Conti" Pre-insulated Pipes with Diffusion Barrier Versus Traditional

Pre-insulated Pipes Used in District Heating Networks. Lefter Razvan Corneliu,

Popescu Daniela. Iasi : International Conference and Exposition on Electrical and

Power Engineering (EPE 2012), 2012.


77

96. EVALUATION OF VACUUM INSULATION PANELS USED IN HYBRID

INSULATION DISTRICT HEATING PIPES. A. Berge, B. Adl-Zarrabi. Stockholm,

Sweden : The 14th International Symposium on District Heating and Cooling, 2014.

97. LONG TERM PERFORMANCE OF VACUUM INSULATION PANELS IN HYBRID

INSULATION DISTRICT HEATING PIPES. A. Berge, B. Adl-Zarrabi. Seoul, Republic

of Korea (South Korea) : The 15th International Symposium on District Heating and

Cooling, 2016.

98. Legea 121/2014 privind eficiența energetică. s.l. : Monitorul Oficial, Partea I nr.

574 din 1 august 2014, 2014.

99. Implementarea contorizarii individuale a incalzirii. [Interactiv] [Citat: 21 01 2017.]

http://www.apc-romania.ro/ro/i-consumul-de-energie-termica-contorizat-obligatoriu-

de-la-1-ianuarie-2017/MzA0LTI.html.

100. Ecoheat4eu: WP6 National and European recommendations and roadmaps.

[Interactiv] [Citat: 21 March 2013.]

http://ecoheat4.eu/en/upload/Romania/RO%20WP6%20Recommendation%20report

_translated.pdf.

101. [Interactiv] [Citat: 19 09 2012.]

http://www.elsaco.com/images/stories/d1/produse/contoare_de_caldura/ELSONIC-II-

Datasheet.pdf.

102. David Butler, Alan Abela, Chris Martin. Heat meter accuracy testing. London :

Department of Energy & Climate Change, 2015.

103. Study On The Heat Loss Reduction Method From The Secondary Pipelines In

The Apartment Complex. B.S. Park, Y.E. Kim, S.H. Park, Yo.H. Im, Hy.J. Kim, D.H.

Chung, M. Chung. Tullin, Estonia : The 12th International Symposium on District


104. [Interactiv] [Citat: 21 01 2017.] http://www.imi-hydronic.com/en/products-

solutions/balancing-and-control/balancing-valves/balancing-valves/stad/.


78

105. [Interactiv] [Citat: 21 01 2017.] http://www.imi-hydronic.com/en/products-

solutions/balancing-and-control/differential-pressure-controllers/differential-pressure-

controllers/stap-dn-15-50/.

106. Jianxiang Guo, Jinfei Sun, Jiawen Qiang. Research on dynamic balance control

mode in variable flow rate HVAC Systems. Applied Mechanics and Materials. 2011,

Vol. 71 - 78, pg. 4325 -4328.

107. HECOS Software. [Interactiv] [Citat: 21 March 2013.]

http://www.tahydronics.com/en/knowledge-tools/hydronic-tools-software/balance-

control/hecos/.

108. Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela. Horizontal versus Vertical Heat

Distribution in Multi-Storey Buildings. Applied Mechanics and Materials. 2013, Vol.

371, pg. 903-907.

109. Popescu, Ion. Echilibrarea hidraulica si termostatarea, elemente vitale in

contorizarea caldurii. [Interactiv] 2012. [Citat: 01 06 2015.]

http://www.tehnicainstalatiilor.ro/articole/nr_05/nr05_art.asp?artnr=06.

110. Balancing operation for the optimisation of hydronic networks. N. Couillaud, P.

Riederer, M. Jandon, Y. Diab. Pittsburgh, Pennsylvania, United States of America :

Proceedings of the Fifth International Conference for Enhanced Building Operations,

2005.

111. Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela. Adapting the Existing District Heating

Systems to Dynamic Operating Conditions. Applied Mechanics and Materials. 2015,

Vol. 809-810, pg. 688-693.

112. Jiawen Qiang, Jianxiang Guo, Zhongwei Sui. Study on the pressure difference

control in variable flow rate central heating systems. Applied Mechanics and Materials.

2012, Vol. 193-194, pg. 1239-1242.

113. —. Study On The Pressure Difference Control In Variable Flow Rate Central

Heating Systems. Applied Mechanics and Materials. 2012, Vol. 193-194, pg. 1239-

1242.


79

114. Zhongwei Sui, Jianxiang Guo, Guoyou Gao, Jiawen Qiang. Self-operating

differential pressure Control valve testing research based on the Multi-functional fluid

apparatus. Applied Mechanics and Materials. 2013, Vol. 263-266, pg. 615-619.

115. Lanbin Liu, Yameng Liu, Wei Huang, Chaoluomeng Bao, Yan Zhao. Hydraulic

Regime Analysis of On-off Valve Regulation. Applied Mechanics and Materials. 2014,

Vol. 522-524, pg. 1009-1014.

116. HYDRAULIC BALANCING OF DISTRICT HEATING SYSTEMS OPERATED

ACCORDING TO A PUSH PRINCIPLE. O. Gudmundsson, J.E. Thorsen, C. Thybo.

Seoul, Republic of Korea (South Korea) : The 15th International Symposium on District


117. Jianxiang Guo, Jinfei Sun, Jiawen Qiang. Research On Dynamic Balance Control

Mode In Variable Flow Rate HVAC Systems. Applied Mechanics and Materials. 2011,

Vol. 71-78, pg. 4325-4328.

118. METHOD FOR ACHIEVING HYDRAULIC BALANCE AND OPTIMIZING

INDOOR TEMPERATURE CONTROL IN CHINESE BUILDINGS’ HEATING

SYSTEMS. Lipeng Zhang, Jianjun Xia, Oddgeir Gudmundsson, Jan Eric Thorsen,

Hongwei Li, Svend Svendsen. Seoul, Republic of Korea (South Korea) : The 15th


119. AN ON-OFF CONTROL STRATEGY TO REDUCE RETURN WATER

TEMPERATURE. Yemao Li, Jianjun Xia. Seoul, Republic of Korea (South Korea) :

The 15th International Symposium on District Heating and Cooling, 2016.

120. [Interactiv] [Citat: 21 01 2017.] http://www.imi-hydronic.com/en/energy-

efficiency/ta-fusion-the-power-of-one/ta-fusion-benefits/.

121. [Interactiv] [Citat: 21 01 2017.] http://www.imi-hydronic.com/ro/products-

solutions/thermostatic-control/Apa-potabila/Robinete-termostatice-de-recirculare/TA-

Therm/.

122. PROGRESS AND RESULTS FROM THE 4DH RESEARCH CENTRE. Sven

Werner, Henrik Lund, Brian Vad Mathiesen. Stockholm, Sweden : The 14th



81

ANEXA 1. LISTA LUCRĂRILOR AUTORULUI

1. Adapting the Existing District Heating Systems to Dynamic Operating

Conditions,

Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Applied Mechanics and Materials,

Vols. 809-810, 2015, pp 688-693. www.scientific.net/AMM.809-810.688

(Google Scholar).

2. Method for Redesign of District Heating Networks within Transition from

the 2nd to the 3rd Generation,

Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Untaroiu Alexandrina, Applied

Mechanics and Materials Vol. 657 (2014) pp 689-693 (ISI).

3. Establishing the Optimal Solution for Retrofit of District Heating

Networks. Case Study,

Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Ioan Paul Gabriel, Proceedings of

the 2014 International Conference and Exposition on Electrical and Power

Engineering EPE2014, Iasi,16-18 October 2014 (SCOPUS).

4. Horizontal versus Vertical Heat Distribution in Multi-Storey Buildings,

Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Applied Mechanics and Materials

Vol. 371 (2013) pp 903-907 (ISI).

5. Analysis of "Conti" Pre-insulated Pipes with Diffusion Barrier Versus

Traditional Pre-insulated Pipes Used in District Heating Networks,

Lefter Răzvan Corneliu, Popescu Daniela, Proceedings of the 2012

International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering

(EPE 2012) Pages: 978-983 (ISI).

rectoratut teza... · contribuții teoretice privind ameliorarea metodelor de proiectare a...

Documents