CONDUCEREA AUTOMATĂ A INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Popescu Daniel, conf. univ. dr. ing., Unive

Documente similare
VIESMANN VITODENS 222-W Fişa tehnică Nr. de comandă şi preţuri: vezi lista de preţuri VITODENS 222-W Tip B2LA Cazan compact în condensaţie, pe combust

Instrucţiuni de montaj pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitotrans 222 Set schimbător de căldură pentru sistemul de acumulare a.c.m VITOTRANS

VIESMANN VITOCELL 340-M/360-M Acumulator tampon de agent termic cu preparare de apă caldă menajeră Capacitate 750 şi 950 litri Fişa tehnică Nr. de com

Instrucţiuni de montaj pentru personalul de specialitate VIESMANN Set de extensie pentru un circuit de încălzire cu vană de amestec Nr. de comandă 742

2013_Mladin_EuroConstructii.ppt

Microsoft Word - FISE TEHNICE Liceul Oravita.doc

centrale noi 2015 copia copy copy

VIESMANN VITOCELL 100-E/140-E/160-E Acumulator de agent termic Capacitate de la 200 până la 950 litri Fişa tehnică Nr. de comandă şi preţuri: vezi lis

Fişă tehnică ECL Comfort V c.a. şi 24 V c.a. Descriere şi aplicare În aplicaţiile de încălzire, ECL Comfort 110 poate fi integrat cu soluţia D

Boiler cu 2 serpentine SGW (S) B Tower Biwal, un încălzitor vertical care asigură o utilizare maximă a apei calde de consum prin conectarea lui la un

Produkt-Datenblatt

Instrucţiuni de montaj şi service pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitosolic 100 Tip SD1 Automatizare cu reglaj electronic pe baza diferenţe

ecotec pure ecotec pure Pur şi simplu Vaillant Bucuria de a face alegerea corectă

03-18-FinalA4.cdr

Microsoft Word - HMM - Instructiuni de instalare.doc

FĂRĂ *) Prof. univ. dr. ing. UTCB PELEȚI DIN LEMN: SISTEME DE ÎNCĂLZIRE EFICIENTE ȘI ECOLOGICE Ioan BĂRDESCU *) 1. Argument Utilizarea combustibililor

RVL-I PLUS POMPĂ DE CĂLDURĂ AER-APĂ 5-14 kw

ITACA KC KR KRB IST 03 C INSTRUCŢIUNI DE INSTALARE, UTILIZARE ŞI ÎNTREŢINERE RO Traducerea instrucţiunilor

Norme de montaj şi funcţionare

Ghidul utilizatorului VI.7C.K C75 *VI7CK246* *087R8401* ECL Comfort Ghidul utilizatorului ECL Comfort Ghidul ins

MANUAL DE UTILIZARE TERMOSTAT DE CAMERĂ EBERLE INSTAT PLUS 3R Cod produs: I. Instrucţiuni de utilizare Manevrarea produsului (privire de ansamb

Pompe de căldură aer-apă Un sistem de încălzire pregătit pentru viitor

Untitled-1

untitled

Instrucţiuni de montaj şi service pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitotrans 353 Tip PBM şi PBL Modul de apă rece pentru montaj pe perete Ti

Centrale termice murale cu condensare, pe gaz Logamax plus GB012 Logamax plus GB072 Logamax plus GB162 Pentru un plus de eficienţă energetică Căldura

Echipamente incalz rad si pard calda

Centrală termică murală cu condensare ideală pentru înlocuire în instalaţii cu temperatură înaltă Luna3 Avant+

job

CENTRALA TERMICĂ MURALĂ ÎN CONDENSARE Preţuri şi informaţii tehnice

008RO16231_01_Update_Logo.indd

Microsoft Word - 1_ILUMINATUL ELECTRIC_Marimi & unitati fotometrice_corectat_ulterior.doc

Catalog panosol v1.cdr

Nivel

Instrucţiuni de service pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitosol 200-T Tip SP2A Vitosol 300-T Tip SP3B Colectori cu tuburi vidate pe princip

TGA Clima Proiect Sanitare, Incalzire, Ventilare, Aer conditionat Centrale de tratare a aerului Agregate de racire a apei Ventiloconvectoare Umidifica

MANUAL DIDACTIC Familia Categorii: TOATE Modele: TOATE INSTALAŢII SOLARE Ediţia 1 datata 24 Octombrie 2002 MT2002SOL

VIESMANN VITODENS Cazan în condensaţie pe gaz Instrucţiuni de proiectare VITODENS 100-W Tip B1HC, B1KC Cazan mural în condensaţie pe gaz 6,5 până la 3

Brosura A4 Lydos+Pro1 -pagini f.cdr

OBJ_DOKU fm

FORMENTERA KC KR KRB IST 03 C INSTRUCŢIUNI DE INSTALARE, UTILIZARE ŞI ÎNTREŢINERE RO Traducerea instrucţiun

Panouri solare Buderus Soarele - noua ta sursă de energie Tehnică solară 1

RVL-I PLUS POMPĂ DE CĂLDURĂ AER-APĂ 5-14 kw

Sfaturi pentru clienti

job

Microsoft Word Inst Electrice I

RO Jurnalul Oficial al Uniunii Europene L 338/55 COMISIE DECIZIA COMISIEI din 19 noiembrie 2008 de stabilire a orientărilor detaliate pentr

untitled

ROMANIA N.29 prezzi.p65

Colector Solar Nepresurizat MANUAL DE INSTALARE, UTILIZARE ȘI ÎNTREȚINERE

MTCV

Untitled-1

SERVICIUL DE TELECOMUNICAŢII SPECIALE

HIDROFOR ATDP 370A ATDP 505A MANUAL DE UTILIZARE Ver. 1/ Rev. 0; ; Traducere a instrucţiunilor originale 1

untitled

PowerPoint Presentation

untitled

Cuprins

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași Facutatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației Referat MEMS Microsenzori de accele

Instrucţiuni de montaj şi service pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitocell 340-M/360-M Tip SVKC Tip SVSB Acumulator tampon de agent termic

Steca_TR_0301_instruction_RO

book

Microsoft Word - OG de modific a Legii 220 cu modificarile si completarile ulterioare.doc

Prog Ex iunie 2016 final.xls

Microsoft Word - Boiler BRMS.doc

Telefon: Web: / SR 609 REGULA

PowerPoint Presentation

Instrucţiuni de montaj şi service pentru personalul de specialitate VIESMANN Vitodens 200-W Tip B2HA, 45 şi 60 kw Cazan mural în condensaţie pe gaz Mo

ROMANIA N.29 prezzi.p65

AUTORITATEA NAȚIONALĂ DE REGLEMENTARE ÎN DOMENIUL ENERGIEI Departamentul pentru Eficienţă Energetică Direcţia generală eficiență energetică surse rege

ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT

Folienüberschrift BOS Standard, 27pt

02 VOLCANO 02 VOLCANO VOLCANO VR-D Destratificatorul Automatizare Parametrii Model - Potentiometru VR EC (0-10 V) Potentiometru cu termostat VR EC (0-

Laboratorul numarul 6 Reglarea turaţiei motorului asincron prin variația frecvenței de alimentare cu păstrarea raporului U/f constant Expresia turaţie

Lucrarea 13. Controlul unor procese complexe printr-o platforma de tip Arduino (continuarea lucrarii 12) 1. Obiectivul lucrarii Lucrarea isi propune s

INVESTIŢIILE REALIZATE ÎN SISTEMUL DE TERMOFICARE DIN MUNICIPIUL CLUJ-NAPOCA ÎN PERIOADA Anul 2004: 1. S-au finalizat lucrările de Moderniza

Microsoft Word - S_c63.doc

Microsoft Word - Instructiuni montaj si utilizare CRH6.doc

CABINA DUS SISTEM VITAL DOTARI : LUMINA INTERIOARA - 20 W BUTON DIGITAL ON / OFF STICLA TEMPERATA BATERIE TERMOSTATATA SELECTOR FUNCTII DUS MOBIL CU H

Catalog VRV pdf

PROIECT HOTĂRÂREA NR. din 2018 privind aprobarea documentaţiei tehnico-economice și a indicatorilor tehnicoeconomici ai investiției Construcție buncăr

EU GPP Criteria for Sanitary Tapware Renata, please add all the consequential changes from the Ecolabel comments DG ENV made]

Microsoft Word - Document1

OBJ_DOKU fm

Microsoft Word - HSM - Instructiuni de instalare.doc

IIO-508-MiniTerm-MaxiTerm-Elegance-RO_utilizare

Soluţia eficientă pentru încălzire, prepararea apei calde menajere şi răcire Altherma 3 H F

MADE IN ITALY Calitatea face diferenta. De 50 de ani. CENTRALE IN CONDENSARE MURALE + DE PARDOSEALA Centrale_V1_2019

METHODS OF AIR FLOW ANALYSIS IN THE COMBUSTION CHAMBER

ESTIMAREA EVOLUŢIEI VALORILOR TERMICE ŞI A PRECIPITAŢIILOR

Design mereu actual pentru locuinţe, cu sisteme din aluminiu pentru uşi glisante şi pliante Tehnologie Verde pentru Planeta Albastră. Energie curată,

Instalații de climatizare Lucrarea nr. 8 Lucrarea nr. 8. STUDIUL UNEI CENTRALE DE CLIMATIZARE CONSTRUCȚIE. FUNCȚIONARE. REGLAREA PARAMETRILOR CLIMATIC

Microsoft Word _Evrika_Clasa10_PI_Solutie.doc

OBJ_DOKU fm

Thermostatic sensor RAS-C2 with RA-FN radiator valve (fixed capacity)

Decizia Comisiei din 21 decembrie 2006 de stabilire a valorilor armonizate ale randamentului de referință pentru producția separată de electricitate ș

consum redus de energie şi confort plăcut

Microsoft Word - SKS 502x_M7_RO.docx

008RO14144_05_HPSU_Update_Logo.indd

NEW NEW NEW NEW NEW NEW NEW CONDENSARE VICTRIX OMNIA Centrală murală cu condensare cu preparare instantanee de apă caldă de consum

Transcriere:

CONDUCEREA AUTOMATĂ A INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Popescu Daniel, conf. univ. dr. ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Electrotehnică Ionescu Dan, as. univ. ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Electrotehnică Petcu Eduard Andrei, prep. univ. ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Catedra de Electrotehnică Abstract: This paper presents the structure and automated operation of a solar system for heating and domestic water, that uses a tank-in-tank type boiler. The situations met during automated operation of the solar system are suggestively illustrated with drawings. In the end, a solar system for pool heating and building heating and domestic water is presented, system that does not use a tank-in-tank type boiler. 1. BOILERUL TANC-ÎN-TANC - ELEMENT COMPONENT AL INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE Prin utilizarea energiei solare într-o clădire este posibil să se economisească în medie într-un an până la 60% combustibil pentru prepararea apei calde menajere şi până la 30% combustibil pentru încălzire [1,7,8]. De asemenea, necesarul de căldură pentru prepararea apei calde menajere poate fi asigurat în proporţie de 100% în perioada de vară. Pornind de la aceste avantaje ecologice, lucrarea prezintă soluţii pentru automatizarea instalaţiilor solare care să susţină încălzirea clădirilor şi prepararea apei calde menajere (a.c.m.). O schemă de principiu simplificată pentru susţinerea încălzirii clădirilor şi prepararea a.c.m. se prezintă în figura 1. Boilerul are o construcţie specială care permite: - acumularea de energie termică de la captatoarele solare şi de la un cazan; - alimentarea cu energie termică a instalaţiei de încălzire a clădirii; - alimentarea cu energie termică a unui schimbător de căldură care prepară a.c.m. Boilerul este de tipul tanc-în-tanc (fig. 2) şi este realizat constructiv diferit de boilerul solar [2,3,7,8,9,10]. Este utilizat în instalaţiile solare cu aport la încălzire şi prepararea apei calde

menajere şi este echipat cu două serpentine: una superioară (pentru încălzirea ulterioară a apei calde menajere) şi una inferioară (pentru instalaţia solară). Cazan Fig. 1. Fig. 2. Un boiler de tipul tanc-în-tanc care are, spre exemplu, volumul total de 750 litri dispune de 200 litri pentru prepararea a.c.m. şi de 550 litri pentru aport la instalaţia de încălzire. 2. INSTALAŢIE SOLARĂ CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Se prezintă structura şi funcţionarea unei instalaţii solare tipice cu susţinere pentru încălzire şi prepararea apei calde menajere într-o clădire, care utilizează un boiler de tipul tanc-în-tanc. Principalele regimuri de funcţionare automată ale instalaţiei solare sunt prezentate în paragrafe şi în figuri separate. Conducerea automată a instalaţiei se realizează cu ajutorul regulatorul solar. La intrările regulatorului solar se conectează traductoare (senzori) care măsoară temperaturile: din captatoarele solare, apei calde din partea inferioară şi mediană a boilerului solar, agentului termic din turul instalaţiei solare.

Regulatorul solar comandă elementele de execuţie ale sistemului de conducere automată conform algoritmului implementat în regulator: motorul electric al pompei de circulaţie din staţia de pompare solară şi servomotorul robinetului de reglare cu trei căi din circuitul de încălzire al clădirii. Detalii despre regulatoarele solare pot fi obţinute din [3,4,5,6,7,8,9,10]. Cazanul va porni automat, în sprijinul instalaţiei solare pentru încălzire sau preparare a.c.m., atunci când temperatura măsurată în partea superioară a boilerului va fi sub valoarea impusă. Cazanul dispune de propria sa automatizare clasică, care primeşte o singură informaţie din instalaţia solară: temperatura din partea superioară a boilerului. 2.1. ÎNCĂRCAREA BOILERULUI CU ENERGIE SOLARĂ Captatoarele solare transformă în căldură radiaţia solară şi radiaţia difuză; chiar şi într-o zi înnorată de iarnă captatorul solar poate primi între 100 şi 300 W/m 2 [1]. Radiatoare pentru încălzire Captatoare solare Regulator solar Staţie de pompare Cazan Fig. 3. Încărcarea boilerului cu energie solară (fig. 3) se realizează întotdeauna atunci când radiaţia solară este capabilă să ridice temperatura în captatoarele solare peste valoarea temperaturii apei stocate în boiler. Principiul folosit este acela că trebuie stocată oricând în boiler energia solară captată, oricât de mică ar fi cantitatea de energie şi se consumă această energie atunci când confortul din clădire o cere.

Apa din boiler este încălzită până la valoarea prescrisă a temperaturii acesteia. Pentru a acumula o cantitate cât mai mare de energie termică în boiler, este necesară menţinerea unei temperaturi ridicate în boiler; se recomandă valoarea de 60 0 C. 2.2. CONSUMAREA A.C.M. DIN REZERVA ACUMULATĂ Deoarece valoarea prescrisă a temperaturii apei din boiler poate fi şi mai mare de 60 0 C, atunci, pentru a proteja utilizatorii a.c.m. împotriva opăririi, se va monta la ieşirea a.c.m. din boiler un robinet de reglare (amestec) termostatat cu trei căi rapid (fig. 4). Temperatura a.c.m. la ieşirea din boilerul solar se reglează prin amestecare cu apă rece, preluată din reţeaua de alimentare. Robinet de amestec termostatat rapid Apă rece Fig. 4. Robinetul de amestec termostatat rapid este un regulator direct de temperatură, cu timp de răspuns mult mai mic decât cel al unui robinet de reglare cu trei căi acţionat electric, care se foloseşte în circuitele instalaţiilor de încălzire. 2.3. CONSUMAREA DE APĂ CALDĂ MENAJERĂ DUPĂ EPUIZAREA REZERVEI; CAZANUL ESTE SURSA DE ENERGIE La scăderea temperaturii a.c.m. sub valoarea impusă, cazanul porneşte automat şi încălzeşte a.c.m. prin intermediul serpentinei din partea superioară a boilerului. Incapacitatea instalaţiei solare de a prepara a.c.m. nu va fi resimţită de utilizator (fig. 5).

Fig. 5. 2.4. ÎNCĂLZIREA CLĂDIRII CU ENERGIE SOLARĂ Radiatoare pentru încălzire Captatoare solare Robinet de reglare cu trei căi Fig. 6.

Cazanul este oprit şi radiaţia solară atinge valori importante. Poate fi cazul unei zile însorite de primăvară sau de toamnă. Încălzirea clădirii pe timpul zilei va ridica temperatura interioară şi va întârzia pornirea cazanului pe timpul nopţii (fig. 6). Robinetul de reglare cu trei căi se comandă de către regulatorul solar astfel încât radiatoarele instalaţiei de încălzire din clădire primesc energie din boiler. 2.5. ÎNCĂLZIREA CLĂDIRII CU ENERGIA PRODUSĂ DE CAZAN Radiaţia solară este inexistentă (noaptea) şi încălzirea clădirii se face cu ajutorul cazanului. Asigurarea confortului termic interior se asigură cu ajutorul echipamentelor de automatizare proprii cazanului (fig. 7). Radiatoare pentru încălzire Robinet de reglare cu trei căi Fig. 7. In boiler se află acumulată o anumită cantitate de energie termică, care este păstrată pentru consumul de a.c.m., deoarece este insuficientă pentru încălzirea clădirii. Robinetul de reglare cu trei căi se comandă de către regulatorul solar astfel încât radiatoarele instalaţiei de încălzire din clădire primesc energie de la cazan. 3. INSTALAŢIE SOLARĂ PENTRU ÎNCĂLZIREA PISCINEI ŞI SUSŢINEREA ÎNCĂLZIRII CLĂDIRII ŞI A PREPARĂRII APEI CALDE MENAJERE Boilerul tanc-în-tanc este un aparat termic scump datorită construcţiei speciale şi a volumului mare. Şi boilerul solar (bivalent) este mai scump decât un boiler clasic cu serpentină. Ţinând seama

de aceste aspecte şi de numărul tot mai mare al vilelor cu piscină proprie, în continuare se prezintă o altă schemă de principiu [7,8] pentru o instalaţie solară care încălzeşte piscina şi susţine încălzirea clădirii şi prepararea apei calde menajere (fig. 8). Fig. 8. Piscina este deschisă şi se foloseşte numai în perioada verii. Încălzirea piscinei se face exclusiv cu energie solară. Câmpul (câmpurile) de captatoare solare alimentează cu energie termică boilerul bivalent care prepară a.c.m., boilerul obişnuit care este folosit pentru încălzirea clădirii şi schimbătorul de căldură folosit pentru încălzirea piscinei. Un cazan clasic este folosit pentru prepararea a.c.m. şi pentru încălzirea clădirii atunci când energia captată de la soare este insuficientă. Automatizarea acestei instalaţii este complexă, deoarece trebuie avută în vedere diversitatea cerinţelor impuse: - funcţionarea captatoarelor solare cu eficienţă maximă; - acumularea unei cantităţi cât mai mari de energie solară în cele două boilere; - stabilirea unui regim de priorităţi pentru prepararea a.c.m., încălzirea clădirii şi încălzirea piscinei; - cazanul funcţionează cu automatizare clasică proprie; - se comandă două robinete de reglare cu trei căi şi cinci pompe de circulaţie. Soluţia propusă pentru utilizarea energiei solare face posibilă economisirea în medie într-un an până la 60% combustibil pentru prepararea apei calde menajere şi până la 30% combustibil pentru încălzirea clădirii.

În perioada de vară piscina se încălzeşte fără costuri energetice, iar necesarul de căldură pentru prepararea apei calde menajere poate fi asigurat în proporţie de 100%. BIBLIOGRAFIE [1] Popescu, D., 2007, Energia solară energie nepoluantă pentru instalaţiile termice din clădiri, Lucrările sesiunii de comunicări ştiinţifice cu participare internaţională a Facultăţii de Pompieri, SIGPROT 2007, ediţia a X-a. [2] Popescu, D., Ionescu, D., Petcu, A., Dumitrache, L., Iliescu, M., 2007, Detalii constructive şi funcţionale ale instalaţiilor solare, Conferinţa tehnico-ştiinţifică cu participare internaţională Instalaţii pentru Construcţii şi economia de energie, ediţia a-xvii-a, Iaşi, 5-6 iulie, 107-114, ISBN (13)978-973-667-254-5. [3] Popescu D., Ionescu, D., Ghiauş, A., G., Iliescu, M., 2007, Aspecte specifice automatizării instalaţiilor de încălzire solare, Instalatorul, nr. 7-8, 28-31, cod CNCSIS 326, categoria C, ARTECNO Bucureşti, ISSN 1223-7418, (Publicat şi în Electricianul, nr. 7-8, 18-23, ARTECNO Bucureşti, ISSN 1223-7426). [4] Popescu, D., Ionescu, D., Ghiauş, A.-G., Petcu, A., Dumitrache, L., Iliescu, M., 2007, Conducerea automată a instalaţiilor de încălzire solare pentru prepararea apei calde menajere, A 42-a Conferinţă Naţională de Instalaţii, Volumul Instalaţii Electrice şi Automatizări, 30-36, Sinaia17-20 octombrie, ISBN 978-973-755-248-8. [5] Popescu, D., Ionescu, D., Ghiauş, G., Petcu, A., Dumitrache, L., Iliescu, M., 2007, Conducerea automată a instalaţiilor de încălzire solare cu două câmpuri de captatoare solare, International Electric & Automation Show (IEAS) 2007, 12-15 septembrie, Palatul Parlamentului, Bucureşti. [6] Popescu, D., Ionescu, D., Ghiauş, G., Petcu, A., Dumitrache, L., Iliescu, M., 2007, Conducerea automată a instalaţiilor de încălzire solare cu susţinere pentru prepararea apei calde menajere, A XIV-a Conferinţă a Facultăţii de Instalaţii, "Eficienţă, confort, conservarea energiei şi protecţia mediului. Electrotehnică, iluminat, instalaţii electrice şi automatizări", Bucureşti, 28-30 noiembrie. [7] www.junkers.ro Documentaţie tehnică Junkers, Germania, 2007. [8] www.viessmann.com Documentaţie tehnică Viessmann, Germania, 2007. [9] www.sonnenkraft.com Documentaţie tehnică Sonnenkraft, Germania, 2007. [10] www.rehau.com - Documentaţie tehnică REHAU, 2007.