UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI Facultatea de Inginerie a Instalaiilor Specializarea: Inginerie termic - Doctorat TEZ DE DOCTORAT COORDONATOR TIINIFIC: Prof. univ. dr. ing. Iordache Florin DOCTORAND: Ing. Pun C. Virgil - BUCURETI, 2011 - UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI Facultatea de Inginerie a Instalaiilor Specializarea: Inginerie termic - Doctorat ANALIZA COMPORTAMENTULUI TERMO-HIDRAULIC VARIABIL AL SISTEMELOR CENTRALIZATE DE ALIMENTARE CU CLDUR COORDONATOR TIINIFIC: Prof. univ. dr. ing. Iordache Florin DOCTORAND: Ing. Pun C. Virgil - BUCURETI, 2011 -i CUPRINS INTRODUCERE ........................................................................................................................... iv CAPITOLUL1.SISTEMELECENTRALIZATEDEALIMENTARECUCLDUR (SACET) DIN ROMNIA............................................................................................................ 1 1.1. Scurt introducere .................................................................................................................... 1 1.2. Tipurile SAC ............................................................................................................................ 2 1.3. Structura SAC .......................................................................................................................... 3 1.4. Reglajul termic practicat n instalaiile centralizate de distribuie energie termic ................. 3 CAPITOLUL2.REABILITAREATERMICACLDIRILORRACORDATELA SISTEMUL CENTRALIZAT DE ALIMENTARE CU CLDUR ....................................... 9 2.1. Scurt introducere .................................................................................................................... 9 2.2. Considerente generale privind reabilitarea cldirilor ............................................................. 10 2.3. Caracteristici termoenergetice ale anvelopei cldirilor .......................................................... 11 2.4. Caracteristici reale ale anvelopei cldirilor ............................................................................ 26 2.5. Potenialul de eficientizare al cldirilor din Romnia ............................................................ 34 2.6. Termostatarea i echilibrarea hidraulic a instalaiei interioare ............................................. 37 2.7. Concluzii pariale ................................................................................................................... 41 CAPITOLUL3.MODELAREACOMPORTAMENTULUITERMICDINAMICAL SISTEMULUICLDIRE-INSTALAIEDENCLZIRE.REGLAJULTERMIC CALITATIV CENTRALIZAT .................................................................................................. 43 3.1. Scurt introducere .................................................................................................................. 43 3.2. Stabilirea modelelor matematice ............................................................................................ 43 3.3. Validarea experimental a modelului matematic ................................................................... 50 3.4. Concluzii pariale ................................................................................................................... 52 3.5.Simulareacomportamentuluitermicdinamicalcldirii.Programulutilizatimetoda elaborat ........................................................................................................................................ 52 3.6. Reglajul termic calitativ pe circuitul secundar ....................................................................... 55 3.6.1. Cazul reglajului centralizat mixt ......................................................................................... 58 3.6.2.Fluctuaiiledeputeritermicelaconsumatoridatoritaporturilorinterneiexternede cldur ........................................................................................................................................... 61 3.7. Randamentul de reglare al instalaiilor interioare de nclzire central ................................. 63 3.7.1.Cazulcldiriinereabilitatpepartedeconstrucieinemodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 68 3.7.2.Cazulcldiriinereabilitatpepartedeconstruciedarmodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 72 3.7.3.Cazulcldiriireabilitpepartedeconstruciensnemodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 75 3.7.4.Cazulcldiriireabilitpepartedeconstrucieimodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 77 ii CAPITOLUL 4. ACHIZIIA I PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE ....... 81 4.1. Descrierea instalaiei de distribuie a agentului termic pe care s-a efectuat monitorizarea ... 81 4.1.1. Metodele de msurare i controlul procesului..................................................................... 83 4.1.2. Monitorizarea i achiziia datelor ........................................................................................ 85 4.1.3. Datele generale ale blocurilor monitorizate ........................................................................ 88 4.2.Cazulcldiriinereabilitatpepartedeconstrucieinemodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 93 4.3. Concluzii pariale ................................................................................................................... 96 4.4.Cazulcldiriinereabilitatpepartedeconstruciedarmodernizatpepartedeinstalaii interioare........................................................................................................................................ 96 4.5. Concluzii pariale ................................................................................................................. 105 4.6.Cazulcldiriireabilitepepartedeconstruciensnemodernizatpepartedeinstalaii interioare...................................................................................................................................... 106 4.7. Concluzii pariale ................................................................................................................. 118 4.8. Cazul cldirii reabilit pe parte de construcie i modernizat pe parte de instalaii interioare ..................................................................................................................................................... 119 4.9. Concluzii partiale ................................................................................................................. 126 CAPITOLUL5.MSURIISOLUIIPRIVINDEFICIENTIZAREAALIMENTRII CUCLDURADIVERSELORTIPURIDECONSUMATORIRACORDAILA SISTEMUL CENTRALIZAT DE DISTRIBUIE A AGENTULUI TERMIC ................. 127 5.1. Scurt introducere ................................................................................................................ 127 5.2. Soluiile pentru creterea eficienei energetice la nivelul sursei .......................................... 127 5.2.1. Scheme constructiv-funcionale de staii termice compacte ............................................. 129 5.2.2. Structuri de baz bilanuri termice reprezentative.......................................................... 137 5.3.Soluiipentrucretereaeficieneienergeticelanivelulinstalaieidenclzirecentraldin cldiri ........................................................................................................................................... 151 5.4. Soluii pentru creterea eficienei energetice la nivelul anvelopei cldirii........................... 153 CAPITOLUL6.CONCLUZIIGENERALE,CONTRIBUIIORIGINALE, POSIBILITIDE VALORIFICARE A REZULTATELOR OBINUTE ..................... 158 6.1. Concluzii generale ................................................................................................................ 158 6.2. Contribuii principale ........................................................................................................... 163 6.3. Posibiliti de valorificare i continuare a cercetrilor n domeniu ...................................... 164 Bibliografie ................................................................................................................................. 166 ANEXE ....................................................................................................................................... 169 iii Mulumiri Aceasttezs-aderulatncadrulcatedreideTermotehnicaFacultiide Instalaii-U.T.C.B.Bucuretiiafostcondusdectredomnulprof.univ.dr.ing. Florin IORDACHE.Dorescsaducclduroasemulumirinmoddeosebitconductoruluimeu tiinific,domnulprof.univ.dr.ing.FlorinIORDACHE,carem-asprijinitprin ndrumrile competente ale domniei salei care mi-a acordat ncredere deplin n toate deciziile pe care le-am luat privind organizarea ntregii activiti de pregtire doctoral. Deasemenea,mulumescdomnuluiprof.univ.dr.ing.DragoHERA,eful catedreideTermotehnicpentrusprijinul,nelegereaacordatipentrucontinua stimulare n definitivarea tezei. insaducmulumiridoamneiprof.univ.dr.ing.RodicaFRUNZULICpentru ajutorulisugestiilepecaremile-adatprivindanalizarezultatelorexperimentalei utilizarea acestora. Mulumesc n mod special conducerii Facultii de Instalaii dincadrul U.T.C.B. Bucureti precum i ntregului colectiv de cadre didactice i tehnicieni ai catedrei, pentru cadrul propice creat n vederea finalizrii cu succes a acestei etape de pregtire. nsfritdarnunultimulrnd,mulumescfamiliemelecarem-asusinut permanent i mi-a creat condiiile necesare pentru elaborarea acestei teze de doctorat. Autorul *** Introducere iv INTRODUCERE LucrareaesteunstudiutiinificcarearecafundamentcerineleDirectivei europeneEC/91/2002iaLegii372/2005privindperformanaenergeticacldirilor precum i a Directivei EC/76/93 din septembrie 1993 referitoare la limitarea emisiilor de CO2, creterea eficienei utilizrii energiei i protecia mediului. Aceast tez propune o cercetare orientat asupra analizei impactului reabilitrii imodernizriicldirilordinansambluriledelocuinecolectivealimentatecentralizat prinintermediulreelelorarborescentededistribuieenergietermic,nscopul mbuntirii performanelor energetice globale ale sistemelor complexe de producere i utilizareaenergieitermice.Seurmreteastfelrezolvareaconceptualaprincipalelor problemelegatedeexploatareasistemelortermice,dinpunctdevederealeficienei energetice i al performanelor tehnice ale acestora. Obiectivul materialului se nscrie astfel ntr-o aciune constnd n identificarea i aprofundareacunotineloraspurafactorilorcarelimiteazrandamentuldereglareal instalaiilor de nclzire central n contextul reabilitrii la nivel de consumatorfinal i deidentificareacilortiintificereprezentativeprincarepoatefianalizataceast problematicprecum i de a contribui la mbuntirea lor. Reducerea consumurilor energetice la consumatorii urbani datorat att creterii temperaturilorexterioarecarezultatalnclziriiglobalectiadebranrilor,este amplificatidereabilitriletermiceaprutelaoseriedecldiricolectivedelocuiti odat cu impunerea realizrii certificatelor de performan enegetic pentru cldirile noi realizate. Cucca.10aniurmaunceputsaparprimelereabilitriimodernizri efectuatencadrulinstalaiilorinterioarealeblocurilordelocuine.Nereferimla montarea decontoarede ap lagrupurile sanitarei la spltoarele de la buctrii, la montareadebateriinoilaobiectelesanitare,lamontareaderobinetetermostaticei repartitoare de costuri la corpurile de nclzire i o serie de alte msuri de acest gen. n urmaimplementriiacestormsuripeinstalaiileinterioaredincldirilecolective,s-a oferit o prghie important consumatorilor n ceea ce privete optarea pentru un consum adecvat de energie termic cu necesitile efective i totodat cu posibilitile de plat. A rezultat dup cum este cunoscut un consum de energie termic diminuat fa de situaiaanterioarimplementriireabilitriloridestuldefluctuantntimp.Pentruca aceast diminuare de solicitare energetic s se transforme efectiv ntr-un consum redus decombustibilfosilestensnecesarcasistemuldealimentarecentralizatcucldur s fie echipat i automatizat n mod corepunztor.ntezadefas-arealizatoanalizcompletafuncionriiunuisistemde alimentare centralizat cu cldur a unor blocuri de locuine, ncepnd cu punctul termic de producere a agentului secundar i finaliznd cu consumatorii de cldur. Totodat, s-a Introducere v pus accentul pe analiza problematicii principalelor efecte ale reabilitrii la nivel de instalaie interioar i a proteciei termice a cldirilor, care au implicaii asupra consumului energetic pentru nclzire i asupra gradului de confort al ocupanilor din cldire.Lucrareaipropunesprezinteinformaiiletehniceiteoreticedeutilizareale sistemelordecontrolpentruacesteobiectiveiprelucrareaievaluareaanalitica datelor achiziionate de la nivel de consumator final. Lucrareaurmreteidentificarealipsurilorexistenteactualmentenceeace privete echiparea corespunztoare a sistemelor de alimentare centralizat cu cldur i deasemeneanreglajultermiccalitativsaucantitativalconsumatorilorfinalidetipul cldirilor colective, n perspectiva ntampinrii programelor de reabilitare aflate n plina derulare.Totodatsevorfacepropuneriirecomandrinceeaceprivete eficientizareafuncionriisistemuluidealimentarecentralizatcucldurncentrele urbanenacestcontext.ncadrullucrriisevaprezentasinteticsituaiaexistentn sistemuldealimentarecentralizatcucldur,identificndu-secarenelenceeace privetecorectitudineareglajuluitermic.Totodatsevaprezentaprelucrareai evaluarea analitic a datelor achiziionate la nivel de consumator final, in diferite situaii de reabilitare. Cercetrile experimentale s-au efectuat n situ pe sistemul SACET al municipiului Bucuretiiaupresupusprelevareaunuisetdeparametritermo-hidraulicipeperioada sezoanelor reci 2007-2010. Mai concret, n cadrul cerecetrilor experimentale a fost monitorizat un ansamblu de 14 imobile de locuine, reprezentnd consumatorii finali alimentai cu energie termic pentrunclzireiapcalddeconsumdelaunpuncttermicintegralautomatizat. Monitorizarea s-a desfurat pe perioada a trei ierni succesive,reprezentnd perioadele sezonuluidenclzirepentruntregansamblulmenionat.Studiuls-aefectuatprin prelucrareabazeidedatececonineparametriiachiziionailaniveldeinstalaiede nclzire PT, reea secundar i consumatori.Aufostanalizateurmtoarelecategoriideblocurialimentatedelasistemul centralizat: -Blocuri nereabilitate att pe parte de construcie ct i pe parte de instalaii; -Blocuri nereabilitate pe parte de construcie dar reabilitate parial pe parte deinstalaii; -Blocuri reabilitate pe parte de construcie dar nereabiliate pe parte de instalaii; -Blocuri reabilitate atat pe parte de construcie ct i pe parte de instalaii. Prin analiza teoretic s-a urmrit evidenierea situaiei alimentrii centralizate cu cldurablocurilorreabilitateinereabilitate,alimentatedelaacelaisistemunic centralizat de alimentare cu cldur. Au fost vizate consecinele temperaturii unic reglate dup blocurile nereabilitate, asupra tuturor consumatorilor alimentai.Sunt detaliate astfel obiectivele tezei de doctorat: n prima parte a lucrrii punerea n eviden a structurii sistemelor de alimentare Introducere vi centralizatcuenergietermic(SACET),oprezentaregeneralactualizata sistemuluidealimentarecuclduraMunicipiuluiBucureti,schemetipde racordare a instalaiilor de nclzire; tipuri de reglare n sistemele de termoficare, aspectepracticeprivindexploatareaacestorsisteme,monitorizarei dispecerizare; aspecte structurale specifice n ce priveteansamblurile blocurilor de locuine urbane, istoric i prezent; prelevareapedurataexperimentrilor,aunuisetsuficientdeparametride funcionareaiinstalaieicentralizatedealimentarecucldurcare,analizais permitobinereaunorcaracteristicidebazalecomportamentuluiinstalaiein diferite situaii de reabilitare la nivelulconsumatorului final;stabilireaunuimodelmatematicirealizareauneiaplicaiisoftwarecares permitsimulareareglajuluitermiccalitativlaniveldeinstalaiedenclzire odat cu scderea necesarului de cldurla consumator i care s fie folosite i n alte situaii dect cele n care s-auobinut datele experimentale; punerealadispoziieattfurnizorilordeenergietermic(ingineriproiectani, serviciul exploatare a sistemului de alimentare centralizat cu energie termic din Bucureti)cticonsumatoriloraunordate,expresiianalitice,observaiii concluziicarespoatfiutileladeterminarearegimuriloroptimedereglajla nivel de furnizor, de alegere a soluiilor optime n privina alimentrii cu cldur pentruconsumatorulfinaliautilitiiieficieneiinvestiiilornceprivete reabilitarea termic a cldirilor; peansamblullucrrii,propunereaunormetodologiideevideniereievaluarea reglajuluilaniveldeinstalaiededistribuieenergietermicpentrunclzire, carearputeaaveacarezultatoreducerearisipeideenergietermicinfinal economisireaacesteia. Pentru ndeplinirea obiectivelor menionate, teza de doctorat a fost organizat pe 6 capitole, al cror coninut este redat succint n cele ceurmeaz. Capitolul1.,Sistemelecentralizatedealimentarecucldur(SACET)din Romania,estedestinatprezentriisistemelorcentralizatedealimentarecucldur, raiunilecareimpunutilizarealor;metodedereglareaclduriininstalaiile centralizate de distribuie energie termic. Capitolul 2., Reabilitarea termic a cldirilor racordate la sistemul centralizat de alimentarecucldur,cuprindeodescriereacaracteristicilortermoenergetice teoreticealecldirilor,factoriicareinflueneaztransferultermic,caracteristicireale aleanvelopeicldirilor,potenialuldeeficientizarealcldirilordinaranoastr,rolul reabilitriilanivelulinstalaiilorinterioareprinintroducereaarmturilordereglaj (robinete termostatice) i influenele acesteia. Capitolul3.,Modelareacomportamentuluitermicdinamicalsistemuluide nclzirecldire-instalaie,reglajultermiccalitativcentralizat,prezintstabilirea modeluluimatematicpentrucomportamentuldinamicalsistemuluianalizat,validarea Introducere vii experimental a modelului matematic, prezentarea programului utilizat pentru simularea comportamentuluidinamicalcldiriiimetodaelaborat;seprezintstabilirea teoreticacurbelordereglajtermiccalitativpecircuitulsecundar,reglajulcentralizat mixt (calitativ-cantitativ), influena aporturilor termice cu efect asupra puterilor termice laconsumatori,seprezintrandamentuldereglarealinstalaiilordenclzirecentral i relaiile analitice ce definesc cele patru situaii distincte de reabilitare studiate. Capitolul4.,Achiziiaiprelucrareadatelorexperimentale,descrierea instalaiei pe care s-a fcut prelevarea datelor,a principiilor de msur a parametrilor, se trateaz datele obinute experimental pentru cele patru cazuri distincte de reabilitare analizate.Capitolul5.,Msuriisoluiiprivindeficientizareaalimentriicuclduraa diverselortipurideconsumatoriracordailasistemulcentralizatdedistribuiea agentuluitermic,prezintmsurileceseimpunnprivinareglajuluilanivelul instalaiilordeproducere,transportidistribuieenergietermic,ctipentruconsumatorii finali.Capitolul 6., Concluzii generale, contribuii originale, posibiliti de valorificare arezultatelorobinute,prezintconcluziilefinaleicontribuiileprincipaleadusen cadrul acestei lucrri.Totodatteza de doctorat oferanumite deschiderin cercetarea tiinific. viii Lista de Notaii tT temperatura agentului termic la intrarea n instalaia de nclzire, (C); tR temperatura agentului termic la ieirea din instalaia de nclzire, (C); ti0 temperatura interioar de calcul, (C); te temperatura exterioar, (C); Gr debitul efectiv de agent termic, (m3/s) sau (l/h); G0 valoarea nominal a debitului de ap care circul prin instalaia de nclzire, (m3/s) sau (l/h); ot0 ecartul temperaturilor de calcul ale agentului termic la instalaia de nclzire, (C); Atml0diferenamedielogaritmicdetemperaturdecalcullainstalaiadenclzire, (C); Ate0 diferena dintre temperaturile de calcul interioar i exterioar, (C); tT0 temperatura nominal a agentului termic la intrarea n instalaia de nclzire, (oC); tR0 temperatura nominal a agentului termic la ieirea din instalaia de nclzire, (oC); ti0 temperatura interioar nominal, (C); te0 temperatura exterioar nominal, (oC); tTP0, tRP0 temperatura de intrare respectiv de ieire de calcul a agentului termic primar n instalatia de nclzire, (C); tTS0, tRS0 temperatura de ieire respectiv de intrare de calcul a agentului termic secundar n instalaia de nclzire, (C); a fluxul aporturilor interioare i exterioare, (W); k coeficientul global de transfer de cldur al corpurilor de nclzire, (W/m2.K); densitatea apei, (kg/m3); c cldura specific a apei, (J/kg.K); uitemperaturaaeruluiinterioritemperaturareprezentativpentrumasivitatea interioar, (oC); ui0 temperatura interioar nominal, (oC); ue temperatura reprezentativ pentru masivitatea exterioar, (oC); SPE suprafaa componentelor opace a anvelopei cldiri, (m2); SFE suprafaa componentelor transparente a anvelopei cldirii, (m2); SCI suprafaa corpurilor de nclzire ale instalaiei interioare (m2); RPE rezistena termic a componentelor opace a anvelopei cldiri, (m2.K/W); RFE rezistenatermic a componentelor transparente a anvelopei cldirii, (m2.K/W); kCIcoeficientulglobaldetransfertermicalcorpurilordenclzirealeinstalaiei interioare (W/m2.K); ix Va volumul interior al spaiului nclzit, (m3); VPI volumul masivitii interioare, (m3); VPE columul masivitii exterioare, (m3); a densitatea aerului, (kg/m3); PI densitatea masivitii interioare, (kg/m3); PE densitatea masivitii exterioare, (kg/m3); ca cldura specific a aerului, (J/kg.K); cPI cldura specific a masivitii interioare, (J/kg.K); cPE cldura specific a masivitii exterioare, (J/kg.K); na numrul de schimburi de aer al volumului interior (sch/h); NTU; NTUCI numrul de uniti de transfer termic al instalaiei de nclzire, (-); ( )( );exp 1; exp ;CICICI CI CICI CICINTUNTUF NTU Ec GS kNTU = = = CT constante de timp, (s). Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 1 CAPITOLUL 1 SISTEMELE CENTRALIZATE DE ALIMENTARE CU CLDUR (SACET) DIN ROMNIA 1.1. Scurt introducere Din cele mai vechi timpuri, cea mai simpl metod de nclzire a fost cea a focului liberdelemne,caretransmiteamediuluiambiantclduraprinradiaieipringazelede ardere ce se amestecau cu aerul din ncpere. Aceastametoddenclzireafostnlocuitmaitrziucuardereadecrbunide lemnnvasespeciale,nsfrgrtare.Datfiindabundenapdurilor,acestsistemde nclzire a fost destulde larg folosit vremendelungat; astfel,n 1970, Parlamentul din Londrasemainclzeacuvasecumangalincandescent.Randamentul acestuifelde nclzire era destul de ridicat, cci toata cldura produs se degaja n ncpere. O nou etap de dezvoltare a tehnicii nclzirii o constituie arderea combustibilului ntr-un fel de sobe sau cmine primitive, care serveau la prepararea hranei, lanceput cu eliminarea produselor arderii direct n ncperi, iar mai tarziu (ncepnd cu secolul XI-lea al erei noastre), cu evacuarea produselor arderii n exterior, prin burlane. Prinmbuntireacontinuaacestuisistemaaparutsistemuldenclzirecu canaledeaercald.Sistemuleraalcatuitdintr-unfocarncareerauaezateblocuride granitcesenclzeaupnalaincandescen,dupacareaerulnclzitcetreceapeste acesteblocuriseridicanmodnaturalprindiversecanalenncperiledenclzit. nclzirea prin acest sistem a pereilor i a pardoselilor, care aveau o inerie termic mare, asigurameninereauneitemperaturicorespunztoarepentruuntimpmaindelungat. Acest sistem a fot folosit pan la sfritul secolului trecut. CtresfritulsecololuialXVIII-leainceputulsecoluluialXIX-leasunt menionate primele instalaii de nclzire cu abur (n Rusia i n Germania) [8]. Primainstalaiedenclzirecentralcuapcaldcunoscut(maicomod pentrulocuine)afostaceeaaarhitectuluiBonnemain,lacastelulPecq(1777).Dup 1830aparinstalaiidenclzirecuapcaldnRusiananul1832,nAnglia1834,n America n 1877 etc. [9]. Caetapsuperioaradezvoltriitehniciiinstalaiilordenclziretrebuieprivit centralizarea aprovizinrii cu cldur i transportul ei la distan. La nceput s-a dezvoltat Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 2 transportul la distan al aburului de nalt presiune, apoi al apei supranclzite. nultimiiani,ndezvoltareatehniciinclziriiiventilrii,s-aurealizatsuccese importante,reuindaseasigurameninereanmodautomatatemperaturii,umiditiii vitezei aerului, corespunztoare condiiilor optime de igien i confort [8]. Lanoinar,primeleinstalaiidenclzirecentrals-auexecutatlaTeatrul Naional din Bucureti (cldit n anul 1856) i la Ateneul Romn din Bucureti (cldit n anul 1888), ambele funcionnd cu abur. 1.2. Tipurile SAC Tipurile SAC depind de: a.tipulconsumatorilordecldur:urbanii/sauteriari,industriali,serelegumicole i/sau floricole; b.gradul de centralizare/descentralizare a alimentarii cu cldur: -SACindividualeSIAC:osursdeclduralimenteazunsingur consumator,carepoatefireprezentatdeocldire(casa)saudeun apartamentn cadrul unei cldiri comune.n general,sistemele individuale auuncaracterrelativ,dependentdeconturulalimentatcuclduride aspecteleadministrativjuridiceprivindproprietatea.Elesecaracterizeaz prinfaptulc,dinpunctdevederejuridic,alimenteazunsingur consumator. -SACcentralizateSCAC:osursdeclduralimenteazamaimuli consumatori,caracterizaicaataredinpunctdevederejuridic.Gradulde centralizarediferdelacazlacaz:delaalimentareacuclduramai multorconsumatoriindividualisituainaceeaicldire,lagrupareamai multorcldiri,aunorzonecaracteristice(cartierencazulconsumatorilor urbani), pn la alimentarea unei localitai n cazul consumatorilor urbani sau a unei (unor) platforme industriale. -SACmixteSMAC:uniiconsumatoriausurseindividualedecldur (SIAC), iar alii sunt alimentai n sistem centralizat (SCAC), dintr-una sau mai multe surse de cldur de zona (SCZ) sau dintr-una singur centralizat(SCC). Acesta este cazul majoritii SAC urbane. c.naturaagentuluitermicutilizatpentrualimentareacucldur:SACcuapcald (cutemperaturanominalsub100C),SCACcuapfierbinte(cutemperatura nominalntre110...160C),SACcuabur(ladiferiiparametriaiaburului presiune,temperatur),SACsubformdefrig,pentruclimatizaresaunscopuri tehnologice (SAF), SAC cu aer cald/fierbinte ca agent termic pentru transportul i distribuia cldurii; d.tehnologiade producere a cldurii, utilizat n cadrul sursei/surselor de cldur: Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 3 -SACcucentraletermice(CT)SAC.CT,utilizatenumaipentru alimentarea cu cldur; -SACcucentraledecogenerare(CCG)SAC.CCG,folositepentru alimentarea simultan cu cldur i energie electric; -Sisteme de trigenerare, cu centrale de trigenerare (CTG) STG.CTG, care asigur alimentarea simultan cu cldur, frigi energie electric [1]. 1.3. Structura SAC Conform definiiei, indiferent de tipul SAC, structura de principiu este urmtoarea: - una sau mai multe surse de cldur (SC); -oreeatermicdelegturntreSCiconsumatoriidecldur(instalaiilede cldur) - RT; -ansamblulinstalaiilor,careasigurinterfaantrereeauatermiciinstalaiile consumatoare,numitepunctetermicePTsaumoduletermiceindividualeMT,n funciedepoziiaacestorafadeconsumatori.Acesteasuntnecesareatuncicandfie agentultermicutilizatnRTsau/iparametriiacestuia,diferdecelacceptatde instalaiileconsumatoare.PTsau/iMTadapteazcondiiilederegimtermicide presiuni din RT de legtur la cele impuse de instalaiile consumatoare; - n condiiile existenei PT i/sau MT, reeaua termic RT se mparte n: reeaua termic primar RTP, care face legatura ntre SC i PT(MT) i reeaua termic secundar RTS, de legtur ntre PT(MT) i instalaiile consumatorilor; - instalaiile consumatorilor IC, care asigur alimentarea propriu zis cu cldur afiecruiconsumatorindividual.nfunciededestinaiatipulconsumului,acestea sunt n general: IC pentru nclzire (nclzirea spaial); ICsubformadeapcalddeconsum(a.c.c.),nscopurimenajerei/sau sanitare; IC pentru ventilarea incintelor; IC pentru climatizarea incintelor; IC n scopuri tehnologice (industriale sau pentru producerea de bunuri deconsum) [1]. 1.4. Reglajul termic practicat n instalaiile centralizate de distribuie energie termic PrinRegulamentulpentrufurnizareaiutilizareaenergieitermicedin 20/07/1994publicatnMonitorulOficial,ParteaInr.238din26/08/1994,sestabilesc raporturile-cadrudintreproductorii,distribuitorii,consumatoriiisubconsumatoriide energietermicdinsistemeledealimentarecentralizatcuenergietermiciseprevd condiiilegeneraledefurnizareiutilizareaacesteienergiiprodusencentraleelectrice de termoficare i n centrale termice [34].Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 4 Carezultantaacestorprevederi,diagramadereglajntreCETiRADETse stabilete,deregul,nfiecaresezondenclzire,naintedepunereanfunciunea instalaiilortermicepentrunclzire,culuareanconsiderareaparametrilortehnicii meteorologici specifici.n cazul sistemelor de termoficare din ara noastr (care conin n interdependen sursa, reeaua de ap fierbinte, instalaiile de racordare i cldirile alimentate) treptele de reglare sunt marcate la nivel principial n figura 1.1. Astfel, la surs se fixeaz pe baza datelor de prognoz (temperatura exterioar te i viteza vntului v pentru un modul de timp de 6-12 ore, temperatura 1T din conducta de ducere n reeaua primar. La punctele termice se opereaz o a doua treapt de reglare prin corelarea temperaturii agentului termic 1t din instalaiile interioare cu temperatura exterioar te. nfuncionareasistemuluisestabiletedefaptocorelarentretemperatura agentuluitermicifactoriiclimatici(nspecialtemperaturaaeruluiexterior);raiunea acesteicorelri,cuprinsngraficuldereglare,estelegatdeprocesuldenclzirea cldirilor.Procesuldepreparareaapeicaldedeconsum,caurmareaschemelorde racordareaconsumatorilor,contribuieladiminuareatemperaturiiapeidereeadin conductadentoarcere(ceeaceestebeneficdinpunctdevedereenergetic),darila limitarea inferioar a temperaturii apei din conducta de ducere, la valoarea de 70 - 75C, ca urmare a cerinei de a putea obine i n perioadele de tranziie relativ calde, ap cald de consum la temperatura de 50 - 55C. Dinpunctdevederetermo-hidraulic,nfurnizareaclduriisepracticreglarea calitativ-cantitativ (mixt) bazat pe utilizarea unui grafic teoretic calitativ la surse i pe corectareaputeriitermicepreluatdelaabonaiprinmodificarealaPT,automatsau manual,adebituluideagenttermicprimar;aceastmodificareadebituluivizeazatt corelareatemperaturiiagentuluitermicsecundarcutemperaturaaeruluiexteriorcti realizarea condiiei privind temperatura apei calde de consum. Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 5 Fig.1.1-Schemadereglarentreitrepte(surs,punctultermiciconsumator)a furnizrii cldurii pentru nclzirea cldirilor n sistemele de termoficare. nconducteledenclziredinreeleletermicesecundaredebituldeagenteste constant.Deoareceesteposibilcatemperaturafixatnpunctultermicpeconductade ducere1t snucorespundnevoilordecldurrealealeconsumatorului,seimpune aplicarea celei de-a treia trepte de reglare n spaiile nclzite, unde cu ajutorul robinetelor montate la corpurile de nclzire se poate corecta fluxul emis pentru a obine temperatura interioar dorit ti.Pescurt,sepoatespunecreglareacentralrealizeazunreglajgeneralbrutal debituluidecldurnfunciedefactoriigeneralisauprincipalicaredeterminregimul consumuluidecldur,reglarealocalcorecteazdoarreglareacentralnfunciede particularitileregimuluiinstalaiilorlocale,reglareaindividualasigurndnfinalo corectaresuplimentarnfunciedefactoriicareinflueneazregimulconsumuluide cldur al obiectivului deservit de receptorul de cldur respectiv.nceeaceprivetecalitateareglrii,pentruaarmonizactmaibinenecesarulde clduralconsumatorilorienergiatermicceleestefurnizatipentrureducereala minimacostuluiproducerii,transportuluiidistribuiei,esteabsolutrecomandabil aplicarea celor trei trepte de reglare. Reglarea calitativ - [fig. 1.2.] - (ce presupune modificarea temperaturii agentului termicpeconductadeducereimeninereadebituluiconstant)icarearecaavantaj majorcestesoluiaceamaisimpl(dealtfeliceamaifrecventutilizatnprezentla noi n ar), este totui o soluie criticabil n urmtoarele privine: innd cont de faptul Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 6 ctemperaturaagentuluitermiclaplecareadinsursnupoatefimodificatinstantaneu acestprocesfiindremarcatlaintervaledecelpuin5-6ore,laconsumatoriiaflaila distanemarifadesursepotinteveninacestrstimpmodificriimportanteale necesarului de cldur solicitat (datorit aporturilor, radiaiei solare, etc.), astfel c se va nregistrainevitabiloneconcordanntreregimulfurnizriiclduriiinecesarulreal solicitat de consumatori.Sepoatespunedecicesteosoluiecenupoateinecontdeefecteleunor modificricepotaprealaunmomentdatnanumitezone,cuinflueneasupra temperaturiiinterioare,decieanuestecapabilscontrolezefidelparametriideclim interioar.Revenind: -implic un consum mare de energie electric pentru pomparea agentului termic; -areoarierestrnsdeaplicarecorectntructsistemeledeconsumatorisunt neomogenecastructuricainstalaiiinterioareiarsistemeledealimentareprin termoficare sunt de regul sisteme ntinse ca arii de deservire; -sepleacderegulcupremisadebazinuntotdeaunavalabil(maialesla consumatoriicuinerietermicredus)casrspundindirectilacerinaca temperatura aerului interior s nu sufere variaii mari; -totodat nu se ine cont de faptul c n lipsa unor msuri de reglare locale, prezena sarciniivariabiledepreparareaapeicaldedeconsumconstituieosursde perturbaii importante asura regimului de nclzire. Dinpunctdevederealstabilitiihidraulicealsistemelor,ncazulreglajului calitativ, ce presupune un debit constant de fluid n sistem, exist posibilitatea dereglrii consumatorilordatorituneiseriidefactoricumarfi:neconcordanadintrecalculele teoreticeprivindnecesaruldeclduralconsumatoriloricerinelerealealeacestora, pierderi de fluid i de cldur diferite de cele luate n calculul reelelor, variaii de volum ale fluidului n funcie de temperatura la care se gsete acesta, manevrarea de armturi la sursa termic, pe trasee sau la consumatori. Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 7 Fig. 1.2 - Grafic teoretic de reglare calitativ a furnizrii cldurii Reglareacantitativ(cepresupunemeninereatemperaturiiagentuluitermicpe conducta de ducere constant i modificarea debitului) dei ar avea ca avantaj important economia energiei de pompare a agentului termic, nici aceast soluie nu este una din cele mairecomandatecasoluieexclusivdeoareceeanupoatefiaplicatdectnanumite limitedevariaieadebituluidecldurcaurmareascderiipronunate,rapide,a temperaturii agentului pe conducta de ntoarcere pn la valori inacceptabile.Acestmoddereglarenupoatefiaplicatnexclusivitatenperioadadenclzire deoarece: -prin meninerea neschimbat a temperaturii nominale, cantitatea de energieelectric produs n regim de termoficare s-ar reduce substanial; -existdezavantajulposibilitiiapariieiuneidereglrihidraulicepronunaten instalaiile interioare i al ineficienei aparaturii de automatizare; -n mod practic o astfel de soluie de furnizare a cldurii conduce la supranclzirea construciilorcuctnecesaruldecldurestemaimicdectcelnominal(ctre limitaperioadeidenclzire),pentruacontracaraacestefectfiindnecesar ntrerupereafuncionriiinstalaiilordenclzireireluareafuncionriidup trecereaintervaluluidetimpncaretemperaturainterioarasczut(procednd deci la o reglare intermitent); -este dificil de realizat o exploatare raional a echipamentului din CET ca urmare a vehiculrii unor debite mult diminuate fa de cele nominale, numrul de pompe n funciunemodificndu-seattnfunciederegimultermicctihidraulical schimbtoarelordetermoficareialcazanelordeapfierbintecareintroducde regul restricii n ce privete debitul minim de agent termic vehiculat. Capitolul 1 Sistemele centralizate de alimentare cu cldur (SACET) din Romnia 8 Avndnvederecelemenionateanterior,celpuindinpunctdevedereteoretic apareccelemaifavorabilecondiiidefurnizareaclduriileoferreglareamixt (calitativ-cantitativ)carearreprezentasoluiaoptimdinpunctdevederetehnici economic. Acesttipdereglarearconstituimetodaceamaielasticdeurmriregenerali localavariaiilornecesaruluidecldurpentrunclzireacldirilor.Aceastsoluiede reglareestemaiindicatdeoarecensistemuldealimentarecucldursuntalimentai consumatori difereniai att din punct de vedere al aparatelor de nclzire ct i din punct de vedere al temperaturilor interioare i al ineriei termice. Rezultdeciclaaceiconsumatorilacaretemperaturadinconductdeducere asiguratdesursnucorespundecerinelorparticulare,estenecesaraseprevedea posibilitatea modificrii debitului de agent termic. Unavantajdelocdeneglijatalreglariimixteesteaceladinpunctdevedere economic, ntruct prin reducerea temperaturii agentului termic pe conducta de ntoarcere la central rezult o mbuntire a indicelui de termoficare. Ceeaceestetotuifoarteimportantnaplicareaacesteimodalitidereglarea furnizrii cldurii este faptul c pentru aplicarea n practic a acestei soluii este imperios necesar intervenia unor bucle de reglare n surse (reglarea primar) ct i n instalaiile consumatorilor(reglareasecundar),iarpentruobinereauneieficienemaximei introducereaunorbucledereglareteriarenncperilenclzite,adicacoloundeeste resimit orice perturbare a bilanului local al schimbului de cldur care se repercuteaz n modificarea temperaturii de confort termic interior. Esteposibilca,inndseamadenaturaproceselordealimentareprinsistemulde termoficaresseimpun,subaspecttehnic,funcionareacudebitvariabilncircuitul primarchiarnipotezaunuigraficcalitativdereglareiapropiatdecelteoretic;n aceastsituaievariaiilededebitnreeaarfigenerate,teoretic,numaideprocesulde preparare a apei calde de consum. n cazul alimentrii cu cldur pentru nclzire pe baza unuigraficdereglaremixt,estensposibilovariaiemaimareadebitului(de exemplu ntre 0.45-1.0 nG ). n ceea ce privete fixarea (alegerea) temperaturii apei de reea la cererea RADET dectrefiecaresurs,nfunciedetemperaturaaeruluiexteriorseaplicmsuradea modifica acest parametru naintea fiecrui modul de timp, de 8-12 ore, caracterizat printr-o temperatur medie ponderat a aerului exterior. Exist situaii, la temperaturi exterioare foartemici(-10...-15C)icucalmatmosferic,ncaretemperaturaagentuluitermic primar pe conducta de ducere la surs, are o valoare fixat pentru 24 ore de funcionare. Acest procedeu se justific prin variaia relativ redus a temperaturii aerului exterior,de 2...3C fa de temperatura medie zilnic [10]. Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 9 CAPITOLUL 2 REABILITAREA TERMIC A CLDIRILOR RACORDATE LA SISTEMUL CENTRALIZAT DE ALIMENTARE CU CLDUR 2.1. Scurt introducere Odefiniiesimplacaseieste,potrivitdicionareloroconstruciedestinats adposteasc una sau mai multe persoane. Caracteristicilefizicealeuneicasedepindnbunmsurdemediulncare aceasta este construit (climat i teren) dar i de materialele i tehnologia folosite, precum idefactoriculturaliprecumstatutulsocialiresurselefinanciarealeproprietarului.n zonele rurale, pn n epoca modern - i din pcate situaia este ntlnit i n prezent n zonesrace-animaleleioameniimpreaudevoie,denevoieaceeailocuin, ntotdeaunaaflatlaunpasdeprbuire,ncondiiimizere,astziparndimposibilde suportat.Dezvoltareacaseintimpestesemnificativ.Fadelocuineleimprovizaten caresetria,astziocasmodernareunspaiudedepozitare,camerepentruactiviti specifice, instalaii diverse. Principalelematerialefolositenconstruciisuntlemnul,crmida,piatrasaun unele cazuri pmnt, cimentul i oelul avnd n principal rol de susinere, dei n ultima perioadaunceputsapartotmaimulteedificiiceparalctuiristraniiireci,fr via, executate din oel, beton i sticl. n zonele dezvoltate i n oraele mari o cas are uor acces la reele de ap curent, nclzire i canalizare, curent electric [18]. Datoritcrizeipetroluluidinanii70,cndauaprutserioaseproblemeprivind poluareamediuluiiconsumulexageratdeenergiiconvenionalenecesarepentru construirea i exploatarea cldirilor, s-a abordat conceptul de cldire ecologic, ideea de "ecologic"devenindsinonimcu"conservareaenergiei".Oastfeldecldireesteo construcie care a fost proiectat n scopul de a fi eficient din punct de vedere energetic i pentru a avea un impact redus asupra polurii mediului [19] Pentru realizarea acestui lucru sunt sunt necesare noile tehnologii precum: izolarea termicmbuntit,folosireanmaimaremsurasticlei,folosireaunorsursede lumineficienteenergetic,nclzireasolaraapei,unmanagementmaibunal consumului de ap i utilizarea responsabil a lemnului forestier i a materialelorCapitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 10 reciclate. Astfel de cldiri in cont de poziionare i de folosirea ferestrelor astfel nct n timpul iernii s se profite din ce n ce mai mult de cldura furnizat de soare, iar pe timp de var construcia s beneficieze de surse de umbr [18]. 2. 2. Considerente generale privind reabilitarea cldirilor Reabilitarea/modernizareatermicauneicldirireprezintmbuntireaein scopulmenineriiclduriilainterior.Aceastapresupuneadugareadeizolaietermic, etanarea,mbuntireasauchiarnlocuireaferestreloriauilor,precumi mbuntireaechipamenteloriinstalaiilorcucareestedotatcldirea.Reabilitarea termic nseamn iimplementarea demsuri de eficien energetic n toate activitile de renovare i reparaii ale cldirii. Cldirilecivile,ncareutilizatorulprincipalesteomul,potfimpritendou mari categorii: cldiri de locuit, cmine, hoteluri-individuale case unifamiliale, cuplate, niruite ;-cldiri cu mai multe apartamente, multietajate de tip bloc cu apartamente; cldiri publice sau teriare (cldiri cu alt destinaie dect locuine) -spitale, cree, policlinici; -cldiri pentru nvmnt (cree, grdinie, coli, licee, universiti) i sport; -cldiri social-culturale (teatre, cinematografe, muzee); -instituii publice (magazine, spaii comerciale, sedii de firme, birouri, bnci) i alte cldiri industriale. Cldirile cu alt destinaie dect cea de locuire se mpart dup modul de ocupare n cldiri cu ocupare continu i cu ocupare discontinu, iar dup clasa de inerie termic n cldiri de clas de inerie mare, medie sau mic. Elementeledeconstruciecarealctuiescanvelopauneiastfeldecldiritrebuie astfelconceputenctsasigureninteriorulncperilorcondiiicorespunztoarede confort higrotermic, acustic, vizual-luminos, olfactiv-respirator.Confortulhigrotermicsetraducenniveledetemperaturiumiditateuorde suportat.Elserealizeazcuconsumdeenergie,fiepentrunclzireaspaiuluiutilizat (iarna), fie pentru rcirea lui (vara). Din acest motiv, confortul higrotermic reprezintCapitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 11 componenta de confort direct legat de noiunea de eficien energetic a cldirii n sensul c se urmrete atingerea lui cu consumuri energetice minime. Starea de confort termic dintr-o ncpere se realizeaz n condiiile n care cel puin 90%dinutilizatorinupotindicadacarpreferaoambianmaicaldsaumairece. Identificarea exigenelor de performan asociate realizrii cerinelor de confort termic ale utilizatorilorsefaceanalizndattaspectulobiectivlegatdenecesitateameninerii temperaturii interne a corpului omenesc n jurul valorii de 37oC, ct i aspectul subiectiv caresereferlametabolismul,sistemultermoregulatorisensibilitilepropriifiecrui organism. Nivelulprotecieitermiceacldiriloraprogresatpemsurceauevoluat prescripiiletehnicespecifice.Niveluldetermoizolareasiguratpebazametodologiei standardestereflectatnvalorilerezistenelortermicespecificealeelementelorde construcie (perei exteriori, terase, planee peste subsol), n cmp curent, medii ponderate sau corectate cu influena punilor termice [11]. 2.3. Caracteristici termoenergetice ale anvelopei cldirilor n fizic, cantitatea de cldur, simbolizat prin Q, este energia transferat ntre un sistemtermodinamicimediulnconjurtor,ntredousistemetermodinamicesauntre diferiteprialeaceluiaisistemtermodinamic,ncursuluneitransformri termodinamicencareparametriiexterniramnconstani.Transferuldecldurareloc subinfluenauneidiferenedetemperatur.Principiulaldoileaaltermodinamicii stipuleazcacesttransfersefacedelasinedoardelatemperaturamainaltla temperatura mai joas. Trecereaclduriidelauncorpcuotemperaturnaltlaotemperaturjoasse numetetransmitereacldurii(transfertermic)isecunosctreimecanismedetransfer, prin conducie termic, convecie i radiaie [5]. Consumuldeenergietermicpentrunclzirealuneicldirisepoateexprima sinteticprinindicatorulconsumspecificanualdecldur[kWh/(m2 an)],carereprezint consumul anual raportat la suprafaa construit desfurat a cldirii, Scd. Acest consum este determinat, n pricipal, de gradul de izolare termic al anvelopei cldirii. Unitiledemsurafolositendomeniulenergiilortermicensistemul internaional de uniti de msur (SI) sunt: Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 12 s J h kcal W / 1 / 860 . 0 1 = =kcal C h m W K m / 163 . 1 / 12 2 =) /( 860 . 0 ) /( 13 3C h m kcal K m W =kcal J Wh 860 . 0 3600 1 = =MWh kWh x kcal cal Gcal 163 . 1 10 163 . 1 10 10 13 6 9= = = = Izolarea termic a anvelopei presupune utilizarea raional n alctuirea anvelopei uneicldiri,aunormaterialecempiedictransmitereaclduriiinterior-exterioriarna, exterior-interior vara.Materialele folosite n mod curent pentru izolare termic au conductivitate termic idensitatereduse,suntdenaturorganicsauanorganiciseprezintsubformde plci,blocuri,salteleetc.Proprietileloridomeniiledeaplicabilitatesuntngeneral binecunoscute,caisoluiileconstructivenacroralctuiresuntincluse:structuri omogeneuoare,structuristratificatecompacte,structuriventilate,acoperiuriverzi, perei cu izolaie transparent etc. Existnsmaterialecuproprietitermicesuperioare,maipuincunoscute,n curs de introducere n practica curent: -materiale izolante sub form de straturi subiri asociate cu folii reflectante, care au rolul de a reflecta radiaia infraroie i deci de a suprima transferul de cldur prin radiaie;-materialeizolantesubvidobinuteprinevacuareaaeruluidintr-unsuportfibros sau celular ambalat ntr-o foaie etan; printre acestea nanogelul de siliciu prezint proprieti speciale, fiind mai puin conductiv dect aerul la presiune normal. Eficienaizolaieitermicepresupunecontinuitateasapentreagasuprafaa anvelopei.Oricediscontinuitatefizicsaugeometricgenereazopuntetermic caracterizat prin pierderi de cldur suplimentare i risc de condens i inconfort [3]. n continuare se prezint cteva caracteristici normate ale anvelopei cldirilor. Rezistenalatransfertermic.PracticaademonstratcrezistenatermicRa elementelor de construcie exterioare ale cldirilor realizate din panouri prefabricate este mult mairedusdectcearezultat n urma calculelor, din cauza afectrii conductivitii termice a materialuluitermoizolantdectrefactoriimecanici,termicisaudeumiditatepeparcursul procesului de execuie i a punilor termice punctuale. Printr-oprotecietermicadiionalapereilorexteriorirezistenalatransfertermic crete, pna ce materialul termoizolant suplimentar atinge o anumit grosime limit (cca. 1... 2 cm),pestecareaceastcreteredevinenesemnificativ.Corespunztoracestorcreteriale rezistenei la transfer termic, pierderile de cldur prin suprafaa opac se reduc de cteva ori,Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 13 ns concomitent cu aceasta se produce i o reducere a pierderilor de cldur prin transfer ter-mic bi - i tridimensional la nivelul punilor termice. Pe baza cmpului de temperatur rezultant la nivelul punilor termice i la mbinri poate fi determinat un factor, cu ajutorul cruia s fie calculate pierderile de cldur suplimentare ce apar n zona punilor termice, fa de cmpul elementului de construcie lipsit de puni termice. Acest factor este denumit rezistena termic liniar (unidirecional) Rl, corespunznd la 1m lungime de mbinare. Efectulizolriitermicelaexteriorestediferitladiversetipuridembinri:deosebitde favorabil la mbinri n T (perete exterior - perete interior, perete exterior - planeu intermediar), maipuinbunlacoluri,areoinfluenreduslabalcoaneidepindedemodulde realizare a suprafeelor laterale la perimetrul ferestrelor. Rezistenatermicapereilorexteriori PER [mK/W]secalculeazcasuma rezistenelor termice kR[mK/W] a fiecrui strat k al peretelui i straturilor limit de pe faa interioar Ri [m2K/W] i exterioar Re [m2K/W]: + + = + + =k kke i kk e i PER R R Roo o1 1(2.1) unde:

i [W/m2K] coeficient de transfer termic convectiv la faa interioar a peretelui;e [W/m2K] coeficient de transfer termic convectiv la faa exterioar a peretelui;k [m] grosimea stratului de perete k;k [W/mK] conductivitatea termic a stratului de perete k. Estedereinutfaptulcvaloareacoeficientuluidetransferconvectivestesub10 W/m2K pentru spaii interioare, unde temperatura este mai ridicat i nu avem cureni de aer, i peste 20 W/m2K la exterior, unde temperatura este mai sczut i adie vntul. Conductivitiletermicesuntcaracteristicefiecruitipdematerial,materialele izolantetermicfiindcaracterizatedeconductivitisub0,1W/mK.Dacacestecondiii se recomand pentru cldirile noi,aflate n stadiu de proiectare, n cazul cldirilor vechi proprietile termotehnice ale materialelor de construcie sufer unele modificri datorit degradriintimpaconstruciilor.Deexemplu,datoritaciuniiploii,unelestraturide izolaiepotfiparialmbibatecuap,ceeaceconducedinpunctdevederetermiclao mai bun conducie a cldurii, deci la o cretere a pierderilor de cldur. Astfel,Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 14 conductivitatea termic a materialelor cu o anumit vechime trebuie majorat, n vederea unei corecte aproximri a caracteristicii termice a anvelopei. Pentruunanumitelementdeconstrucieexteriorsepoatedefinirezistenatermic echivalentRe,numericegalcufluxultermiccestrbateunitateadesuprafanunitateade timp, la o diferen de temperatur de 1 K, innd seama de pierderile de cldur suplimentare induse de punile termice: =+ =Nj ljjeRlS R R11 1 1(2.2) ncare:Resterezistenatermicaelementuluideconstrucie,nmK/W;Saria elementului de construcie, n m; jl- lungimea mbinrilor de tip j, n m; ljR- rezistena termic liniar a mbinrii de tip j, n mK/W. Condiiile privind rezistena termic a pereilor exteriori. n principiu, pentru a puteasasigureunanumitgraddeconfortlainterior,rezistenatermicaperetelui trebuie s depeasc anumite valori minime stabilite prin calcul, care asigur acest nivel de confort.Mai precis, trebuiesc ndeplinite trei condiii:- CONDIIA 1: evitarea condensului pe suprafaa interioar a peretelui;- CONDIIA 2: evitarea disconfortului datorat radiaiei reci a peretelui;- CONDIIA 3: provenit din principii tehnico-economice. n final, rezistena termic a peretelui, pentru calculul de proiectare, se va alege ca maximadintreceletreicondiiimaisusenunate,alcrormoddecalculestedetaliatn cele ce urmeaz. CONDIIA 1: Rezistenatermicapereteluisepoatecalculafunciederezistenatermica stratuluilimitinterior,dacsecunoatetemperaturapesuprafaainterioaraperetelui (ecuaia 2.3). si ie ii PEt tt tR R =(2.3)Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 15 unde: ti temperatura aerului interior (oC);tsi temperatura suprafeei interioare a peretelui (oC);te temperatura aerului exterior (oC). Aceastcerin,deevitareacondensuluipesuprafaainterioaraperetelui presupunecatemperaturasuprafeeiinterioareapereteluisfiemaimaredecttemperatura punctului de rou caracteristic strii aerului interior, tr (oC).Deci, presupunnd c temperatura suprafeei interioare a peretelui este mai ridicat cuunminimde1 oC,rezultcrezistenatermicapereteluitrebuiesfiemaimare dect rezistena peretelui calculat n aceste condiii. Cu ct rezistena termic a peretelui este mai mare, cu att i temperatura suprafeei interioare este mai ridicat. CONDIIA 2: Aceastcerindeconfortimpunecadiferenadintretemperaturaaeruluiinterior i temperatura suprafaei interioare a peretelui s fie mai sczut dect o anumit valoare,diferit de la un peretela altul.Astfel se poate evita disconfortul creat de radiaia recea peretelui exterior pe o parte a corpului uman fa de radiaia cald a pereilor interiori, pe cealalt parte a corpului uman.Pornind de la ecuaia2.3, valoarealimitminim a rezistenei termice a peretelui exterior se calculeaz n funcie de diferena de temperatur impus pentru fiecare perete (ecuaia 2.4): max ie ii PEtt tR RA = (2.4) unde: timax [oC]diferenadintretemperaturaaeruluiinterioritemperaturasuprafaei interioare a peretelui (n oC). Valorile acestei diferene de temperatur sunt prezentate n tabelul din ANEXA 1. Cu ct rezistena termic a peretelui este mai mare, cu att i diferena dintre Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 16 temperaturaaeruluiinterioritemperaturasuprafaeiinterioareapereteluiestemai sczut, iar disconfortul radiaiei reci este mai sczut. CONDIIA 3: Aceastcondiietehnico-economic,aremaipuindeafacecurentabilitatea diferitelorgrosimideizolaietermic,cimaimultcucerinelepeplanmondialde economieenergetic,descdereaefectuluideser.Acesteaspectesuntrealizabileprin diminuareaemisiilor de CO2 i de NOX n atmosfer i deci prin diminuareaconsumului decombustibil.Diminuareaacestuiconsumdecombustibilnecesarpentrunclzirea caseloriapartamenteloresterealizatprinmsuridincencemaiseveredeizolare termic a cldirilor.n acest sens se recomand n standardele romneti (C 107/3-1997) valori minime alerezistenelortermicecorectatepentrutoateelementeledeanvelop:perei,ferestre, planee, acoperiuri (ANEXA 2). Aceste valori sunt n continu schimbare, fiind adaptatela cerinele pe plan mondial. Menionm faptul c fa de celelalte ri aceste valori sunt relativ mai sczute, Germania prezentnd condiiile cele mai severe. Dacpentruoconstrucienou(dup1998)serecomandorezistentermic corectatapereteluiexteriorsuperioarla1,4m2K/W,aceastapresupunecrezistena termicnecorectatcuefectulpunilortermicesfiesuperioaruneivaloride aproximativ 1,8 m2K/W. Efectul punilor termice. Puntea termic reprezint o neuniformitate a fluxului de cldur.Aceastneuniformitateestentlnitdecelemaimulteoricaopierdere suplimentardecldur.Aceastneuniformitateafluxuluitermicsedatoreaz neuniformitii materialului prin care trece acest flux termic:- neuniformitate geometric, sau- neuniformitate din punctul de vedere al caracteristicilor termice. nprimulcazdeneuniformitate,menionmcacestacorespundecolurilor,deci cazurilorcndfluxultermicareladispoziieosuprafamaimarepentruaserealiza transferul.naldoileacazestevorbadeschimbarealocalarezisteneitermiceaperetelui (figura 2.1). Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 17 Putem astfel regsi: -punitermicelineare,lambinareapereilordetippanousandwich,lambinarea pereilorexterioricupereiidespritorisaucuplaneele,lambinareantre peretele exterior i fereastra exterioar, etc.; -puni termice locale, la agrafele de prindere, la colurile cldirii etc.

Astfel,dacncazuluneiuniformitiapereteluiavemunfluxtermicconstant (desenat cu verde n figura 2.1), atunci peste acest flux termic avem un flux suplimentar ce urmrete forma geometric a punii termice. Observm n aceast figur reprezentarea suplimentar a fluxului de cldur al punii termice lineare (desenat cu albastru nfigura 2.1)ireprezentareasuplimentarafluxuluideclduralpuniitermicelocaledetip agraf (desenat cu rou n figura 2.1). Fig. 2.1 Repartiia fluxurilor de cldur n cazul punilor termice Observmdeasemeneacfluxultermicsuplimentaralpuniitermicenueste delimitatclar(precumgeometria3Dunic),ciprezintodiminuaretreptatodatcu deprtareageometricfa de puntea termic(datorit geometriei variabile 3D a fiecrei linii de flux).Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 18 Astfel,fluxulpierdutprinacestpereteexteriorreprezintsumacelortreitipuride fluxuri: -fluxul termic constant, n cmp, repartizat pe toat suprafaa peretelui;-fluxul termic local al puntii termice lineare; -fluxul termic local al punii termice locale. Fluxul de cldur pierdut prin acest perete QPE (W) se poate calcula (ecuaia 2.5 - 2.6) ca sum a celor trei fluxuri: PTloc PTlin camp PEQ Q Q Q + + = (2.5) t t l tRStRSPEPEPEPEA E + A + E + A = A ) ( ) ('_ (2.6) unde:

Qcimp Fluxul de cldur constant pierdut prin acest peretele uniform (W);QPTlin Fluxul de cldur pierdut suplimentar prin puntea termic linear (W);QPTloc Fluxul de cldur pierdut suplimentar prin puntea termic local (W);SPESuprafaa de perete (m2);RPE Rezistena termic corectat ce ine cont de efectul punilor termice (m2K/W);RPERezistena termic a peretelui n cmp (m2K/W);t Diferena de temperatur de o parte i de cealalt parte a peretelui (C); +Coeficientspecificlineardetransfertermic,itotodatesteunfluxdecldur pierdutsuplimentarpeolungime1mdepuntetermicsubodiferende1grad temperatur; _ Coeficientspecificpunctualdetransfertermic,itotodatesteunfluxdecldur pierdut suplimentar prin punte termic local sub o diferen de 1 grad temperatur; l lungimea de punte termic linear (m). Straturideaerneventilate.nrealitatentlnimfiepereiiexterioridublicare confer o mai bunprotecie termic a ncperilor, fie anvelopedetip cortin,ce conin straturideaerneventilat.Rezisteneletermicenormatealeacestorstraturideaersunt diferite n funcie de direcia i sensul fluxului de cldur i de grosimea stratului de aer neventilat (ANEXA 3). Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 19 Elementedetmplrieexterioar.Tmplria,caparteintegrantaanvelopei cldirii are o influen major n consumul de energie termic datorit att a rezistenelor termicemultmaisczutedectncazulpereilorctiaponderiiridicateasuprafeelor defereastr.Diferitevaloripentrurezisteneletermicealetmplrieisuntprezentaten tabelul din ANEXA 4. Blocurile noi se doteaz cu tmplrie dubl, de tip termopan, a cror caracteristici termicesuntsuperioareferestrelorprezentatemaisus.Rezisteneletermicealeacestora(ANEXA 5) sunt diferite n funcie de grosimea lamei de aer dintre vitraje, de numrul de foi de geam (dublu sau triplu vitraj), de coeficientul de emisivitate al uneia din cele dou foi de geam, de tipul de gaz folosit n spaiul dintre cele dou foi de geam. Fcnd o comparaie ntre ferestrele de tip vechi, a cror rezisten termic ajungea laovaloarede0,4m2K/W,ncazulferestrelorduble,ofereastrdubluvitrajareo rezistentermicnjurulvaloriide0,7m2K/Wfiinddeaproximativdouorimai performant,iarofereastratripluvitrajareorezistentermicnjurulvaloriide1,2 m2K/W, fiind de trei ori mai performant termic. Rezistenatermicabenziidecontur.Pardosealapestesol,caelementde anvelop,afostdejaprezentatlanceputulcapitolului,nprezentareageneraldespre perei. Totui inem s atragem atenia asupra unei pierderi suplimentare de cldur prin pardoseal, n apropierea pereilor exteriori. Astfel fluxul de cldur nu estre pierdut prin pmntsprepnzafreatic,acreitemperaturdecalculestede+10oC,ciestepierdut prin pmnt spre mediul exterior a crui temperatur de calcul este de -15oC. Acestpierderesuplimentardecldursecalculeazcuajutoruluneirezistene termicecorespunztoare,numit:rezistenatermicabenziidecontur.Valoareaacestei rezisteneestevariabilnfunciedegeometriapmntuluidintreconstrucie,mediul exterior i pnza freatic (ANEXA 6). Rezistenatermicmedieaanvelopei.Pnaacumafostdescrisndetaliu anvelopa cldirii i se observ c rezistenele termice ce caracterizeaz diferitele elemente de anvelop sunt caracterizatede valori deordine demrime diferite.Dar pentru a avea uncoeficientuniccaredescrientreagaanvelop,vomintroducenoiuneaderezisten termicmedieaanvelopeiRm (m2K/W).Aceastrezistenestecalculatporninddela premizauneisolicitritermiceunicepentruntreagaanvelop,decipentrufiecare element de anvelop.Astfel,presupunndcavemosinguraanvelop,caracterizatdeorezisten termic unic i constant, aceasta se va comporta similar cu anvelopa real compus din Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 20 elementederezistenetermicediferite.Adicafluxuldecldurcetraverseazanvelopa fictiv este egal cu fluxul de cldur ce traverseaz anvelopa real (ecuaia 2.7): =iQi Q (2.7) care prin simplificare cu diferena de temperatur, se reduce la: =i iimERSRS'(2.7a) unde: Q Fluxul de cldur ce traverseaz anvelopa fictiv (W);SE Suprafaa total de transfer termic a anvelopei SE=i(Si) (m2);Si Suprafaa de transfer termic a fiecrui element i de anvelop (m2);Ri Rezistena termic corectat a fiecrui element i de anvelop (m2K/W);Rm Rezistena termic medie a anvelopei (m2K/W). Deci formula de calcul a rezistenei termice medii a anvelopei este: = =i iiiii iiEmRSSRSSR' '(2.8) Oanvelopacreirezistenmedieestedeproximativ0,4-0,5[m2K/W] corespundecldirilorneizolate,sauslabizolatetermic,ntimpcecldiriledereferin suntcaracterizatederezistenedeordinul0,6-0,7[m2K/W],iareficienteenergeticsunt caracterizate de rezistene de ordinul 1-1,2 [m2K/W]. Pierderidecldursprespaiinenclzite.ntr-ocldiresegsescspaiide temperaturidiferiterecomandatecafiinddiferitenfunciededestinaiaaceluispaiu. Totuilainteriorsegsescimaimultespaiinenclzitedinsimplumotivcanusunt locuite,precum:casascrii,podul,subsolul,spltoria,atelierul,casaliftului,ghena, debarale, pivnie .a. Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 21 Nefiindnclzite,acestorspaiinulisepoateasiguraotemperaturdeconfort termic,temperaturcaredealtfelnicinuestenecesar,fiindspaiinelocuite,cidoar spaiidetrecere.Dar,fiindadiacentecuspaiinclzite,deciavndpereicalzi,aceste spaiisenclzesc,prelundcldurdeladelaspaiilencaretrebuieasiguraianumii parametridecomforttermic.nconcluzie,atragemateniaasuprafaptuluicexist pierderi de cldur de la spaiile nclzite ctre aceste spaii nenclzite.Acestefluxuridecldurdisipatesecalculeazfunciederezistenatermica pereilorceseparspaiulnclzitdecelnenclzit,desuprafaaacestorpereiide temperatura spaiilor nenclzite. Rezistenele termice ale pereilor se calculeaz de aceeai manier dup cum a fost prezentatmaisus.Temperaturaspaiilornenclzite,secalculeazpebazaecuaiilorde bilantermicalcantitiidecldurdinacestespaii.Sevaobinecatemperatura acestorspaiiaceavaloareceechilibreazaporturiledecldurcufluxurilepierdute. Pentru calculul de dimensionare se recomand valorile temperaturilor spaiilor nenclzite conform STAS 1907/2-1997. Pierderidecldurprininfiltraii.Oaltpierderedecldurconsiderabiln perioadarecearelocprininfiltraii,atuncicndaerulexterior,intrprinneetaneitile ferestreloriuilorexterioarelainteriorulspaiilornclzite.Aceeaicantitatedeaerde iese din ncpere:-pe de o parte prin neetaneittile ferestrelor i uilor exterioare ctre exterior, i-pedealtpartespreholulcldiriiprinrostuluii,princircuiteleelectricei bineneles prin gurile de aerisire, dac acestea exist. Valoareaconvenionaldecalculanumruluideschimburideaerpeorna(h-1) esteindicatdectreINCERC,(ANEXA7)nurmaunorexperimentelordelaborator realizate cu peste 30 ani n urm i a literaturii existente la acel moment. Metoda folosit la acel moment este cea a descreterii concentraiilor interioare n CO2. Formuladecalculpentrufluxultermicpierdutprininfiltraii(ecuaia2.9)ine seama de rata de ventilare: t c n V Qpaer aer a incapere iA - - - - = (2.9) unde: Qi fluxul termic pierdut prin infiltraii (W)Vincapere volumul ncperii (m3); na nr de schimburi de aer pe or (1/h); Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 22 aer densitatea aerului, egal cu 1,2 Kg/ m3; cp aer cldura specific la presiune constant a aerului, egal cu 1005 j/kg/K;t diferena de temperatur ntre aerul interior i cel infiltrat (oC). Coeficientulglobaldeizolaretermicacldirii.Acestcoeficientesteun coeficientgeneralcecaracterizeazcldireaattcaanvelopcticaregimde funcionare. Rezistena medie a anvelopei era o caracteristic a anvelopei ca un ntreg, n timpceacestcoeficientcuprindeiefectulinfiltraiilorsaucelaltemperaturiispaiilor nenclzite nvecinate cu spaiul nclzit. ncazulcldirilordelocuitcoeficientulglobaldeizolaretermicacldiriiG [W/m3/K]secalculeaz(ecuaia2.10)nfunciedesuprafeeleS[m2]irezistenele termice corectate R [W/m2K] ale fiecrui element de construcie j, de volumul cldirii V [m3] i de numrul de schimburi de aer pe or na [h-1]: aje irxt ijajj jnVRt tt tSnVRSG +||||.|

\|= +||.|

\| =34 . 0'34 . 0't(2.10) unde: titemperatura interioar convenional de calcul (oC); tetemperatura exterioar convenional de calcul (oC); texttemperaturadelaexteriorulperetelui(oC);poatefitemperaturaunuisubsol,unui pod, unei case de scar, sau a altui spaiu nenclzit. Coeficientulglobaldeizolaretermicacldirii,avnduncaractermaigeneral dect rezistena medie a anvelopei (deoarece cuprinde i rata de ventilare) are puterea de acaracterizantreagacldire.lputemfolosicaindicealcldiriicorespunztor necesarului de cldur. i n funcie de acestindice cunoatemperformana energetica cldirii.Astfel pentru diferite tipuri de cldiri se recomand diferite valori sub care trebuie sscadcoeficientulglobaldeizolaretermicacldiriiG[6].Acestevalorimaxime normate GN [W/m3/K] - (ANEXA 8) depind de factorul de compactitate al cldirii i de regimul de nlime al acesteia. Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 23 Variaia temperaturii medii de radiaie. Un efect secundar favorabil al creterii rezistenei termice echivalente este creterea temperaturii medii de radiaie m. Aceasta are o importan sporit n cazul cldirilor cu indice de form ridicat, unde exist un numr mai mare de ncaperi cu dou sau mai multe elemente de nchidere. Influena negativ a valorilor sczute ale temperaturii medii de radiaie asupra confortului termic poate fi compensat ntr-o oarecare msura prin creterea temperaturii aerului interior, n cazul adoptrii sistemului de nclzire cu corpuri de nclzire. Dacpentrusimplificare,sepresupunectemperaturamedieaaeruluiexteriorpe sezonuldenclzireestede0C,cretereatemperaturiiaeruluiinteriorcu1Cconducelao mrirecu5%apierderilordecldurprinventilare.Pierderiledecldurprinventilare reprezint ntre 30...40% din pierderile totale de cldur ale cldirii, astfel c variaia cu 1C a temperaturiiaeruluiinteriorinduceovariaiecucca.2%apierderilortotaledecldurale cldirii. n prezent majoritatea cldirilor nu asigur condiiile parametrilor deconfort sau au un consum suplimentar de energie. Astfel, dac se consider o cldire cu trei nivele, cu 10 ncperi pe nivel, consumul anual suplimentar de energie necesar asigurrii temperaturii de confort este de aproximativ 5 MWh. n funcie de gradul de izolare termic se poate obine oreducerecu15...23%aacestuiconsum,asigurndconcomitentioreducerea necesarului de nclzire cu 40...60%. Rolulsuprafeeiexterioare.Stratultermoizolantexteriorprotejatcuunstratde tencuial hidrofob conduce la o scdere a efectelor combinate ploaie - vnt (nu permite umezireastructuriiiniiale)iprin aceasta se obine creterea rezistenei la transfer termic ideasemenea,rezultoscdereapierderilordecldurprinevaporare.nmodcert crete gradul de impermeabilitate al structurii la aer i la vapori. Necesarul de energie pentru nclzire al unei cldiri se poate exprima cu relaia: dx t tKEeNi) (0 =}q(2.11) n care qeste randamentul sistemului de nclzire. innd seama de ecuaiile (2.9) (2.11), raportul consumului energetic dup i nainte de reabilitare termic a cldirii este dat de relaia: 3835 , 003835 , 0 '0' ' '566 , 2 ) (566 , 2 ) (N t tN t tNNKKEEe ie i = (2.12) Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 24 n figura 2.2 se prezint raportul sarcinii termiceQ Q' i a consumului de energie E E' n funcie de gradul de reabilitare termicK K', pentru temperatura de echilibru de 12C. Fig. 2.2 - Variaia sarcinii termice i a energiei necesare Durataperioadeidenclziredepindeidecaracteristiciletermicealeanvelopei cldirii.nfigura2.3seprezintvariaianecesaruluidecldurpedurataperioadeide nclzire, considernd c naintea reabilitrii termiceacldiriitemperaturade echilibru a fost 12C. Fig. 2.3 - Variaia necesarului de cldur naintea reabilitrii termice Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 25 Dupreabilitareatermicacldiriiraportulnecesaruluidecldurramneacelai, darseobservreducereaperioadeidenclziredacseaunvedereaporturiledecldur (fig. 2.4). Fig. 2.4 - Variaia necesarului de cldur dupa reabilitrea termic Ladimensionareasistemuluidenclzireseneglijeazaporturilede cldur,nct sistemulpetoatdurataperioadeidenclzirevafuncionalaocapacitateaparial.Din figura 2.5 se observ c aporturile de cldur acoper peste 50% din necesarul de nclzire pe un interval de 60...80% din perioada de nclzire. Fig. 2.5 - Raportul dintre aporturile i necesarul total de cldur Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 26 Dac o cldire este reabilitat din punct de vedere termic, circa 30% din economia totaldeenergieserealizeazdatoritperioadeimairedusedenclzire.Noua temperatur de echilibru depinde de gradul reabilitrii i de starea fizico-termic iniial a anvelopei cldirii. Influena aporturilor de cldur va crete semnificativ dup reabilitare. Variaiaconstanteidetimp.ConstantadetimpTaunuielementdeconstrucie se definete cu relaia: kSCT = (2.13) ncare:Cestecapacitateatermicancperii;kcoeficientuldetransfertermical elementului de construcie; S aria elementului de construcie. Constanta de timp pentru o ncpere se definete innd seama i de infiltraiile de aer: +=jp e e j jL c S kCT(2.14) n care: pLeste debitul de aer proaspt introdus n ncpere, e- densitatea aerului, ec- cldura specific a aerului. Cu ct valoarea constantei de timp este mai mare, cu att temperatura aerului interior este mai stabil la variaiile temperaturii aerului exterior. Dacscadpierderiledecldurprintr-unelementexterior/ncapere,iarcapacitateade acumulare nu se modific (chiar crete n cazul izolarii termice suplimentare), atunci constanta de timp a elementului/ncperii crete. Aceasta are ca efect utilizarea mai eficient a aporturilor solare, oamplitudinedeoscilaieatemperaturiiaeruluiinteriormaimic,respectivtrecereamai uoar peste perioadele extreme nefavorabile [37]. 2.4. Caracteristici reale ale anvelopei cldirilor Dupa criza energetic din 1973, toate rile din Europa de Vest i n special rile nordice, au trecut la efectuarea unor programe naionale de protecie termic, care au fost realizatenetapeprogresive.ncadrulacestorprogrames-auaplicatdiferitesoluiide mbuntire a gradului de protecie termic beneficiindu-se de faciliti fiscale precum:Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 27 credite de stat cu dobnda mic, tarife difereniate la energia termic, scutirea de impozite sau impozite difereniate etc. Ca urmare a acestor politici, a fost ncurajat perfecionarea unortehnologiiifolosireadematerialedeconstruciiperformante,pentrurealizarea elementelor exterioare de nchidere a cldirilor de locuit, asigurndu-se o cretere treptat a rezistenelor termice ale acestora. Astfel, consumul specific de energie pentru nclzirea cldirilor a sczut continuu: - n Germania s-a ajuns n 2001, fa de 1978, la o reducere a consumului de energie cu 65%; - n Italia s-a ajuns n 1994, fa de 1978, la o reducere a consumului de energie cu 40%; -nAustrias-aajunsn1997,fade1984,laoreducereaconsumuluideenergiecu 55%; -nFrantas-aajunsn2001,fade1974,laoreducureaconsumuluideenergiecu 60%; - n Suedia s-a ajuns n 1990, fa de 1976, la o reducere a consumului de energie cu 65%. n continuare se prezint o serie de elemente de legtur ntre noiunile de energie icldire,ntr-operspectivcarefacereferirelaintervaluldetimpdelaoculpetrolier din anii 70 pn n 2004. Unmomentimportantalacesteicronologiiesteschimbareasocialipolitic radical, care a avut loc n ara noastr n decembrie 1989, la mijlocul intervalului de timp considerat, i anume cderea regimului Ceauescu. Prin urmare, estimrile urmtoare vor fi legate n principiu, de trei ani importani: 1974, 1990 i 2004. Dinpunctdevederealcldirilor,nRomniaexistunfondlocativimportant, care, n termenii de referin abordai, aveau urmtoarele valori [21], [37]: -1974 3.984.400 locuine, din care aproximativ 35% cu nclzire central; -1990 7.948.000 locuine, din care aproximativ 42% cu nclzire central; -2002 8.110.407 locuine, din care aproximativ 50% cu nclzire central. Conformdatelorultimuluirecensmntdin2002,52,5%dinlocuinesuntsituate n mediul urban. MajoritatealocuinelordinRomniasuntsituatencldiricuvechimecuprins ntre 15 i 55 ani, caracterizate printr-un grad redus de izolare termic i o uzur avansat. Structura fondului locativ n funcie de vechime este prezentat n figura 2.6. Capitolul2Reabilitareatermicacldirilorracordatelasistemulcentralizatde alimentare cu cldur 28 >55 ani25%40 - 55 ani28%20 - 40 ani37%10 - 20 ani7%55 ans40 - 55 ans20 - 40 ans10 - 20 ans45 ani32%30 - 45 ani40%45 ans30 - 45 ans