UTM 524.1 006 ME Coala [604022]

UTM 524.1 006 ME Coala
2 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

BRIEF

Study contains 89 pages, 39 images, 16 tables, 42 bibliographic sources.

Key words :
System monitoring, PV modules, solar panels, heat pump.

Work purpose : Study of the possibility of implementation standalone HVAC sys tems in smart
houses either exis tent or in construction.

General objectives :
1. Calculus for dimensioning of the heat pump, solar panels , PV modules and system for
insurance with electricity produced from PV modules and accumulator batteries.
2. Calculus of the needed surface of solar batteries for insurance with hot water.
3. Elaboration of monitoring system for air conditioning in a smart house.

This thesis contains the main principles description of a HVAC system and the monitoring of
thee.
Calculus has been made in order to size the main components of the HVAC system and
elaborating the monitoring of thee.
The redeeming time of investment has been calculated as the advantageousness of using
renew able energy sources for powering the system.

UTM 524.1 006 ME Coala
3 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

CUPRINS

INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 5
1. STAREA ACTUALĂ ÎN DO MENIUL CASELOR INTEL IGENTE ………………….. 7
1.1. Casa inteligentă. Rolul și funcțiile ………………………….. …………………………. 7
1.2. Sisteme moderne de control și monitorizare în case inteligente ……………. 8
1.3. Sisteme HVAC ale caselor inteligente ………………………….. …………………. 16
1.4. Utilizarea surselor regenerabile de energie in sistemele HVAC ale caselor
inteligente ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 18
1.5. Probleme actuale ale sistemelor HVAC utilizate la climatizarea caselor
inteligente ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 22
1.6. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 23

2. DIMENSIONAREA ELEMENTELOR DE PUTER E ALE SISTEMELOR DE
ACȚIONARE DIN CADRUL CASEI INTELIGENTE ………………………….. ……… 24
2.1. Sisteme moderne de automatizare a procesului de climatizare …………… 24
2.2. Calcul de dimensionare a pompei de căldură ………………………….. ………. 25
2.3. Calcul de dimensionare a colectoarelor solare ………………………….. ……… 28
2.4. Dimensionarea sistemului HVAC ………………………….. ………………………… 36
2.5. Dimensionarea elementelor părții de forță a sistemului HVAC …………….. 44
2.6. Calculul modulelor PV pentru asigurare cu energie electrică a sistemului
HVAC ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 45
2.7. Schema structurală a sistemului HVAC ………………………….. ……………….. 54

3. ELABORAREA SISTEMULU I DE MONITORING ȘI CONTRO L AUTOMATIZAT
AL SISTEMELOR HVAC P ENTRU CASE INTELIGEN TE …………………………. 55
3.1. Monitoringul sistemelor HVAC ………………………….. ………………………….. .. 55
3.2. Considerații teoretice la elaborarea sistemelor de monitoring ……………… 58
3.3. Elaborarea sistemului de monitoring ………………………….. …………………… 61
3.4. Telecontrolul sistemelor HVAC ………………………….. ………………………….. . 66

UTM 524.1 006 ME Coala
4 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

4. CALCULUL TEHNICO -ECONOMIC PRIVIND JUS TIFICAREA IMPLEMENTĂ RII
SISTEMELOR AUTONOME HVAC ÎN CASE INTELIG ENTE …………………….. 68
4.1. Formularea problemei ………………………….. ………………………….. …………… 68
4.2. Metodologia de calcul ………………………….. ………………………….. …………… 68
4.3. Calcule numerice ………………………….. ………………………….. …………………. 69
4.4. Constatări și conculzii ………………………….. ………………………….. …………… 71

5. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI A CE NTRALELOR
AUTONOME DE ÎNCĂLZIR E ………………………….. ………………………….. ………… 73
5.1. Indicații generale ………………………….. ………………………….. ………………….. 73
5.2. Acte normative privind condițiile de trai pentru locatari ………………………. 76
5.3. Tehnica securității la utilizarea utilajului electric ………………………….. ……. 77
5.4. Protecția contra incendii lor ………………………….. ………………………….. ……. 81
5.5. Impactul asupra mediului ambiant ………………………….. ………………………. 81
5.6. Calcul instalației de legare la pământ ………………………….. ………………….. 83

CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 87
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 88

UTM 524.1 006 ME Coala
5 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

INTRODUCERE

Conceptul de clădire inteligenta a apărut ca rezultat al unei viziuni unitare care tinde sa înglobeze
realizări de vârf din domenii pe care le implica proiectarea si construcția unei clădiri, domenii
considerate de regula in mod separat. Printre cele mai importante dintre aceste domenii se pot enumera:
arhitectura exterioara si interioara, tehnologiile de construcție in general, împreuna cu cele de iluminare,
încălzire, ventilație, de comunicare, informatica, transport interior, securitate, factori ergonomici, etc.
Scopul lucrării este familiarizarea cu metodele și tendințele noi în ce privește construirea
sistemelor de condiționare a caselor inteligente. O întrebare care ne frământa din ce în ce mai des, este
„Cum va arăta casa viitorului?” evident înțesată de aparatură electrocasnică, telefoane, termostate,
monitoare și sunete Dolby Digital, provenit din pereți, toate legate la microprocesoare ce permit
comunicarea între ele și cu ocupanții casei. Astăzi locuința inteligentă care încorporează elemente de
inteligență artificială, repre zintă în primul rând, simbioza construcțiilor modulare, reconfigurabile în
funcție de utilitatea, ușoare și rezistente, cu facilități sporite de confort și de comunicații, adaptabile la
schimbările de climă și lumină, ușor de întreținut și de reparat, cu c onsumuri energetice scăzute și
securitate crescută, atât la acțiuni criminale, cât și la incendiu, fenomene meteorologice periculoase ,
mișcări seismice. Un aspect foarte important pentru o locuință cu multe încăperi este controlul
instalațiilor de aer con diționat, încălzire si iluminare. Cu ajutorul unor senzori de prezență se poate
controla consumul de energie electrică în camerele neocupate, neavând nici un echipament pe poziția
pornit. Interfața de calculator poate fi programată să trimită comenzi și se cvențe pentru toate
echipamentele din încăpere și să comande individual fiecare modul: spre exemplu, secvența 1 care
activează instalația de încălzire în cazul in care temperatura a scăzut sub cea stabilită în prealabil;
secvența 2 aprinde toate luminile a tunci când afara se întunecă,etc.
Actualitatea acestor sisteme de control automat este indiscutabilă. Pe lângă faptul că ușurează
considerabil și simplifică viața oamenilor, mai are și o trăsătură caracteristică ascunsă, de care unii nici
nu bănuiesc. Util izarea sistemelor automate autonome reduce consumul de energie electrică precum și
mărește siguranța și confortul oamenilor .
Astfel au fost propuse numeroase sisteme pentru asigurarea necesarului. Ca cel mai performant
și modern sistem de climatizare poate fi considerat sistemul HVAC Geoexchange. Geoexchange este o
tehnologie care utilizează ca sursa pentru sistemul de încălzire , ventilație si răcire al clădirilor (sistemul
HVAC – heat, ventilation, air conditioning) energia termica a Pamantului. Proprietar ii clădirilor dotate
cu sistemul de climatizare Geoexchange – încălzire , ventilație , răcire – se bucura de un nivel ridicat al
confortului, de o temperatura interioara optima atât vara cat si in cele mai friguroase ierni, in condițiile
unor costuri de oper are foarte scăzute . Sistemul Geoexchange furnizează de asemenea si apa calda
menajer ă.

UTM 524.1 006 ME Coala
6 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

La etapa actuală astfel de sisteme se utilizează foarte rar, cea mai importantă cauză fiind prețul
mărit al utilajelor necesare, precum și neîncrederea oamenilor in surs ele de energie netradiționale.
În această lucrare voi încerca să efectuez o analiză critică în ce privește posibilitățile reale de
utilizare a astfel de sisteme HVAC, precum și realitățile privind conectarea acestora la surse
netradiționale de energie el ectrică.

UTM 524.1 006 ME Coala
7 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

1. STAREA ACTUALĂ ÎN DOMENIUL CASELOR INTELIGENTE

1.1. Casa inteligent ă. Rolul și func țiile
Diferența dintre casă și acasă constă în trei stări necesare: confort, siguranță, liniște. Doar o
casă nu poate oferi tot. Dar acasă, unde putem crea și dirija o întreagă lume cu propriile mâini, totul ne
permite să progresăm. Astfel a apărut casa inteligentă, un sistem de control flexibil și discret, potrivit
atât în interiorul cât și în exteriorul locului ales pentru implementare.
Ce poate controla casa inteligentă ?
– Muzica: din orice încăpere a casei smart fără întreruperi , dar si fă ră sa fie nevoie sa folosiț i mai
multe echipamente audio. În fiecare cameră puteți selecta atât tipul d e conținut audio, în
concordanță cu preferințele individuale, câ t si volumul sonor prin simpla atingere a unui buton
asociat unei comenzi pe serverul audio.
– Sistemul video: poate fi conectat la arhitectura de cablare structurata a întregii case si îl puteți
controla ușor prin utilizarea telecomenzii univ ersale si chiar de pe Internet. Astfel veți putea
alege filmul pe care doriți sa îl vizionați cu mult înainte de a ajunge acasă .
– Luminile naturale: prin intermediul automatizării draperiilor si jaluzelelor
– Luminile artificiale: cu ajutorul unui sistem de c ontrol specializat.
– Climatizarea: prin integrarea echipamentelor de aer condiționat in dispozitivul centralizat de
control.
Si orice altceva ce poate fi automatizat, de la fântâni pana la acvarii si echipamente de
supraveghere interna.

Casa inteligenta are avantajul unei funcționalități modulare, ceea ce favorizează completarea
in orice moment cu noi opțiuni sau echipamente solicitate. Rolul casei inteligente este de a elibera omul
de toate activitățile de rutină, care necesită timp. Nu e nimic mai plăcut decât atunci când ajungi acasă
să cazi pe canapea și să privești emisiunea preferată la televizor, fără griji si fără gândul ca ar trebui sa
aspir, sau sa regulez temperatura de la termostatul ce se afla în subsol. Aceste activități le ia asupra lui
controllerul care are grijă de liniștea și odihnea dumneavoastră.

UTM 524.1 006 ME Coala
8 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

1.2. Sisteme moderne de control și monitorizare în case inteligente
În ultimii cinci ani progresul tehnicii de calcul, atât în posibilitățile pe care le oferă, dar și în
ce privește costul acest ora, a făcut posibilă implementarea sistemelor de climatizare, iluminare, creare a
ambianței precum și multe altele, mai pe larg utilizate in centrele de agrement mari cum ar fi magazine,
restaurante, spații comerciale, și în locuințele proprii, înce pând cu un mic apartament și finisând cu o
casă pe pământ cu o suprafață mare precum și o ogradă spațioasă. Aceste sisteme fiind capabile să
automatizeze și să controleze atât casa precum și curtea.
Dintre firmele producătoare de echipament utilizat la echiparea caselor inteligente pot fi
enumerate:
– Siemens
– Daikin
– Mitsubishi Electric
– Sony
– Schneider Electric
Precum și numeroase firme ce implementează soluții gata pentru casa ta:
– Romaudiovideo
– Dekart
– Helios P.L.S.
– Domotic Technical Innovations și multe altele.
Toate acestea au parcurs un drum lung pentru a putea satisface cerințele și necesitățile omului
contemporan.
Sisteme ultramoderne de control și monitorizare :
 Solu ția Btcino, Helios P.L.S. :
Solutia Bticino de automatizare pentru sistemul de iluminat reprezintă înlocuirea instalației
electrice clasice cu o instalație digitala unde funcția de comutare a întrerupătorului este luata de relee
situate in tabloul de automatizare si funcția de comanda este luata de aparate legate in paralel pe lina
BUS de numai 27V C.C. In acest mod se realizează o reducere considerabila a numărului de cabluri
electrice iar utilizarea aparatelor nu implica nici un risc. Poate unul din cele mai mari avantaje ale
utilizării unui astfe l de sistem este posibilitatea folosirii scenariilor care fac posibila acționare unui număr

UTM 524.1 006 ME Coala
9 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

nelimitat de relee, deschiderea sau închiderea sistemului de difuziune sonora, schimbarea postului de
radio etc. Pentru acționarea luminilor se pot folosi telecomen zi prin adăugarea unor receptori cu 4 canale.
[8]
 My Home : un sistem de automatizare dotat cu senzori de temperatura si o centrala
automatizată pentru măsurarea și obținerea temperaturii dorite in fiecare ambient pe baza unor relee ce
pot controla diverse tipuri de electrovalve, pompe, ventilatoare. Daca încăperea este foarte mare se pot
utiliza doi sau mai mulți senzori iar temperatura înregistrata va fi media temperaturilor înregistrate de
fiecare senzor. Centrala de termoreglare se setează foarte ușor datorita meniului grafic intuitiv
obținându -se profile de tem peratura zilnice si săptămânale. Cu ajutorul webserverului si al releelor
telefonice sistemul se poate monitoriza si controla de la distanta. Datorita acestui sistem gradul de
confort creste considerabil si se realizează o economie de energie de pana la 30 %.

Figura 1.1 Sistemul My Home , Helios PLS
– Pentru controlul de la distanta My Home dispune de comunicatoare telefonice si mai multe
tipuri de webserver. Astfel prin accesarea unei pagini web configurata in funcție de fiecare sistem se
poate, de exemplu, modifica temperatura in camere, vizualiza imaginea emisa de camerele video
instalate. Pentru a putea accesa aceste dispozitive din exteriorul rețelei locale de calculatoare conexiunea
la internet trebuia sa fie prin tr-un I.P. de tip static

UTM 524.1 006 ME Coala
10 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 1.2 Structura sistemului My Home , Helios PLS

Schneider Electric prin compania MERTEN prezintă u n sistem integral Merten KNX.
KNX este unicul standard internațional pentru controlul clădirilor și al caselor recunoscut în
întreaga lume. El deja întruchipează toate cerințele ale ambelor standarde europene CENELEC EN50090
la fel cum și CEN EN 13321 -1. Recenta confirmare a standardului ISO/IEC 14543 -3 la moment confirmă
recunoașterea KNX în întreaga lume.
Instalația reprezintă o linie de date instalată paralel cu cablurile de alimentare cu energie
electrică a consumatorilor cum ar fi: iluminatul, încălzirea etc. la care sunt conectate. Aceasta rețea de
date BUS este utilizată pentru controlul consumatoril or. Avantajul acestui sistem este acela că toate
schimbările necesare se realizează prin modificarea sistemului la nivel de soft, fără necesitatea de a strica
pereții. [4]

UTM 524.1 006 ME Coala
11 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 1.3 Schema principiala KNX

Compania Merten a fost una dintre primele care a propus în anul 1987 elaborarea standardelor
ce privește automatizarea încăperilor și caselor de locuit inteligente. Multe sisteme separate de control
al iluminatului, încălzirii, climatizației, ventilației, jaluzelelor, p orților, stropitului și multe altele toate
sunt incluse într -un sistem unic multifuncțional.

CONTROL ILUMINAT Î N CASA INTELIGENT Ă

Fără îndoială lumina, arhitectura, designul influențează fo arte mult ambianța și atmosfera unei
camere sau confortul și siguranța ocupanților. Încercarea de a obține acest lucru cu întrerupătoare
multiple, nu este doar greu de realizat, dar de multe ori o pierdere de timp și finanțe . Înlocuirea
multitudinii de în trerupătoare cu eleganta si design -ul unei tastaturi de control al iluminatului, capabila
sa controleze fie un circuit de lumini, o camera întreaga, toata casa, sau orice scena riu intr -o combinație
utila. [10]
De exemplu, cu o tastatura de control ilumina t prevăzuta cu patru butoane de comanda si
poziționata pe un perete in dormitorul mare este posibil de:
– aprins/stins toate luminile camerei de la un buton
– cu un altul poate fi modificată intensitatea luminii conform unui scenariu romantic
– de a iluminat drumul spre bucătărie sau baie cu al treilea buton
– de stins toate luminile din casa inteligenta cu al patrulea !
Dacă persoana este in vacanta sau in weekend? Cu câteva scenarii programate inteligent pentru
a aprinde si stinge lumina la m omente diferite pe parcursul după -amiezii si seara, poate fi simulată
prezenta acesteia in casa si astfel a mari securitatea acesteia.

UTM 524.1 006 ME Coala
12 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 1.4 Display controller multifuncțional iluminat

Se observă o economie a energiei, pentru ca un sistem de con trol iluminat inteligent poate
modifica intensitatea luminii (dimare) sau o poate opri automat in cazul in care lumina naturala atinge
un prag prestabilit. Sistemele de control al iluminatului se integrează perfect cu alte sisteme de control
automatizat i ntr-o casa inteligenta : temperatura, lumina naturala, controlul mu ltimedia, etc. Acest lucru
creste confortul si elimina de pe perete prezenta multor întrerupătoare.
Un sistem de control al iluminatului proiectat corect economisește energie electrică pr ecum și
mărește confortul și securitatea omului.

CONTROL STOR URI / JALUZELE Î N CASA INTELIGENT Ă

Sistemele de control automatizat al caselor au devenit populare, motiv pentru care controlul
storurilor /draperiilor este integrat in cadrul display -ului de comanda touchscreen al casei sau panoul de
comanda cu taste. Această opțiune elimina aglomerare a peretelui cu prea multe butoane de acționare
înlocuind acestea, precum și diverselor subsisteme din casa inteligenta (iluminat, muzica, clima,
securitate, etc) intr -un ecran tactil intuitiv si cu un design adaptat nevoilor dvs. estetice.
Folosind avantajele unui sistem de casa inteligenta, storurile sau draperiile pot fi deschise si
închise automat, pe baza unui eveniment cum ar fi momentul in care casa ajunge la temperatura dorita,
astfel se economisește energia consumata pentru încălzir ea/răcirea acesteia.

UTM 524.1 006 ME Coala
13 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 1.5 Întrerupător touchscreen reglare storuri

CONTROL TEMPERATURA Î N CASA INTELIGENT Ă

Controlul temperaturii va permite gestionarea sistemul ui de încălzire si cel de răcire cu un
confort crescut si eficienta in consum. Sistemul de control permite programarea termostatelor pentru a
regla automat temperatura in casa sau in fiecare camera individual, pentru confortul dimineți i, pe
parcursul zilei sau in timpul nopții .
Avantajul controlului încălzirii /răcirii intr-o casa inteligenta oferă posibilitatea de a seta
menținerea temperaturii la un nivel eficient de consum si a programa ajustarea temperaturii la un nivel
confortabil înainte ca cineva sa ajungă acasă . De asemenea, poate fi monitoriza tă temperatura in anumite
camere cum ar fi cea a copilului sau spațiul de depozitar e al vinului, atunci când persoana se află in casa
de la dispozitivele instalate sau prin intermediul telefonului sau laptopului când persoana este plecat ă.

UTM 524.1 006 ME Coala
14 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 1.6 Display termostat de control a temperaturii

CONTROL SECURITATE Î N CASA INTELIGENT Ă

Sistemul automatizat de casa inteligenta a realizat progrese semnificative in domeniul sistemelor
de securitate. Integrarea sistemul de securitate cu alte sisteme de control are ca rezultat creșterea
funcționalității . Poate fi u tilizat același panou To uchscreen cu care se controlează casa inteligenta,
pentru a putea vizualiza imaginile pe care camerele de supraveghere instalate le transmit. Același lucru
poate fi efectuat prin intermediul internet -ului sau al unui telefonului m obil, pentru a putea monitoriza
in orice moment daca toate lucrurile sunt in ordine acasă . Integrarea securității in sistemul de casa
inteligenta permite monitorizarea in timp real si anunțarea daca senzorii de gaz, inundație sau fum au
detectat o problema .

Figura 1.7 Sistem alarmă

UTM 524.1 006 ME Coala
15 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

CONTROL AUDIO/VIDEO ÎN CASA INTELIGENT Ă

Cu un sistem audio multiroom, muzica preferat ă poate fi ascultată in orice camer ă și in același
timp. Orice sursa de semnal poate fi conectata: de exemplu un CD play er, DVD, radio, MP3 player, iPod
sau orice altceva . Sunetul poate fi distribuit in toata casa ori separat in fiecare camera, asigurând totala
flexibilitate. Singurul element vizib il va fi micul display elegant care va permite controlul complet in
casa inteligenta.
Când vine vorba de sisteme HomeCinema si sisteme audio intr -o casa inteligenta, totul se rezuma
la o simpla apăsare a unui buton 'Cinema Acasă ' iar camera este pregătita pentru vizionarea unui film:
ecranul de proiecție coboară , jaluzelele sunt coborâte , luminile sunt stinse, temperatura este reglata la
un nivel confortabil .

Figura 1.8 Sistem multimedia

CONTROL UL SI INTEGRAREA ALTOR SISTEME Î N CASA
INTELIGENT Ă

Sistemul de casa inteligenta permite controlul centralizat al altor sisteme automatizate :
– Sistemul de automatizare a porților
– Sistemul de irigare al gazonului
– Accesul vizitatorilor p rin intermediul sistemelor de interfonie/videointerfonie
– Sistemul de acoperire a piscinei
– Alte sisteme sau echipamente de uz casnic

UTM 524.1 006 ME Coala
16 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

1.3. Sisteme HVAC ale caselor inteligente

Cum a fost menționat și în introducere un sistem HVAC poate fi construit in mai multe variante,
unele mai simple, altele mai sofisticate. La fel diferă și prețul de cost, precum și perioada de exploatare ,
ne mai vorbind de perioada de recuperare a investițiilor în cazul când este necesară înlocuirea sistemului
de încălzire și climatizare e xistent. Descrierea tuturor variantelor existente de sisteme HVAC si
explicarea principiilor de funcționare ale acestora va mări considerabil volumul acestei lucrări. Astfel
va fi examinat cel mai performant și modern sistem de încălzire, ventilare și cond iționare a aerului, bazat
pe surse regenerabile de energie, ecologic pure și anume pompe de căldură.
Geoexchange este o tehnolog ie care folosește energia aflată în sol pentru a încălzi , ventila ș i a
răci o clădire, simultan cu furnizarea apei calde menajere . Sistemul Geoexchange a fost implementat î n
urmă cu 20 de ani. Pe par curs, au fost aduse multe îmbunătăț iri materialelor folosite, metodelor de
instalare, ran damentului pompelor de căldura ș i al celorlalte echipamente.
Față de utilizatorii sisteme lor convenționale, beneficiarii sistemului Geoexchage au următoarele
avantaje majore:
 Micșorarea facturilor pentru utilităț i: încălzire, răcire, apa calda sanitara cu procente variind intr e
25% (vara) si 50% (iarna) față de sistemul convențional.
 Simplific area întreținerii sistemului de climatizare prin utilizarea ace luiași echipament atât iarna,
cât și vara.
 Nivelul î nalt de confort pe tot parcursul anului.
 Scăderea valorii facturilor pentru apa cald ă sanitară cu 30% î n medie pe an prin utilizarea
excesulu i de căldura al casei, vara, pentru producerea apei calde.
 Eliminarea totală a poluării mediului sau a posibilității de intoxicare cu monoxid de carbon
deoarece sistemul Geoexchange nu arde combustibil pentru a produce căldura si apa calda.

Sistemul Geoex change se poate folosi in orice condiț ii de mediu exterior, deoarece transferă
căldura de la și spre pământ. Acest avantaj se datorează temperaturii relativ constante a pământului în
comparaț ie cu temperat ura aerului din mediul înconjură tor.

Sistemele G eoexchange sunt cel mai modern ș i cel mai eficient mod de a realiza climatizarea
(încălzirea, ventilația si ră cirea aerului in interior) și de a produce apă caldă. Sub denumi rea generică
Geoexchange se regăsesc aș a numitele si steme geotermale sau pompe de căldură cu sursa pământ.
Acestea deplasează / transferă căldura similar cu pompele de căldură cu sursa aer, schimbul de căldură
efectuându -se, însă, cu pămâ ntul, nu cu aerul din exterior.

UTM 524.1 006 ME Coala
17 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Deoarece la o anumita ad âncime temperatura pământului rămâ ne relativ constantă pe tot
parcursul anului, sistemul Geoexchange este mai eficient în comparație cu pompele de căldură cu aer si
nu mai necesită folosirea încă lzitorului cu reziste nta electrica in perioadele de îngheț . Sistemele
Geoexchange furnizează î n ma joritat ea cazurilor si apa caldă menajeră .
Sistemele date sunt in general de 2,5 – 4 ori mai eficiente în comparație cu încă lzitoar ele cu
rezistenta electrica si încă lzitoarele de apa, si, in plus nu poluează atmosfera.
Deoarece nu există unitate exterioară (aș a cum au pompele de căldură cu sursa aer sau aparatele
de aer condiț ionat), sistemele Geoexchange neces ita cheltuieli mici de întreț inere.

aer proaspă t AHU
aer evacuat

VAV VAV VAV

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona N

Figura 1.9 Arhitectura unui sistem HVAC

Unitatea centrala AHU de generare și condiționare a aerului îndeplinește mai multe funcții ca:
filtrare, (de)umidificare, încălzire/răcire. Aceasta nu este altceva decât un schimbător de căldură
sofisticat care funcționează împreună cu un ventilator de o putere necesară pentru a satisface necesitatea
de temperatură și circulație a aerului in toate zonele de control. În cazurile când casa inteligentă are mai
multe etaje, se întâlnește foarte frecvent, sau are o suprafață mare , pentru a simplifica sistemul și totodată
a diminua costurile acestuia, se instalează mai multe unități AHU cu ventilatoare mai mici cu costuri
mai reduse.
Terminalele VAV de management și distribuție a aerului distribuie și controlează debitul aerului,
(re)încălzesc acesta și reglează temperatura în zonă prin închiderea/deschiderea parțială a valvei.

Dispersoare aer proaspăt

UTM 524.1 006 ME Coala
18 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Terminal VAV
pentru control zonal

Dispersoare aer evacuat

Figura 1.10 Sistem VAV tipic pentru control zonal

1.4. Utilizarea surselor regenerabile de energie in sistemele HVAC ale caselor
inteligente

Energia electrică la momentul actual este sursa primară pentru fabricarea tuturor bunurilor și
serviciilor de care beneficiază omenirea. Producerea energiei electrice pe cale tradițională fiind acestea
hidrocentrale, centrale termo -electrice pe cărbune, ce ntrale termo -electrice pe păcură sau cele atomice,
are un impact negativ asupra mediului înconjurător. Pe lângă faptul că epuizează resursele de fosile,
poluează atmosfera, solul și apele, în cazul hidro -Electro centralele se distrug e fauna râurilor prin
construirea ba rajelor se observă și o creștere continuă a prețurilor la energie.
Energia electrică netradițională ar rezolva aceste probleme, însă progresul tehnic nu permite
utilizarea pe larg a instalațiilor, centralelor electrice netradiționale acest fap t fiind limitat și de anumite
cerințe către mediul în care urmează a fi amplasată această mini centrală electrică. Totodată se fac
încercări care dau niște rezultate uluitoare, datorită cărora timpul in care vom beneficia de energie
gratuită și permanentă devine tot mai mic.
Sursa principală de energie pe planeta Pământ este evident Soarele. Datorita influenței Soarelui
asupra Pământului putem beneficia de numeroase surse aleatoare de energie care poate fi transformată
în energie electrică. Energia hidraulică, energia termică a pământului , energia eoliană, energia valurilor,
energia termică a oceanului, energia biomasei . Toate acestea sunt derive din energia Soarelui. Captarea
acestor tipuri de energii și transformarea lor în energie electrică ecologică este obiectivul principal

UTM 524.1 006 ME Coala
19 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

urmărit în ultimii ani. Din toate aceste tipuri de energii totuși cea mai largă răspândire o are energia
eoliană și termică solară.
Energia eoliană este utilizată de către om din cele mai vechi timpuri și rămâne utilizată și la etapa
actuală. Se observă o creștere enormă a puterii cumulative instalate la nivel mondial de la 6,1 la 194 GW
timp de 1 5 ani.

Figura 1.11 Puterea cumulativă a instalațiilor eoliene [13]

Energia solară termică la fel ca și cea eoliană a avut de prosperat. Progresul tehnico -științific în
ce privește fabricarea celulelor foto -voltaice (PV), precum și instalațiile de heliostate cu concentrare a
energiei termice intr -un punct, a ieftinit consi derabil costul energiei electrice de proveniență PV ba
chiar și termice. Modulele PV devin tot mai performante, precum și costul acestora mai mic. Astfel in
scurt timp vom putea facilita de energie electrică fotovoltaică ieftină.

Figura 1.12 Puterea cumulativă a instalațiilor PV in GW [ 14]
Analizând datele statistice ajungem la concluzia că în viitorul foarte apropiat vom beneficia de
energie electrică ieftină și pură.

UTM 524.1 006 ME Coala
20 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Republica Moldova dispune de un potențial energetic al surselor regener abile sporit, astfel putem
afirma că utilizarea instalațiilor de producere a energiei electrice netradiționale nu este lipsită de sens.
În unele regiuni ale RM se observă o prezență permanentă a vânturilor ce pot asigura funcționarea
normală a generatoarel or eoliene de productivitate foarte mare, de ordinul MW. Totodată condițiile
climaterice cu mult soare vara cu nebulozitate scăzută, precum și durata zilei pe timp de iarnă acceptabilă
pentru funcționarea bateriilor solare PV facilitează utilizarea acestor a chiar și de persoanele ce doresc
să-și construiască o casă inteligentă fără a cheltui energia electrică obținută pe cale tradițională.
Sistemele HVAC moderne se caracterizează prin faptul că consumă puțină energie electrică.
Comparând o pompă geotermală cu un cazan cu arzător putem afirma că consumul de energie electrică
este asemănător, însă consumul de combustibil este incomparabil.
Utilizarea surselor regenerabile de energie pentru climatizarea casei este o investiție mare cu un
efect foarte pozitiv . Cheltuielile pentru consumul de energie electrică se diminuează ajungând chiar la
zero. Atmosferă plăcută cu cheltuieli minime și un impact pozitiv asupra mediului ambiant.
În ce urmează voi descrie sistemul HVAC Geoexchange, principiile de funcționare a acestuia
precum și o analiză comparativă cu alte sisteme asemănătoare.

Sistemul HVAC Geoexchange

Sistemele de climatizare Geoexchange au l a baza un principiu diferit față de sistemele cunoscute
formate din cazan cu arzător plus un sistem de aer condiționat, de exemplu chiller. Arzătoarele clasice
furnizează căldura prin arderea de combustibil, cel mai frecvent gaz metan, propan sau păcura, pe când
sistemele Geoexchange elimină combustia chimica. Ele colectează iarna căldura natur ala a Pămâ ntului,
de exemplu printr -o rețea de condu cte, o buclă instalată fie î n pământ, fie intr -un baz in sau lac. Fluidul
care circulă prin buclă transport ă căldura in casă . Partea de interior a sistemelor Geoexchange utilizează
un circuit frigorific în chis care include un schimbător de căldura si un compresor electric ce realizează
procesele de evaporare si de comprimare a vaporilor (similar cu principiul de funcționare al frigiderului ),
pentru a concentra energia Pământului și a o transmite î n interior ul clădirii unui fluid secundar aflat la o
temperatura mai ridicat ă.
In timpul verii, pentru a ră ci clădirea, se utilizează un procedeu inversat. Excesul de căldură este
scos din casă , transmis către buclă ș i apoi este absorbit de către Pământ. Același s istem Geoexchange
furnizează temperatura joasa in același fel in care un frigider își păstrează interiorul său rece ș i anume
prin scoaterea din interior a căldurii, adică prin absorbția căldurii.
Sistemel e Geoexchange pot fi instalate î n interiorul clădir ii deoarece nu este necesar schimbul
de căldura cu aerul din exterior, iar prezenț a lor nu deranjează deoarece sunt deosebit de silențioase.
Întregul ans amblu Geoexchange este compact ș i se instalează în mod uzual in pivnița sau în pod /

UTM 524.1 006 ME Coala
21 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

mansarda; iar î n cazul unei case mai mici, echipamentu l are dimensiuni foarte reduse și se poate monta
în plafonul fals al unei camere. Instalarea la interior prezintă avantajul unei bune protecții a
echipamentului fata de intemperii.
Sistemele G eoexchange lucrează diferit față de o pompa convenționala de căldura care folosește
aerul din exterior ca sursă de căldura sau de răcire. Sis temele Geoexchange nu trebuie să lucreze in forța
(ceea ce înseamnă folosi rea a mai putină energie) deoarece deplasează căldura de la o sursă a cărei
temperatura este moderată . Temperatura solului sau a apei la c âtiva metri sub suprafața Pamantului
rămâne relativ constantă pe parcursul anului, chiar ș i atunci când temperatura exterioara are mari
fluctuații la schimbarea anotimpurilor. La o adânc ime de aproximat iv 1,80 m, temperatura solului î n
majoritatea regiunilor lumii rămâ ne constantă intre 7 si 21 grade Celsius . Din ac eastă cauză apa extrasă
din pămâ nt este rece chiar și î n cele mai călduroase zile din vară. Pe timp de vară , solul relativ rece
absoarbe cu ușurință excesul de căldură dintr -o locuință ș i mult mai rapid decât aerul exterior, pământul
încălzindu -se de la soare cu mult mai încet decât aerul atmosferic. Iarna, pământul furnizează o barieră
aerului rece datorita en ergiei so lare absorbite. Pe timp de iarnă , deci, este cu mult mai ușor să captă m
căldura din sol deoarece temperatura medie a acestuia la o adâncime de peste 15 metri este de 10 g rade
Celsius, față de temperatura aerului atmosferic care are valori negative . Din acest motiv, prin folosirea
sistemului Geoexchange se obține fără dificultate in interiorul clădirii o temperatură confortabilă chiar
si in cazul unui sezon extrem de friguros.

UTM 524.1 006 ME Coala
22 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Fig. 1.13 Sistemul Geoexchange. Tipuri de bucle
1.5. Problemele actuale al e sistemelor HVAC utilizate la climatizarea caselor
inteligente
Factorul decisiv atunci când se examinează posibilitatea implementării unui sistem automat
autonom de condiționare a casei îl joacă prețul de cost. Oricine dorește să beneficieze de confort și
calitate fără a suporta cheltuieli mari pe parcursul exploatării. Utilizarea surselor regenerabile de energie
promite un rezultat îmbucurător acordând posibilitatea diminuării maxime a cheltuielilor de întreținere .
Totodată acest lucru nu este lipsit de neajunsuri care, cum a fost menționat anterior, sunt legate de prețul
de cost ridicat a instalațiilor atât fotovoltaice precum și a turbinelor eoliene.
O altă caracteristică importantă care nicidecum nu poate fi lăsată fără atenție este amplasarea
geog rafică a Republicii Moldova. Dacă vorbim despre bateriile solare atât cele PV cât și cele termice
dificultăți majore în ce privește utilizarea lor nu se observă, aici rolul important jucându -l Soarele care,
în urma studiilor și calculelor efectuate, este î ndeajuns atât pe timp de vară cât și pe timp de iarnă.
Problema principală este vântul, acesta fiind constant și permanent numai în unele regiuni a republicii,
ceea ce face imposibilă utilizarea în masă a generatoarelor eoliene pentru alimentarea cu energi e electrică

UTM 524.1 006 ME Coala
23 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

a caselor inteligente. Studiile și cifrele statistice arată că chiar și în locurile caracterizate de vânturi
permanente puterea maximă a turbinelor eoliene este la fel limitată.
Indiferent de toate cele expuse sistemele autonome de condiționare nu sunt mituri, ci niște idei
ambițioase care aduc rezultate foarte bune dacă sunt implementate cu cap de către ingineri calificați în
domeniul dat. Acest lucru îl demonstrează întreprinder ile ce comercializează atât pompe geotermale cât
și baterii solare termice, vânzările cărora au crescut considerabil în ultimii ani.
1.6. Concluzii
Confortul și senzația de bine nu permite de a numi o casă inteligentă. Simbioza între sistemele
moderne de control și comandă automată împreună cu funcționalitatea, simplitatea și siguranța
persoanelor precum și cheltuielile minime de întreținere mai ales la momentul actual când se
înregistrează o creștere continuă a prețurilor, este cheia spre succes a unei ca se inteligente. Sistemele
moderne permit utilizarea la maxim a tuturor posibilităților utilajului precum și crearea scenariilor
personalizate caracteristice modului de trai a fiecărui om în parte. Implementarea acestora este un lucru
firesc mai ales la mom entul când timpul joacă cel mai important rol. Nu putem nega faptul că populația
de la orașe duce un mod de viață mult mai grăbit, iar timpul rămas pentru odihnă și relaxare devine tot
mai mic uneori lipsind totalmente. Casa inteligentă ia asupra ei toate activitățile de rutină eliberând astfel
orarul și așa încărcat a celor ce o populează.

UTM 524.1 006 ME Coala
24 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

2. DIMENSIONAREA ELEMENTELOR DE PUTERE ALE SISTEMELOR DE
ACȚIONARE DIN CADRUL CASEI INTELIGENTE

2.1. Sisteme moderne de automatiz are a procesului de climatizar e
Procesul de climatizare se bazează pe efectuarea unui lucru mecanic de către o instalație, în cazul
nostru o pompă de căldură, pentru a încălzi sau răci un spațiu prin intermediul proceselor termice de
absorbție și cedare a căldurii . Automatizarea acestui proces se limitează la varierea vitezei de rotație a
pompei care mână agentul termic. La etapa actuală toate instalațiile de climatizare sunt dotate cu sisteme
automate de reglare a acestor pompe în dependență de temperatura camerei înregistrată de termost at. În
cazul climatizării centralizate a unei case inteligente termostatul central nu satisface cerințele impuse.
Pentru a putea regla temperatura dorită în fiecare cameră instalarea unui singur termostat nu este
suficientă. Climatizarea zonală se efectuea ză după principiul separării fiecărei zone de la magistrală
formând astfel circuite închise autoreglabile. Astfel apare necesitatea instalării termostatelor în fiecare
zonă în care este necesar ă reglarea temperaturii. Este evident faptul că diferența de te mperaturi impuse
de către operator nu diferă mult între zone, delta constituind câteva grade. Astfel sistemul de condiționare
a aerului se simplifică fiind necesară instalația a unui numă r mai mic de ventilatoare, totuși aceasta nu
micșorează numărul de re șouri de încălzire/răcire a aerului, acestea fiind câte una per zonă.

Fig.2.1 Control s istem HVAC cu acționare pe zone

AHU din imagine în cazul nostru reprezintă pompa de căldură împreună cu boilerul de acumulare
care lucrează in paralel cu bateriile solare. Terminalele VAV, două la număr, servesc ca unități ce despart
zonele de control de magistrală, tubulatura pentru aer – sunt canalele prin care circulă aerul condiționat.

UTM 524.1 006 ME Coala
25 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Senzorul de temperatură dirijează cu unitatea VAV care joacă rolul de distribuție a aerului controlul
debitului, (re)încălzirea acestuia și reglează temperatura în zonă prin închiderea/deschiderea pa rțială a
valvei.

Fig. 2.2 Schema unei VAV și modelul 3D al acesteia

2.2. Calculul de dimensionare a pompei de caldura .

Sistemul HVAC implementat în proiectul în cauză este bazat pe pompa de căldură ca sursă
principală de energie termică. Determinare a puterii necesare a pompei de căldură necesită calcule
termice foarte sofisticate cu considerarea mai multor constante ca:
o Materialul din care este construită casa
o Grosimea pereților
o Grosimea podurilor
o Suprafața ferestrelor
o Tipul de ferestre (termopan, lemn ș.a.)
o Coeficientul de absorbție termică a pereților ș.a.

UTM 524.1 006 ME Coala
26 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Aceste calcule necesită timp și numeroase date inițiale. În cazul nostru este necesară
determinarea aproximativă a puterii pompei de căldură pentru determinarea puterii instalațiilor electric e
în continuare. Pentru aceasta se recurge la determinarea puterii necesare pentru 1m2 de zonă prin metoda
pierderilor . Se cunoaște că pentru amplasarea geografică a mun. Chișinău constanta pierderilor pentru
case cu izolație bună este :
∆P=40−50 (1
𝑚2)

𝑃=𝑆𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑡𝑒 ∙∆P=1∙45=120 (W
𝑚2) (1)

Suprafața totală a casei inteligente este de 250 m2 astfel:

𝑃Σ=𝑆𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ∙∆P=250 ∙120 =11250 (W) (2)
Deoarece datele privind pierderile de energie se iau în dependență de cele mai friguroase 5 zile
din sezon care constituie 5 zile din februarie la temperatura de -16oC, la majoritatea pompelor
geotermale, în circuitul intermediar au inclus un încălzitor electric, care se pornește în cazurile de deficit
de energie. Astfel la calculul de dimensionare a pompei nu este nevoie de supradimensionat pompa
geotermală, astfel puterea nominală a pompei se consideră 0,7 -0,8 din puterea sumară calculată.
𝑃PDC =𝑃Σ∙0,7=11250 ∙0,7=7875 (W) (2)
În continuare se alege o pompă de căldură din catalog cu puterea PN > Pcalc=7,8 kW:

Pompa de căldură sol/apă VITOCAL 300G :

UTM 524.1 006 ME Coala
27 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Fig. 2.3 Pompa termică sol/apă VITOCAL 300G

Cu această pompă este posibil de creat un sistem de climatizare care poate fi ușor adaptat la
necesarul de căldură.
Avantaje:
 Eficiență maximă pentru locuințe .
 Coeficientul de performanță COP până la 4,9 (conform EN 14511 la parametrii: Sol
0oC/Apă 35oC)
 Temperatura maximă pe tur până la 60oC
 Funcționare silențioasă <42 dB(A), datorită construcției echipamentului, optim izat din
punct de vedere a zgomotului.
 Sistem de automatizare cu bilanț energetic integrat.

Tabelul 2.1 Date tehnice pompa de căldură Vitocal 300G [26]
Vitocal 300 -G
(1-a treaptă) Tip BWS 301.A 08
Date tehnice
Putere nominală la încălzire kW 7,8
Putere de răcire kW 6,2
Putere electrică kW 1,65
Coeficient de performanță energetică 4,7
Temperatură tur oC 60
Dimensiuni LxlxH mm 845x600x1049
Greutate kg 112

UTM 524.1 006 ME Coala
28 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Pentru ca pompa să funcționeze avem nevoie de a alege un boiler. Calculele pentru
dimensionarea boilerului vor fi prezentate după calculele de dimensionare a bateriilor solare termice.

2.3. Calcul de dimensio nare a colectoarelor solare

Se cunoaște că sistemele solare pentru încălzirea apei sunt eficiente și demonstrează rezultate
bune numai în cazul când temperatura colectorului nu diferă mult de temperatura mediului. Calculul de
dimensionare corect este cheia succesului în funcționarea calitativă a sistemului colector solar.
Calculele de dimensionare se referă la următoarele mărimi:
 Unghiul de înclinație a colectoarelor solare pe perioadele de interes, în regiunea centrală
a Moldovei.
 Radiația medie globală pe perioada de interes inciden tă pe suprafața colectorului și
radiația medie globala lunară.
 Consumul zilnic de apă caldă.
 Suprafața colectorului solar.
 Volumul boilerului pentru apa caldă.

2.3.1. Determinarea unghiului optimal de înclinație a colectorului solar.

Perioada de interes aleasă în lucrarea dată este Noiembrie – Martie. În dependență de aceasta
unghiul de înclinație optimal al colectorului solar se alege astfel încât în aceste luni pe suprafața
colectorului să cadă o cantitate de energie cât mai mare. Totodată acest unghi nu t rebuie să fie
nesatisfăcător pentru lunile de vară.
Pentru aceasta selec tăm din anexa A2 valoarea unghiului Φ – β pentru care raportul Rb
dintre radiația solară directă pe planul înclinat și cel orizontal sunt maximale pentru lunile noiembrie și
martie . Pentru a dispune de o informație mai amplă despre cantitatea de radiație , precum și a propune o
variantă mai bună se va studia un diapazon mai mare de mărimi posibile. Apoi prin studiu comparativ
se va prezenta varianta cea mai potrivită.

UTM 524.1 006 ME Coala
29 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

 Se prezintă valorile medii lunare a radiațiilor în formă Tabelul ră:

Tabelul 2.3 Valorile medii lunare ale radiației solare globale G, MJ/m2 ale radiației difuze Gd,
MJ/m2 , si ale radia ției directe pe un plan orizontal. [29]
Luna XI XII I II III XI÷III
G – Globala 117 92 126 166 303 598
D – Difuza 75 62 78 105 173 250
B – Directa 42 30 48 61 130 348

 În dependență de valorile R b se recalculează valorile radiațiilor Directe, difuze și
globale pe un plan înclinat după următoarele formule:

Tabelul 2.4 Valorile R b pentru regiunea CENTRU a Republicii Moldova. [29]
Luna XI XII I II III
Rb β – – – – –
27 2,22 2,60 2,38 1,86 1,45
32 2,40 2,84 2,59 1,97 1,50
37 2,55 3,06 2,77 2,07 1,54
42 2,69 3,25 2,93 2,16 1,57
47 2,81 3,41 3,10 2,23 1,58
52 2,91 3,56 3,19 2,28 1,58
57 2,99 3,68 3,29 2,31 1,58
62 3,04 3,76 3,35 2,33 1,56
67 3,07 3,82 3,39 2,33 1,52

 Radiația directă pe un plan înclinat:
𝐵𝛽=𝑅𝑏∙𝐵0=3,07∙42=128 ,94 (𝑀𝐽
𝑚2) (3)
Rezultatele obținute se înscriu în Tabelul 2.5.

UTM 524.1 006 ME Coala
30 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Tabelul 2.5 Radiația directă pe un plan înclinat calculată în dependență de unghiul de înclinație
Luna XI XII I II III 𝑩𝜷=𝑹𝒃∙𝑩𝟎 β=27 93,24 78,00 114,24 113,46 188,50
β=32 112,98 97,50 140,64 131,76 204,10
β=37 107,10 91,80 132,96 126,27 200,20
β=42 100,80 85,20 124,32 120,17 195,00
β=47 118,02 102,30 148,80 136,03 205,40
β=52 122,22 106,80 153,12 139,08 205,40
β=57 125,58 110,40 157,92 140,91 205,40
β=62 127,68 112,80 160,80 142,13 202,80
β=67 128,94 114,60 162,72 142,13 197,60

 Radiația difuză pe un plan înclinat:
𝐷𝛽=1
2∙(1+cos𝛽)∙𝐷0=1
2∙(1+cos67)∙75=52,15 (𝑀𝐽
𝑚2) (4)

Rezultatele obținute se înscriu în Tabelul 2.6.

Tabelul 2.6 Radiația difuză pe un plan înclinat calculată în dependență de unghiul de înclin ație
Luna XI XII I II III 𝑫𝜷=𝟏
𝟐∙(𝟏+𝐜𝐨𝐬 𝜷)∙𝑫𝟎 β=27 70,91 58,62 73,75 99,28 163,57
β=32 69,30 57,29 72,07 97,02 159,86
β=37 67,45 55,76 70,15 94,43 155,58
β=42 65,37 54,04 67,98 91,52 150,78
β=47 63,08 52,14 65,60 88,31 145,49
β=52 60,59 50,09 63,01 84,82 139,76
β=57 57,92 47,88 60,24 81,09 133,61
β=62 55,11 45,55 57,31 77,15 127,11
β=67 52,15 43,11 54,24 73,02 120,30

 Radiația globală pe un plan înclinat:

𝐺𝛽=𝐵𝛽+𝐷𝛽=128 ,94+52,15=181 ,09(𝑀𝐽
𝑚2) (5)

Rezultatele obținute se înscriu în Tabelul 2.7.

UTM 524.1 006 ME Coala
31 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Tabelul 2.7 Radiația globală pe un plan înclinat calculată în dependență de unghiul de înclinație

Luna XI XII I II III 𝑮𝜷=𝑩𝜷+𝑫𝜷 β=27 164,15 136,62 187,99 212,74 352,07
β=32 182,28 154,79 212,71 228,78 363,96
β=37 174,55 147,56 203,11 220,70 355,78
β=42 166,17 139,24 192,30 211,69 345,78
β=47 181,10 154,44 214,40 224,34 350,89
β=52 182,81 156,89 216,13 223,90 345,16
β=57 183,50 158,28 218,16 222,00 339,01
β=62 182,79 158,35 218,11 219,28 329,91
β=67 181,09 157,71 216,96 215,15 317,90

 Pentru a efectua o analiză corectă a variantelor posibile de amplasare a colectorului
solar se construiește Tabelul cu raportul dintre radiația globală pe un plan orizontal și ce a pe un
plan înclinat .

Tabelul 2.8 Raportul dintre radiația globală pe plan înclinat și radiația globală pe pl an orizontal pentru
fiecare lună î n parte (exprimat in procente)
Luna XI XII I II III Gβ/G0 β=27 28,73 32,66 32,97 21,97 13,94 1,30
β=32 35,81 24,41 45,00 48,86 67,85 2,22
β=37 32,97 20,71 42,39 46,99 67,11 2,10
β=42 29,59 15,97 39,16 44,73 66,16 1,96
β=47 35,39 24,24 45,43 47,85 66,66 2,20
β=52 36,00 25,42 45,87 47,75 66,10 2,21
β=57 36,24 26,08 46,37 47,30 65,49 2,21
β=62 35,99 26,12 46,36 46,64 64,54 2,20
β=67 35,39 25,81 46,07 45,62 63,20 2,16

UTM 524.1 006 ME Coala
32 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

 Rezultatele obținute se exprimă și în formă grafică prin diagrama din figura 2.4.

Figura 2.4 Diagrama dependenț ei radia ției solare globale pe un plan î nclinat , d e luna si unghiul de
inclinație

În urma analizei figurii 2.4 și a raportului dintre radiația globală pe un plan înclinat față de
radiația globală pe un plan orizontal din Tabelul 2.8 se observă că cele mai prielnice unghiuri de
amplasare a colectorului s olar sunt:
β=32, β=37, β=47, β=52, β=57, β=62.

Totodată, dacă analizăm calculele exacte din Tabelul 2.8 constatăm că cel mai optimal unghi de
amplasare a colectorului solar față de planul orizontal este de β=32.

2.3.2. Determinarea suprafeței colectorului solar în dependență de consumul
zilnic de apă caldă.

 Necesarul zilnic de apă caldă și distrib uția acestuia pe parcursul a 24 de ore
depinde într-o mare măsură de caracteristica specifică a consu matorului. El este diferit
pentru locuințe și o unitate de produ cție. Admitem ca consu mator o familie din patru
persoane, consumul specific, q, fiind de 50 l/zi per per soană cu temperatura de 55 0C.
Distribuția consumului de apă, în pro cente, pe parcursul de 24 de ore este prezenta tă în
Tabelul 2.9. [29] 050100150200250300350400
XI XII I II IIIG
Lunaβ=0
β=27
β=32
β=37
β=42
β=47
β=52
β=57
β=62
β=67

UTM 524.1 006 ME Coala
33 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Consumul diurn de apă caldă se determină din formula:
𝑪=𝑵𝒑𝒆𝒓𝒔 ∙𝒒=𝟒∙𝟔𝟎=𝟐𝟒𝟎 (𝒍𝒊𝒕𝒓𝒊 ) (𝟔)

Tabelul 2.9 Distribuția consumului de apă caldă pe parcursul zilei. C(t)
Ora 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
C(t)â % 0 0 3 13,6 22,6 30,5 39,7 48,3 57 70,5 88,7 99,9
litri 0 0 7 32 54 73 95 115 136 169 212 240

 Radiația globală pe planul colectorului în perioada de interes a fost determinată anterior.
Urmează a determina radiația globală medie pentru perioada de acțiune a Soarelui asupra
colectorului. Datele obținute se includ în Tabelul 2.10.
Pentru efectuar ea calculelor inginerești prealabile randamentul colectorului se ia unul
tipizat cu valorile cuprinse între 0,4 ÷ 0,5. Determinarea definitivă a randamentului colectorului
pentru unghiul de amplasare în cauză se determină după formula:
𝜼𝒄𝒐𝒍=𝛼∙𝜏−𝑈𝑝𝑻𝒑−𝑻𝒂
𝑮𝜷𝒎𝒆𝒅𝑺𝑰 (7)
Unde:
 𝛼𝜏 – factor ce caracterizează caracteristicile tipice ale ansamblului Suprafață Transparentă –
Suprafață Absorbantă.
 𝑈𝑝 – coeficientul pierderilor globale pentru suprafață selectivă, tuburi vidate, SS -V.
 𝑻𝒑 – temperatura apei.
 𝑻𝒂 – temperatura mediului ambiant.

Se utilizează radiația globală medie exprimată în [𝑾
𝒎𝟐]
𝑺𝑰. Determinată cu formula:
𝑮𝜷𝑺𝑰=𝑮𝜷𝑴𝑱 ∙106
ℎ/𝑧𝑖∙3600=45,4∙106
8∙3600=1575 ,1 (𝑾
𝒎𝟐) (8)
Din datele precedente radiația g lobală definită pentru fiecare lună este cea anuală. Din
considerentul că lungimea zilei cu soare calitativ nu este aceeași , datele expuse mai sus nu sunt
valabile. În acest caz din Anexa 1 Tabelul 1.6 se calculează durata medie de iradiere solară globală
pentru fiecare lună. Datele determinate se includ în Tabelul 2.10. Radiația directă și respectiv difuză la
fel necesită a fi recalculate, deoarece pentru calculele ce urmează vom avea nevoie de radiația
incidentă per zi. Astfel:
𝑩𝜷𝒛𝒊=𝑩𝜷𝒍𝒖𝒏𝒂𝒓
𝑛𝑟 𝑧𝑖𝑙𝑒∙ℎ
𝑧𝑖=42
30=3,4 (𝑴𝒋
𝒎𝟐∙𝒛𝒊) (9)

UTM 524.1 006 ME Coala
34 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Tabelul 2.10 Radiația globală pe planul cole ctorului pe perioada de interes
Luna XI XII I II III
h/zi 8,0 8,0 8,0 9,0 10,0
𝑹𝒃 2,4 2,8 2,6 2,0 1,5
𝑩
(𝑴𝒋
𝒎𝟐∙𝒛𝒊) 1,4 1,0 1,5 2,1 4,2
𝑫 2,5 2,0 2,5 3,6 5,6
𝑩𝜷=𝑹𝒃∙𝑩𝟎 3,4 2,7 4,0 4,1 6,3
𝑫𝜷=𝟏
𝟐∙(𝟏+𝐜𝐨𝐬 𝜷)∙𝑫𝟎 2,3 1,8 2,3 3,3 5,2
𝑮𝜷=𝑩𝜷+𝑫𝜷 (𝑴𝒋
𝒎𝟐∙𝒛𝒊) 5,7 4,6 6,3 7,5 11,4
(𝒌𝑾𝒉
𝒎𝟐∙𝒛𝒊) 1,6 1,3 1,8 2,1 3,2
(𝑾
𝒎𝟐) 5906,5 4947,7 6819,4 6703,7 9857,5
𝑮𝜷𝒎𝒆𝒅 (𝑴𝒋
𝒎𝟐∙𝒛𝒊) 7,1
(𝑾
𝒎𝟐) 6847,0

 În continuare determinăm cantitatea de energie necesară pentru a încălzi volumul de apă
necesar de la 15oC la 55oC.
𝐸=𝐶∙𝑐𝑎𝑝𝑎∙(𝑇𝑐𝑎𝑙𝑑 ă−𝑇𝑟𝑒𝑐𝑒)=240 ∙4,173 ∙103∙(55−15)=48,1 (𝑴𝑱) (10)
Unde:
 𝑐𝑎𝑝𝑎 – căldura specifică a apei. 𝑐𝑎𝑝𝑎 =4,173 ∙103 (𝐽
℃∙𝑘𝑔)
 𝐶 – consum apă caldă .
 𝑇𝑐𝑎𝑙𝑑 ă – temperatura apei calde.
 𝑇𝑟𝑒𝑐𝑒 – temperatura apei reci.

 Suprafața colectorului în prealabil se determină:
𝑆𝑐𝑜𝑙=𝐸
𝜼𝒄𝒐𝒍∙𝑮𝜷𝒎𝒆𝒅 (𝑴𝑱)=48,1
0,42∙7,1=16(𝒎𝟐) (11)
În continuare pentru suprafața colectorului determinată calculăm temperatura apei calde în luna
cu cea mai mica radiație globală – Decembrie.

𝑡𝑐𝑎𝑙𝑑 ă=𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒 + 𝐺𝛽(𝑀𝐽)𝑋𝐼𝐼∙𝑆𝑐𝑜𝑙∙𝜼𝒄𝒐𝒍
𝐶∙𝑐𝑎𝑝𝑎=15+5,7∙16∙0,42
240 ∙4,173 ∙103=45 (℃) (12)

UTM 524.1 006 ME Coala
35 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Pentru a determina suprafața exactă a colectorului este nevoie de a calcula randamentul
colectorului în baza formulei (7) cu considerația temperaturii de ieșire a apei precum și a mediului
ambiant în cea mai rece perioadă a anului, precum și coeficienții constați 𝛼𝜏.

𝜼𝒄𝒐𝒍=𝛼∙𝜏−𝑈𝑝𝑻𝒑−𝑻𝒂
𝑮𝜷𝒎𝒆𝒅𝑺𝑰=0,7−2,5∙55−3,9
6847=0,68 (13)

Cunoscând randamentul real al colectorului calculăm suprafața necesară a colectorului solar
consi derând randamentul real.
𝑆𝑐𝑜𝑙=𝐸
𝜼𝒄𝒐𝒍∙𝑮𝜷𝒎𝒆𝒅 (𝑴𝑱)=48,1
0,68∙7,1=9,9≈10 (𝒎𝟐) (14)

Deoarece colectoarele solare sunt produse de mărimi standard, alegem două colectoare solar e
de 4 m2. Acestea vor asigura fabricarea apei calde menajere . Datorită faptului că calculele au fost
efectuate pentru perioada de iarnă, rezultatele ce privesc de suprafața colectorului sunt majorate, astfel
se recurge la micșorarea suprafeței colectoarelor solare, pentru a scădea din surplusul de energie
produsă p e timp de vară.
După determinarea exactă a randamentului și suprafeței colectorului solar determinăm încă
odată temperatura apei calde în cea mai rece și cea mai caldă perioadă, Decembrie – Martie respectiv.

𝑡𝑐𝑎𝑙𝑑 ă=𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒 + 𝐺𝛽(𝑀𝐽)𝑋𝐼𝐼∙𝑆𝑐𝑜𝑙∙𝜼𝒄𝒐𝒍
𝐶∙𝑐𝑎𝑝𝑎=15+4,6∙8∙0,63
240 ∙4,173 ∙103=32 (℃) (15)

𝑡𝑐𝑎𝑙𝑑 ă=𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒 + 𝐺𝛽(𝑀𝐽)𝐼𝐼𝐼∙𝑆𝑐𝑜𝑙∙𝜼𝒄𝒐𝒍
𝐶∙𝑐𝑎𝑝𝑎=15+11,4∙8∙0,63
240 ∙4,173 ∙103=69 (℃) (16)

UTM 524.1 006 ME Coala
36 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

2.4. Dimensionarea sistem ului HVAC

Pentru a determina capacitatea de lucru pentru asigurarea climatizării casei inteligente, avem este
necesar de a cunoaște suprafața totală a casei, precum și suprafața zonelor controlate. Pentru aceasta se
prezintă planul general al casei:

Figura 2.5 Pla n casă subsol

Figura 2.6 Plan casă etajul 1

UTM 524.1 006 ME Coala
37 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 2.7 Plan casă etajul 2

Sistemul de climatizare ce urmează a fi dimensionat, se bazează pe principiul recirculației aerului
prin intermediul ventilatoarelor și ventilelor VAV. Acest principiu presupun e înlocuirea radiatoarelor
clasice, cu un sistem de circulare a aerului climatizat instalat în podul fals al zonelor controlate. Cum a
fost explicat anterior, unitatea centrală AHU, care este constituită din pompa geotermală și bateriile
solare termice, va distribui agentul termic la unitățile de control VAV a fiecărei zone controlate. Agentul
termic va încălzi/răci radiatorul din Figura 2.2, iar ventilatorul instalat nemijlocit lângă radiator va
transmite aerul proaspăt și acel recirculat prin radiator, în călzindu -l sau răcindu -l, prin canalele de
ventilare în interiorul zonei de control – odaia.
Calculele necesare pentru asigurarea climatizării eficiente sunt:

 Determinarea volumului fiecărei zone de control, în dependență de suprafață și înălțimea
podur ilor.
 Determinarea puterii ventilatorului, în dependență de volumul zonei de control.
 Determinarea suprafeței radiatorului pentru fiecare zonă de control.

Din figurile 2.5, 2.6, 2.7 se determină volumul zonelor de control.

UTM 524.1 006 ME Coala
38 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– Zona I.

𝑉𝑍𝑜𝑛𝑎 𝐼=𝑆𝑍𝑜𝑛𝑎 𝐼∙𝐻=21,4∙3=64,2 (𝒎𝟑) (17)

Pentru a reduce din volumul acestei lucrări datele determinate se introduc în Tabelul 2.11.

 Determinarea puterii ventilatoarelor

Determinarea puterii sumare a ventilatoarelor se efectuează în dependență de datele de pașaport
al acestora.

𝑃Σ=∑𝑃𝑉𝑒𝑛𝑡 𝑖4
𝑖=1=30+30+30+24=114 (𝑾) (18)
Determinarea necesarului de putere a ventilatorului se efectuează după 2 principii de bază:
I. Determinarea necesarului de putere în dependență de număru l de recirculări: pentru odăi în
cadrul casei – n=1 , pentru oficii – n=2,5.
II. Determinarea necesarului de putere în dependență de numărul de persoane.

În final se alege valoarea maximă din cele 2 calculate.
Pentru primul caz:
𝐿=𝑛∙𝑆∙𝐻=1∙35∙3=105 (𝒎𝟑
𝒉) (19)
Unde:
– L – necesarul de debit
– n – numărul de recirculări
– S – suprafața camerei
– H – înălțimea podurilor

Pentru cazul II:
𝐿=𝑛∙𝐿𝑛𝑜𝑟𝑚 =4∙20=80 (𝒎𝟑
𝒉) (20)

Unde:
– L – necesarul de debit
– n – numărul de persoane
– 𝐿𝑛𝑜𝑟𝑚 – norma de consum de aer pentru 1 persoană:
𝐿𝑛𝑜𝑟𝑚 =20(𝒎𝟑
𝒉), pentru o persoană în stare calmă.

Comparând valorile necesarului de debit determinate în formulele 19, 20 alegem valoarea cea
mai mare, pe care o utilizăm în alegerea tipului de venti lator din șirul standard.

UTM 524.1 006 ME Coala
39 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Totodată la alegerea ventilatorului tre buie de ținut cont de presiunea ce o execută acesta, și de
pierderile de presiune în canalele de circulație a aerului. De exemplu pentru o lungime de 15 m. a
canalului de ventilație pierder ile de presiune constituie 100 Pa. Determinarea pierderilor de presiune se
efectuează după proiectarea sistemului de ventilare, luând în calcul mai mulți factori:
– Lungimea totală a canalelor de ventilare
– Numărul de cotituri
– Diametrul canalelor
– Numărul de t receri de la un diametru la altul ș.m.a.

La fel ventilatorul se alege după trei criterii de bază:
– Presiunea exercitată de ventilator
– Viteza fluxului de aer
– Zgomotul produs

Scopul lucrării este nu de a exercita toate calculele enumerate, ci de a exemplifica posibilitatea
implement ării a unui astfel de sistem. Pentru aceasta toate calculele preliminare se introduc în Tabelul
2.11.

 Determinarea puterii schimba toarelor de caldura

Suprafața radiatorului depinde direct de puterea acestuia, necesară, pentru asigurarea
funcționării calitative a sistemului de climatizare. Pentru a determina puterea necesară se recurge la
determinarea cantității de căldură ce trebuie rambursată. Puterea schimbătorului de căldură trebuie să
depășească puterea max imă calculată. Aceasta se determină după formula: [19]

𝑄Σ=𝑄1+𝑄2+𝑄3+𝑄4+𝑄5 (𝒌𝑾) (21)

Unde:
– 𝑄1 – Căldura emanată de soare
– 𝑄2 – Căldura emanată de persoanele ce se află în cameră
– 𝑄3 – Căldura emanată de echipamentul electric
– 𝑄4 – Căldura emanată de iluminatul artificial
– 𝑄5 – Căldura emanată de alte surse [18]

De regulă cea mai mare cotă parte de căldură este desigur cea emanată de soare, astfel pentru
calculul puterii schimbătorului de căldură este suficientă determinarea acestei cant ități de căldură.
Formula de calcul al acesteia este relativ simplă:

UTM 524.1 006 ME Coala
40 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

𝑄soare =𝑆∙𝐻∙𝑞 (𝒌𝑾) (22)

Unde S – suprafața camerei, H – înălțimea podurilor, q coeficient egal cu:

– 30 (𝑾
𝒎𝟑), dacă în cameră nu pătrund razele solare (amplasare nordică)
– 35 (𝑾
𝒎𝟑), pentru condiții obișnuite
– 40 (𝑾
𝒎𝟑), pentru odăi cu suprafață mare a ferestrelor, și amplasare în zonele cu mult soare.

Aceste cifre sunt valabile pentru încăperi mici, sau oficii cu suprafețe mici. În cazuri contrare,
calcularea căldurii du pă aceste formule va avea rezultate eronate.
Cantitatea de căldură de la iluminatul artificial se ia aproximativ egală cu 25 – 30 (𝑾
𝒎𝟑).
Cantitatea de căldură de la persoanele ce se află în cameră în dependență de activitate:
120 −440 (𝑾
𝒑𝒆𝒓𝒔).
Cantitatea de căldură de la echipamentul electric, în special tehnica de calcul se determină
aproximativ 30% din puterea electrică nominală a echipamentului.
Cantitatea de căldură de la tehnica instalată în bucătării, frigidere, cuptoa re, aragaz, alt utilaj
electric, variază în limite foarte mari 300 – 13500 (𝑾
𝒎𝟑). Trebuie de ținut cont că în prezența hotei de
absorbție a aerului deasupra aragazului cantitatea de căldură trebuie împărțită la 1,4. Totodată la
determinarea căldurii emana te în bucătării trebuie de ținut cont la fel și de faptul că utilajul electric,
și/sau aragazul nu funcționează concomitent, astfel este rezonabil de utilizat în calcule valori medii de
exemplu – 2 arzătoare ale aragazului și un ceainic electric. [35]
Determinarea puterii necesare se poate efectua prin 2 metode:
I. Utilizarea softului specializat. Sau accesarea paginilor web specializate.
II. Utilizarea formulelor de calcul specializate. Necesită timp și cunoașterea principiilor
termodinamicii.
În continuare se prezintă un exemplu tipic de calcul al puterii necesare luân d în considerație
careva factor i:
Pentru calcul a fost selecționat ca exemplu determinarea puterii necesare pentru o cameră de 35
m2 cu înălțimea podurilor 3 m.
 Pentru început se determină can titatea de căldură de la ferestre, pereți, podea și pod:
Coeficientul – q se ia egal cu 40, ce corespunde camerei cu suprafața ferestrelor mare și amplasare în
partea cu mult soare.
𝑄1=𝑆∙𝐻∙𝑞
1000=35∙3∙40
1000=4,2 (𝒌𝑾) (23)

UTM 524.1 006 ME Coala
41 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– Cantitatea de căldură emanată de o persoană în stare calmă constituie:

𝑄2=0,1 (𝒌𝑾)

– În continuare se determină cantitatea de căldură emanată de utilajul electric:

– Computer: 𝑄computer =0,3 (𝒌𝑾)
Televizor: 𝑄televizot =0,2 (𝒌𝑾)
– În final putem determina puterea necesară, însumând toate datele determinate anterior:

𝑄Σ=𝑄1+𝑄2+𝑄3=𝑄1+𝑄2 +(𝑄computer +𝑄televizor )
=4,2+0,1+(0,3+0,2)=4,8 (𝒌𝑾) (24)

Prin urmare este necesar de a alege din șirul de schimbătoare de căldură tipice unul ce
corespunde datelor noastre. Această valoare poate fi aleasă din considerentul: 𝑄diapazon de la ( -5% –
+15%) din 𝑄Σ
Astfel avem necesarul de 5 (𝒌𝑾)

După efectuarea calculelor de mai sus, tipurile, numărul și datele tehnice de pașaport al
utilajului utilizat se introduc în Tabelul 2.11.
Tabelul 2.11 Definirea zonelor și tipului te echipament utilizat.
Nr.
Zona Suprafata
(m2) Înălțimea
(m) Volumul
(m3) Ventilator
(W) Tip
ventilator Schimbător
de căldură
(kW)
1 25 3 75 24/18
TD-350/125 SILENT 2,85
2 25 3 75 24/18 3
3 13 3 39 24/18 1,17
4 35 3 105 24/18 4,2
5 20 3 60 24/18 2,4
6 22 3 66 24/18 2,64
7 5 3 15 24/18 0,6
8 3 3 9 24/18 0,36
9 26 3 78 24/18 3,12
10 8 3 24 24/18 0,96
11 17 3 51 24/18 2,04
12 14 3 42 24/18 1,68
13 13 3 39 24/18 1,56

UTM 524.1 006 ME Coala
42 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Reieșind din calculele efectuate și rezultatele obținute în Tabelul 2.11 ajungem la concluzia că
împărțirea casei în m ulte zone cu volume mici nu este rezonabilă, mărind atât cheltuielile de proiectare
și construcție a canalelor de ventilare, precum și cheltuielile de energie electrică pe parcursul
exploatării.
Astfel casa urmează a fi împărțită în 4 zone, a câte una p entru fiecare etaj, și una separată
pentru bucătărie. Astfel ventilatorul ales se încadrează în limitele de funcționare al acestuia și anume:

Tabelul 2.12 Date tehnice ventilator.
Tip
ventilato
r Nr.
Turati
i
1/min Puterea
consumat
a
(W) Curentu
l
(A) Debitu
l
maxim
(m3/h) Temperatur
a maxima
oC Nivelul
zgomotulu
i
dBA Diametru
l
(mm) Mas
a
(kg
)
TD-
350/125
SILENT 2250 30 0,13 360 40 19
125 2,
0 1900 22 0,10 280 40 19

Totodată pentru asigurarea temperaturii dorite este necesar de a recalcula puterile
schimbătoarelor de căldură. Acest lucru se efectuează foarte simplu prin însumarea puterilor necesare
pentru zona dată, calculate anterior și introduse în Tabelul 2.11.
Datele finale despre dimensionarea sistemului HVAC din cadrul casei inteligente se introduc în
Tabelul 2.13.

Tabelul 2.13. Date finale privind dimensionarea sistemului HVAC.
Nr.
Zona Suprafata
(m2) Înălțimea
(m) Volumul
(m3) Putere
Ventilator
(W) Ventilator Schimbător
de căldură
(kW)
1 62 3 224
30 TD-
350/125
SILENT 7
2 63 3 227 9
3 78 3 280 10
4 20 3 72 24 TD-
250/100
SILENT 3

UTM 524.1 006 ME Coala
43 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 2.5. Ventilatorul TD-350/125 SILENT al companiei Soler &Palau

Figura 2.6 Caracteristicile ventilato arelor TD -250/100 și TD -350/100

UTM 524.1 006 ME Coala
44 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

2.5. Dimensionarea elementelor p artii de for ta a sistemului HVAC

După calculele de dimensionare a sistemului de climatizare este necesar de a afla puterea
electrică sumară a întregului sistem. Din paragrafele precedente am obținut puterea electrică a pompei
de căldură:
– PI=1,65 (kW)

Puterea electrică a pompei pentru circulație forțată a agentului termic în sistemul colectoarelor
solare:
– Pompa circulație sistem colectoare: P colector =100 (W)
Puterea electrică sumară a ventilatoarelor ce asigură circulația aerului în sistemul de
climatizare:
– Putere sumară ventilatoare: P Σventilator =0,114 kW

Astfel puterea sumară a elementelor părții de forță a sistemului HVAC:

𝑃Σ=𝑃𝐼+𝑃𝐼𝐼+𝑃𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 +𝑃Σ𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜 𝑟=1,65 +0,1+0,114 =1,86 (𝑘𝑊) (25)

Din formula 25 obținem puterea instalației pentru asigurarea climatizării casei inteligente.
Această cifră va determina puterea instalațiilor pentru producere a energiei electrice și asigurarea
autonomiei sistemului HVAC . Desigur pentru automatizarea procesului de climatizare va fi nevoie de
a instala dispozitive auxiliare care vor asigura monitorizarea stării microclimatului cum ar fi:
– Termostate cu acționare radio precum și prin cablu.
– Variatoare de tensiune/frecvență pentru controlul vitezei ventilatoarelor
– Controllere pentru dirijarea automată a sistemului de climatizare
– Numeroși senzori pentru depistarea i mpurităților din aerul camerei.

Tot acest utilaj consumă energie electrică pentru a putea funcționa, cunoașterea consumului de
putere a acestui echipament nu este într -atât de necesar, deoarece constituie o parte foarte mică în
comparație cu puterea ins talată a sistemului determinată anterior. Totuși pentru calculele finale a
instalației de producere a energiei electrice, trebuie de ținut cont de pierderile la transportul energiei
prin liniile de cabluri. Astfel puterea finală a instalației se consideră cu 20% mai mare pentru a exclude
pierderile de energie electrică în linii precum și consumul de energie a utilajului auxiliar. Astfel avem:

UTM 524.1 006 ME Coala
45 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– Puterea finală a instalației:
𝑃final =𝑃Σ∙1,2=1,86∙1,2=2,23 (𝑘𝑊) (26)

2.6. Calculul modulelor PV pentru asigur are cu energie electrica a sistemului
HVAC

Energia electrică este sursa primară de existență în cadrul unei societăți contemporane.
Asigurarea cu energie electrică a populației este obiectivul principal al oricărei guvernări. În unele cazuri
transportul energiei electrice de la producător la locul utilizării finale al acesteia este complicat. Aceste
complicații apar în cazurile când consumatorul este amplasat într -o zonă greu accesibilă pentru
efectuarea lucrărilor de depanare, sau condițiile geografice n u permit instalarea liniilor electrice aeriene,
sau costul de efectuare a lucrărilor este majorat.
Ca ieșire din situație este producția energiei electrice direct la locul de consum. Republica
Moldova se bucură de mari rezerve de energie regenerabilă. Cea mai mare cotă parte o are desigur
biomasa urmată de energia eoliană și cea solară respectiv. Utilizarea biomasei pentru producerea energiei
electrice presupune construcția centralelor termoelectrice, din păcate această soluție este foarte
costisitoare pent ru a putea fi implementată în cazul nostru. O ieșire din situație ar fi utilizarea energiei
vânturilor și a soarelui. În acest paragraf va fi exemplificată o modalitate de calcul a puterii generatorului
eolian și a bateriilor solare fotovoltaice pentru asi gurare cu energie electrică a sistemului HVAC pentru
o casă inteligentă.
Drept date inițiale se vor utiliza calculele efectuate în paragrafele precedente , și în exclusivitate
puterea electrică finală a sistemului HVAC.

2.6.1. Determinarea puterii modulelor PV

În cazul calculului de dimensionare a unui sistem PV este stric necesar de a respecta raportul
dintre cantitatea de energie produsă de sistemul în cauză și cantitatea de energie consumată de utilizator.
Deficitul de energie ce apare în urma repartizării ne uniforme a consumului și producerii de
energie electrică zi/noapte, zile cu nori, când cantitatea energie globale solare este insuficientă, ș.a. Acest
deficit poate fi compensat prin conectarea bateriilor de acumulatoare.
Pentru dimensionarea unui sistem P V este necesar de a urma procedura următoare:
– Calculul radiației solare disponibile pe modulul PV
– Calculul consumului diurn de energie electrică
– Calculul cantității de energie necesare de produs
– Calculul puterii critice a modulului PV și alegerea acestuia
– Calculul capacității acumulatoarelor și alegerea acestora

UTM 524.1 006 ME Coala
46 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– Verificarea echilibrului consumului și producerii energiei electrice.

În figura 2.7 este prezentată schematic procedura de dimensionare a unui sistem PV.

Figura 2.7 Procesul de dimensionare a sistemului PV

În punctele ce urmează va fi exemplificat calculul sistemului PV pentru asigurare cu energie
electrică a sistemului HVAC pentru casa inteligentă. [29]

2.6.2. Calculul consumului diurn de energie electric ă
Date init iale:
1.Radiatia sola ra diurna
2.Unghiul optimal β
Date init iale:
1.Consum diurn de energie electrica
c.a.
Rezultate:
1.Consum de energie electrica kWh/zi
Rezultate:
1.Radiatia solara disponibila MJ/m2
Dimensionare modulului PV
1.Puterea critica si numar module PV
2.Numar module conectet e paralel
3.Numar module conectate serie
Dimensionare bateriilor acumulatoare:
1.Capacitatea bateriilor
2.Numar acumulatoare conectate
paralel/serie
Date initiale:
1.Numar zile fara soare
Verificarea echilibrului consum/producere

UTM 524.1 006 ME Coala
47 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Pentru consumatorii de energie electrică se determină puterea nominală și orele de funcționare
zilnică. Puterea sumară nominală a sistemului HVAC a fost determinată anterior în formula 26 și
constituie:
𝑃final =2,23 (𝑘𝑊)

Consumul de energie electrică se determină:

𝐸𝑐=𝑃final ∙𝑡
𝜂𝑅∙𝜂𝐶𝐹∙𝜂𝐴𝑐=2,23∙7
0,98∙0,95∙0,9=18,62 (𝑘𝑊ℎ/𝑧𝑖) (27)

𝐸𝑐𝑠ă𝑝𝑡=𝐸𝑐∙𝑛=18,62∙7=130 ,4 (𝑘𝑊ℎ/𝑠ă𝑝𝑡) (28)
Unde:
– 𝑃final – puterea nominală a instalației electrice
– 𝜂𝑅 – randamentul regulat orului de încărcare/descărcare (0,95 – 0,98)
– 𝜂𝐶𝐹 – randamentul convertorului de frecvență (0,85 – 0,95)
– 𝜂𝐴𝑐 – randamentul bateriei de acumulatoare (0,85 – 0,9)
– 𝑛 – număr de zile lucrătoare pe săptămână
– 𝑡 – număr ore pe zi

2.6.3. Calculul cantităț ii de energie necesara de produs

𝐸𝑝=𝐸c
𝐾=18,62
0,85=21,9 (𝑘𝑊ℎ/𝑧𝑖) (29)

𝐸𝑝𝑠ă𝑝𝑡=𝐸𝑝∙7=21,9∙7= 153 (𝑘𝑊ℎ/𝑠ă𝑝𝑡) (30)
Unde:
– K – factor ce ia în considerație incertitudinea datelor meteorologice, pierderile de energie
în cabluri, abaterea punctului de funcționare a sistemului. (0,75 – 0,85)

2.6.4. Calculul puterii critice a modulului PV

UTM 524.1 006 ME Coala
48 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

𝑃𝑐=𝐸𝑝
𝐺𝛽=153
7∙10,2=2,14 (𝑘𝑊 𝑐) (31)
Unde:
– 𝐺𝛽 – determinat în paragraful 2.3 Tabelul 2.10 pentru cea mai mică radiație globală.

Astfel alegem 10 module Solarworld Sunmodule SW 245 cu următoarele caracteristici
tehnice:
– Putere maximă – 245 W
– Tensiune mers în gol – 37,7 V
– Curent s.c. – 8,25 A
– Tensiunea în punctul maxim – 30,8 V
– Cost modul: 660 USD.

Figura 2.8 Vedere generală modul PV

UTM 524.1 006 ME Coala
49 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 2.9 Caracteristici electrice modul PV

Figura. 2.10 Caracteristici mecanice modul PV

În dependență de 𝑃𝑐 alegem puterea unui modul PV și numărul de module conectate paralel/serie:

𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖𝑒 =𝑈𝑐.𝑎.
𝑈𝑚=220
30,8=8 (𝑏𝑢𝑐) (32)
Unde:
– 𝑈𝑐.𝑎. – tensiunea nominală a consumatorilor de c.a.
– 𝑈𝑚 – tensiunea nominală a unui modul PV de regulă ( 30,8 V)

Pentru determinarea numărului de module conectate în paralel vom avea nevoie de a determina
curentul mediu al sarcinii pe parcursul unei zile:

𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷 =𝐸𝑝
24∙𝑈𝑐.𝑎.=21,9
24∙0,220=4,14 (𝐴/𝑧𝑖) (33)

UTM 524.1 006 ME Coala
50 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷𝑠 ă𝑝𝑡=𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷 ∙7=4,14∙7=29 (𝐴/𝑠ă𝑝𝑡) (34)

Totodată din condiția păstrării balanței într -o zi putem scrie:

24∙𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷 ∙𝑈𝑐.𝑎.=𝐻𝑅𝑆 ∙𝐼𝑃𝑉∙𝑈𝑐.𝑎. 𝑠𝑎𝑢 𝐼𝑃𝑉=24∙𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷
𝐻𝑅𝑆 (35)

Unde:
– HRS – numeric egal cu 𝐺𝛽
– 𝐼𝑃𝑉 – curentul panoului PV

Curentul generat de panoul PV:
𝐼𝑃𝑉=24∙𝐼𝑠𝑀𝐸𝐷
𝐻𝑅𝑆=24∙29
7∙10,2=9,75 (𝐴) (36)

Numărul de module PV conectate paralel:

𝑁𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙 =𝐼𝑃𝑉
𝐼𝑆𝐶=9,75
8,25=2 (𝑏𝑢𝑐) (37)
Unde:
– 𝐼𝑆𝐶− curentul de scurtcircuit al modulului PV 8,25 (A) caracteristicile tehnice modulelor
PV

Pentru asigurarea încărcării acumulatoarelor, este necesar de a acoperi minimul necesar de
curent, astfel în final alegem 16 module, pe care la unim a câte 8 în paralel pentru a ajunge la o tensiune
de 250V și 17 A.
2.6.5. Determina rea capacităț ii acumulatoarelor

Determinarea capacității se efectuează după formula:

𝐶=𝑛∙𝐸𝑐
𝐾𝐷∙𝑈𝑐.𝑎.=3∙130 ,4
1∙0,22=1778 (𝐴ℎ) (38)
Unde:
– 𝐾𝐷 – coeficient de descărcare a acumulatorului pentru Ni -Cd ( 𝐾𝐷=1)
– 𝑛 – număr zile fără soare.

UTM 524.1 006 ME Coala
51 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 2.11 Vedere generală acumulator Ni -Cd capacitate 250 Ah

Cu următoarele caracteristici:
Baterie Ni -Cd 250 Ah MonBat ML200C
Dimensiuni LxlxH 518x274x242
Capacitate 250Ah
Tensiune nominal ă 12 V

Alegem 8 baterii acumulatoare cu capacitatea 250 Ah, care vor fi conectate în paralel. Pentru
asigurarea capacității, și încă 20 acumulatoare conectate serie pentru a ridica voltajul de la 12 la 220 V
[42]

2.6.6. Verificarea echilibrului consumului ș i a producerii de energie

𝐸𝑥=7∙𝐻𝑅𝑆 ∙𝑃𝑃𝑉=7∙10,2∙2450 =175 (𝑘𝑊ℎ/𝑠𝑎𝑝𝑡 ) (39)

În acest caz gradul de descărcare a acumulatoarelor va fi:
𝐾𝐷=𝐸c
𝑈𝐶𝐴∙𝐶=175000
220 ∙1778=0,44 (40)

Ceia ce asigură funcționarea sistemului pentru 2 zile fără soare.
Totodată alegem un invertor

2.6.7. Alegerea controllerului de încărcare ș i a invert orului

UTM 524.1 006 ME Coala
52 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Regulatorul de încărcare descărcare a acumulatoarelor, se alege în dependență de amperajul
minim necesar pentru încărcarea acumulatoarelor și tensiunea circuitului PV astfel: [21]
Regulator încărcare descărcare:
Midnite Solar „Classic” MPPT Charge Controller
Cu următoarele caracteristici:
Model Classic
250KS
Tensiune intrare 250VDC
Tensiune iesire 250
Curentul maxim
Iesire 220V: 20A
Curent m.g. 33 A

Asigurarea funcționării sistemului este efectuată de invertorul C.C./C.A. [40]
Invertorul trebuie ales axându -ne pe puterea sistemului HVAC din casa inteligentă:

Figura 2.11 Vedere generală invertor Danfoss

UTM 524.1 006 ME Coala
53 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Caracteristici tehnice invertor:

UTM 524.1 006 ME Coala
54 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

2.7. Schema structura la a sistemul ui HVAC

Principiul de funcționare a sistemului de climatizare a casei inteligente este prezentat în forma
sa structurală în imaginea de mai jos.
Există numeroase programe pentru modularea sistemelor de climatizare a caselor. Aceste
programe se bazează pe date inițiale care pot fi foarte ușor determinate . După indicarea lor în
programul respectiv se propune alegerea unui sistem de climatizare tipic pentru asigurarea necesarului
de căldură.
Printre aceste programe se enumeră:
– Polysun
– Heat CAD
– T*SOL pachet
– ș.a.
Schema sistemului de climatizare conform pro gramei Polysun.

Figura 2.12. Schema structurală a sistemului HVAC

UTM 524.1 006 ME Coala
55 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

3. MONITORING ȘI CONTROL AUTOMATIZAT AL SISTEMULUI HVAC
PENTRU CASE INTELIGENTE

3.1. Monitoringul sistemelor HVAC

În zilele noastre fuga și lupta pentru profit determină oamenii să apeleze la metode cu care să
reducă posibilitatea erorii umane și investesc într -un sistem care este cât se poate de ieftin la întreținere
și să ofere un confort adecvat în fiecare zi. În Republica Moldova confortul nu a post un lucru prea
accentuat până curând, totul era bazat pe nevoi. Dar pot spune că și confortul a devenit deja o nevoie.
Avem nevoie de confort pentru a crește eficiența de producție, de lucru, ba chiar și de odihnă. Totul a
devenit paradoxal – Lucrăm pentru a n e asigura traiul și confo rtul și asigurăm confortul pentru a realiza
și mai mult.
Un sistem care ne realizează confortul termic se bazează pe legile termodinamicii, pe legile fizicii
și pentru asigurarea unui circuit de lucru se apelează la un sistem de compresare și ciclare. Aces t sistem
dezvoltă o forță deci prin urmare are nevoie de energie, iar acesta la rândul său este momentul principal
în orice sistem electromecanic. O eficiență sporită înseamnă din start cheltuieli de întreținere scăzute.
Pentru creșterea eficienței, pentru asigurarea unei calități sporite toți producătorii de echipament
pentru sisteme HVAC au introdus tehnică de ultimă oră pentru a scoate pe piață sisteme mai bune și mai
fiabile. Totul se bazează pe un sistem cu microprocesor sau mai multe microprocesoare c omandate de
un procesor master care realizează comanda totală a sistemului.
De ce am menționat toate aste mai sus? S -ar părea. Nu are nimic cu monitoring -ul. Dec i vreau să
menționez, m onitoring -ul nu definește doar citirea anumitor valori momentane a unui proces urmărit.
Monitoring -ul este un sistem complex care trebuie să îmbine în sine caracteristici performante și pe
alocuri să anticipeze necesitățile ce pot să apară după implementarea acestuia la un obiect anumit.
Un sistem de monitoring performant nu e ste altceva d ecât o denumire aleatoare a conc eptului
BMS (Building Management System). Conceptul BMS reprezintă totalitatea legăturilor fie prin cablu
fie wireless între unitatea centrală de control și comandă cu totalitatea senzorilor și traductoarelor pr in
unitățile periferice SLAVE , care se supun unității centrale de comandă.
Monitoring -ul sistemelor HVAC trebuie să permită nu numai citirea informației de la distanță
sau de pe unitatea centrală, despre parametrii stării anumitor zone, dar și să controlez e funcționarea
acestor zone, iar în unele cazuri să aducă anumite corectări în sistemul de climatizare.
Sistemele de control a unităților VAV, trebuie să îndeplinească anumite funcții strict determinate
în dependență de complexitatea după care este control at mediul.

 Regularea temperaturii

UTM 524.1 006 ME Coala
56 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

 Regularea umidității
 Asigurarea circulației aerului

Aceștia sunt unii parametri cei mai importanți, lista lor poate să difere de la un caz la altul.
Astfel:
Unitatea locală de control, parte componentă a unității VAV alcătuiește un subsistem care
se supune unității de control centrale, și toa te deciziile în ce privește reg larea unității VAV se fac în
paralel cu instrucțiunile primite de la unitatea centrală AHU.

Figura 3.1. Schema structurală a subsistemului VAV

Vană cu trei
căi
Senzori de
umiditate•Determină
necesitatea de a
încălzi sau răci
aerul
Senzori de
temperatură•Determină
deschiderea sau
închiderea vanei
pentru circulația sau
ByPass -ul agentului
termic
Senzori de
presiune a
aerului•Determină viteza de
turație a
ventilatoarelor
Unitatea
centrală AHU

UTM 524.1 006 ME Coala
57 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Conlucrarea unității periferice VAV cu unitatea centrală de comandă AHU permite controlul
procesului de climatizare a spațiului nu numai în dependență de datele primare cum ar fi temperatura
aerului în interiorul unității controlate, umiditatea aerului și presiunea aerului exercitată de ventilator,
dar și determinarea necesității efectuării anumitor schimbări în dependență de condițiile climaterice a
mediului ambiant. De exemplu:
Dacă temperatu ra impusă de subsistemul de comandă periferică a unității VAV este 20 oC, iar
temperatura aerului exterior este de 21 oC, încălzirea sau răcirea zonei nu se efectuează, deoarece
diferența de 1 oC nu este sesizabilă de corpul uman. Astfel de subsistemului d e control VAV ține doar
aducerea umidității aerului la condițiile normale impuse de operator către subsistemul în cauză. Totodată
pentru a nu permite stratificarea aerului în zona controlată subsistemul VAV trebuie să aibă grijă și de
funcționarea ventilat orului component a acestei unități.
Astfel microcontrolerul unității VAV primind informație de la toți trei senzori amplasați în
interiorul zonei de control transmite informația către unitatea centrală AHU și primind informație
suplimentară despre co ndiții le climaterice exterioare.
Pentru controlul temperaturii și umidității aerului microcontrolerul trebuie să determine poziția
necesară a vanei cu 3 căi pentru a comanda cu servomotorul ce o antrenează. Poziția necesară se
determină în dependență de debitul agentului termic ce trebuie asigurat, acesta se calculează în
dependență de 2 valori a poziției vanei 0 și 100 %, ce are în vedere închis total și deschis total respectiv.
Astfel cunoscând necesarul poziției vanei și determinând poziția curentă a acesteia se calculează
necesarul de rotație a servomotorului, care este transmisă către acesta efectuând astfel funcțiile de
încălzire, răcire, umidificare sau uscare a aerului din zona controlată.
Ventilația pe de altă parte este un parametru totalmente controlat de subsistemul unității VAV.
Cum a fost prezentat anterior în paragraful 2.1. figura 2.2 aerul din încăpere recirculat se amestecă cu
cel absorbit din exterior se filtrează se încălzește sau răcește pentru a fi adus la temperatura deja existentă
a celui di n interior trece prin filtru ca prin urmare să fie transmis în zona controlată.

UTM 524.1 006 ME Coala
58 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

3.2. Consideratii teoretice la elaborarea sistemelor de monitoring

Sistemul de monitoring este unul complex de citire stocare și prelucrare a informației privind
starea momentană a procesului controlat. Abordarea simplistă a unui astfel de proiect este lipsită de
sens. Adesea condițiile tehnice i mpuse d e utilizatorii sistemului sunt foarte complexe și necesită un
proiect bine calculat care ia în vedere toate cerințele. La elaborarea monitoringului sistemelor HVAC
în cadrul caselor inteligente trebuie de ținut cont de unele aspecte specifice acestui proces:

 Siguranța persoanelor
 Asigurarea cu informație calitativă a utilizatorilor
 Utilizarea echipamentului periferic cu men ire specială
 Cheltuieli de implementare minime în comparație cu costul investițiilor sistemului
HVAC
 Ergonomie sporită a modulelor de vizualizare și control a echipamentului

În dependență de complexitatea sistemului de monitoring, precum și amplasarea obiectelor
supuse controlului, este necesar ca sistemul sa fie compus din subsisteme care se diferă după funcțiile
primare îndeplinite însă se supun unui bloc central de gestio nare și prelucrare a informa ției.
Totalitatea senzorilor și traductoarelor prezente pe piață fac posibilă gestionarea oricărui proces
în dependență de necesitățile acestuia. Conlucrarea cu unități de control și prelucrare a informației face
posibil schimbul de informație despre stare la nivel de subsisteme precum și transmiterea acesteia spre
unitatea centrală de comandă și control.
Sistemul de monitoring a instalației HVAC din cadrul casei inteligente trebuie să corespundă
anumitor cerințe specifice pentru proiectul dat.

Cerințe tehnice față de sistemul de monitoring:
– Vizualizarea informației privind temperatura următoarelor echipamente analizate :
a. Temperatura intrare colector solar
b. Temperatura ieșire colector solar
c. Temperatura ieșire schimbător de căldură colector solar
d. Temperatura pe zone a boilerului dublă serpentină pentru încălzirea schimbătoarelor
de căldură din zonele VAV
e. Temperatura boiler dublă serpentină tur
f. Temperatura boiler dublă serpentină retur
g. Temperatura intrare schimbător căldură sistemul V AV

UTM 524.1 006 ME Coala
59 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

h. Temperatura intrare schimbător căldură pentru apa menajeră
i. Temperatura ieșire schimbător căldură pentru apa menajeră
j. Temperatura încăpere
k. Temperatura exterior

– Vizualizarea informației privind starea pompelor
a. Stare pompă colectoare solare
b. Stare pompă circulație agentului în sistemul de încălzire
c. Stare pompă circulație apă sistem încălzire apă menajeră
d. Stare pompă circulație forțată apă caldă sistem asigurare cu apă menajeră
e. Stare compresor pompă de căldură
f. Stare pompă de căldură (pornit/oprit)

UTM 524.1 006 ME Coala
60 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 3.1. Schema structurală a sistemului de monitoring

Unitatea centrală
de control
Subsistem control
temperatură
Control temperatură
VAV
VAV I
VAV II
VAV III
VAV IV
Controltemperatură
sistem încălzire
Control temperatură
apa menajeră
Subsistem control
stare echipament
Traductoare stare
pompe
Pompe circulație
forțată
Circulație apă
menajeră
Circulație agent
schimbătoare
Circulație agent
colectoare solare
Pompa colector
solar
Pompă de căldură
Compresor pompă
de căldură

UTM 524.1 006 ME Coala
61 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

3.3. Elaborarea sistemului de monitoring

Odată cu implementarea unui sistem modern destul de sofisticat în cadrul unei case inteligente,
uneori apare necesitatea vizualizării tuturor parametrilor necesari fie pe panoul de control al casei, fie
dacă ești în deplasare să controlezi funcționarea sistemului de la distanță prin intermediul internetului.
Multe companii oferă servicii de monitoring al tuturor proceselor din cadrul casei inteligente, acest ea
limitându -se doar la fantezia comanditarului. În paragraful dat va fi prezentat un exemplu de execuție a
programului de monitoring a unui sistem HVAC din cadrul unei case inteligente. Acesta este un proiect
existent funcționabil amplasarea căruia este î n regiunea Odessa, Ucraina.
Programul de monitoring este construit pe baza unui microcontroler PC compatibil care
funcționează pe bază de sistem operare Linux. Controlerele variază în dependență de complexitatea
sistemului ce urmează a fi monitorizat. Dif erența este în numărul de intrări/ieșiri și interfețele de
comunicare cu mediul, RS232/485, Ethernet ș.a.
Controllerul selectat este de producție Taiwan, al firmei ICOP. Microcontrolerul este nu altceva
decât un PC de performanță joasă, însă îndeajuns de ridicată pentru asigurarea funcționării atât a
proceselor tehnologice, cât și asigurarea funcționării unui sistem mai puțin complex ca exemplu:
Monitoring sisteme HVAC.
Control erul este bazat pe microprocesorul de tip:
Vortex86DX Care asigură funcționarea sistemului.
În dependență de necesitățile comanditarului, acest controler se echipează cu module periferice
suplimentare. Schema bloc a unui controler, fără sisteme periferice este prezentată în figura 3.1. [41]

Figura 3.2 . Schema structurală a controle rului

UTM 524.1 006 ME Coala
62 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Acest controler oferă posibilitatea conectării a unui număr foarte mare de blocuri periferice,
care sunt proiectate pentru a ridica eficiența controlerului dacă este necesar, precum și de a
descentraliza procesul de achiziționare a datelor de cel de prelucrare a acestora.
Sistemul de operare a controlerului poate fi oricare, în cazul sistemului din exemplu controlerul
funcționează pe bază de Linux, iar legăturile dintre blocuri logice în cadrul controlerului sunt făcute în
baza programului ISaGRAF .
Programul ISaGRAF este un soft specializat pentru automatizări a proceselor industriale pentru
crearea programei interne de funcționare a contro lerelor utilizate. Fișierele cu secvențe de program pot
fi salvate pentru operarea cu orice tip de program finit d e utilizare:
– Linux
– VxWorks
– OS-09
– Intime
– RTX
– QNX
– Evolution OS
– Windows
– INTEGRITY
și multe altele.
Acest soft susține toate cele mai des utilizate limbaje pentru programarea proceselor
tehnologice:
– Sequential Function Chart (SFC) – Procese secvențiale
– Function Block Diagram (FBD) – Diagrama proceselor
– Ladder Diagram (LD) – Diagrama circuitelor electrice
– Structured Text (ST) – Texte, Calcule
– Instruction List (IL) – Boolean, Simplu, Texte
– IEC 61499 – Procese distribuite
– C – Aplicații fixe cu viteze de ope rare ridicate

UTM 524.1 006 ME Coala
63 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 3.3 . Meniul principal al programului ISaGRAF

Desigur după efectuarea tuturor procedurilor de programare a sistemului de monitoring și
control este necesar de a afișa rezultatele într -o formă acceptabilă de comanditar. Acest lucru e ste
totalmente la dispoziția persoanei cui îi aparține sistemul și trebuie sa se supună tuturor capriciilor
acesteia. Sunt numeroase programe pentru prezentare informației precum și forme de prezentare a
acesteia, grafică sau Tabelul ră.

UTM 524.1 006 ME Coala
64 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 3. 4. Schema structurală a sistemului HVAC

Schema structurală a sistemului afișează în timp real starea sistemului HVAC conceput pentru
o casă de 350 m2 pentru o familie de 6 persoane.
Sistemul constă din 4 colectoare solare cu vid conectate în serie cu o suprafață totală de 24 m2,
schimbătoare de căldură , rezervor de 500 litri, pompă termică apă/sol de 12 kW.
Unități de încălzire:
– Pardosea caldă – 220 m2
– 4 radiatoare
Sistemul de monitoring și control în cauză prevede:
– Utilizarea eficientă a energiei solare termice pe parcursul anului
– Reglarea automată a temperaturii în dependență de condițiile mediului
– Economisirea energiei electrice
– Vizualizarea funcționării sistemului HVAC în regim timp real
– Arhivarea datelor pentru analiza funcționării sistemului HVAC
– Alarmarea în cazul apariției situațiilor de avarie

O astfel de abordare a informării personalului permite calcularea eficienței economice a
sistemului implementat și compararea cu calculele teoretice, și totul datorită arhivării informației
privind parametr ii reali de funcționare a sistemului.

UTM 524.1 006 ME Coala
65 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Această schemă permite afișarea informației privind orice element component în formă de
grafic sau tabelă. Este necesar doar de apăsat pe elementul ce interesează și apare informația privind
temperatura agentului termi c a bateriilor solare pe parcursul perioadei de interes.

Figura 3. 5. Graficul temperaturii la ieșire colector pe data de 11 mai 2012

Figura 3. 6. Graficul temperaturii apei calde la ieșire din boiler pentru 11 mai 2012

UTM 524.1 006 ME Coala
66 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 3.7 . Graficul temperaturii în interior pentru luna ianuarie 2012

3.4. Telecontrolul sistemelor HVAC

Ca o suplinire la sistemul de monitoring poate fi propus telecontrolul sistemului HVAC a casei
inteligente. Acest sistem permite introducerea anumitor schimbări î n procesul de climatizare a casei cum
ar fi:
– Majorarea/micșorarea temperaturii
– Conectarea/deconectarea pompelor
– Conectarea/deconectarea pompei termice ș.a.

Pentru asigurarea controlului de la distanță a tuturor parametrilor este necesar de abordat
problem a la un nivel superior. Pot afirma că sistemul de monitoring prezentat anterior este conceput
pentru vizualizarea informației privind starea sistemului HVAC, atât în timp real precum și formarea
datelor arhivate pentru perioade anumite. Pentru a putea cont rola procesul de climatizare, sistemul
existent de monitoring trebuie completat suplimentar cu un sistem asemănător celui propus de
compania Schneider Electric, MERTEN KNX. [4]
Considerând că cele mai multe clădiri sunt construite î n scopul utilizării pe parcursul câtorva
zeci de ani, este inevitabil ca, mai devreme sau mai târziu, destinația încăperilor sa se schimbe. Soluția
evidentă : funcții ale clădirii care pot fi adaptate nevoilor utilizatorului in mod economic si ușor , fără
modifică ri ale pereților sau noi cablări.

UTM 524.1 006 ME Coala
67 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Datorită abordării specifice a domeniului în cauză de către compania MERTEN instalarea
astfel de sisteme de monitoring și telecontrol poate fi executată nu numai la stadia de proiectare a casei
inteligente, dar și modificării pe parcurs a casei existente.
Acest sistem propus de MERTEN satisface maxim necesar de condiții impuse la costuri foarte
mici de implementare diminuând astfel lucrul legat de stricarea pereților și instalația cablurilor noi la
zero și înlocuind acest lucru cu cheltu ieli de proiectare specializată, care economisește timp și bani,
aducând rezultate de neimaginat.
La asigurarea eficienț ei economice a unei investiții de acest fel nu contribuie numai costurile de
construcție ci și costurile ulterioare de utilizare. Î n gen eral sunt valabile următoarele : cu cât este mai
mare fl exibilitatea cu care tehnologia clădirii poate reacț iona la noile cerințe și se poate adapta
inovațiilor tehnice, cu atât costul să u este mai mare. Iar când se ține seama de grija in creștere acordată
mediului și de costurile mereu î n creștere ale energiei, devine din ce în ce mai clar că administrarea
clădirii trebuie să înglobeze și soluții inteligente de eficiență economică .

UTM 524.1 006 ME Coala
68 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

4. CALCULUL TEHNICO -ECONOMIC PRIVIND JUSTIFICAREA
IMPLEMENTĂRII SISTEMELOR AUTONOME HVAC ÎN CASE INTELIGENTE

4.1. Formularea problemei
Odată cu decizia utilizării energiei electrice proprii produse prin intermediul bateriilor PV în
schimbul energiei electrice procurate de la rețelele de distribuție în domeniul asigurării funcționalității
unui sistem de climatizare HVAC pentru o casă inteligentă apare automat întrebarea: merită oare să
investești într -un sistem fotovoltaic de producere a energiei electrice? Răspunsul la aceasta întrebare
poate fi dat doar făcând o analiza economica a tuturor variantelor posibile. În continuare scopul de
bază urmărit este de a efectua analiza economică și de a justifica : este utilizarea energiei electrice PV
în domeniul climatizării unei case inteligente o investiție b ună sau nu . Ca funcție –țintă pentru studiu
este, costul unui kW de energie termică produs de sistemul HVAC al casei inteligente alimentat de la
sistemul de baterii PV.
În această lucrare metoda de analiză a acestei probleme este numită și life cycle cost
(costul pe durata de viață ). Aceasta metodă ia în considerație valoare în timp a banilor sau valoarea
actualizată a fluxului monetar pe întreaga durată de funcționare a sistemului. Durata T de exploatare a
sistemului se considera 30 ani cu toate că un ele elemente ale sistemului pot funcționa și 40-50 de ani și
este egală cu durata de studiu, rata de actualizare i = 0,1 sau 10 %. Mai întâi de toate înainte de a
prezenta metodologia de calcul și calculele numerice trebuie sa aflam prețurile de cost ale tu turor
elementelor, ceia ce ne -ar permite de a face o estimare total ă a sistemului nostru. Costurile multor
elemente le găsim în următoarele surse [ 15, 17, 21, 22, 24, 25 ]. În continuare vom prezenta
metodologia calculu lui economic descriind pașii de calcul și elementele de baz ă care se iau în
considerație în timpul calculului.

4.2. Metodologia de calcul

4.2.1. Determinăm costul investițiilor în echipamentul sistemului de climatizare a casei:
𝐶𝐼𝑃𝑉=𝐼𝑃𝐷𝐶 +𝐼𝐵𝑆𝑂𝐿 +𝐼𝑉𝑒𝑛𝑡 +𝐼𝐵𝑃𝑉 +𝐼𝐴𝐶𝐶+𝐼𝐼𝑁𝑉 (41)

unde IPDC este costul inițial al investițiilor în echipamentul pompei de căldură ; IVent – costul inițial al
investițiilor în sistemul de ventilare ; IBSOL – costul inițial al investițiilor în echipamentul bateriilor
solare ; IBPV– costul iniți al al investițiilor în baterii foto voltaice ; 𝐼𝐴𝐶𝐶 – costul inițial al investițiilor în
bateria de acumulatoare; 𝐼𝐼𝑁𝑉 – costul inițial al sistemului de încărcare a acumulatoarelor și a
invertorului;

UTM 524.1 006 ME Coala
69 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

4.2.2. Cheltuielile de exploatare a sistemului HVAC alimentat de la baterii PV se
consideră 2% din suma investițiilor inițiale:
𝐶𝐸𝑋𝑃𝐿𝑃𝑉 =𝐶𝐼∙1,02 (42)

4.2.3. Cheltuielile totale de investiție cu sistem PV :
𝐶𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿𝑃𝑉 =𝐶𝐼𝑃𝑉+𝐶𝐸𝑋𝑃𝐿𝑃𝑉 (42)
4.2.4. Ținând cont de faptul că durata de funcționare a unui acumulator Ni -Cd este de 15
ani va fi necesar de a schimba bateria de acumulatoare minim 1 dată. Astfel:
𝐶𝐴𝐶𝐶𝑡 =𝐶𝐴𝐶𝐶∙2 (43)

4.2.5. Se determină suma investițiilor pentru un sistem HVAC alimentat de la rețeaua de
distribuție a energiei electrice existente (fără baterii PV)

𝐶𝐼=𝐼𝑃𝐷𝐶 +𝐼𝐵𝑆𝑂𝐿 +𝐼𝑉𝑒𝑛𝑡 (44)

4.2.6. Cheltuielile de exploatare se iau de asemenea 2% de la suma investițiilor:
𝐶𝐸𝑋𝑃𝐿 =𝐶𝐼∙1,02 (45)

4.2.7. Cheltuiel i totale de investiție fără sistem PV.
𝐶𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 =𝐶𝐼+𝐶𝐸𝑋𝑃𝐿 (46)

4.2.8. Determinăm cantitatea de energie consumată în perioada de interes (30 ani)
𝐸=𝐸𝐶∙365 ∙30=613200 𝑘𝑊ℎ (47)
Rezultatele obținute se includ în Tabelul 4.2.

4.3. Calcule numerice

Din analiza schimbării prețurilor la energie electrică în ultimii 5 ani constatăm că energia
electrică livrată s -a scumpit cu 43%. [39] Nu este garantat că următorii 5 ani prețul la energie electrică
va rămâne neschimbat. Analizând tendința scump irii energiei electrice putem constata că pentru
următorii 30 ani energia electrică se va scumpi cu 258%. Astfel pentru calculele ce urmează vom
considera ca un incremental 43% pentru fiecare 5 ani de funcționare a sistemului. Astfel:

UTM 524.1 006 ME Coala
70 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

4.3.1. Analiza comparativă a sistemului HVAC cu și fără sistem PV este prezentată în
Tabelul 4.1.
Tabelul 4.1. Calculele referitoare eficiența economică a sistem ului PV în climatizarea
caselor
BucPrețTotal BucPrețTotal
Module PV 169000144000 09000 0
Acumulatoare 284500126000 04500 0
Regulator înc ărcare 110575 10575 010575 0
Invertor 121000 21000 021000 0
Baterii solare 234500 69000 234500 69000
Pompa de c ăldură 1133500 133500 1133500 133500
Boiler 156250 56250 156250 56250
Ventilatoare 4300 1200 43001200
Schimbătoare cu pl ăci 4600 2400 46002400
Foraj (metri) 160 21033600 160 21033600
Total Investitii 597525 295950
Cheltuieli intretinere 609476 301869
Perioada Lei/kWh Consum Cost
2012/2017 1,5833945 53633
Buc PrețTotal2017/2022 2,2633945 76695
28 45001260002022/2027 3,2333945 109674
2027/2032 4,6233945 156834
2032/2037 6,6133945 224273
2037/2042 9,4533945 320710
Total cheltuieli 126000 203670 941821PV Tradițională
Cheltuieli 30 ani
PV Tradițională
Acumulatoare

UTM 524.1 006 ME Coala
71 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

4.3.2. Determinăm costul unui kW de energie termică produs de sistem cu și fără
alimentare de la modulele PV. Datele obținute introducem în Tabelul 4.2.

Tabelul 4.2. Analiza comparativă a prețurilor la energia termică livrată de sistemul HVAC alimentat
tradițion al și de la sistem PV
Investitii
Cheltuieli Suplimentaee
Cheltuieli totale
Durata func ționării
Energie termica livrat ă
2012/2017
2017/2022
2022/2027
2027/2032
2032/2037
2037/2042
Preț mediu 0,336 0,496Cost kW
termic pe
perioade0,570
0,125
0,179
0,256
0,366
0,5230,974
0,974
0,205
0,205
0,205
0,411723525 1237771
30 30
613200 613200Analiza comparativ ă
PV Tradițională
597525 295950
126000 941821

4.4. Concluzii si constatari

Scopul urmărit în capitolul respectiv a fost determinarea investițiilor necesare pentru
implementarea unui sistem HVAC într -o casă inteligentă. Au fost abordate două variante principale de
analiză a posibilității și rezonabilității implementării sistemelor HVAC autonome, alimentate de la
baterii fotovoltaice prin intermediul bateriilor de acumulatoare precum și alimentate de la rețeaua
existentă . Rezultatul urmărit a fost costu l unui kW de energie termică produs de sistemul HVAC prin
intermediul bateriilor PV în comparație cu costul aceluiași kW produs de sistem alimentat de la rețeaua
de 220 V c.a. La efectuarea calculelor s -a ținut cont de costurile de întreținere și deservire a sistemului,
precum și de dinamica schimbării prețului la energia electrică. Prezentată în figura 4.1.

UTM 524.1 006 ME Coala
72 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Figura 4.1. Dinamica schimbării prețurilor la energie el ectrică pe o perioada de 30 ani

În urma analizei comparative făcute în baza rezultatelor din Tabelul 4.2. constatăm că instalarea
stațiilor autonome de producere a energiei electrice, ansamblul baterii PV și grup de baterii
acumulatoare , pentru asigurarea cu energie electrică a sistemulu i HVAC nu este rezonabilă, aceasta
având o perioadă de recuperare a investițiilor foarte mare, depășind chiar și durata de funcționare a
utilajului instalat. Datorită investițiilor inițiale foarte mari, pe o perioadă de 30 de ani, cu considerația
ridicării prețurilor la energia electrică, prețul unui kW de energie termică produsă este cu 20 bani mai
ridicat la sistemul PV în comparație cu cel clasic.

1.582.603.624.645.666.68Lei/kWh
AniDinamica schimb arii preturilor la
EE

UTM 524.1 006 ME Coala
73 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

5. SECURITATEA MUNCII ȘI EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI
AMBI ANT A CENTRALELOR HVAC AUTON OME

5.1. Indictiii generale

Orice casă inteligentă este o modificație a casei cu care sunt obișnuiți deja toți. Ca și cealaltă
își are începutul său care nu este altceva decât construcția acesteia . De aceea este firesc de a asigura
muncitorii cu condiții normale de lucru și de a -i proteja de la situații de avarie imprevizibile ce pot apărea
în orice moment a construcției.
Activitatea din domeniul construcțiilor este riscantă , în condițiile în care 13 din 100.000 de
lucrători ai acestui sector sunt victime unor accidente mortale, prin comparație cu media unor asemenea
accidente la nivelul tuturor sectoarelor de activitate, în general, care este de 5 la 100.000 [38].
De asemenea munca în condstrucț ii îi expune pe lucrători la o gamă amplă de problem de sănătate , de
la azbestoză la afecțiuni dorsale , de la sindromul vibrațiilor mână – braț la arsuri cauzate de ciment .

Managementul securității și sănătății în muncă în domeniul construcț iilor trebui e efectuat
înaintea, în timpul ș i ulterior fazei de construcție. Este mai ieftin și mai simplu ca ț inerea sub control a
riscurilor pentru lucrãtorii din construcț ii sã se realizeze înainte de începerea lucrului pe șantier, de
exemplu prin:
– Aplicarea unei politici adecvate de achiziții de mașini și echipamente tehnice (de exemplu,
prin cumpărarea unor unelte mecanizate caracterizate prin emisii reduse de zgomot și
vibrații)
– Specificarea cerințelor privind securitatea și sãnãtatea în muncã, î n caietele de sarcini pentru
contractanți (respectând cerințele minime cuprinse în legisla ția naționalã)
– Planificara procesului de muncă astfel înât să fie redus la minim numărul de lucrători ce ar
putea suferi vătămări (de exemplu, programarea operațiilor generate de zgomot în perioadele
în care numai un număr minim de lucrători pot fi supuși riscului de expunere)
– Inițierea activitãților de ț inere sub control înainte de a se ajunge la faza de lucru în șantier (de
exemplu, prin activități de planificare, in struire, organizare de șantier și întreprindere)
– Adoptarea unor pr oceduri de consultare efectivã ș i de participare a lucrãtorilor la activitãț ile
de SSM;
– Asigurarea instruirii tuturor persoanelor implicate, inclusiv a manageri lor, astfel încât să fie în
măsură să -și desfășoare activitatea fără riscuri pentru sănătatea și securitatea proprie și a
celorlalți lucrători.

UTM 524.1 006 ME Coala
74 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Angajatorii și șefii de lucrări trebuie să coopereze pentru a asigura securitatea și sănătatea
lucrătorilor. Acest obiectiv poate fi realiz at prin:

– Evitarea riscurilor pentru toți lucrătorii
– Evaluarea acelor riscuri care pot fi evitate
– Combaterea riscurilor la sursă
– Utilizarea măsurilor colective pentru protecția lucrătorilor
– Utilizarea măsurilor individuale de protecție, acolo unde nu exist ă alte alternatve
– Stabilirea unor proceduri pentru situații de urgență
– Informarea lucrătorilor în privința riscurilor existente și a măsurilor de protecție
– Asigurarea unei instruiri corespunzătoare

Pe un șantier de construcții există multe căi de producere a unor accidente mortale, vătămări
corporale sau îmbolnăviri profesionale care includ:

– Cădere de la înălțime
– Implicare într -un accident de autovehicul
– Electrocutarea
– Îngroparea în cursul executării unei săpături
– Lovirea produsă de un material af lat în cădere
– Inhalarea de fibre de azbest
– Suferirea uni afecțiuni dorsale, provocată de manipularea unor materiale grele
– Contactul cu substanțe periculoase
– Suferirea unei pierderi a auzului, cauzată de zgomotul puternic

Norme și cerințe ce necesită a fi respectate în cadrul unui șantier de construcții:

– Șantierul va fi îngrădit cu împrejmuiri continue, conform proiectului de organizare de șantier.
In punctele de acces spre locul de demolare se vor pune tăblițe de avertizare si de interzicere a
accesului p ersoanelor fără atribuții de serviciu pe teritoriul șantierului.
– Șantierul va fi împrejmuit pentru a se evita accesul persoanelor străine. Se vor îngrădi cu
împrejmuiri continue, lucrările în curs de construcție, situate de -a lungul drumurilor publice.
– În cazul în care împrejmuirea se execută la o distanță mai mică de 10 m de o lucrare în curs
de construcție, care are o înălțime mai mare de 12 m, aceasta trebuie prevăzută cu copertină lată

UTM 524.1 006 ME Coala
75 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

de cel puțin 1 m și cu o rampă de 20 de grade spre partea opusă lucr ării. De-a lungul muchiei
de sus a copertinei trebuie făcută o bordură înaltă de 15 cm.
– Este obligatorie semnalizarea zonei de lucru, aflată în raza de acțiune, a utilajelor de ridicat,
respectiv a lucrărilor ce prezintă pericol.
– Scările si platformele de lucru de lângă utilajele de construcții vor fi prevăzute cu balustrade de
protecție.
– Mașinile si utilajele de construcții vor fi amplasate si instalate încât sa se asigure stabilitatea si
imposibilitatea unor deplasări necomandate.
– La terminarea fiecărui schimb, fronturile de lucru se vor lăsa in siguranța.
– Zona de lucru trebuie prevăzuta cu rigole pentru scurgerea apelor de suprafața, care nu vor fi
amplasate de -a lungul zidurilor, săpăturilor sau gropilor de fundații.
– Locurile de munca care prezintă peri cole vor fi semnalizate cu indicatoare de avertizare sau
interzicere.
– La lucrările executate pe verticala la doua niveluri diferite, deasupra unui agregat sau sub
acesta, la lucrările ce se executa deasupra pasajelor, se vor întocmi fise tehnologice care vor
conține masuri suplimentare de protecție a munci referitoare la : trecerea persoanelor peste
gropi, șanțuri, pivnițe deschise lucrările ce se executa deasupra pasajelor.
– Toate golurile din pereți, amplasate cu marginea de jos la o înălțime sub 0,70 m d easupra
planșeului și care comunică spre exteriorul construcțiilor sau dau spre locuri unde nu există un
planșeu continuu, se vor îngrădi. De asemenea se vor acoperi și îngrădi cu balustrade executate
pe tot conturul, cu o înălțime de cel puțin 1 m, goluri le din planșeele clădirilor în construcție pe
care se execută lucrări sau e posibil să se circule; golurile vor fi marcate cu indicatoare de
pericol.
– Golurile de ferestre și uși unde nu s -a montat tâmplăria vor fi închise provizoriu pentru a feri
personalu l muncitor de curenții de aer.

5.2. Acte normative privind cond tiile de trai pentru popul tie

Ca act normativ ce ține de condițiile de trai a populației servește legea Republicii Moldova Nr.
1513 -XII din 16 iunie 1993 – Legea privind asigurarea sanitaro -epidemologică a populației.

UTM 524.1 006 ME Coala
76 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Esența legii expuse mei sus prezintă cerințele și normele necesare de respectat în activitatea
cotidiană a populației, care include atât persoanele fizice cât și cele juridice și activitățile acestora. Legea
sanitaro -epidemologică urmărește bunăstarea sănătății omului, a mediului lui de viață în care lipsește
acțiunea nocivă ți periculoasă asupra acestuia a diferitor factori.
Asigurarea sanitaro -epidemiologica a populației este un sistem complex de mă suri inter – si
intradepartamentale, realizate la nivel de stat, de unitate administrativ -teritorial ă, de unitate
economic ă, independent de domeniul de activitate și tipul de proprietate, la nivel de gospodărie și
familie, care are scopul de a m enține sănătatea, de a preveni sau a combate apariția și răspândirea boli lor
contagioase, necontagioase ș i profesionale, intoxicațiilor, dependente de factorii nocivi din mediul
înconjurător, sfera de producție, habitat, instruire si de comportament ul uman.
Legislația privind asigurarea sanitaro -epidemiologica a populației include prezenta lege și alte
acte normative emise in conformitate cu ea de autoritățile publice centrale si locale, î n limitele
atribuțiilor acestora, inclusiv regulile san itare, precum ș i actele internaționale la care Republica
Moldova este parte. Legislația sanitara este o condiție necesar ă a realizării drepturilor ș i intereselor
oamenilor, a menținerii și fortificării sănătă ții lor, dezvoltării fizice ș i mintale, asigurării longevității
și calității vieții.
Ca cerințe generale în domeniul asigurării populației cu condiții sanitare favorabile pot fi
enumerate:
1. Sistematizarea și construcția localităților trebuie să prevadă crearea unor
condiții cât mai favorabile pentru traiul si sănătatea populației, amenajarea complexă a
orașelor și altor localități, prevenirea și lichidarea acțiunii damnatoare ș i periculoase a
factorilor mediului înconjurător asupra omului.
2. Repartizarea terenurilor pentru construcția diferitelor obiecte, darea lor în
exploatare, precum ș i producerea și folosirea mijloacelor de transport ș i a altor mijloace
tehnice nu se face decât în cazul î n care organele Serviciului Sanitaro -Epidemiologic de Stat
au prezentat un aviz ce confirm ă corespunderea lor regulilor sanitare .
3. Aerul atmosferic, nivelurile de zgomot, iradieri electromagnetice și alți factori
din localități și din locurile de aflare permanenta și temporară a oamenilor trebuie să
corespundă regulilor sanitare.

5.3. Tehnica securitatii la utilizarea utilajulu i electric
Măsurile principale pentru evitarea accidentelor prin electrocutare sunt următoarele:

UTM 524.1 006 ME Coala
77 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– părțile metalice ale echipamentelor electrice aflate sub tensiune în timpul lucrului să fie
inaccesibile la o atingere întâmplătoare, ceea ce se realizează prin izolări, carcasări, îngrădiri,
amplasări la înălțimi inaccesibile, blocări(protecție prin inacc esibilitate);
– folosirea tensiunilor reduse, maxim admisibile:
– izolarea de protecție;
– separarea de protecție;
– protecție prin legare la pământ;
– protecție prin legare la nul;
– deconectarea automată în cazul apariției unei tensiuni de atingere periculoasă;
– deco nectarea automată în cazul apariției unei scurgeri de curent periculoasă;
– egalizarea potențialelor;
– folosirea mijloacelor individuale de protecție;
– organizarea corespunzătoare a lucrului.
– Protecția prin legare la pământ și protecția prin legare la nul sunt principalele măsuri de protecție
contra electrocutării prin atingere indirectă.
Alegerea unui sistem de protecție (prin legare la pământ sau prin legare la nul) se face numai cu
avizul întreprinderii de electricitate în raza căreia se găsește unitatea res pectivă.
Pentru protecția oamenilor împotriva accidentelor prin electrocutare, conductorii circuitelor
aeriene din incinta unităților se amplasează la următoarele înălțimi deasupra solului, măsurate sub
săgeata maximă a conductorilor respectivi;
-6 m pentr u conductorii neizolați;
-4 m pentru conductorii protejați contra intemperiilor și totodată izolați la o tensiune de minimum
500V.
În toate cazurile, traversările cu conductori aerieni peste drumuri carosabile se vor face la înălțimi
minime de 6 m deasupra solului, măsurate sub săgeata maximă a conductorilor.
Odată cu recepția instalației electrice se vor preda personalului din unități instrucțiuni scrise, prin
care se interzice atingerea acestor conductori cu orice fel de obiecte.
Izolarea de protecție se aplică în afară de izolarea de lucru în cazurile în care protecția de bază
contra electrocutărilor (legarea la pământ sau prin legare la nul) nu przintă suficientă siguranță. Aceasta
se realizează astfel:

UTM 524.1 006 ME Coala
78 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– aplicând o izolare suplimentară izolării de lucr u, pentru ca părțile metalice din instalație, care
nu fac parte din circuitul curentului de lucru, însă care pot fi atinse să nu primească tensiune în cazul
nefuncționării izolației de lucru;
-aplicând o izolare exterioară pe carcasa utilajului electric;
-izolând amplasamentul cu ajutorul materialelor izolante (covoare de cauciuc, îngrădiri cu plăci
electroizolante etc.) se realizează astfel izolarea omului, atât față de pământ cât și față de elementele care
se găsesc în legătură cu pământul în raza de mani pulare. Izolarea suplimentară de protecție a
echipamentului electric se execută prin acoperirea solidă și durabilă cu material izolant atât a
echipamentului propriu -zis cât și a tuturor părților metalice accesibile unei atingeri și care în caz de
defect po t primi direct sau indirect tensiune.

Izolarea de protecție se va aplica de la caz la caz, la aparatele și receptoarele electrice fixe și în
special portative utilizate în unități, în funcție de tipul și fabricația echipamentului utilizat.
Separarea de protecție se aplică în special receptoarelor electrice, alimentate la tensiunea de
maximum 380V și din care anumite părți vin în contact cu corpurile oamenilor sau animalelor, în cazurile
în care protecția prin legare la pământ sau la conducto rul de nul nu prezintă siguranță suficientă (unelte
și scule electrice portative sau alte utilaje fixe sau mobile folosite în locuri periculoase și foarte
periculoase).
Separarea de protecție poate constitui un mijloc principal de protecție la utilajele p ortative.
Protecția prin legare la nul se va putea aplica numai în cazul rețelelor de curent alternativ trifazat,
cu neutrul legat la pământ și cu o tensiune până la 1000V între faze. Se va aplica totdeauna când nu este
posibilă obținerea cu mijloace econo mice a unor tensiuni de atingere sub valorile admise cu ajutorul unei
protecții prin simpla legare la pământ.
Prin protecție de legare la nul se înțelege legarea la conductorul de nul de protecție a instalației
electrice, a părților electrice, care în mod normal nu sunt sub tensiune, dar care se pot afla la un moment
dat sub tensiune din cauza unui defect de izolație. În această categorie se găsesc între altele:

a) carcasele mașinilor, transformatoarelor și aparatelor electrice;
b) carcasele dispozitiv elor de acționare a aparatelor electrice;
c) înfășurările secundare ale transformatoarelor de măsură, dacă instalațiile de protecție prin relee
permit acest lucru;

UTM 524.1 006 ME Coala
79 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

d) părțile metalice ale tablourilor de distribuție și panourilor de comandă.

În rețelele de curent alternativ cu patru conductori punctul neutru (nulul) se leagă la pământ.
Părțile metalice ale instalațiilor și echipamentelor enumerate mai sus se vor lega la punctul de
nul printr -o instalație specială de protecție. Aceste legături trebuie astfel dimensionate încât să asigure
posibilitatea separării printr -o deconectare rapidă, de către siguranțe fuzibile sau întrerupătoare
automate, a porțiunilor în care s -au produs scurtcircuitele; de asemenea, să asigure realizarea unei
tensiuni de atingere sub limita admisă pentru locul respectiv.
Conductorul de nul de protecție se va lega la pământ, urmărindu -se prin aceasta realizarea de
tensiuni de atingere nepericuloase în cazurile când nu a avut loc o deconectare rapidă a părții de instalație
cu izolația d eteriorată.
Este interzisă utilizarea conductorilor din instalația de protecție prin legare la nul, drept
conductori de lucru sau conductori de fază.

Ce privește utilizarea energiei electrice în condiții normale sunt instrucțiuni specifice de
securitatea a muncii. Aceste instrucțiuni cuprind prevederi minime obligatorii pentru prevenirea
accidentelor specifice acțiunii curentului electric cu efectele sale. Prevederile acestor instrucțiuni
prezintă măsuri de securitate pe care trebuie să le respecte utiliz atorii de utilaj electric.

5.3.1. Instrucțiuni privind mediul de amplasare și utilizare a utilajului electric

a. Montarea ec hipamentelor tehnice electrice ș i realizarea instalațiilor electrice de utilizare
trebuie să se execute conform proiectului. în cazuri speciale, modificările trebuie s ă se facă numai
cu acordul scris al proiectantului.
b. Verificările și încercările în vederea predării în exploatare trebuie astfel concepute,
organizate si desfășurate încât să se prevină accidentele prin electrocutare, incendiile ș i exploziile.
c. Este interzis ă utilizarea construcțiilor metalice drept nul de lu cru. De asemenea, este
interzisă utilizarea conductoarelor de protecție pentru alimentarea re ceptoarelor cu energie elec trică.
d. în exploa tare trebuie să se efectueze verificările periodice ale echipamentelor tehnice
electrice aflate în gestiune la termenele prevăzute în cărțile tehnice ale echipamentelor.
e. Modificările sau extinderile instalațiilor electrice de utilizare trebuie efectuate de către un
electrician autorizat profesional si din punctul de vedere al protecției muncii.
f. Semnalarea proprietarului instalației, imediat după constatare, a instalațiilor electrice
care nu corespund prezentelor instrucțiun i specifice, este în obligația oricărei persoane care
exploatează, întreține sau repar ă aceste instalații, indiferent dac ă este personal propriu al

UTM 524.1 006 ME Coala
80 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

unității/subunităț ii sau personal delegat. Proprietarul instalației trebuie s ă ia imediat masuri de
remedier e.

5.3.2. Instrucțiuni privind instalațiile și mijloacele de protecție împotriva pericolului
electrocutării.

a. Protecția prin legare la nul este permisă numai în cazul rețelelor cu joasa tensiune, cu
neutrul legat la pământ .
b. La circuitele de alimentare ale echipa mentelor tehnice electrice trebuie sa fie montate
elemente de protecție la curenți de scurtcircuit si/sau defect, care sa asigure deconectarea
instalației /echipamentului defect.
c. Masele echipamentelor tehnice electrice trebuie sa fie prevăzute cu o borna speciala
distincta, marcata cu semnul convențional si la care trebuie sa se realizeze legarea la pământ .
d. Utilajele electrice mobile si portabile trebuie sa fie prevăzute la capătul cablului de
alimentare cu fise cu contact de protecție . Cabl ul de alimentare trebuie sa conțină un conductor
separat prin care masele utilajului sunt legate la contactul de protecție al fisei.
e. Prelungirea cablurilor de alimentare ale utilajelor trebuie realizata astfel încât sa fie
asigurata continuitatea conductorulu i de nul de protecție .
f. Prizele si receptoarele electrice trebuie sa aibă contacte speciale pentru racordarea
conductorului de nul de protecție . Este interzis a se folosi prizele si fisele echipamentelor tehnice
electrice atunci când contactele de racordare la nulul de protecție sunt defecte.
g. Conductoarele de legare la nul de protecție trebuie sa aibă secțiunea dimensionata
corespunzător prevederilor standardelor în vigoare si culoarea de izolație galben -verde. Pentru
receptoarele electrice mobile acest cond uctor de protecție trebuie sa fie executat numai din cupru.
h. Este interzisa folosirea construcțiilor metalice drept nul de lucru.

5.4. Prote ctia contra incendiilor
Activitatea de profilaxie a incendiilor urmărește scopul de a menține un nivel înalt de securitate
împotriva incendiilor și exploziilor în orașe, localități, locuri de concentrare a bunurilor materiale și la
alte obiective prin stabilirea unui regim de pază anti incendiară exemplar.

UTM 524.1 006 ME Coala
81 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Problemele principale ale activității de profilaxie sunt: el aborarea și realizarea măsurilor orientate
spre lichidarea cauzelor ce pot provoca incendiile; limitarea în spațiu a posibilelor incendii și crearea
condițiilor favorabile de evacuare a oamenilor și bunurilor materiale în caz de incendiu; asigurarea
condiț iilor de descoperire la timp a incendiului apărut, anunțării rapide a serviciului de combatere a
incendiilor și lichidării cu succes a incendiului.
Pentru combaterea incendiilor la șantierul de construcție sunt prevăzute următoarele
măsuri:
– toți angaja ții vor trece un curs de instruire specială privind protecția împotriva incendiilor, iar
toate subdiviziunile șantierului vor fi asigurate cu mijloace de propagandă și agitație cu privire la
combaterea incendiilor;
– prin ordin vor fi numite persoane res ponsabile de securitatea incendiară a sectoarelor,
depozitelor și altor obiecte cu pericol sporit de incendiu;
– șantierul va fi asigurat cu mijloace de stingere a incendiilor și de comunicare rapidă despre
incendiu. La toate obiectivele va fi asigurat a ccesul automobilelor de pompieri, care se vor menține în
ordine exemplară;
– toate utilajele vor fi menținute în stare bună funcțională, se vor curăți la timp, se vor regla și
unge, pentru a preveni supraîncălzirea lagărelor, arborilor și pieselor ce se află în contact de fricțiune,
precum și formarea scânteilor, iar zonele și agregatele ce se află în mișcare se vor proteja de nimerirea
obiectelor străine;
– la sfârșitul zilei de muncă responsabilii de securitatea incendiară vor controla minuțios toate
locurile, mai cu seamă locurile cu iradieri calorice considerabile, vor deconecta instalațiile electrice și
sistemul de iluminat, vor încuia ușile sub lacăt.
Parlamentul Republicii Moldova a adoptat în 09.11.1994 Legea nr. 267 privind apărarea
împotriva i ncendiilor. Apărarea împotriva incendiilor se realizează printr -un ansamblu de măsuri
juridice, organizatorice, economice, sociale și tehnico -științifice, prin forțe și mijloace destinate
prevenirii și stingerii incendiilor , prin acțiuni prioritare de int ervenție, de blocare și salvare în caz de
incendii și avarii.
Apărarea împotriva incendiilor este asigurată prin crearea de condiții în localități și la obiective
care ar exclude riscurile de incendiu și ar asigura protecția oamenilor, valorilor spirituale și materiale și
a mediului natural împotriva focului și factorilor lui nocivi. Obligația de a asigura măsurile de apărare
împotriva incendiilor revine conducătorilor, altor factori de decizie și colaboratori de la ministere,
departamente și unități econom ice, precum și cetățenilor. Această obligație trebuie să fie stabilită în

UTM 524.1 006 ME Coala
82 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

regulile de apărare împotriva incendiilor, în instrucțiunile și acordurile (contractele) de serviciu
respective.
Autoritățil e administrației publice locale asigură îndeplinirea măsurilor de apărare împotriva
incendiilor pe teritoriul din subordine, stabilește fondul de retribuire a muncii și alte fonduri pentru
întreținerea serviciului teritorial (municipal, de sector) de salvatori și pompieri, contribuie la crearea
bazei tehnico -materiale a acestui serviciu, precum și a condițiilor sociale pentru colaboratorii acestuia,
prezintă pentru confirmare șefului Serviciului Protecției Civile și Situațiilor Excepționale al Ministerului
Afacerilor Interne propuneri privind structura și sta tele de personal, numirea și destituirea din funcție a
șefului serviciului teritorial (municipal, de sector) de salvatori și pompieri.

5.5. Impactul asupra mediului ambiant

Ce privește frigul și condiționarea aerului în încăperi în 1987 la Montreal a fost sem nat un document
numit – Planul de Management privind suprimarea finală a clorfluorcarburilor (CFC), finanțat de Fondul
Multilateral al Protocolului referitor la substanțele care distrug stratul de ozon. Acest document a fost
semnat în urma desfășurării de către Națiunile Unite a summitului privind protecția mediului având ca
temă diminuarea impactului asupra mediului prin reducerea eșalonată cu scoaterea totală din uz a
substanțelor care distrug stratul de ozon utilizate în sistemele frigorifice și de condi ționare a aerului.
Sistemul studiat în cadrul lucrării date este asemănător unui sistem de climatizare a spațiului
ce folosește același principiu de conversie și transport a energiei termice, prin comprimare și vaporizare,
întâlnit la condiționer. Totuși pompa termică Apă/Sol este diferită de cea Aer/Aer, utilizând ca agent
termic nu freonul ci alte substanțe, care sunt mai puțin costisitoare și totodată mai puțin poluante, în
unele cazuri riscul poluării mediului se diminuează până la zero.
Deoarece în tr-un sistem HVAC Geoexchange nu se ard combustibili fosili pentru a produce
căldura, sistemul emite cu mult mai puține noxe decât un sistem convențional. Practic, cantitatea de noxe
care îi este asociată unui sistem Geoexchange este cea corespunzătoare pr oducerii energiei electrice
consumate de acesta, eliminându -se complet o sursă posibilă de monoxid de carbon otrăvitor din casă
sau clădire. Iar cu folosirea modulelor PV, sau a unui generator eolian, impactul negativ asupra mediului
a unui astfel de siste m este egal cu zero. Chiar și calculând cantitatea de emisii ale centralei electrice
care produce electricitatea necesară operării sistemului, totalul de emisii este cu mult mai scăzut decât
cel al sistemelor convenționale.
Un sistem HVAC Geoexchange re zidențial de 3 tone produce cu circa o jumătate de kilogram
mai puțin CO 2 pe oră decât un sistem convențional. Privind în perspectivă și considerând o durată de
viață medie de numai 20 ani, 100 mii unității nominale Geoexchange ar reduce emisia de noxe cu efect
de seră cu echivalentul aproximativ 1.1 milioane tone metrice de carbon. Acest lucru ar însemna

UTM 524.1 006 ME Coala
83 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

echivalentul transformării a 58700 mașini în vehicule cu emisie nulă de noxe, sau plantarea a 48700
hectare de pădure.

5.6. Calcul instalatiei de legare la pa mant

Prin ins talație de legare la pământ se î nțelege ansamblul format din electrozi î ngropați în pământ,
legați între ei si conductoare de legare la pământ, monta te între electrozi și între aceș tia și instalațiile
electrice.
Partea principala a unei insta lații de legare la pământ o constituie priza de pămâ nt. Aceasta este
formata dintru -un ansam blu de elemente in contact cu pămâ ntul (electrozi) prin care se realizează
transmiterea curenților in pămâ nt.
Conductoarele de legare la pământ , îngropate in pământ si neizolate, se considera ca fac parte din
priza de pământ , deoarece participa si ele la transmiterea curentului in pământ .
Frecvent se întâlnesc rețele de conducte metalice de apa potabila, mantale metalice de cabluri,
care au un contact bun si pe o s uprafața mare cu solul, putând fi folosite de aceea ca prize de pământ .
Ele constituie prize de pământ naturale, diferite de prizele de pământ artificiale formate, de exemplu, din
țevi de otel, cornier îngropate in pământ exclusiv pentru a realiza legături la pământ .
Protecția prin legarea la pământ, are drept scop asigurarea securității persoanelor, dar și bunurilor
din zona deservită de instalația de legare la pământ. Aceasta necesită existența unei căi de curent cu
secțiune mare și rezistență mică, ast fel încât tensiunile apărute în condițiile unui curent de defect mare
să nu fie periculoase.

La executarea prizelor de pământ trebuie de ținut cont de următoarele:

– prizele de pământ să aibă o legătură electrică cu solul cât mai bună. Electrozii nu tr ebuie sa fie
acoperiți cu vopsea sau impurități.
– electrozii orizontali se vor îngropa la o adâncime de minim 0.8 m.
– electrozii se vor îngropa în stratul de pământ cel mai bun conducător, care se determină prin
măsurători.
– electrozii se dispun astfel ca influența lor reciprocă să fie cat mai mică. Ca urmare distanța dintre
electrozii orizontalii, montați în paralel, să fie mai mare decât lungimea lor. De regulă electrozii
verticali se montează la o distanță de doua ori lungimea lor.
– la electrozi oriz ontali lungimea în linie dreaptă nu trebuie să depășească 100 m, deoarece
impedanța longitudinală, neglijabilă la o lungime scurtă, ajunge la valori importante.
– este interzisă folosirea electrozilor din aluminiu deoarece formează în timp un strat superfi cial
izolant și nu are o rezistență mecanică corespunzătoare. [37,36]

UTM 524.1 006 ME Coala
84 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

Exemplu de calcul al prizei de p ământ:

Scopul : De calculat rezistența instalației de legare la pământ a unui motor asincron racordat la rețeaua
220/380 V, trifazată cu punctul neutru legat la pământ.
 Rezistența solului: =100 (m);
 Lungimea electrozilor verticali: l=2,5 m;
 Diametrul electrozilor verticali: d v=0,02 m;
 Raportul distanței dintre electrozii verticali: a/l v=1;

Modul de amplasare a electrozilor: „r” – amplasare în rând.

 Diametrul electrodului orizontal: d or=0,01m.
 Puterea instalației electrice : Pinst=7 kW

În conformitate cu RAE – 89, rezistența legăturii la pământ în orice anotimp nu trebuie să
depășească 5  – la puterea instalației electrice Pinst=7 kW
.10055100ppR  

– Determin ăm rezisten ța de calcul al solului:
100 1,1 110calc m        

unde
 – coeficientul de sezon, ce consideră posibilitatea măririi rezistenței solului pe parcursul anului
în dependență de zona climateri că
 =1,1.

– Determin ăm distan ța de la mijlocul electrodului vertical p ână
la suprafa ța solului
mltv25.125.2
2

– Determin ăm rezisten ța prizei unitare de p ământ
după formula

UTM 524.1 006 ME Coala
85 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data


  9.1802.05.24ln5.22110)4(ln2'
 
vv
vcalc
vdl
lR

Figura 5.6.1 Schema instalării electrodului în pământ

– Determin ăm numărul „n” de electrozi verticali (orienta ți):
78.3159.18
] [.'

v ppv
RRn

unde
1v – coeficientul de folosire a electrozilor verticali.
Acceptăm numărul de electrozi verticali n=4 și d eterminăm rezistența de scurgere a tuturor
electrozilor luând în considerare coeficientul de folosire a electrozilor verticali.
8.5101 0.85v
v
vRRn   
 72.485.049.18'
vv
vnRR

unde
0,85v – considerând numărul de electrozi n=4, a/l v=1, modul de amplasare .

– Determin ăm rezisten ța de scurgere a electrodului orizontal,
adică a electrodului ce leag ă electric între ei electrozii
verticali
 519.1501.05.10ln5.102110ln22
'
 
oror
orcalc
ordl
lR

unde
m ln lv or 5.105.2405.1 05.1 
– Determin ăm rezisten ța de scurgere a electrodului orizontal, cu
luarea în considera ție a coeficientului de folosire a
electrodului orizontal:
 15.2077.0519.15'
oror
orRR

unde
77,0or pentru n=4 și a/lv=1, cât și amplasarea „în rînd”.

UTM 524.1 006 ME Coala
86 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

– Determinarea rezisten ței totale a prizei de p ământ din rela ția:
 82.315.20 72.415.2072.4
.
or vor v
ppR RRRR

Deci
 5 82.3.ppR Condiția se respectă

CONCLUZII

În urma studiului teoretic a posibilității implementării sistemelor autonome HVAC în case
inteligente și calculelor efectuate constat :

1. Sistemele ecologice HVAC pot fi implementate indiferent de stadiul în care este casa, fie aceasta
una existentă sau în construcție.

UTM 524.1 006 ME Coala
87 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

2. Sistemele HVAC necesită investiții considerabile, însă au un coeficient de rentabilitate foarte
ridicat, producând în general de 4,5 – 5 ori mai multă energie decât consumul propriu .
3. În perioada de interes examinată, pentru regiunea CENTRU a Republicii Moldova unghiul
optimal de instalare a colectoarelor solare este 32o.
4. Alimentarea sistemului de climatizar e de la module PV este posibilă, însă investiția la momentul
actual nu este rentabilă, având o perioadă de rambursare mai mare decât cea de exploatare.
5. Monitorizarea sistemelor HVAC necesită investiții suplimentare, care deseori nu sunt necesare
în cadrul caselor inteligente. Aceasta fiind strict necesar în centrele de oficii mari unde este
nevoie de contorizarea consumului de energie pentru posibilitatea facturării corecte a arendașilor.
6. Utilizarea module lor PV pentru alimentarea sistemului HVAC la etapa a ctuală nu este rentabilă .
7. Impactul sistemelor HVAC asupra mediului este foarte mic, astfel vor fi reduse emisiile de CO 2.

Scopul impus la început a fost atins. Calculul efectuat indică atât rentabilitatea utilizării
modulelor PV precum și costul comparati v a energiei termice în dependență de echipamentul utilizat.

BIBLIOGRAFIE:

1. http://casainteligenta.com/Vila/index.php (Accesat la 4.04.2012)
2. http://blog.casainteligenta.com/ (Accesat la 4.04.2012)
3. http://casa.schneider -electric.ro/files/CASE%20INTELIGENTE.pdf (Accesat la 4.04.2012)
4. http://www.schneider -electric.ro/sites/romania/ro/produse -servicii/home -automation –
knx/hom e-automation -knx.page (Accesat la 8.04.2012)
5. http://www.smartcasa.ro/casa -inteligenta/case -inteligente/tag/casa -inteligenta/ (Accesat la
8.04.2012)
6. http://www.comfil.ro/ (Accesat la 10.04.2012)
7. http://proiectepentrucasa.ro/proiecte -case-inteligente.html (Accesat la 12.04.2012)
8. http://www.heliospls.ro/ (Accesat la 12.04.2012)

UTM 524.1 006 ME Coala
88 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

9. http://www.climatherm.ro/termice/Case -inteligente -98.html (Accesat la 30.04.2012)
10. http://www.aviseco.ro/control -si-automatizari -8.html (Accesat la 12.05.2012)
11. http://jalobean.itim -cj.ro/Cursuri/Proiecte/APr/Geyer -2.pdf (Accesat la 12. 05.2012)
12. http://www.pompetermice.ro/pompa -termica -eficienta -zona -geografica.html (Accesat la
12.05.2012)
13. http://www.frooglegeek.com/a -sustainable -energy -plan-that-doesn%E2%80%99t -suck/901
(Accesat la 12.05.2012)
14. http://insight.milliman.com/article.php?cntid=8052 (Accesat la 12.05.2012)
15. http://www.viessmann.ro/ro/products/Heat_pumps.h tml(Accesat la 14.05.2012)
16. http://www.scritube.com/stiinta/arhitectura -constructii/Ce -este-si-cum-functioneaza –
un75241617.php (Accesat la 14.0 5.2012)
17. http://www.rfclimat.ru/htm/con_calc.htm (Accesat la 14.05.2012)
18. http://www.xiron.ru/content/view/30460/127/ (Accesat la 15.05.2012)
19. http://www.rfclimat.ru/htm/vent_ft.htm (Accesat la 15.05.2012)
20. http://www.gu -sta.ru/index.php?doc=raschet_mowel (Accesat la 15.05.2012)
21. http://shop.solardirect.com/product_info.php?cPath=23_161_165_194_261&products_id=1168
(Accesat la 20.05.2012)
22. http://www.ventilator.kiev.ua/Soler&Palau/Bitovoe_oborudovanie/kanalnie –
ventiliatori/01_TD -SILENT/index.html (Accesat la 20.05.2012)
23. http://www.ventilator.kiev.ua/vents/prinadlejnosti_dlia_sist_ventiliacii/vodianie_oxladiteli/01_
OKB/index.html (Accesat la 20.05.2012)
24. http://www.viessmann.ro/ro/locuinte_individuale/produse/Solar -Systeme.html (Accesat la
5.06.2012)
25. http://www.viessmann.ro/ro/locuinte_individuale/produse/Solar –
Systeme/Vitosol_300.html (Accesat la 5.06.2012)
26. http:// www.viessmann.ro/ro/locuinte_individuale/produse/Heat_pumps/Vitocal_300 –
G.html.html (Accesat la 5.06.2012)
27. http://www.ms.gov.md/_files/102 -Legea_cu_pr ivire_la_asigurarea_sanitaro –
epidemiologica.pdf (Accesat la 5.06.2012)
28. I. Bostan, V. Dulgheru, I. Sobor, V. Bostan, A. Sochirean. Sisteme de conversie a energiilor
regenerabile. Editura “TEHNICA -INFO”. Chișinău, – 2007, 592 p.
29. I. Sobor, D. Caraghiaur, Ș, N osadze, D.Dimov, I. Lisnic. Surse regenerabile de energie. Curs
de prelegeri. Chișinău, – 2006, 372 p
30. http://www.ms.gov.md/_files/102 -Legea_cu_privir e_la_asigurarea_sanitaro –
epidemiologica.pdf (Accesat la 5.06.2012)

UTM 524.1 006 ME Coala
89 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data

31. http://lex.justice.md/index.php?action=view&view=doc&lang=1&id=311636 (Accesat la
5.06.2012)
32. http://www.inspectiamuncii.md/?lang=ro&menu_id=10 (Accesat la 5.06.2012)
33. http://www.ursa.ro/_files/normativ_privind_p rotectia_la_zgomot.pdf (Accesat la 5.06.2012)
34. http://monitorul.arotem.ro/Rezumate/DETERMINAREA_NIVEL_ZGOMOT.pdf (Accesat la
5.06.2012)
35. http://www.lankey.ru/?id=773 (Accesat la 5.06.2012)
36. http://www.sier.ro/Articolul_6_3_1.pdf (Accesat la 5.06.2012)
37. http://www.electricalc.ro/index.php/instalatii -de-legare -la-pamant (Accesat la 5.06 2012)
38. Eurostat, Statistici puse în evidențã – Populație și condiț ii sociale, Tema 3, 16/2001
39. http://anre.md/upl/file/monitoring/electricity/Piata%20energiei%20electrice%202009%20C.pdf
(Accesat 15.06.2012)
40. http://www.danfoss.com/BusinessAreas/Solar+Energy/ (Accesat 15.06.2012)
41. http://icop.com.tw/ (Accesat 15.06.2012)
42. http://www.monbat.com/ (Accesat 15.06.2012)

UTM 524.1 006 ME Coala
22 Mod Coala Nr. document Semnăt. Data