Sdafgsdgsdfgsgsgfsd [622706]
1
UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC
EFICIEN ENERGETIC
Suport de curs
Asist. dr. ing. Stan Ivan Felicia Elena
EFICIEN ENERGETIC
– Suport de curs –
Asist. dr. ing. Stan Ivan Felicia Elena
2
UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC
EFICIEN ENERGETIC
Suport de curs
Asist. dr. ing. Stan Ivan Felicia Elena
CUPRINS
Cap. 1. INTRODUCERE
1.1. Obiective prioritare
1.2. Cadrul legal
1.3. Msuri obligatorii i imediate
Cap. 2. NOIUNI GENERALE PRIVIND EFICIENA ENERGETIC
2.1. Noiuni privind eficiena energetic
2.2. Principiile de baz ale domeniului eficien energetic
2.3. Susinerea financiar a activitilor în domeniul eficienei energetice
2.4. Programe, planuri de aciune i de msuri ce vizeaz eficiena energetic
2.5. Obligaiile, supravegherea i monitorizarea în domeniul eficienei energetice
Cap. 3. MANAGEMENTUL ENERGETIC I SCOPUL ACESTUIA
3.1. Noiuni generale de management energetic
3.2. Managementul energetic parte component a eficienei energetice
3.3. Realizarea unui audit energetic. indicaii metodolgice privind elaborarea
auditurilor energetice
Cap 4. PRINCIPII GENERALE DE ELABORARE I ANALIZ A
BILANURILOR ENERGETICE
4.1. Definiii i clasificri
4.2. Clasificarea bilanurilor energetice
4.3. Obligaii i recomandri pentru consumatorii de energie
Cap 5. INDICATORI DE EFCIEN ENERGETIC AI BILANURILOR
5.1. Cei mai importani indicatori de eficien energetic ai bilanurilor
Cap. 6. EFICIENA ENERGETIC A CLDIRILOR
6.1. Eficien energetic în cldiri: sisteme de alimentare centralizat cu energie
termic (SACET)
6.2. Producerea energiei termice
6.3. Sistemele de înclzire din cldiri
6.4. Alternative la alimentarea centralizat cu energie termic
6.5. Modaliti de cretere a eficienei energetice a anvelopei cldirilor
6.6. Eficientizarea consumului de ap în cldiri
6.7. Iluminatul eficient energetic în cldiri
6.8. Managementul energiei în cldiri
Cap. 7. EFICIENA ENERGETIC A SURSELOR REGENERABILE DE
ENERGIE
7.1. Utilizarea energiei regenerabile: energia eolian i hidroelectric
7.2. Utilizarea energiei regenerabile: sisteme fotovoltaice
7.3. Utilizarea energiei regenerabile: sisteme pe baz de biomas i biogaz
7.4. Utilizarea energiei regenerabile: sisteme solare de înclzire a apei
7.5. Utilizarea energiei regenerabile: pompe de cldur
Cap. 8. SURSE DE FINANARE A PROIECTELOR DE
EFICIEN ENEREGTIC
8.1. Introducere în managementul proiectelor de eficien energetic
8.2. Indicatori de evaluare financiar a proiectelor
3 Capitolul 1.
INTRODUCERE [1]
Uniunea European i-a bazat strategia în domeniul energiei pe trei piloni fundamentali,
climatul, securitatea aprovizionrii i competitivitatea, ceea ce a condus la stabilirea celor trei
obiective care trebuie atinse pân în 2020, respectiv 20/20/20 (reducerea cu 20% a emisiilor de
CO2 fa de 1990, 20% energie din surse regenerabile i creterea cu 20% a eficienei
energetice). Aplicate României, îndeplinirea acestor obiective asigur convergen ctre media
european. Recent, Europa a decis s consolideze aciunile în domeniul eficienei energetice prin
Directiva 2012/27/EU (DEE), care trebuie transpus acum în fiecare Stat Membru.
Având în vedere performanele actuale din România, mai mult decât pentru alte ri,
eficiena energetic reprezint un mijloc important pentru dezvoltare durabil, întrucât aceasta
permite accelerarea procesului de atingere a diferitelor obiective: consolideaz securitatea
alimentrii cu energie, reduce consumul de energie primar, contribuie la reducerea emisiilor de
gaze cu efect de ser într-un mod viabil, îmbuntete competitivitatea industriei, rentabilizeaz
investiiile datorit economiilor totale, asigur dezvoltarea economic, crearea de locuri de
munc i conduce la facturi de energie suportabile.
Eficiena energetic este, prin urmare, o condiie absolut necesar, dac România
dorete s ating aceste obiective ambiioase în domeniul energetic, la un cost acceptabil. Este,
de asemenea, o miz major pentru protejarea puterii de cumprare a populaiei. De fapt,
creterile preurilor la energie reprezint un fenomen inevitabil în urmtorii ani, datorit tendinei
reglementrilor în vigoare (privind CO2, energiile regenerabile, piaa unic a energiei etc.).
Preurile trebuie s respecte anumite reguli de formare, iar structura lor nu mai poate include
protecia social, aa cum a fost cazul pân acum.
Responsabilitatea autoritilor publice este de a pregti România pentru aceste schimbri,
prin transformarea subveniilor în investiii sau stimulente financiare, deoarece acestea trateaz
efectele i nu cauzele, de a pune la dispoziie mijloacele pentru gestionarea facturilor de energie
pentru reducerea consumului i nu a preurilor.
Eficiena energetic trebuie s devin o prioritate fundamental pentru România.
În acest context, exist mai multe ci de aciune:
– Elaborarea unei strategii naionale pentru implementarea reglementrilor specifice i
îmbuntirea cadrului instituional, în scopul acordrii importanei cuvenite eficienei
energetice;
– Creterea gradului de contientizare a tuturor prilor interesate, însoit de o politic de
finanare voluntar.
1.1. OBIECTIVE PRIORITARE [1]
Eficiena energetic în aproape toate sectoarele economiei este cu mult sub media
european. Estimrile ARPEE arat c eficiena energetic poate genera un beneficiu pe termen
lung de 5-7 miliarde euro (la preurile actuale), ceea ce reprezint o cretere de 4-6 % a PIB,
fr un consum suplimentar de energie.
Tabelul 1.1.Comparaie privind consumurile de energie electric, termic i intensitatea
energetic pentru România i Europa
Consum România Europa
Intensitate energetic (kgep/1000 ) 393 152
Consum de electricitate pe locuitor (kWh/locuitor) 2300 3900
Consum casnic anual de energie pentru înclzire spaial (kWh/m2) 265 125
4
Figura 1.1. Intensitatea energetic a economiei, kgep/1000
Sursa: Eurostat, 2010
Cele mai mari pierderi de energie se înregistreaz în urmtoarele domenii:
– Cldiri: reprezint mai mult de 40 % din consumul final de energie; acestea au pierderi
foarte mari de energie (aprox. 40-50 % din energia consumat); doar 5-6 % din fondul total de
cldiri au beneficiat de reabilitare termic.
– Reele de termoficare: aprovizioneaz mai mult de un sfert din populaia rii; sunt
într-un echilibru financiar precar, din cauza lipsei investiiilor ani de zile.
– Industrie: a crei intensitate energetic rmâne mare în comparaie cu restul Europei.
1.2. CADRUL LEGAL
Cele mai mari pierderi de energie se înregistreaz în urmtoarele domenii:
– Cldiri: reprezint mai mult de 40 % din consumul final de energie; acestea au pierderi
foarte mari de energie (aprox. 40-50 % din energia consumat); doar 5-6 % din fondul total de
cldiri au beneficiat de reabilitare termic.
– Reele de termoficare: aprovizioneaz mai mult de un sfert din populaia rii; sunt
într-un echilibru financiar precar, din cauza lipsei investiiilor ani de zile.
– Industrie: a crei intensitate energetic rmâne mare în comparaie cu restul Europei.
1.3. MSURI OBLIGATORII I IMEDIATE
– Transpunerea DEE trebuie s ia în considerare capacitatea operatorilor economici de a
îndeplini aceste exigene la costuri acceptabile pentru consumatorii finali. În mod particular,
ARPEE susine cu putere opiunea de implementare a acordurilor voluntare ca mijloc de obinere
a economiilor din eficiena energetic, de ctre furnizorii de energie, în scopul evitrii
distorsiunilor pieelor i a creterilor nejustificate ale preurilor finale ale energiei.
– Pentru a defini i a asuma responsabilitatea privind obiectivul naional pentru eficiena
energetic, este necesar cunoaterea situaiei naionale, în scopul identificrii domeniilor de
aciune i, în special, a potenialului de reducere a consumului de energie (de exemplu,
identificarea proceselor i echipamentelor mari consumatoare de energie, fr valoare adugat,
din diverse industrii).
5 – Dezvoltarea cadrului legal pentru promovarea companiilor de servicii energetice
(ESCO); promovarea msurilor fiscale de încurajare i motivare în vederea reducerii consumului
de combustibil i energie; crearea stimulentelor financiare.
– Promovarea mecanismelor i instrumentelor financiare prin înfiinarea programelor
operaionale sectoriale pentru îmbuntirea eficienei energetice în sectorul industrial, precum i
implicarea sistemului bancar în proiecte de eficien energetic prin acordarea de credite.
1.3.1. Aciuni cheie propuse
•Renovarea anual a 3% din toate cldirile instituiilor publice centrale.
•Realizarea de economii anuale la consumatorii finali, prin promovarea acordurilor
voluntare.
•Promovarea cogenerrii de înalt eficien i a reelelor de termoficare prin definirea
unei politici de dezvoltare bazat pe analiz cost/beneficiu.
•Realizarea de audituri energetice.
•Implementarea sistemelor inteligente de contorizare.
•Identificarea msurilor de îmbuntire a reelelor.
•Promovarea i susinerea investiiilor în infrastructura de gaze naturale, electricitate i
cldur.
•Renovarea anual a 3% din toate cldirile instituiilor publice centrale.
•Realizarea de economii anuale la consumatorii finali, prin promovarea acordurilor
voluntare.
•Promovarea cogenerrii de înalt eficien i a reelelor de termoficare prin definirea
unei politici de dezvoltare bazat pe analiz cost/beneficiu.
•Realizarea de audituri energetice.
•Implementarea sistemelor inteligente de contorizare.
•Identificarea msurilor de îmbuntire a reelelor.
•Promovarea i susinerea investiiilor în infrastructura de gaze naturale, electricitate i
cldur.
1.3.2. Msuri pe termen mediu
Promovarea implementrii msurilor care rezult din auditurile energetice, corelate cu
instrumentele i mecanismele financiare de promovare a eficienei energetice i cu folosirea
acordurilor pe termen lung.
Pentru a ne asigura c rezultatele auditului sunt puse în aplicare, este important:
– recunoaterea auditului preliminar, realizat în cadrul implementrii Contractului de
Performan Energetic (CPE), ca audit prevzut la articolul 8 al DEE (implementarea
auditurilor);
– promovarea Acordului de Dezvoltare de Proiecte (ADP), care este o form de audit ce
promoveaz stabilirea msurilor de eficien energetic (vezi diagrama alturat).
– Îmbuntirea sistemului de sprijin pentru cogenerarea de înalt eficien, astfel încât s
motiveze noile investiii în tehnologii moderne, adaptate la cererea util de energie termic.
6 Capitolul 2.
NOIUNI GENERALE PRIVIND EFICIENA ENERGETIC [2], [3]
Reducerea consumului de energie i eliminarea risipei de energie se numr printre
principalele obiective ale Uniunii Europene (UE). Sprijinul UE pentru îmbuntirea eficienei
energetice se va dovedi decisiv pentru competitivitate, securitatea aprovizionrii i respectarea
angajamentelor asumate în cadrul Protocolului de la Kyoto privind schimbrile climatice.
Exist un potenial semnificativ de reducere a consumului, în special în sectoarele mari
consumatoare de energie, cum sunt cldirile, industria productoare, conversia energiei i
transporturile. La sfâritul anului 2006, UE s-a angajat s îi reduc consumul anual de energie
primar cu 20% pân în 2020. [2]
În vederea atingerii acestui obiectiv, UE acioneaz pentru a mobiliza opinia public,
factorii de decizie i operatorii de pe pia, precum i pentru a stabili standarde minime de
eficien energetic i norme de etichetare a produselor, serviciilor i infrastructurilor
2.1. NOIUNI PRIVIND EFICIENA ENERGETIC [3]
Aaudit energetic – procedur sistematic de obinere a unor date despre profilul
consumului energetic existent al unei cldiri sau al unui grup de cldiri, al unei activiti i/sau al
unei instalaii industriale, sau al unui serviciu privat ori public, de identificare i de cuantificare a
oportunitilor rentabile pentru realizarea unor economii de energie i de raportare a rezultatelor;
Auditor energetic – persoan fizic sau juridic autorizat s efectueze auditul energetic;
Cogenerare – producere simultan, în acelai proces, a energiei termice i a energiei
electrice i/sau mecanice;
Contract de performan energetic – contract între beneficiarul i furnizorul unei msuri
de îmbuntire a eficienei energetice, conform cruia investiiile în aceast msur sânt
proporionale nivelului, convenit prin contract, de îmbuntire a eficienei energetice;
Distribuitor de energie – persoan fizic sau juridic responsabil de transportul energiei
în vederea livrrii consumatorilor finali i staiilor de distribuie care vând energie
consumatorilor finali. Aceast definiie nu se refer la operatorii sistemului de distribuie a
energiei electrice i a gazelor naturale, menionai în definiia respectiv;
Economie de energie – cantitate de energie economisit, determinat prin msurarea
i/sau estimarea consumului înainte i dup punerea în aplicare a uneia sau a mai multor msuri
de îmbuntire a eficienei energetice i/sau economie de energie primar în condiii verificabile
i msurabile sau estimabile;
Eficientizarea consumurilor de energie – activitate organizatoric, tiinific, practic,
tehnic, economic i informaional, care, în consecin, se soldeaz cu obinerea unor
indicatori de eficien energetic mai performani;
Eficien energetic – raport dintre rezultatul constând în performan, servicii, mrfuri
sau energie i energia folosit în acest scop;
Energie – toate formele de energie disponibile pe pia, inclusiv energia electric, gazele
naturale (inclusiv gazul natural lichefiat), gazul petrolier lichefiat, orice combustibil destinat
înclzirii i rcirii (inclusiv termoficare i rcire urban centralizat), crbune i lignit, turb,
carburani (mai puin carburani pentru aviaie i combustibili pentru navigaia maritim) i
biomas, definite în Directiva 2001/77/CE a Parlamentului European i a Consiliului din 27
septembrie 2001 privind promovarea electricitii produse din surse de energie regenerabile pe
piaa intern a electricitii;
Contract de finanare din partea terilor – acord contractual ce implic un ter – în afara
furnizorului de energie i a beneficiarului unei msuri de îmbuntire a eficienei energetice –
care finaneaz acea msur i care percepe de la beneficiar o tax echivalent cu o parte din
valoarea economiei de energie obinut ca rezultat al msurii de îmbuntire a eficienei
energetice convenit prin contract;
7 Instrumente financiare pentru economie de energie – instrumente financiare, precum
fonduri, subvenii, reduceri de taxe, împrumuturi, finanare din partea terilor, contracte de
performan energetic, contracte de garantare a economiilor de energie, contracte de
externalizare, alte contracte de aceeai natur, care sânt puse la dispoziia pieei de ctre
autoriti publice sau de persoane private pentru a acoperi parial sau total costul iniial al
proiectului, necesare punerii în aplicare a msurilor de îmbuntire a eficienei energetice;
Mecanisme de eficien energetic – instrumente generale utilizate de Guvern sau de
organisme guvernamentale pentru a crea un cadru adecvat sau stimulente pentru actorii pieei în
vederea furnizrii i achiziionrii de servicii energetice, precum i alte msuri de îmbuntire a
eficienei energetice;
Operator al sistemului de distribuie – persoan fizic sau juridic responsabil de
exploatarea, de asigurarea întreinerii i, în cazul în care este necesar, de dezvoltarea sistemului
de distribuie a energiei electrice i a gazelor naturale într-o anumit zon i, dup caz, a
interconexiunilor acestuia cu alte sisteme, precum i de asigurarea pe termen lung a capacitii
sistemului de a rspunde cererilor rezonabile de distribuie a energiei electrice sau a gazelor
naturale;
Performan energetic (programe de îmbuntire a eficienei energetice) – activiti
care se concentreaz pe grupuri de consumatori finali i care duc la o îmbuntire verificabil i
msurabil sau estimabil a eficienei energetice;
Programe de îmbuntire a eficienei energetice – activiti care se concentreaz pe
grupuri de consumatori finali i care duc la o îmbuntire verificabil i msurabil sau
estimabil a eficienei energetice;
Resurse energetice secundare – purttori de energie obinui sub form de produse
secundare ale produciei de baz;
Serviciu energetic – beneficiu fizic, utilitate sau bun obinut dintr-o combinaie de
energie cu o tehnologie i/sau o aciune eficient din punct de vedere energetic, care poate
include activitile de exploatare, de întreinere i de control, necesare pentru prestarea
serviciului în baza unui contract, i care, în condiii normale, s-a dovedit c duce la o
îmbuntire a eficienei energetice i/sau la economii de energie primar, în condiii verificabile
i msurabile sau estimabile;
Societate de servicii energetice – persoan juridic furnizoare de servicii energetice i/sau
de alte msuri de îmbuntire a eficienei energetice în instalaiile sau la sediul unui utilizator i
care accept un anumit risc financiar fcând acest lucru. Plata serviciilor furnizate se bazeaz
(integral sau parial) pe îmbuntirea eficienei energetice i pe îndeplinirea celorlalte criterii de
performan convenite;
Trigenerare – producere combinat a energiei termice, electrice i înc a unui tip de
energie.
2.2. PRINCIPIILE DE BAZ ALE DOMENIULUI EFICIEN ENERGETIC[3]
Principiile de baz ale domeniului eficien energetic sunt:
a) promovarea eficienei energetice prin susinerea programelor de îmbuntire a
eficienei energetice, care prevd implementarea tehnologiilor performante de producere a
energiei, cum ar fi cogenerarea i trigenerarea, de distribuire, transportare i utilizare a energiei i
a combustibilului, prin introducerea standardelor de eficien energetic pentru instalaii, cldiri,
aparate i echipamente i prin supravegherea respectrii acestor standarde;
b) promovarea iniiativei private i dezvoltarea societilor de servicii energetice care s
contribuie la optimizarea exploatrii sistemelor energetice, în baz de contracte de performan
energetic;
c) monitorizarea de ctre stat, prin intermediul autoritii abilitate, a evoluiei
consumurilor de energie în ansamblu pe economie, inclusiv la o unitate de produs;
8 d) susinerea cooperrii între productori, transportatori, distribuitori, furnizori i
consumatorii de energie în vederea corelrii intereselor lor i atingerii obiectivelor politicii
statului în domeniul eficienei energetice;
e) cooperarea cu alte ri în scopul promovrii tehnologiilor performante, implementrii
realizrilor tiinei i a experienei înaintate în domeniul utilizrii energiei;
f) asigurarea informaional a activitilor în domeniul eficienei energetice, inclusiv
informarea public privind iniierea, desfurarea, beneficiile i costurile proiectelor de reducere
semnificativ a intensitii energetice, a impactului asupra mediului;
g) instruirea factorilor de decizie de toate nivelurile în vederea identificrii i îndeplinirii
msurilor de eficientizare a consumurilor de energie;
h) sensibilizarea i antrenarea societii civile în procesele de adoptare a deciziilor i de
implementare a msurilor de îmbuntire a eficienei energetice.
2.3. SUSINEREA FINANCIAR A ACTIVITILOR ÎN DOMENIUL
EFICIENEI ENERGETICE [3]
Instrumentele financiare ale economiei de energie
1. Agenii economici care implementeaz msuri i proiecte de îmbuntire a eficienei
energetice pot beneficia de împrumuturi sau de garanii ale investiiilor din mijloacele financiare
ale Fondului pentru Eficien Energetic în conformitate cu Legea energiei regenerabile nr. 160-
XVI din 12 iulie 2007 i potrivit Regulamentului Fondului pentru Eficien Energetic, aprobat
prin hotrâre de Guvern.
2. Pentru realizarea programelor i a proiectelor de eficien energetic importante pot fi
alocate mijloace financiare de la bugetul de stat.
Finanarea msurilor de eficien energetic de ctre teri
1. Msurile de îmbuntire a eficienei energetice pot fi finanate de teri în baza unui
acord scris, în conformitate cu prevederile Legii nr. 179-XVI din 10 iulie 2008 cu privire la
parteneriatul public-privat i potrivit Regulamentului privind activitatea societilor de servicii
energetice, aprobat prin hotrâre de Guvern.
2. Societile de servicii energetice, precum i terii care particip la finanarea
proiectelor de eficien energetic pot beneficia de faciliti fiscale în conformitate cu prevederile
Codului fiscal.
2.4. PROGRAME, PLANURI DE ACIUNE I DE MSURI CE VIZEAZ
EFICIENA ENERGETIC [3]
Programele i planurile de aciune pentru îmbuntirea eficienei energetice
Programele i planurile de aciune pentru îmbuntirea eficienei energetice vor viza:
a) folosirea celor mai eficiente tehnologii energetice i de producie care s reduc
intensitatea energetic i impactul asupra mediului;
b) aplicarea prevederilor prezentei legi, strategiei energetice a statului, reglementrilor
tehnice i standardelor naionale pentru creterea eficienei consumurilor de energie i de
combustibil;
c) motivarea investitorilor de a investi în implementarea proiectelor de îmbuntire a
eficienei energetice;
d) crearea unor capaciti specializate în domeniul eficienei energetice;
e) evaluarea impactului utilizrii surselor de energie asupra mediului;
f) criteriile de evaluare a rezultatelor implementrii msurilor nominalizate în programele
i în planurile respective.
9 Programul naional de îmbuntire a eficienei energetice
1. Programul naional de îmbuntire a eficienei energetice (denumit în continuare
program naional) determin politicile statului de îmbuntire a eficienei energetice i se
aprob, prin hotrâre de Guvern, în calitate de document de planificare pentru o perioad de 10
ani.
2. Programul naional se elaboreaz de ctre organul central de specialitate în domeniul
energetic cu participarea Ageniei. Autoritile administraiei publice centrale i locale acord
asistena informaional i organizatoric necesar la elaborarea programului naional, în limitele
competenei lor funcionale.
Planul naional de aciune în domeniul eficienei energetice
1. Planul naional de aciune în domeniul eficienei energetice (denumit în continuare
plan naional) prevede implementarea politicilor de îmbuntire a eficienei energetice, în
conformitate cu programul naional, i se aprob, prin hotrâre de Guvern, în calitate de
document de planificare pentru o perioad de 3 ani.
2. Planul naional se elaboreaz de ctre Agenie în colaborare cu autoritile
administraiei publice centrale i locale, care acord asistena necesar în limitele competenei
funcionale.
2.5. OBLIGAIILE, SUPRAVEGHEREA I MONITORIZAREA ÎN DOMENIUL
EFICIENEI ENERGETICE [3]
Managerul energetic
1. Consiliile raionale i consiliile municipale, au obligaia s numeasc manageri
energetici atestai din rândul persoanelor cu studii superioare în domeniul energetic, care s fie
responsabili de planificarea i de monitorizarea îndeplinirii msurilor de îmbuntire a eficienei
energetice, inclusiv a celor incluse în programele de îmbuntire a eficienei energetice, de
eviden a economiilor de energie.
2. Managerii energetici efectueaz, cel puin o dat în an, analiza consumului de energie
în vederea determinrii eventualelor intervenii pentru eficientizarea consumurilor de energie, în
conformitate cu formularele standard elaborate de Agenie.
3. Formularele standard se completeaz i se anexeaz la raportul anual privind
implementarea programelor locale i se transmit Ageniei.
Obligaiile consumatorilor finali de energie
1. Distribuitorii i furnizorii de energie prezint Ageniei, o dat la 3 ani, pentru
elaborarea planului naional, date referitoare la consumurile de energie, dup un formular
standard elaborat de Agenie.
2. Administratorii cldirilor aflate în proprietate public sunt obligai s ia msuri pentru:
a) utilizarea eficient a sistemelor de înclzire i de climatizare;
b) utilizarea raional a sistemelor de iluminat;
c) utilizarea aparatelor de msurat i de reglare a consumurilor de energie;
d) utilizarea elementelor i a materialelor de construcie care majoreaz eficiena
energetic;
e) îndeplinirea cerinelor din reglementrile tehnice privind eficiena energetic.
10 Capitolul 3.
MANAGEMENTUL ENERGETIC I SCOPUL ACESTUIA
3.1. NOIUNI GENERALE DE MANAGEMENT ENERGETIC [4]
a) Managementul calitii totale i managementul energetic
Managementul Calitii Totale (MCT), prin implicaiile în îmbuntirea performanelor
economice, joac un rol primordial în strategia de dezvoltare a multor companii.
Principiul de baz al Managementului Calitii Totale îl constituie faptul c factorii de
decizie au autoritatea necesar efecturii schimbrilor care s conduc la îmbuntirea
operaional i a sistemelor de operare cu eforturi minime.
Managementul Energetic face parte integrant, în mod firesc i natural, din
Managementul Calitii Totale. De aceea e foarte important ca personalul operator s aib
cunotine de baz de management energetic.
b) Definirea scopului i a obiectivelor managementului energetic
Managementul energetic, aplicat într-o societate comercial, are ca principal obiectiv
asigurarea unui consum judicios i eficient al energiei, în scopul maximizrii profitului prin
minimizarea costurilor energetice, mrind in acest mod competitivitatea pe pia a societii.
Obiectivele secundare, rezultate în urma aplicrii unui program de management
energetic, se refer la:
• creterea eficienei energetice i reducerea consumurilor de energie, în scopul reducerii
costurilor;
• realizarea unei bune comunicri între compartimente, pe problemele energetice
specifice i responsabilizarea acestora asupra gospodririi energiei;
• dezvoltarea i utilizarea permanent a unui sistem de monitorizare a consumurilor
energetice, raportarea acestor consumuri i dezvoltarea unor strategii specifice de optimizare a
acestor consumuri;
• gsirea celor mai bune ci de a spori economiile bneti rezultate din investiiile în
eficientizarea energetic a proceselor specifice de producie, prin aplicarea celor mai performante
soluii cunoscute la nivel mondial;
• dezvoltarea interesului tuturor angajailor în utilizarea eficient a energiei i educarea
lor prin programe specifice de reducere a pierderilor de energie;
• asigurarea siguranei în alimentare a instalaiilor energetice.
c) Principiile managementului energetic
Managementul Energetic utilizeaz principii inginereti i economice pentru a controla
costurile energiei consumate pentru asigurarea unor servicii necesare în cldiri i industrie.
• Majoritatea reducerilor de costuri energetice pot proveni din îmbuntiri ale eficienei
energetice.
• Alte economii pot proveni din schimbarea surselor tradiionale de energie consumat i
posibilitatea de cuplare la alte surse de energie.
d) Valoarea managementului energetic
Experiena rezultat din analiza multor programe de management energetic implementate
în diferite sectoare de activitate a demonstrat c:
• se pot obine economii de energie i bneti de 5-15%, în timp foarte scurt, cu costuri
minime sau chiar fr costuri, doar prin aplicarea unui management energetic agresiv;
• se pot obine economii de energie i bneti de pân la 30%, cu costuri mici i medii, cu
o perioad scurt de amortizare.
11 • prin realizarea unor investiii cu costuri mari în tehnologii i echipamente moderne se
pot obine economii de 50-70%, perioadele de amortizare ajungând în aceste cazuri pân la 5-6
ani.
e) Beneficiile economisirii energiei
• Îmbuntirea calitii factorilor de mediu
– Limitarea înclzirii globale
Emisiile de CO2 rezultate în urma arderii combustibililor fosili constituie unul din
principalii factori de perturbare a climei globale, datorit apariiei efectului de ser i creterea
temperaturii mediului, cu efecte directe de perturbare a întregului ecosistem. Reducerea
consumurilor energetice, precum i producerea energiei din resurse regenerabile, nepoluante,
aplicate la o scar cât mai larg, pot contribui în mod semnificativ la reducerea i limitarea
fenomenului de înclzire global.
– Reducerea ploilor acide
În urma arderii combustibililor fosili utilizai la producerea energiei, emisiile rezultate
conin pe lâng CO2 i bioxid de azot i de sulf, care, în combinaie cu vaporii de ap din nori,
conduc la apariia ploilor acide.
• Îmbuntirea competitivitii economice
– Reducerea costurilor de producie
Costurile energetice reprezint un element important în structura preului de cost a
majoritii produselor rezultate în urma unor procese de producie. Reducerea consumurilor
energetice conduce în final la scderea costurilor de producie i implicit la mrirea
competitivitii produselor.
– Reducerea intensitii consumurilor energetice
Prin aplicarea unor programe de eficientizare energetic în diferite ramuri industriale,
intensitatea energetic pe unitatea de produs va scdea, fapt ce va conduce la o cretere
semnificativ a competitivitii pe pia a produsului respectiv.
Intensitatea energetic din România este printre cele mai mari din spaiul european, aa
dup cum rezult din situaia comparativ a intensitii energetice cu alte ri din spaiul
european, la nivelul anului 2002, prezentat în figura 3.1. [10]
Figura 3.1. Intensitatea energetic a rilor din spaiul European
12 – Beneficii sociale
Aplicarea programelor de eficien energetic are i un aspect social prin redistribuirea
capitalului de lucru celor implicai efectiv în punerea în oper a acestor programe.
• Îmbuntirea securitii energetice
– Reducerea importurilor de iei
În economia româneasc sume importante de bani se cheltuie an de an pentru asigurarea
importurilor de iei. Datorit faptului c preul barilului de iei pe piaa mondial a crescut cu
valori semnificative, dublându-se practic in ultimii 2-3 ani, singura cale de a limita efectele
creterii acestor costuri o constituie promovarea unor programe performante de management
energetic.
– Reducerea vulnerabilitii fa de lipsa de energie
Orice tendin de cretere economic conduce la o cretere a intensitii energetice,
aceasta determinând o cretere a dependenei de import cu urmri asupra economiei naionale i
mai ales cu anumite riscuri politice i strategice cauzate de dependena de un singur furnizor
pentru gazele naturale i din cauza evoluiilor ascensionale ale preului petrolului.
Prin promovarea unei politici de gestiune economic a consumului de combustibili fosili,
energiei i prin aplicarea de programe conservative care s rspund cererii din ce în ce mai mari
de energie, bazate pe utilizarea unor surse alternative de producere a energiei, se poate institui o
echilibrare dintre cererea i oferta de energie.
Programele conservative au la baz punerea în valoare a resurselor locale (instalaii de
cogenerare, microhidrocentrale, turbine eoliene, utilizarea biomasei i a deeurilor, celule solare)
pentru producerea energiei necesare desfurrii activitilor economice i care poate fi asigurat
la un pre minim.
În figura 3.2 este prezentat un model de echilibrare a balanei energetice prin mrirea
eficienei energetice. [10]
Figura 3.2. Echilibrarea balanei energetice prin mrirea eficienei energetice
13 3.2.MANAGEMENTUL ENERGETIC PARTE COMPONENT A EFICIENEI
ENERGETICE [4]
3.2.1. Rolul managementului energetic în contextul integrrii societii româneti în
comunitatea european
În societatea modern, energia sub diferitele ei forme, constituie un element de baz al
desfurrii unei activiti normale în toate sectoarele de activitate industrial, instituional i
casnic, gospodrirea eficient a energiei constituind un important factor de progres i civilizaie
în derularea acestor activiti.
Tranziia societii româneti dup1990, de la economia socialist planificat la economia
de pia a condus la dispariia treptat a marilor întreprinderi de stat neprofitabile i trecerea
acestora în administrare privat, sau chiar la desfiinare. O cauz principal a falimentului
economiei socialiste o constituie i caracterul energointensiv al activitilor industriale,
consumurile i costurile specifice de energie pe produsele finite realizate fiind in multe cazuri
exagerat de mari, în comparaie cu costurile acelorai produse realizate în ri cu o economie de
pia performant.
O dat cu apariia Legii 199/2000 privind utilizarea eficient a energiei, revizuit în 2002,
în România a fost instituit cadrul legal necesar pentru elaborarea i aplicarea unei politici
naionale de utilizare eficient a energiei, în conformitate cu prevederile Tratatului Cartei
Energiei, ale Protocolului Cartei Energiei privind eficiena energetic, cu aspecte care respect
legislaia privind protecia mediului i având principii care stau la baza dezvoltrii durabile.
Prin aceast lege se instituie obligaii i se stabilesc stimulente pentru productorii i
consumatorii de energie, în vederea utilizrii eficiente a acesteia. Principalele capitole cuprinse
în aceast lege se refer la:
• Politica naional de utilizare a energiei
Politica naional de utilizare a energiei se bazeaz pe urmtoarele principii:
– funcionarea normal a mecanismelor de pia în domeniul energiei, incluzând i o bun
reflectare a costurilor i beneficiilor legate de mediu;
– reducerea barierelor în calea promovrii eficienei energetice, stimulând investiiile;
– promovarea unor mecanisme de finanare i iniiative în domeniul eficienei energetice;
– educarea i contientizarea utilizatorilor diferitelor forme de energie privind necesitatea
reducerii consumurilor energetice pe unitatea de produs;
– cooperarea dintre consumatori, productori, furnizori de energie i autoriti publice în
atingerea obiectivelor stabilite de politica naional de utilizare eficient a energiei;
– sprijinirea cercetrii fundamentale i aplicative în domeniul utilizrii eficiente a
energiei;
– cooperarea cu alte ri în domeniul eficienei energetice i respectarea conveniilor
internaionale la care România este parte.
Politica naional de utilizare a energiei definete atât obiectivele privind utilizarea
eficient a energiei cât i cile pentru atingerea acestor obiective, cu referiri speciale privind:
– reducerea consumului de energie a României pe unitatea de produs intern brut;
– creterea eficienei energetice în toate sectoarele de activitate ale economiei naionale;
– introducerea tehnologiilor noi cu eficien energetic ridicat;
– promovarea surselor noi de energie;
– reducerea impactului negativ asupra mediului al activitilor de producere, transport,
distribuie i consum a tuturor formelor de energie.
• Programe de eficien energetic
Agenii economici care consum anual o cantitate de energie de peste 1000 tone
echivalent petrol au obligaia s întocmeasc programe proprii de eficien energetic care vor
include:
– msuri pe termen scurt, de tipul fr cost sau cu cost minim, care nu implic investiii
majore;
14 – msuri pe termen lung, de 3 pân la 6 ani, vizând un program de investiii pentru care se
vor întocmi studiile de fezabilitate.
Programele proprii de eficien energetic vor include aciuni în urmtoarele direcii:
– realizarea scenariilor pe termen mediu i lung privind cererea i oferta de energie care
s ghideze procesul decizional;
– aplicarea reglementrilor tehnice i a standardelor naionale de eficien energetic;
– promovarea celor mai eficiente tehnologii energetice care s fie viabile din punct de
vedere economic i nepoluante;
– încurajarea finanrii investiiilor în domeniul eficienei energetice;
– elaborarea balanelor energetice i formarea unor baze de date energetice necesare
evalurii raportului cerere – ofert în domeniul energiei, inclusiv pentru calculul indicatorilor de
eficien energetic;
– promovarea cogenerrii de mic i de medie putere;
– înfiinarea de compartimente specializate în domeniul eficienei energetice la nivelurile
corespunztoare, care s aib personal capabil s elaboreze, s implementeze i s monitorizeze
programe de eficien energetic;
– evaluarea impactului asupra mediului înconjurtor.
• Standarde de eficien energetic
Prin standardele naionale de eficien energetic se stabilesc limite minime sau maxime
pentru performanele energetice ale aparatelor, echipamentelor, utilajelor i tehnologiilor
utilizate.
Eliberarea autorizaiei de construcie pentru toate cldirile noi i pentru consolidarea
celor existente se va face i cu respectarea standardelor naionale de eficien energetic.
• Obligaiile consumatorilor de energie
Consumatorii de energie sunt obligai:
– s respecte reglementrile tehnice i standardele naionale în vigoare privind
proiectarea, construirea, exploatarea, întreinerea, repararea instalaiilor proprii i a receptoarelor
de energie, precum i dotarea acestora cu aparate de msur i control;
– s dispun de un sistem propriu de eviden i monitorizare a consumurilor energetice i
s pun la dispoziie instituiilor abilitate informaii privind consumurile energetice i indicatorii
de eficien energetic.
Consumatorii care folosesc mai mult de 200 tone echivalent petrol pe an sunt obligai s
întocmeasc, la fiecare 2 ani, un bilan energetic realizat de o persoan fizic sau juridic
autorizat.
Consumatorii care folosesc mai mult de 1000 tone echivalent petrol pe an sunt obligai:
– s numeasc un responsabil pentru utilizarea energiei;
– s efectueze anual un bilan energetic realizat de o persoan fizic sau juridic
autorizat;
– s elaboreze programe de msuri pentru reducerea consumurilor energetice, incluzând
investiiile pentru care se întocmesc studii de fezabilitate.
Agenii economici cu activitate de producere, transport i/sau distribuie a combustibililor
i energiei sunt obligai s ia msuri pentru:
– reducerea consumului propriu de energie;
– promovarea energiei solare, eoliene, geotermale, a biomasei, a biogazului i a energiei
produse din deeuri menajere.
Administratorii cldirilor aflate în proprietate public au obligaia s ia msuri pentru:
– utilizarea eficient a sistemului de înclzire i climatizare;
– utilizarea materialelor de construcii eficiente energetic;
– utilizarea raional a iluminatului interior;
– utilizarea aparatelor de msur i reglare a consumului de energie;
– realizarea unui bilan energetic pentru cldirile cu o suprafa desfurat mai mare de
1500 m2, o dat la 5 ani, de ctre o persoan fizic sau juridic autorizat în acest sens.
15 3.2.2. Noiuni de baz pentru managerii energetici
Un manager energetic trebuie sa cunoasc atât terminologia si unitile de msur
specifice pentru diferite tipuri de energie, cât i modalitile de conversie între diferitele sisteme
de msur utilizate pe plan mondial. De asemenea este important s cunoasc strategia
energetic a rii i s tie a identifica principalele resurse energetice existente pe plan local
pentru a le putea valorifica în mod eficient. Principalele categorii de persoane care trebuie sa
aib cunotine de management energetic sunt:
• managerii de întreprinderi industriale;
• managerii de utiliti pentru construcii administrative i locuine;
• analitii energetici de utiliti;
• analiti energetici guvernamentali;
• inginerii consultani energetici;
• juriti specializai în legislaia energetic.
3.2.3. Utilizarea energiei în industrie
În general, companiile fac investiii majore pentru:
• satisfacerea condiiilor de lucru;
• îmbuntirea calitii produselor;
• mrirea productivitii utilajelor;
• realizarea unor economii de energie (în corelaie cu cele trei motive menionate mai sus).
Competitivitatea crescând între întreprinderile concurente cu acelai domeniu de
activitate a demonstrat c aplicarea unor principii moderne de management energetic a dus la
consolidarea i creterea economic a unor societi i la scoaterea de pe pia a celor care nu au
luat din timp msuri corespunztoare de reducere a consumurilor energetice. Principalele msuri
de eficientizare energetic a proceselor industriale sunt:
• monitorizarea continu a consumurilor energetice i a parametrilor tehnologici cu
sisteme de msur i control performante;
• retehnologizarea liniilor de producie vechi cu tehnologii noi, curate, cu consumuri
reduse de energie i de mare productivitate;
• automatizarea proceselor industriale;
• reducerea pierderilor de cldur în sol, aer i mediul înconjurtor;
• reutililizarea resurselor energetice secundare prin utilizarea acestora în primul rând în
procesele tehnologice;
• producerea energiei termice cu echipamente performante, din combustibili cu emisii i
noxe reduse;
• întocmirea contractelor de furnizare a energiei electrice la cele mai avantajoase tarife în
funcie de curbele de sarcin orare;
• eficientizarea instalaiilor de iluminat i asigurarea unui iluminat de calitate la locurile
de munc, în funcie de cerinele specifice proceselor tehnologice;
• dimensionarea motoarelor electrice în conformitate cu sarcina cerut i utilizarea unor
dispozitive moderne de pornire, control i reglaj a motoarelor;
• realizarea unor instalaii locale de cogenerare pentru producerea simultan a energiei
electrice i termice la costuri sczute.
3.2.4. Utilizarea energiei în cldiri
În majoritatea cldirilor instituionale i a blocurilor de locuine construite înainte de
1990, pierderile de energie prin anvelopa cldirii, datorate utilizrii unor materiale de construcie
cu caliti slabe termoizolatoare, a producerii energiei termice cu echipamente vechi i
neperformante i transportului agenilor termici prin trasee lungi de conducte neizolate i
neetanate corespunztor, conduc la costuri greu de suportat de ctre proprietarii acestor cldiri.
Principalele msuri de eficientizare energetic a consumului de energie în aceste cldiri
sunt:
16 • izolarea termic corespunztoare a anvelopei cldirii cu materiale performante (
geamuri termopan, saltele din vat de sticl sau mineral, plci de poliuretan, etc.);
• utilizarea unor echipamente de înclzire sau rcire cu randamente ridicate, cu sisteme
automate de reglare a temperaturii în funcie de temperaturile exterioare;
• asigurarea energiei necesare unor grupuri mari de cldiri, cu echipamente moderne,
performante de cogenerare sau trigenerare;
• contorizarea agenilor termici pe uniti cât mai mici de consum;
• realizarea unor sisteme de reglaj individual a temperaturii din camere sau a intensitii
iluminatului în funcie de gradul de ocupare;
• Asigurarea pe cât e posibil a iluminatului natural.
3.3. REALIZAREA UNUI AUDIT ENERGETIC. INDICAII METODOLGICE
PRIVIND ELABORAREA AUDITURILOR ENERGETICE
3.3.1. Indicaii metodologice generale [16]
O lucrare de audit energetic are structura urmtoare:
Definirea conturului;
Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate i instalaii coninute în contur;
Schema fluxului tehnologic;
Prezentarea sumar a procesului tehnologic (parametrii tehnici i economici);
Stabilirea unitii de referin asociate bilanului (or, ciclu, an, arj, ton);
Aparate de msur folosite, caracteristici tehnice i clasa de precizie;
Schem i puncte de msur;
Fi de msurtori;
Ecuaia de bilan;
Calculul componentelor de bilan (expresii analitice, formule de calcul);
Tabelul de bilan i diagrama Sankey;
Analiza bilanului (compararea componentelor utile i de pierderi cu cele realizate în
procese i instalaii similare, de proiect, de recepie, de omologare, cunoscute pe plan intern,
extern i în literatur);
Bilanul optimizat;
Plan de msuri i aciuni pentru creterea eficienei energetice;
Calculul de eficien economic a principalelor msuri stabilite;
Calculul elementelor de impact asupra mediului.
3.3.2. Obiectivele i etapele de realizare a unui audit energetic [16]
Odat ce echipa managerial a unei întreprinderi i-a desemnat un manager energetic i a
conferit acestei persoane toat autoritatea necesar pentru dezvoltarea unui program de
management energetic, acordându-i tot sprijinul în realizarea acestui program, primul pas pe care
trebuie sa-l fac managerul energetic este s realizeze un audit energetic. Denumit i bilan
energetic, analiza energetic sau evaluare energetic, un audit energetic analizeaz modul în care
energia este utilizat într-o întreprindere i identific soluiile specifice de reducere a costurilor
energetice. Obiectivele unui audit energetic sunt:
• s stabileasc clar tipurile de energie utilizate i costurile energetice;
• s analizeze modul de utilizare al energiei i s identifice pierderile de energie;
• s identifice i s analizeze oportunitatea implementrii unor soluii tehnice i/sau
achiziionrii unor echipamente noi, care pot conduce la o scdere semnificativ a costurilor
energetice;
• S realizeze o analiz economic a fezabilitii soluiilor tehnice propuse pentru
alegerea soluiilor optime i stabilirea prioritilor de implementare.
17 În realizarea unui audit energetic trebuie parcurse trei etape principale:
• culegerea datelor necesare realizrii auditului;
• întocmirea raportului de audit energetic, inclusiv analiza fezabilitii soluiilor propuse;
• implementarea soluiilor agreate.
3.3.3. Culegerea datelor necesare pentru întocmirea unui audit energetic
Activitatea de culegere a datelor necesare întocmirii unui audit energetic const în dou
tipuri distincte de aciuni, respectiv:
• culegerea de date statistice referitoare la istoricul societii, consumurile i costurile
energetice, producie fizic i valoric realizat , liste cu echipamente de producere i consum a
energiei, amplasamentul cldirilor i tipul constructiv, etc.;
• efectuarea de msurtori a unor parametrii de funcionare a instalaiilor i a
consumurilor de energie în diferite regimuri de funcionare.
3.3.4. Raportul de audit energetic
Dup culegerea i analiza datelor de baz, echipa de audit trebuie s efectueze inspecia
tuturor instalaiilor supuse auditrii, în vederea unei examinri detaliate a acestora, precum i a
gradului de uzur a echipamentelor. Pe durata acestei inspecii, pentru obinerea unor informaii
cât mai corecte asupra strii instalaiilor se vor efectua msurtori a parametrilor de funcionare
atât cu aparatele fixe, cât i cu cele portabile.
Pentru sistematizarea modului de lucru în inspectarea acestor instalaii se evideniaz
nou sisteme majore care trebuie analizate în cadrul aplicaiei, respectiv:
• izolaia cldirilor (anvelopa);
• sistem HVAC (înclzire, ventilaie, condiionare aer);
• sistem de producere, distribuie i consum a aburului;
• sistem de producere, distribuie i consum a apei calde;
• sistem de producere, distribuie consum a aerului comprimat;
• sistem de alimentare cu energie electric;
• sistem de iluminat artificial i natural;
• motoare electrice de acionare;
• echipamente speciale specifice unor procese.
În cadrul inspeciei instalaiilor, pot fi gsite pe loc soluii de reducere a consumurilor
energetice cu costuri mici sau fr costuri.
3.3.5. Începerea activitii de auditare
La demararea auditului, conductorul de auditare trebuie s aib o întâlnire cu
conducerea întreprinderii i coordonatorul activitii de mentenan. Astfel, el poate explica pe
scurt ce propuneri de eficientizare a consumurilor energetice are i poate solicita suport în
culegerea informaiilor pe care dorete s le obin în timpul inspectrii instalaiilor.
3.3.6. Interviuri pentru culegerea datelor
Obinerea de informaii corecte despre anumite echipamente i tehnologii este foarte
important în identificarea celor mai eficiente soluii de reducere a costurilor energetice.
Aceste informaii pot fi obinute, în funcie de natura lor, de la conducerea întreprinderii,
conductorii de departamente, cât i de la operatorii care exploateaz echipamentele specifice.
• Managerul general sau directorul executiv, pot oferi informaii referitoare la: politica de
investiii, posibilitile reale de aplicare a unui program de management energetic sau la
disponibilitatea de a apela la alte surse de finanare.
• Directorul de producie poate furniza date utile despre natura proceselor tehnologice,
orele de funcionare ale instalaiilor i consumurile energetice ale principalelor echipamente sau
sectoare de activitate, precum i date statistice referitoare la producia realizat anual, lunar sau
orar.
18 • Directorul financiar poate oferi toate informaiile legate de plata facturilor la energia
electric, gaz sau ali combustibili, ap i ape uzate, reparaii generale i mentenan.
• Directorul de mentenan deine informaii importante referitoare la gradul de uzur al
echipamentelor, rata defectelor, modul de asigurare a pieselor de schimb i costurile acestora.
• Operatorii specializai pe anumite echipamente sau instalaii tehnologice pot furniza
informaii importante referitoare modul de funcionare al echipamentelor, posibilitile de reglare
i control a acestora i a principalelor defeciuni care apar în exploatarea curent.
• Auditorul va nota numele acestor persoane, funcia lor i numrul de telefon, pentru a
ine legtura i a obine informaiile necesare ori de câte ori este cazul, pân la finalizarea
auditului.
Capitolul 4.
PRINCIPII GENERALE DE ELABORARE I ANALIZ A
BILANURILOR ENERGETICE [5]
4.1. DEFINIII I CLASIFICRI
Operator economic este unitatea administrativ-organizatoric cu personalitate juridic,
care desfoar activitate lucrativ.
Auditor energetic autorizat este persoana fizic sau juridic care deine autorizaia de
auditor energetic.
Audit energetic – procedur sistematic al crei scop este obinerea unor date/informaii
corespunztoare despre profilul consumului energetic existent al unei cldiri sau al unui grup de
cldiri, al unei operaiuni sau instalaii industriale sau comerciale sau al unui serviciu privat sau
public, identificarea i cuantificarea oportunitilor rentabile de economisire a energiei i
raportarea rezultatelor.
Auditor energetic – persoana fizic sau juridic atestat/autorizat în condiiile legii care
are dreptul s realizeze audit energetic la consumatori. Auditorii energetici persoane fizice îi
desfoar activitatea ca persoane fizice autorizate sau angajai ai unor persoane juridice,
conform legislaiei in vigoare;
Bilan energetic reprezint metoda sistematic de urmrire i contabilizare a fluxurilor
energetice. In sistemele industriale i în instalaii bilanul energetic servete la verificarea
conformitii rezultatelor funcionrii cu datele de referin.
Bilan electroenergetic reprezint tipul de bilan energetic care urmrete contabilizarea
fluxurilor de energie electric.
Bilan termoenergetic reprezint tipul de bilan energetic care urmrete contabilizarea
fluxurilor de energie termic (inclusiv cea eliberat prin arderea combustibililor).
Bilan complex reprezint tipul de bilan energetic care urmrete contabilizarea tuturor
formelor de energie ale cror fluxuri sunt monitorizate în interiorul conturului de bilan.
Contur de bilan este suprafaa imaginar închis în jurul unui echipament, instalaie,
secie, uzin, agent economic la care se raporteaz fluxurile de energie care intr, respectiv, ies
din contur.
Echipament este agregatul în care se desfoar un proces tehnologic.
Instalaie este obiectivul rezultat prin conectarea funcional a mai multor echipamente
cu scopul de a se crea condiiile de desfurare a unui proces tehnologic complex, la sfâritul
cruia rezult unul sau mai multe produse, intermediare sau finale.
Proces tehnologic cuprinde o succesiune de activiti care concur la realizarea unui
produs finit /semifinit, caracteristic agentului economic ce are în patrimoniu tot ce este în
conturul de bilan analizat sau auditat.
19 Proces de transformare energetic reprezint procesul care are drept scop trecerea de la o
form sau un purttor de energie la o alt form sau purttor de energie sau modificarea
parametrilor caracteristici ai unei forme sau ai unui purttor de energie.
Proces de consum final de energie este procesul în care energia este folosit în scopul
realizrii de produse neenergetice sau de prestri de servicii. Dup procesul de consum final de
energie nu mai au loc transformri energetice.
Secie este subunitatea administrativ-organizatoric a unui operator economic, care
dispune de una sau mai multe linii tehnologice.
4.2.CLASIFICAREA BILANURILOR ENERGETICE
Bilanurile energetice se clasific dup urmtoarele criterii:
dup conturul de cuprindere:
– bilan pe echipament
– bilan pe instalaie
– bilan pe secie
– bilan pe operator economic
dup felul de energie:
– bilan termoenergetic
– bilan electroenergetic
dup natura purttorilor de energie:
– bilanul pe combustibil
– bilanul pe abur
– bilanul pe ap de rcire
– bilanul pe ageni frigorifici
– bilanul pe aer comprimat (tehnologic, de msur i control)
– bilanul pe azot i oxigen
– bilanul pe alte materiale cu rol de purttor (de exemplu: piesele calde care rezult
dintr-un proces tehnologic)
dup numrul formelor de energie:
– bilan simplu (termoenergetic sau electroenergetic)
– bilan complex (termoenergetic si electroenergetic)
dup coninut i etap de elaborare:
– bilan de proiect
– bilan de omologare
– bilan de recepie
– bilan real (include bilan optimizat)
dup felul fluxurilor de energie considerate:
– bilan energetic calitativ (sau bilan exergetic)
– bilan energetic cantitativ
4.3.OBLIGAII I RECOMANDRI PENTRU CONSUMATORII DE ENERGIE
Auditurile energetice se realizeaz de ctre auditori energetici autorizai de ctre ANRE
conform legislaiei în vigoare.
Pentru efectuarea auditurilor energetice auditorii energetici autorizai trebuie s aib în
dotare atât aparate de msur necesare conducerii corecte a procesului tehnologic, cât i a celor
necesare efecturii msurtorilor pentru bilanuri energetice.
La elaborarea bilanurilor energetice este obligatorie utilizarea Sistemului Internaional
de uniti de msur.
Eroarea maxim (neînchiderea bilanului) admis pentru toate tipurile de bilan energetic,
trebuie s fie inferioar urmtoarelor valori:
20 ±2,5%, în cazul bilanurilor în care principalele mrimi sunt determinate prin
msurtori directe (metoda recomandat);
±5%, în cazul bilanurilor în care unele mrimi nu pot fi msurate direct, dar pot fi
deduse cu suficient precizie prin msurarea altor mrimi (determinare indirect).
La elaborarea auditurilor energetice se vor respecta urmtoarele criterii minime:
a) auditurile conin date operaionale actualizate, msurate i trasabile privind consumul
de energie i profilurile de sarcin pentru energia electric;
b) auditurile conin o revizuire detaliat a profilului de consum de energie al cldirilor
sau grupurilor de cldiri, al operaiunilor sau instalaiilor industriale, inclusiv transporturile;
c) analiza costurilor ciclului de via i a perioadelor simple de rambursare pentru a lua în
considerare economiile pe termen lung, valorile reziduale ale investiiilor pe termen lung i ratele
de actualizare;
Auditurile energetice permit calcule detaliate i validate pentru msurile propuse, astfel
încât s furnizeze informaii clare cu privire la economiile poteniale.
Datele utilizate în auditurile energetice sunt stocabile în scopul analizei istorice i al
urmririi performanei.
Se va elabora, dup caz: audit termoenergetic, audit electroenergetic sau audit complex.
Se recomand unitilor care achiziioneaz echipamente din import s solicite
furnizorilor caracteristicile energetice strict necesare elaborrii bilanurilor de recepie.
Bilanul energetic este o form practic de exprimare a principiului conservrii energiei i
pune în eviden egalitatea între energiile intrate i cele ieite din conturul analizat pentru o
anumit perioad de timp.
Energiile ieite din conturul bilanului se compun din energiile sub orice form folosite în
mod util i pierderile de energie.
În mod convenional sunt considerate energie util urmtoarele:
pentru acionrile electrice: diferena dintre energia absorbit din reea i suma
cantitilor reprezentând pierderile electromagnetice i mecanice în electromotorul i
mecanismul antrenat;
pentru acionrile mecanice: energia echivalent lucrului mecanic la arborele mainii
de acionare;
pentru acionrile mecanice ale generatoarelor electrice: energia la bornele
generatorului minus energia consumat de serviciile proprii ale grupului;
pentru generatoarele de abur: energia coninut de aburul debitat în conduct, mai
puin energia echivalent absorbit de serviciile proprii ale generatorului de abur;
pentru procesele termice: cldura necesar pentru înclzirea, topirea, vaporizarea,
uscarea materialelor dup caz, pân la atingerea parametrilor cerui prin reeta procesului
tehnologic, precum i cldura absorbit de reaciile endoterme precum i cldura coninut în
resursele energetice refolosibile, pe care procesul examinat le pune la dispoziia altor procese;
pentru procesele de transport: energia coninut de cantitile de combustibil sau de
ceilali purttori de energie rmase dup transport i operaiile de manipulare de la
încrcare/descrcare;
pentru elementele de reea electric (transformatoare, linii, bobine de reactan
etc.): energia la bornele aval ale elementului considerat;
pentru procesele de sudur electric, de electroeroziune, de acoperiri metalice .a.:
energia la bornele de alimentare a electrozilor;
pentru iluminatul electric: energia fluxului luminos util (se preia din manuale,
prospecte, buletine de încercare etc.);
pentru procesele electrochimice (electroliz, galvanotehnic etc.): energia teoretic
necesar reaciilor chimice specifice procesului, determinat prin calcul;
pentru procesele de transformare a energiei: energia obinut dup transformare.
21 Pierderile de energie aferente procesului tehnologic sunt considerate urmtoarele:
cldura sensibil coninut de gazele de ardere sau/i de gazele tehnologice rezultate
din proces, la temperatura cu care acestea prsesc procesul sau, dup caz, instalaia de
recuperare a resursei energetice refolosibile;
cldura nedezvoltat ca urmare a unei combustii incomplete (chimic sau mecanic)
aferent procesului tehnologic;
cldura pierdut (radiaie i convecie) de suprafeele exterioare ale echipamentelor;
cldura coninut în cantitile de mas care se pierd prin evaporare, purjare, drenare,
decantare, reglare etc., sau prin neetaneitile instalaiei;
cldura sensibil a vaporilor evacuai în atmosfer de ctre mainile unelte (ciocane,
prese), de ctre mainile termice cu piston sau de ctre conductele de însoire (de meninere
cald) a traseelor i rezervoarelor din industria chimic i similare;
cldura evacuat din proces de ctre agenii de rcire, socotit la ieirea din proces,
respectiv, din instalaia de recuperare (dac exist);
cldura sensibil coninut în rebuturile de fabricaie, în deeuri, în materialele
rezultate din proces ca asociate produsului propriu-zis (zgur, cenu, pulberi, balast, mas
inactiv etc.) ca i cldura sensibil a produsului propriu-zis la ieirea din recuperatorul de
resurs (dac exist) sau, în caz contrar, la ieirea direct din proces;
cldura coninut de resursele energetice refolosibile la ieirea din proces, respectiv
din instalaiile de recuperare (dac exist);
energia electric pierdut prin efect Joule, efect Corona, ca i pierderile
electromagnetice i mecanice ale motoarelor.
Bilanul de proiect
Bilanul de proiect trebuie s reprezinte soluia optim, corespunztoare condiiilor
tehnico-economice cele mai avantajoase realizabile în stadiul actual al tehnicii.
Bilanul de proiect pentru echipament se elaboreaz pe baza calculelor analitice, a datelor
furnizate de literatura de specialitate sau de situaii analoage cunoscute, oferte, documentaii,
experien în exploatarea unor echipamente asemntoare, analiza comparativ a avantajelor i
dezavantajelor de ordin tehnologic i energetic ale unor echipamente cunoscute, cu care se
fabric acelai produs ca i cu echipamentul în curs de proiectare.
Bilanul de proiect pentru instalaie se elaboreaz de ctre proiectantul instalaiei, pe
principiul conexiunii optime a echipamentelor care compun instalaia, în sensul corelrii
caracteristicilor lor tehnologice i energetice, astfel încât s rezulte o instalaie care exploateaz
optim resursa energetic pus la dispoziie. In cazul în care schema instalaiei se poate realiza în
diverse variante de echipare, care, îndeplinind aceeai funcie, realizeaz consumuri energetice
diferite, se va adopta configuraia care asigur cel mai mic consum de energie pe unitatea de
produs. Bilanul de proiect reprezint obiectul de referin pentru bilanul de recepie.
Bilanul de omologare
Bilanul de omologare valideaz concordana valorilor obinute prin msurtori de
omologare cu cele de proiect, performanele echipamentelor (instalaiilor) la variaiile de regim
de exploatare, cât i parametrii nominali ai echipamentului (instalaiei). În cazul în care la
probele de omologare nu se realizeaz valorile de proiect, abaterile revin spre rezolvare
proiectantului, iar valorile parametrilor tehnologici i energetici realizai la omologare devin
valori de referin pentru bilanul de recepie.
Bilanul de recepie
Bilanul de recepie se elaboreaz la punerea în funciune a unui echipament (instalaie)
în condiiile concrete de exploatare. Se vor utiliza curbele de corecie date de fabricant pentru
evaluarea abaterilor parametrilor reali de la valorile nominale (reet, temperatur, putere
calorific, presiune, frecven etc.).
22 Coreciile odat operate, diferenele pân la valorile nominale ale parametrilor
evideniaz fie erori de montaj, fie erori de proiectare (în cazul în care omologarea s-a fcut
echipament cu echipament i nu pe ansamblul instalaiei), fie nealinierea perfect a parametrilor
individuali ai echipamentelor care compun instalaia. Pân la rezolvarea definitiv a diferenelor,
bilanul de recepie constituie bilanul de referin pentru unitatea de exploatare. Se vor efectua
probe de funcionare i msurtori de bilan la cel puin trei niveluri de sarcin ale
echipamentului (instalaiei) dintre care unul va fi la sarcina nominal.
Valorile de referin se înscriu în cartea tehnic a echipamentului, respectiv a instalaiei.
Bilanul real
Bilanul real se refer la situaia în care se gsete, la un moment dat, un echipament
(instalaie), punând în eviden abaterile valorilor parametrilor reali de la valorile de referin
stabilite în bilanul de recepie, cauzele i soluionarea acestora. Abaterile rezultate reprezint fie
erori de întreinere i exploatare, fie uzur.
Bilanul real se elaboreaz operând cu cantiti de energie msurate, completate cu valori
calculate analitic.
Se recomand ca în timpul probelor de bilan încrcarea s fie egal, sau foarte apropiat
de cea nominal.
Bilanul real constituie baza pentru evaluarea potenialului de resurse energetice
refolosibile.
Bilanul optimizat
Bilanul optimizat se elaboreaz de fiecare dat când se elaboreaz i bilanul real. El ia
în considerare efectul implementrii msurilor de cretere a eficienei identificate prin analiza
bilanului real.
Bilanul simplu (termoenergetic, electroenergetic)
Bilanul termoenergetic se refer la cldura fizic coninut în purttorii de energie
(abur, ap fierbinte, gaze de ardere), precum i cldura reaciilor exoterme la care particip
combustibilii i/sau materia prim.
Bilanul electroenergetic se refer la energia electric.
Bilanul complex
Reprezint cumularea celor dou categorii de bilanuri simple menionate, aplicate
aceleiai instalaii, în aceeai perioad de timp. El comport transformarea în aceeai unitate de
msur a energiei.
De regul, bilanul real se determin pentru urmtoarele mrimi ale sarcinii (încrcare):
sarcin nominal;
sarcin maxim curent realizat în perioada analizat;
sarcin minim curent realizat în perioada analizat;
sarcin medie anual din perioadele de funcionare efectiv.
În cazurile în care nu se pot crea condiiile necesare executrii bilanului la sarcinile de
mai sus, se aleg cel puin trei mrimi ale sarcinii, în limitele normale de variaie ale acesteia,
pentru care se elaboreaz bilanul. Pentru cazul sarcinii practic constante, bilanul se execut
numai pentru aceast sarcin.
În cazul în care consumurile energetice sau producia sunt influenate sensibil de anumii
parametri (caracteristicile materiilor prime, temperatura exterioar etc.), bilanul se execut
pentru câteva mrimi caracteristice ale acestor parametri (mrimile limit, medie, normal).
Starea tehnic i de curire a echipamentului sau instalaiei va fi, dup caz, urmtoarea:
pentru elaborarea bilanului real, echipamentul (respectiv instalaia) se va afla în stare
normal (stare medie de uzur);
23 pentru elaborarea bilanului de omologare i a celui de recepie, echipamentul
(respectiv instalaia) se va afla în stare perfect curat.
In funcie de natura procesului tehnologic, bilanul energetic poate fi întocmit orar, pe
ciclu, pe arj sau pe unitatea de produs realizat.
În scopul lurii în consideraie a cât mai multor factori care influeneaz elementele unui
bilan (diversele componente ale energiei intrate în contur, ale energiei generate în contur prin
reacii exoterme, ale energiei util folosite în contur, ale energiei livrate în afara conturului pentru
a fi folosit în alte contururi, ale pierderilor de energie), acesta se va întocmi pentru o perioad
calendaristic mai mare, de regul un an.
Observaie:
Pentru recepia sau omologarea instalaiilor nu se efectueaz decât bilanuri orare sau
pe cicluri de funcionare; nu se execut bilanuri anuale.
Determinarea mrimilor necesare elaborrii bilanului se va face pe baza msurtorilor
directe. În cazul când o mrime nu poate fi determinat direct, dar poate fi dedus cu suficient
precizie prin msurarea altor mrimi, se admite s se aplice metoda determinrilor indirecte.
Observaie:
Unele elemente ale bilanului pot fi neglijate, dac determinarea lor comport dificulti
apreciabile i reprezint mai puin de 1% din totalul energiei intrate sau ieite. Aceste elemente
intr în poziia “necorelarea bilanului”, care nu poate depi limita de 2,5% din totalul
energiei intrate.
Aparatele folosite pentru msurtori trebuie s dispun de verificare metrologic în
conformitate cu normativele în vigoare.
Valorile parametrilor tehnologici i energetici cu care opereaz bilanul, cât i
evenimentele aprute în perioada de msurtori se vor consemna în fie.
Elementele bilanului se vor prezenta atât sub form de tabel cât i ca diagram Sankey.
Bilanul termoenergetic
Cldura dezvoltat (eliberat) prin arderea combustibililor se calculeaz pe baza puterii
calorifice a acestora, stabilit prin determinri fcute concomitent cu desfurarea msurtorilor
de bilan, respectând prevederile normativelor în vigoare referitoare la asigurarea probei
reprezentative de combustibil.
Observaii:
În cazul combustibililor gazoi este permis stabilirea puterii calorifice (în afar de
metoda calorimetric) i pe baza analizei elementare, cu folosirea cldurii de ardere a
componentelor, a ecuaiei de ardere a fiecreia i a proporiilor lor în gazul combustibil.
În cazul combustibililor lichizi sau gazoi, cu coninut mic de balast (O2, N2, CO2) i cu
coninut de sulf sub 2%, este permis determinarea puterii calorifice pe cale indirect, pe baza
analizei gazelor de ardere. Se consider coninut mic de balast când suma proporiilor O2+N2
+CO2 este sub 5%.
În cazul combustibililor micti este obligatorie msurarea cantitii i determinarea
direct a puterii calorifice a fiecruia.
Modul de calcul al cldurii reaciilor chimice endoterme i exoterme (altele decât arderea
combustibililor) se preia din literatura de specialitate privind fiecare reacie.
Cldura dezvoltat de reacii chimice exoterme se consider c intr în contur, iar cldura
absorbit de reaciile chimice endoterme se consider c iese din contur.
În procesul tehnologic mai pot aprea i alte fenomene chimice (reducere, disociere
termic) sau fizice (topire, vaporizare, condensare etc.) cu schimb de cldur. Acestea vor fi
luate în consideraie cu cantitile de cldur i cu semnul corespunztor (+ pentru degajare, –
pentru absorbie).
24 Cldura chimic a materiei care intr într-un contur, dac aceast materie nu urmeaz s
fie consumat prin combustie în cadrul conturului, ci transformat (fizic sau chimic), nu se ia în
consideraie nici la intrare, nici la ieire. Dimpotriv, dac o parte din materia prim intrat se
transform în cadrul procesului într-un produs secundar (sau în deeu) combustibil, cantitatea de
cldur coninut de aceast parte, se va lua în consideraie atât la intrare cât i la ieire.
Coninutul de cldur al fluidelor se calculeaz ca produs între cantitatea de mas care
trece prin punctul considerat i entalpia fluidului în acelai punct. Entalpia se gsete în tabele
sau se calculeaz cu ajutorul relaiilor analitice specifice date în manualele de specialitate. În
lipsa acestor date, se vor face determinri de cldur specific în laborator, în timpul
msurtorilor de bilan.
Este permis ca pentru hidrocarburile complexe s se calculeze cldurile specifice cu
ajutorul relaiilor analitice care pornesc de la structura moleculei i de la legturile între atomi
i/sau radicali.
Pierderile de cldur prin radiaie i convecie în mediul exterior se vor stabili prin
calcule.
Echivalentul lucrului mecanic tehnic dezvoltat de mainile de for se va calcula ca
produs între debitul de fluid intrat, diferena dintre entalpia acestuia la intrarea i la ieirea din
main, randamentul intern al acesteia i randamentul su mecanic. Acest echivalent reprezint o
cantitate „ieit" din contur.
În cazul proceselor tehnologice complexe, în care echipamentele sunt conectate dup o
anumit schem, pentru a forma o instalaie, identificarea intrrilor (ieirilor) responsabile de
neînchiderea bilanului este facilitat de condiia c fiecare intrare trebuie s fie egal cu ieirea
de la echipamentul anterior.
În cazul unor diferene importante între totalul intrrilor i ieirilor, se vor examina
eventualele omisiuni de reacii exoterme, respectiv endoterme.
Bilanul electroenergetic
Bilanul electroenergetic se elaboreaz difereniat pentru urmtoarele tipuri de
echipamente i instalaii:
Receptoare electrice;
Elemente de reea.
Observaii:
Prin receptor electric se înelege ansamblul echipamentului electric i tehnologic:
– acionri electrice – motorul electric de antrenare i instalaia antrenat: moar,
band rulant, pomp, compresor, maini unelte;
– procese electrotermice: înclzire electric cu rezistoare, înclzire cu arc electric,
înclzire cu inducie electromagnetic, înclzire cu radiaii infraroii, împreun cu incinta
înclzit.
– procese de electroliz.
Prin elemente de reea se îneleg: linii electrice, transformatoare, bobine de reactan,
instalaii de compensare a factorului de putere, instalaii de filtrare – simetrizare etc.
Bilan electroenergetic pentru receptoare electrice
Bilanul electroenergetic pe un contur dat presupune:
msurarea cantitilor de energie electric activ intrate în contur pe perioada de
referin;
determinarea prin calcul, pe baza aparatelor de msurare a puterii, sau a msurrii
simultane a curentului, tensiunii i factorului de putere, a pierderilor de energie;
stabilirea cantitilor de energie absorbite util, ca diferen a celor dou valori
precedente.
25
Observaii:
În majoritatea cazurilor, energia electric se transform, în cadrul conturului, într-o
form de energie (mecanic, termic), uneori msurabil i ea, alteori nemsurabil;
În unele cazuri, energia util poate fi direct calculat (deci nu ca diferen între energia
intrat i suma pierderilor). Exemple: energia de pompare, energia necesar compresiei;
Valorile care intervin în bilan sunt unele msurate, altele calculate, având fiecare
erorile sale specifice de determinare;
Este permis i msurarea indirect a energiei prin intermediul mrimilor putere i
timp, intervalele de citire fiind de maximum 15 minute;
În cazul receptoarelor încrcate simetric (motoare electrice trifazate) este permis i
msurarea monofazic, dup care valoarea msurat se înmulete cu numrul de faze;
În lipsa aparatelor de msurare a energiei sau a puterii, este permis i determinarea ei
prin calcul, pe baza msurtorilor simultane de curent, tensiune, factor de putere i timp,
intervalele fiind mai mici de 15 minute.
În cazul în care în conturul considerat funcioneaz consumatori perturbatori, în calculele
de bilan electric nu este permis folosirea aparatelor de msur curente.
În asemenea cazuri, puterile se vor msura cu aparate specializate pentru regim
deformant. Este permis i determinarea prin calcul a puterilor fundamentalei i armonicilor,
folosind metodele analizei armonice.
Pentru msurtori executate în spaii în care sunt prezente câmpuri electromagnetice
importante (electroliz, reeaua scurt a cuptoarelor electrice cu arc .a.) se vor lua msuri de
protejare prin incinte Faraday atât a legturilor electrice la aparate, cât i a aparatelor propriu-zise.
Pentru un grup de motoare electrice, care au funcii tehnologice asemntoare i puteri
apropiate (motoarele dintr-o secie de prelucrri mecanice, motoarele dintr-o schel de extracie a
ieiului, motoarele dintr-o estorie .a.), este admis folosirea noiunii convenionale de „motor
echivalent". El este motorul fictiv a crui putere nominal este egal cu suma puterilor nominale
ale motoarelor reale pe care le cuprinde, puterea absorbit egal cu suma puterilor absorbite de
motoarele individuale reale (care se citete într-un singur punct – la intrarea în contur) i are un
grad de încrcare :
=b
nomPabsP
(4.1)
Cu ajutorul motorului echivalent se determin suma pierderilor în motoarele individuale
reale. Ca valori nominale ale randamentului i factorului de putere ale motorului echivalent se
consider valorile randamentului i, respectiv, factorului de putere ale motoarelor majoritare.
Pierderile de energie în motoare electrice, se compun din pierderi electromagnetice i din
pierderi mecanice.
Pierderile electromagnetice apar în cuprul i fierul motorului, iar pierderile mecanice apar
atât în motorul propriu-zis, cât i în mecanismul antrenat. Întrucât separarea pierderilor mecanice
este adesea dificil, în bilanuri aceast separare, în general, nu se mai face. Metoda de
determinare a pierderilor depinde de regimul de lucru al motorului.
In cazul proceselor electrotermice i de electroliz, bilanul electroenergetic se elaboreaz
inând cont i de procesele termice i chimice desfurate.
Energia electric este purttorul de baz, în timp ce cldura este folosit fie ca auxiliar,
fie ca rezultat al transformrii energiei electrice. Sub aceast form ea genereaz resurse
energetice refolosibile. Pentru aceste procese, energia electric intrat în contur se va stabili prin
msurtori. Deoarece pe parcursul procesului energia se înglobeaz în produs i/sau în pierderi,
energia util se va determina prin calcul (termotehnic, termochimic, electrochimic etc.).
26
Bilan electroenergetic al elementelor de reea
Pierderile de energie electric în liniile electrice se pot determina dup caz prin
msurtori directe (linii radiale fr sarcini racordate de-a lungul lor), sau prin calcule, în funcie
de configuraia liniilor i de aparatele de care se dispune. Pierderile de energie electric în
transformatoare, bobine de reactan etc. se vor determina prin calcule.
Observaie:
Pentru o staie de transformare, în bilanul electroenergetic se ine cont i de consumul
de energie electric activ al serviciilor interne ale staiei (instalaii de rcire forat,
compresoare de aer etc.). În acest caz, consumul de energie electric al serviciilor interne, cât i
energia electric intrat/ieit din contur se vor determina prin msurtori.
Bilanul pe “utiliti”
Bilanul energetic se elaboreaz pe urmtoarele „utiliti":
– ap de rcire;
– ageni frigorifici (distribuii prin reea);
– aer comprimat;
– aer comprimat pentru aparatele de msur i control;
– azot;
– oxigen;
– abur;
– condensat.
Observaie:
“Utilitile” ca resurse energetice sunt semnalate la nivelul echipamentelor, cu ocazia
elaborrii bilanului real.
Bilanul pe apa de rcire va fi un simplu bilan de mas. “Intrrile” sunt constituite din
cantitile de ap refulate de pompe, iar “ieirile” se vor înregistra la aparatele de consum ale
seciilor productive. Ne închiderea bilanului semnific existena unor puncte de pierderi pe
traseu i/sau erori de înregistrare la aparate.
Observaie:
Circuitul de ap de adaos va fi prevzut i el cu aparat de msurare a debitului.
Cantitatea de ap de adaos va fi comparat cu pierderea prin evaporare adoptat la proiectarea
turnurilor de rcire. În cazul unor diferene importante, se trage concluzia c din seciile
productive se evacueaz ap la canal i se va proceda la identificarea locurilor i cauzelor reale
ale pierderilor de ap.
Bilanul pe ageni frigorifici (ap rcit, sole, amoniac, propan .a., care se distribuie prin
reele în cadrul unitii) se va elabora pentru fiecare agent în parte; el va cuprinde un bilan de
mas, un bilan termoenergetic i un bilan electroenergetic (pentru cazul producerii cu
compresie mecanic a agentului frigorific).
Bilanul de mas se va elabora dup aceleai principii ca i cel al apei de rcire.
Coninutul bilanului termoenergetic este urmtorul:
bilanul pe instalaia de producere a frigului în cazul procedeului cu absorbie;
bilanul pe reeaua de distribuie a agentului frigorific.
Bilanul pe instalaia de producere a frigului se va elabora ca orice bilan termoenergetic
Bilanul pe reeaua de distribuie va avea la „intrri" cantitatea de cldur (frig) debitat de
instalaiile de producere a frigului, iar la „ieiri" cantitile de cldur (frig) primite de ctre
instalaiile tehnologice racordate la ea, precum i pierderile de cldur (frig) ctre exterior prin
pereii reelei de distribuie. Acestea din urm se vor stabili prin calcule tehnice.
27 Bilanul pe aer comprimat se va elabora pentru aerul „tehnologic" i separat pentru cel de
„msur i reglare". Se va elabora pentru fiecare instalaie de aer comprimat în parte, ca bilan de
mas, respectiv, ca bilan energetic.
Observaie:
Bilanul pe „aer de msur i reglare" se elaboreaz similar cu bilanul pe aerul
comprimat „tehnologic", îns va cuprinde în conturul su i dispozitivele suplimentare de
reinere a prafului i de reducere a coninutului de vapori de ap.
Bilanul pe azot i oxigen se va elabora dup aceeai metod ca i bilanul pe aer
comprimat pentru unitile care produc azot i/sau oxigen ca produs principal (gaz inert pentru
protecie la executarea sudurilor, pentru crearea de perne protectoare în rezervoare din materiale
inflamabile etc.), iar pentru unitile în care azotul i/sau oxigenul rezult ca produs secundar (la
fabricile de oxigen) numai dac azotul este folosit.
Bilanul pe abur va cuprinde în conturul su toat reeaua de abur. Se va elabora un bilan
de mas i un bilan termoenergetic. În bilanul de mas se vor nota: la „intrri", cantitile de
abur msurate în punctele de injecie de la furnizorul extern, ca i cele de la centrala proprie, iar
la „ieiri" vor figura cantitile msurate în punctele de livrare ctre seciile productive, ctre
mainile de for din centrala proprie, precum i ctre eventualii consumatori externi.
În bilanul termoenergetic vor figura la „intrri" cantitile de cldur coninute în aburul
care intr în conturul reelei, obinute ca produse între debitul masic i entalpia aburului în
punctul respectiv; la „ieiri" bilanul va cuprinde, pe de o parte, cantitile de cldur care se
livreaz seciilor productive, mainilor de for din centrala proprie i consumatorilor externi, iar
pe de alt parte, pierderile de cldur prin pereii conductelor reelei de abur. Pierderile de
cldur se determin prin calcule tehnice, inând seama de temperatura fluidului din interiorul
conductei, de temperatura ambiant, de diametrul i de izolaia termic a conductei.
Dac aburul din reea este de mai multe presiuni calculele se vor efectua pentru fiecare
presiune în parte. Neînchiderea bilanului cu diferene mici semnific erori comise la stabilirea
parametrilor aburului sau/i la calcularea pierderilor de cldur. Neînchiderea la diferene mai
mari semnific existena în reea a unor scpri importante de mas, care trebuie s fi fost
semnalate la verificarea bilanului de mas.
Msurtorile pe “intrri” i pe “ieiri” se vor organiza astfel încât citirile s se fac
simultan în toate punctele.
Bilanul pe condensat va cuprinde un bilan de mas i unul termoenergetic. Conturul
trece prin toate punctele de msur prin care aburul intr în seciile productive i prin punctul de
msurare al condensatului colectat în vederea returnrii ctre furnizorul de abur. Neînchiderea
bilanului cu diferene mici semnific prezena unor erori în indicaiile aparatelor sau
nesimultaneitatea citirilor; neînchiderea la diferene mari semnific existenta unor puncte de
scpri de abur sau de amestec de abur i materie prim în curs de prelucrare, corespunztor unor
particulariti ale procesului tehnologic, care trebuie identificate i analizate.
Bilan energetic complex
Bilanul energetic complex se bazeaz pe datele bilanurilor termoenergetic i
electroenergetic ale instalaiei considerate, transformate în valori de energie primar (t.e.p).
Analiza bilanurilor energetice reale
Bilanul energetic real va fi supus unei analize foarte amnunite pentru a formula
concluzii asupra posibilitilor de îmbuntire a proceselor, atât pe linie energetic, cât i pe
linie tehnologic.
Analiza bilanului energetic real pornete de la informaiile furnizate de:
fluxurile de energie intrate, respectiv ieite din contur;
diagrama Sankey (prezint în mod sugestiv bilanul energetic);
indicatorii de eficien energetic calculai pentru situaia existent;
28 experiena specialitilor în bilanuri energetice;
nivelul indicatorilor de eficien energetic realizai în ri dezvoltate (de exemplu, în
Uniunea European);
proiecte, brevete etc. legate de echipamente identice sau asemntoare cu cele
examinate;
proprietile materialelor care condiioneaz creterea eficienei energetice ale
echipamentelor, respectiv instalaiilor analizate (materiale pentru izolaii termice, catalizatori,
gaze inerte etc.);
caracteristicile tehnice ale aparatelor de msur, control, reglare i automatizare
(permit o mai bun conducere a proceselor).
Analiza bilanurilor energetice trebuie s conduc la: localizarea pierderilor de
energie, determinarea cauzelor i clasificarea lor, cât i la stabilirea msurilor care trebuie
aplicate pentru optimizarea indicatorilor tehnico-economici.
De asemenea, analiza trebuie s scoat în eviden toate resursele energetice refolosibile,
evideniindu-le pe categorii i poteniale energetice.
Pe baza analizei se determin indicatorii de eficien energetic reali, al cror nivel se
compar cu cel rezultat din bilanurile anterioare, cu cei obinui în instalaii similare din ar i
strintate, cât i cu cei rezultai din bilanurile de proiect, omologare i recepie.
Pe baza concluziilor rezultate din analiza bilanului real se va elabora un plan de msuri,
în care se înscriu toate msurile tehnice, posibile, de eliminare sau reducere a pierderilor prin:
îmbuntirea proceselor energetice i tehnologice, îmbuntirea exploatrii, organizarea întregii
activiti, valorificarea resurselor energetice refolosibile.
Pentru msurile de cretere a eficienei energetice, se va determina eficiena economic,
care face obiectul bilanului optimizat.
Elaborarea bilanului energetic optimizat
Bilanul optim reprezint situaia în care energia folosit în mod util în proces, cât i
pierderile de energie, vor fi reduse pân la limita minim justificat din punct de vedere
tehnico- economic.
Scderea semnificativ a energiei utile (i implicit a energiei intrate) se obine prin
schimbarea tehnologiei existente cu una modern.
În cazul în care schimbarea tehnologiei existente nu se justific din punct de vedere
economic, bilanul optimizat va scoate în eviden diminuarea pierderilor de energie (la
tehnologia existent).
La baza elaborrii bilanului optim st analiza bilanului real. Aceast analiz trebuie s
fie foarte amnunit, pentru a se putea trage concluzii asupra posibilitilor de îmbuntire a
proceselor, atât pe linie energetic, cât i pe linie tehnologic; de aceea, la analiza bilanului
energetic trebuie s participe atât specialiti energeticieni, cât i specialiti tehnologi.
Analiza bilanului energetic real trebuie s conduc la localizarea pierderilor,
determinarea cauzelor lor, cât i la msurile care trebuie aplicate pentru ameliorarea i
optimizarea indicatorilor tehnico-economici.
În cadrul acestei analize, toate datele de bilan trebuie comparate cu cele din bilanurile
anterioare, cu datele de proiect, cât i cu alte date de la ageni economici similari sau din
literatura de specialitate.
Analiza trebuie, de asemenea, s scoat în eviden toate resursele energetice refolosibile,
evideniindu-le pe categorii i poteniale.
Pe baza concluziilor rezultate din analiza bilanului real se elaboreaz auditul energetic
care include un plan de msuri, în care se vor trece toate msurile tehnice necesare, atât pe linie
energetic, cât i pe linie tehnologic, în vederea eliminrii sau reducerii într-o msur cât mai
mare a pierderilor de energie i valorificrii resurselor energetice refolosibile.
29 Capitolul 5.
INDICATORI DE EFCIEN ENERGETIC AI BILANURILOR
[5]
Pentru aprecierea din punct de vedere calitativ i cantitativ a unui proces sau a unei
instalaii, se vor folosi indicatori de eficien, care pot fi stabilii pe baza datelor determinate prin
bilanurile energetice.
5.1. CEI MAI IMPORTANI INDICATORI DE EFICIEN ENERGETIC AI
BILANURILOR
Cei mai importani indicatori de eficien energetic ai bilanurilor sunt:
5.1.1. Pentru procesele de transformare energetic
Randamentul energetic brut, bh definit ca raport dintre suma energiilor utile, livrate
în exterior i a celor consumate de serviciile auxiliare ale instalaiei de transformare i suma
energiilor folosite în proces:
100
saE iEsaE uE
b ×
++=h [%] (5.1)
unde:
– uE suma tuturor energiilor utile livrate în exteriorul procesului.
– saE suma energiilor consumate de serviciile auxiliare
– iE suma energiilor intrate în proces.
Randamentul energetic net, nh, definit ca raport dintre suma energiilor utile,
rezultate din procesul de transformare, livrate în exteriorul procesului i suma energiilor intrate
în proces:
100
iEuE
n ×
=h [%] (5.2)
Consum specific brut de energie, cbX/Y, de forma X pentru producerea de energie de
forma Y, se definete prin relaia:
100
YiEYsaE XiE
Y/bXc ×
+= [%] (5.3)
unde:
– XiE suma energiilor de forma X intrate în proces
– YiE suma energiilor de forma Y livrate în exterior
– YsaE suma energiilor de forma Y consumate de serviciile auxiliare ale
instalaiei de transformare.
30 Consum specific net de energie, cnX/Y, de forma X pentru producerea de energie de
forma Y i este definit de relaia:
100
YiEXiE
Y/nXc ×
= [%] (5.4)
5.1.2. Pentru procesele de consum final de energie
Consumul specific de combustibil pentru realizarea unei uniti din produsul Z (cc/Z),
definit ca raport între suma cantitilor de combustibil i gaze calde primite din afara procesului
i consumate în cadrul procesului pentru realizarea unui volum VZ de producie a produsului
considerat, este dat de relaia:
ZViB
Z/cc= [tep/u.p] (5.5)
unde:
– iBsuma cantitilor de combustibil i gaze calde intrate în contur, [t.e.p];
– VZ volumul produciei din produsul Z, exprimat în unitate de produs, [u.p].
Consumul specific de energie termic pentru realizarea unei uniti din produsul Z
(ct/Z), definit ca raport între suma cantitilor de cldur primite din afara procesului i
consumate în cadrul procesului pentru realizarea unui volum VZ de producie a produsului
considerat, este dat de relaia:
ZViQ
Z/tc= [J/u.p] (5.6)
unde:
– iQ energie termic intrat în contur din exteriorul acestuia. [J];
Consumul specific de energie electric pentru realizarea unei uniti din produsul Z,
(ce/Z), definit ca raportul dintre suma cantitilor de energie electric primite din afara procesului
i consumate în cadrul procesului pentru realizarea unui volum VZ de producie a produsului
considerat, este dat de relaia:
ZViW
Z/cc= [kWh/u.p] (5.7)
unde:
– iW energie electric intrat în contur din exteriorul acestuia, [kWh];
Consumul specific complex de energie pentru realizarea unei uniti din produsul Z
(ccomplex/Z), se definete cu relaia:
ZViE
Z/ complex c= [t.e.p/u.p] (5.8)
unde:
– iE suma energiilor electrice, termice, a combustibililor i gazelor calde intrate
în proces din exteriorul acestuia [t.e.p].
31 Gradul de recuperare a resurselor energetice refolosibile în contur sau în afara
acestuia (iRER), se definete ca raport între energia care este recuperat i totalul resurselor
energetice refolosibile disponibile:
100
RER ErecE
RERi ×
= [%] (5.9)
Ponderea consumului de energie electric în consumul total de energie pentru
realizarea unei uniti de produs Z [pe/Z], se definete prin relaia:
100
iEiW
Z/ep ×
= [%] (5.10)
Valoarea costurilor energetice pentru realizarea unei uniti de produs Z (ven/z), se
definete prin relaia:
ZVenC
Z/env= [lei/u.p] (5.11)
unde:
– Cen cheltuielile totale cu energia pentru realizarea unui volum VZ de producie
a produsului considerat,[lei]
Ponderea costurilor energetice în costul total al unitii de produs al produsului Z,
(enCp ), se definete prin relaia:
100
ZcZ/env
enCp × = [%] (5.12)
unde:
– cZ costul total al unitii de produs Z, [lei/u.p]
Exprimarea eficienei energetice a procesului se face la fazele de: bilan de proiect, bilan
de omologare, bilan de recepie, bilan real i bilan optimizat.
Pentru a face posibil compararea între procesele care fabric acelai produs, folosind
tehnologii diferite sau, dei au aceeai tehnologie folosesc forme de energie în proporii diferite,
indicatorii de eficien se vor calcula per total energie dup ce s-au fcut transformrile necesare
în t.e.p.
32 Capitolul 6.
EFICIENA ENERGETIC A CLDIRILOR [6]
6.1. EFICIEN ENERGETIC ÎN CLDIRI: SISTEME DE ALIMENTARE
CENTRALIZAT CU ENERGIE TERMIC (SACET)
Alimentarea centralizat cu energie termic presupune furnizarea energiei termice (ET)
mai multor cldiri din surse centrale de ET, prin intermediul unor reele termice, agentul termic
folosit fiind apa fierbinte sau aburul. Un concept fundamental al alimentrii centralizate cu ET
este utilizarea cldurii reziduale sau a surplusului de cldur de la producerea energiei electrice
sau din alte procese industriale, cldur care altfel ar fi irosit. Alimentarea centralizat cu
energie termic este cea mai potrivit pentru zonele urbane cu o densitate mare de consumatori,
surse de cldur rezidual, consum relativ mare de cldur, fiind prezente diferite categorii de
consumatori. Sistemele de alimentare centralizat cu energie termic (SACET) permit reducerea
costurilor pentru alimentarea cu energie termic i contribuie la reducerea consumului de resurse
energetice i a nivelului emisiilor.
Figura 6.1. Schema unui SACET, include un CET, o central termic i alte surse de ET, cu care sunt
alimentate cldirile prin reele termice (Sursa: Encon)
Alimentarea centralizat cu energie termic ofer numeroase beneficii, printre care:
O Transportarea eficient i utilizarea a ET de ctre o diversitate de consumatori pentru
diferite aplicaii
O Folosirea de tehnologii eficiente pentru producerea ET care s fie furnizat în SACET
O Flexibilitate în ceea ce privete utilizarea diferitelor tipuri de combustibil (gaz natural,
biogaz, biomas, deeuri, crbune, produse petroliere), inclusiv a celor pentru care folosirea
individual este mai complicat i mai costisitoare
O Sporirea eficienei globale de utilizare a combustibililor i reducerea costurilor de
producere a energiei electrice i termice prin utilizarea cogenerrii la centrale electrice de
termoficare (CET-uri)
O Reducerea nivelului de emisii
O Utilizarea cldurii reziduale provenite de la procese industriale
O Contribuie la managementul deeurilor, in special prin folosirea procedeului de
incinerare a deeurilor, prin care se produce o surs competitiv de energie pentru SACET
O Gestionarea eficient a producerii i consumului de energie
33 O Reducerea cheltuielilor cu privire la fora de munc, exploatarea i întreinerea
sistemelor, comparativ cu multe sisteme individuale
O Reducerea polurii în zonele urbane
Un sistem modern i competitiv de alimentare centralizat cu ET trebuie sa includ
centrale eficiente de producere a energiei termice, reele termice pentru transportul i distribuia
ET ctre consumatori, cu pierderi minime, sisteme eficiente i flexibile de utilizare a ET de ctre
consumatorii finali.
În multe orae mici, sistemele ajunse în faliment au fost închise, în timp ce în alte orae,
sistemele au supravieuit în întregime sau parial. Exist orae în care s-au realizat anumite
activiti de modernizare
În SACET-urile existente mai persist principii i tehnologii învechite, motenite din
perioadele anterioare, care au stat la baza proiectrii i construirii acestora.
Acest capitol se refer la principii i tehnologii moderne de proiectare i construire a
SACET, care permit o funcionare eficient i flexibil, i la soluiile recomandate pentru
depirea deficienelor din sistemele existente. Acest lucru este important pentru:
O Modernizarea i dezvoltarea SACET-urilor existente. Un SACET care funcioneaz
prost i ineficient pierde consumatori, fapt ce conduce la reducerea performanelor i la
înrutirea continu a situaiei.
O Folosirea unor surse de ET mai competitive i a unor combustibili alternativi mai
ieftini (cum ar fi, cogenerarea, cldura rezidual de la procese industriale, energia produs din
deeuri, etc.), obinând o eficien total ridicat, ar putea stimula renaterea i dezvoltarea
SACET.
O În cazul oraelor unde nu exist un SACET funcional la nivel municipal, informaia
prezentat în acest capitol este relevant pentru sisteme centralizate mici – la un spital sau o
coal cu mai multe cldiri, un grup de cldiri publice i/sau private. Investiiile, cheltuielile de
exploatare i întreinere sunt de regul mai mici atunci când se instaleaz o central termic
pentru mai multe cldiri, comparativ cu situaia în care fiecare din aceste cldiri are propria
central termic.
6.2. PRODUCEREA ENERGIEI TERMICE
Sistemele de alimentare centralizat cu energie termic pot utiliza diferite surse de
producere a energiei termice:
O Centrale termice (CT) care folosesc diferite tipuri de combustibil
O Centrale electrice de termoficare (CET-uri)
O Centrale de incinerare a deeurilor (care produc doar ET sau EE i ET în cogenerare)
O Procese industriale care produc cldur rezidual
O Energia solar i geotermal
O Pompe termice care utilizeaz, spre exemplu, cldura de temperatur joas a apelor
menajere uzate
6.2.1. Cogenerarea
Toate centralele termoelectrice (CTE) produc cantiti mari de cldur concomitent cu
producerea energiei electrice (EE). Energia combustibilului care este transformat în energie
electric la cele mai eficiente centrale, variaz în funcie de tehnologie de la circa 35% pân la
puin peste 50%, restul fiind cldur. În lipsa unor aplicaii utile, cldura este disipat în mediul
înconjurtor prin intermediul turnurilor de rcire, a lacurilor de rcire i prin gazele de ardere.
Pentru creterea considerabil a eficienei generale, aceast cldur trebuie folosit în zonele
urbane pentru înclzirea cldirilor i alimentarea cu ap cald menajer (ACM). Astfel,
conceptul de cogenerare – producerea energiei electrice i termice la CET-uri este direct legat de
dezvoltarea sistemelor de alimentare centralizat cu energie termic (Figura 6.2).
34
Figura 6.2 Schem simplificat a unei centrale electrice de termoficare (CET) cu ciclu combinat (gaze-
abur), care produce EE i ET în cogenerare (sursa: www.bs-energy.de).
Figura 6.3. Producerea separat a EE i ET are o eficien total de circa 60%, în timp ce cogenerarea
EE i ET la CET-uri poate avea o eficien de circa 90% (sursa: Encon).
Cldura care rezult din procesul de producere a energiei electrice este transportat i
distribuit ctre consumatori prin intermediul reelelor termice, de regul ca ap fierbinte (în
unele sisteme pe baza de abur).
Astfel, cogenerarea EE i ET la CET-uri poate reduce emisiile de bioxid de carbon cu
pân la 30% concomitent cu reducerea consumului total de combustibil (Figura 6.3). În astfel de
situaii, nu este necesar utilizarea de combustibil suplimentar pentru soluiile individuale de
înclzire. De notat c în toate cazurile prezentate în aceast schem, eficiena poate fi mai redus
atunci când sistemele funcioneaz la sarcini joase.
CET-urile pot avea diferite capaciti – de la centrale relativ mici, care acoper necesarul
de energie al unui complex industrial sau al unei comuniti mici, la CET-uri mari, care ali-
menteaz cu energie termic orae întregi. In tabelul 6.1 sunt prezentate diferite tehnologii
utilizate de CET-uri.
35
Tabelul 6.1. Diferite tehnologii utilizate la CET-uri
Tehnologia CET Avantaje Dezavantaje Capaciti tipice
Turbin cu gaze • Fiabilitate ridicat
• Emisii reduse
• Nu este necesar rcirea
• Disponibilitatea cldurii
pentru aplicaii utile • Necesit gaze la
presiune înalt
• Eficien redus la
sarcin joas
• Puterea scade odat cu
creterea temperaturii
ambientale 50 KW – 250 MW
Turbin cu abur • Durat de funcionare
îndelungat i fiabilitate
ridicat
• Eficien total ridicat
• Posibilitatea de a utiliza
diferite tipuri de
combustibil
• Asigur cldura pentru
aplicaii utile de alimentare
cu ET
• Raport variabil între
energia electric i energia
termic produse • Necesit o anumit
perioad de timp pentru
pornire
• Raport relativ redus
între energia electric i
energia termic produse 500 KW – 250 MW
Capaciti < 5 MW sunt
utilizate în aplicaii de
generare distribuit
Motor cu piston
• Eficien electric ridicat
la sarcin parial
• Pornire rapid
• Costuri investiionale
relativ mici
• Poate fi utilizat în regim
de funcionare izolat
• Poate fi reparat pe loc de
personal calificat
• Funcioneaz cu gaze la
presiune joas
• Limitat pentru
cogenerare cu
temperaturi mai joase
ale agentului termic
• Costuri mari de
întreinere
• Necesit rcire chiar
dac cldura recuperat
nu este utilizat
• Niveluri înalte de
poluare sonor cu
zgomot de frecven
joas
Vitez înalt (e.g. 1,200
RPM) 4 MW; Vitez
joas (e.g. 102 – 514
RPM) 4 – 75 MW
Centralele cu turbine de gaze au un randament de transformare a combustibilului în
energie electric de circa 38% – 42%, cele cu turbine de abur – circa 30% – 35%. Un randament
de peste 50% la producerea energiei electrice poate fi obinut la centralele cu ciclu combinat,
care includ atât turbine cu gaze cât i turbine cu abur. Restul energiei produse, este sub form de
cldur.
Atunci când aceast cldur sau energie termic este utilizat pentru alimentarea
centralizat, CET-urile moderne pot atinge o eficien total (EE i ET) de circa 90% sau chiar
mai ridicat.
Costurile specifice pentru construcia unui CET nou se situeaz între 500 i 1.200 dolari
SUA/ kWe, în funcie de capacitate (cu cât capacitatea centralei este mai mare, cu atât costurile
specifice sunt mai mici pe unitate de capacitate) i tehnologie. CET-urile pot fi de asemenea
utilizate pentru producerea frigului în sisteme de rcire centralizat în timpul verii.
36 6.2.2. Transportarea i distribuia energiei termice
Energia termic este transportat de la sursele de producere i distribuit ctre
consumatori prin intermediul reelelor termice. Agentul termic, care este circulat prin reelele
termice, preia energia termic la surse, o transport prin reele i o cedeaz consumatorilor / ctre
sistemele consumatorilor. Cel mai rspândit agent termic în Europa de vest i de est este apa
fierbinte. Reelele termice sunt formate din dou conducte – tur i retur, i reprezint un sistem
închis.
Reelele termice moderne pot avea o durat de exploatare mai mare decât centralele de
producere a ET. Astfel, reelele termice instalate astzi pot include în viitor noi centrale de
producere a ET i noi consumatori.
Este important ca reelele termice i sistemele de control s fie proiectate optim, în
conformitate cu sarcinile termice, luându-se în consideraie consumatorii care vor aprea i se
vor conecta în viitor.
Reelele termice moderne folosesc evi preizolate prefabricate, care constau din eav de
oel, izolat cu spum rigid de poliuretan i înveli exterior impermeabil din eav de polietilen
cu densitate înalt.
evile i alte elemente (coturi, teuri, etc.) preizolate, produse în condiii de fabric, sunt
plasate direct în sol la o adâncime de la 1 m pân la 0.4 m. evile de oel se sudeaz între ele.
Dup sudarea evilor de oel, locurile unde evile sunt conectate între ele sunt etanate cu
manoane termocontractabile speciale (care se contract prin înclzire i prin aplicarea
suplimentar a unei substane adezive, cuprind strâns înveliurile exterioare de polietilen din
ambele pri), iar întregul spaiu al conexiunii sub manon este umplut cu spum din poliuretan.
Conexiunile realizate astfel sunt etane i bine izolate. Astfel, evile de oel sunt bine protejate de
umezeala din sol.
Reelele termice moderne, construite prin folosirea evilor preizolate, ofer îmbuntiri
considerabile în ceea ce privete eficiena i durata de exploatare, comparativ cu reelele termice
instalate în perioada sovietic.
La reelele termice construite din evi preizolate se folosesc sisteme automate de
detectare a scurgerilor, care utilizeaz fire speciale de detectare, integrate în izolaia de
poliuretan a evilor. Sistemele de detectare a scurgerilor permit identificarea locului unde se
produce scurgerea. Pierderile de energie termic în astfel de reele sunt mici. Scurgerile de agent
termic pot fi uor controlate i eliminate.
Durata de exploatare a evilor este de 25-30 de ani sau mai mare. Pentru a avea o
perioad mai lung de exploatare a reelelor sunt necesare deaerarea i dedurizarea apei introduse
în sistem.
Ali factori care trebuie avui in vedere sunt meninerea reelelor termice mereu umplute,
asigurarea integritii fizice i etaneitii înveliului exterior din polietilen, remedierea rapid a
oricrei scurgeri sau defeciuni aprute i interzicerea extragerii agentului termic din sistem de
ctre consumator.
6.2.3. Sisteme de consum al energiei termice
Energia termic din SACET poate fi utilizat de ctre consumatorii finali pentru
urmtoarele aplicaii:
O Înclzire, prin intermediul sistemelor de înclzire din cldiri
O Înclzirea aerului în sistemele de ventilaie, sisteme de înclzire cu aer cald
O Producerea apei calde menajer (ACM)
O Abur pentru necesiti tehnologice în cadrul proceselor industriale (unde sunt
disponibile reele cu abur).
De menionat c aplicaiile de mai sus sunt relevante de asemenea în cazul producerii ET
la surse locale.
37 Astfel, informaia din acest capitol referitor la sistemele de consum al ET este în mare
parte relevant i în cazul în care nu exist un SACET, fiind folosite surse locale de producere a
ET (cum ar fi, central termic pentru o cldire sau pentru câteva cldiri).
Într-un SACET modern, funcionarea sistemului este determinat de consumul de ET de
ctre consumatori. Furnizorul asigur ET în SACET pe tot parcursul anului, la nivelul solicitat
de ctre consumatori. Atât SACET-ul cât i sistemele de consum ale consumatorilor trebuie
proiectate i construite astfel încât s asigure eficiena i flexibilitatea alimentrii cu ET i
consumului acesteia. Toi consumatorii SACET trebuie s dispun de contoare de ET. Sistemele
consumatorilor trebuie s asigure controlul i reglarea necesare pentru a optimiza consumul de
ET în funcie de nevoi.
Pentru maximizarea eficienei funcionrii SACET, sistemele consumatorilor trebuie
proiectate s utilizeze cât mai mult energie termic, astfel reducând temperatura retur i debitul
în SACET. Temperatura retur mai joas este de asemenea benefic pentru funcionarea mai
eficient a CET-urilor i a centralelor de producere a ET unde are loc recuperarea cldurii
gazelor de ardere prin condensare.
6.3. SISTEMELE DE ÎNCLZIRE DIN CLDIRI
Sistemele vechi de înclzire din blocurile de locuine multietajate sunt cele mai
problematice în noile condiii. Sistemele tipice sunt verticale monotubulare, radiatoarele fiind
conectate în serie prin intermediul coloanelor instalate prin încperi de la un etaj la altul, schem
care limiteaz flexibilitatea i provoac dependen între radiatoarele conectate la aceeai
coloan. Întrucât nu sunt prevzute dispozitive de reglare la nivelul radiatoarelor, nu este posibil
reglarea individual pentru a seta nivelul de înclzire dorit în fiecare încpere. În afar de
aceasta, nu este posibil deconectarea apartamentelor ai cror, proprietari nu-i achit facturile.
Imposibilitatea de a deconecta clienii ru platnici conduce la rspândirea practicii de a nu plti
facturile pentru serviciile de înclzire printre proprietarii de apartamente. Facturarea pentru
serviciile de înclzire se efectueaz pe baza contorului comun de ET, costurile fiind repartizate
dup suprafaa apartamentelor.
Proprietarii de apartamente au efectuat numeroase schimbri la sistemele de înclzire, de
regul neautorizate. Dup mai muli ani când temperatura agentului termic livrat era insuficient,
muli proprietari de apartamente au mrit dimensiunea radiatoarelor. În multe cazuri, acest lucru
a accentuat problema distribuirii neuniforme a cldurii în cldiri.
Odat cu majorarea preurilor la energie i din cauza lipsei posibilitilor de reglare a
temperaturii, a devenit o practic obinuit „reglarea” manual a consumului de ET prin
reducerea debitului agentului termic, folosind robinetele/ vanele de închidere de la nodul de
conectare a cldirii la SACET, aflat în subsolul cldirii. Reducerea debitului în sisteme
monotubulare duce la o scdere mai mare a temperaturii pe fiecare radiator.
Sistemul se dezechilibreaz i apar probleme de circulaie prin unele coloane sau pri
ale sistemului. Aceasta duce la distribuirea neuniform a cldurii în cldire, provocând
nemulumirea consumatorilor.
Aceast situaie a condus la numeroase deconectri ale apartamentelor de la sistemele
centralizate i la instalarea sistemelor individuale de înclzire în apartamente, folosind în cele
mai multe cazuri centrale individuale pe gaz natural. Deconectarea mai multor consumatori a dus
la reducerea eficienei i performanei sistemelor. Din cauza deconectrilor, a facturilor
neachitate, a tarifelor care nu acoper costurile, i a datoriilor în continu cretere ale în-
treprinderilor de termoficare, multe sisteme centralizate din oraele mici au fost închise.
Având în vedere c facturarea pentru serviciile de înclzire se efectueaz în funcie de
suprafaa apartamentelor, iar proprietarii de apartamente sau locatarii nu au posibiliti s-i
reduc în mod direct factura, nu sunt stimulente suficiente pentru a reduce consumul la nivel de
apartament (prin instalarea termostatelor la radiatoarele) sau pentru implementarea pe scar larg
38 a msurilor de eficien energetic (instalarea ferestrelor eficiente de tip termopan, izolarea
pereilor).
Practic nu exist exemple de msuri de eficien energetic realizate la nivel de cldire
(instalarea PTI modern, izolarea pereilor exteriori), din cauza incapacitii asociaiilor de
proprietari de locuine de a se organiza i lipsei a unor mecanisme speciale de finanare.
Reelele termice i sistemele de înclzire se degradeaz rapid dac nu sunt exploatate i
întreinute în mod corespunztor. De exemplu, este un lucru comun ca sistemele de înclzire din
cldiri s fie golite în perioada de var, ceea ce duce la coroziunea evilor i a radiatoarelor.
În multe cazuri, sistemele de înclzire vechi din cldirile construite în perioada sovietic
necesit reconstrucia complet. Pentru aceasta este necesar reproiectarea sistemelor – trecerea
la sisteme bitubulare (cu dou evi), prevzute cu termostate pe radiatoare i elemente de
echilibrare automat, pentru a asigura o distribuie uniform a cldurii. Configuraia trebuie
aleas pentru a asigura flexibilitatea necesar în funcie de tipul cldirii (bloc de locuit, spital,
cldire de birouri, coal, etc.).
6.3.1. Sistemele de alimentare cu ap cald menajer
În perioada anterioar, apa cald menajer (ACM) se producea cu utilizarea
schimbtoarelor de cldur amplasate în punctele termice centrale, care livrau ACM mai multor
cldiri. Deci, pe lâng cele dou conducte pentru înclzire, mai existau dou conducte
suplimentare pentru alimentarea cu ACM i recircularea ACM, de la PTC spre cldirile
conectate. Conductele din oel, folosite pentru ACM, se deteriorau rapid, fiind corodate de
oxigenul prezent în ACM. Astfel, conductele pentru ACM aveau o durat de exploatare scurt.
Timp de mai muli ani, sistemele de ACM au fost exploatate fr recirculare. Aceasta a
cauzat i cauzeaz nemulumirea consumatorilor. Dup o pauz în utilizarea ACM, consumatorii
trebuie s lase apa s curg o perioad pân când apare apa cald, astfel înregistrând pierderi.
Având contoare de ACM, consumatorii sunt nevoii s achite i pentru apa rece care curge prin
robinetul de ap cald.
Soluia modern este instalarea punctelor termice moderne la nivel de cldire, una din
funciile crora este producerea ACM. Un SACET competitiv trebuie s funcioneze tot anul,
oferind consumatorilor posibilitatea de a utiliza ET pentru producerea de ACM, fr a avea
nevoie de soluii alternative pe timp de var.
6.3.2. Sistemele de ventilaie
În multe cazuri, administratorii cldirilor nu utilizeaz sistemele mecanice de ventilaie
(funcionarea crora presupune înlocuirea aerului condiionat din încpere cu aer proaspt),
pentru a reduce cheltuielile pentru energie. Acum multe din aceste sisteme nu sunt funcionale.
Sistemele vechi de ventilaie erau de regul proiectate fr funcii de recuperare a cldurii (care
pe timp de iarn ar permite aerului condiionat din interior s preînclzeasc aerul rece admis din
exterior), cauzând pierderi mari de cldur. Nefuncionarea sistemelor de ventilaie poate fi
cauza calitii proaste a aerului din încperi. Sistemele moderne de ventilaie sunt necesare
pentru a asigura calitatea aerului. Ele utilizeaz schimbtoare de cldur speciale pentru
recuperarea energiei, ceea ce permite reducerea costurilor pentru înclzire (i rcire).
6.3.3. Punctele termice moderne
În sistemele moderne de alimentare centralizat cu ET, fiecare cldire este dotat cu un
punct termic individual (PTI) automatizat cu funcii de control i reglare. Acestea reprezint
interfaa între SACET i sistemele consumatorilor, sunt elementul primar pentru ca funcionarea
SACET s fie dirijat în funcie de necesitile consumatorilor. PTI-urile moderne asigur:
O Izolarea hidraulic a sistemelor de înclzire i ventilaie ale cldirilor de circuitul
SACET utilizând schimbtoare de cldur cu plci din oel inoxidabil. Aceasta sporete
fiabilitatea i flexibilitatea atât a SACET-ului, cât i a sistemelor consumatorilor.
39 O Ajustarea automata a temperaturii agentului termic livrat în sistemele de înclzire i a
ventilaiei cldirii în funcie de temperatura exterioar i necesitile specifice ale cldirii.
Aceasta permite economisirea energiei i ofer flexibilitatea necesar – consum optim în funcie
de necesitile consumatorilor.
O Producerea apei calde menajere – apa rece este înclzit în schimbtoare de cldur
moderne cu plci de oel inoxidabil, cu utilizarea energiei termice din SACET. Temperatura
ACM este controlat automat. Pentru recircularea ACM se utilizeaz pompe. Aceste tehnologii
sporesc considerabil calitatea i disponibilitatea ACM i reduc costurile alimentrii cu ACM în
comparaie cu soluia învechit de utilizare a PTC-urilor. Odat cu eliminarea din sistem a
PTC-urilor, nu mai sunt necesare reelele externe de ACM.
O Unitatea de control a PTI-ului în mod tipic permite operatorului SACET/
administratorului cldirii s ajusteze mai muli parametri, cum ar fi curba dependenei între
temperatura exterioar i temperatura agentului termic livrat în sistemele de înclzire i
ventilaie, temperatura ACM, funcii de reducere automat a temperaturii pe timp de noapte i în
week-end, stabilirea condiiilor când funcia de înclzire este pornit/oprit în mod automat, etc.
O Flexibilitatea de a reajusta regimul de temperatur pentru cldire dup
implementarea msurilor de eficien energetic i/sau reconstrucia unor sisteme din cldire.
O Contorizarea la nivel de cldire a energiei termice totale consumate i a apei reci
utilizate pentru a produce ACM.
Pentru funcia de înclzire, PTI-urile moderne de regul conin: schimbtor(e) de cldur,
van de reglare motorizat, instalat în circuitul primar (circuitul din partea SACET) al
schimbtorului de cldur (vana de reglare ajusteaz debitul agentului termic din circuitul primar
al schimbtorului de cldur, în funcie de indicii traductorului de temperatur instalat pe
peretele exterior al cldirii i ai traductorului de temperatur instalat pe conducta tur spre
sistemele de înclzire i/sau ventilaie ale cldirii); pomp(e) de circulaie i vas de expansiune în
circuitul secundar (circuitul sistemelor de înclzire i/sau ventilaie ale cldirii); echipament
manual sau automat de umplere i presurizare a sistemelor de înclzire i ventilaie ale cldirii.
Pentru funcia de producere a ACM, PTI-urile de regul conin: schimbtor(e) de cldur,
van de reglare motorizat, instalat în circuitul primar (circuitul din partea SACET) al schimb-
torului de cldur (vana de reglare ajusteaz debitul agentului termic din circuitul primar al
schimbtorului de cldur, în funcie de indicii traductorului de temperatur instalat pe conducta
de ACM, atunci când nu este consum, vana de reglare este închis i agentul termic din SACET
nu circul prin schimbtorul de cldur), pomp de recirculare a ACM (Figura 6.4).
Figura 6.4. Schema tipic a unui punct termic individual instalat în cldire
(sursa: www.sciencedirect.com)
40 Instalarea PTI-urilor moderne în cldiri îmbuntete eficiena, calitatea i flexibilitatea
serviciilor de înclzire i alimentare cu ACM, i permite soluionarea multor probleme ale
sistemelor vechi din perioada sovietic. De exemplu, PTI-urile moderne permit funcionarea
eficient i în regim automat a înclzirii în perioada de toamn i primvar, eliminând
necesitatea ca autoritile s decid când s porneasc/opreasc serviciile de înclzire în cldiri.
6.3.4. Sisteme eficiente de înclzire, ACM i ventilaie în cldiri
Prima prioritate atunci când se modernizeaz/ reconstruiesc sistemele de alimentare
centralizat cu ET este de a instala PTI-uri moderne în cldiri.
În cazul modernizrii sistemelor de înclzire vechi monotubulare (cu o eav) sunt
necesare msuri care s asigure distribuirea uniform a cldurii, prin instalarea elementelor de
reglare (robinete de reglare / termostate la radiatoare i, în mod ideal, robinete de echilibrare la
coloane i la punctele de conectare a unor pri ale sistemelor). În sistem monotubular este
necesar instalarea conductelor de ocolire (bypass) i a robinetelor de reglare / termostatelor la
radiatoarele pentru a permite reglarea temperaturii în fiecare încpere (Figura 6.5).
În blocurile de locuine, pentru a stimula economisirea în fiecare apartament, pot fi
instalate repartitoare de costuri pe radiatoare, care msoar aproximativ cantitatea de cldur
cedat de fiecare radiator.
Figura 6.5. Instalarea conductei de ocolire i a unui termostat la radiator într-un sistem de
înclzire monotubular vertical (sursa: www.santehnicheskie-raboty-moskva.ru)
În cazul în care este necesar reconstrucia complet a sistemelor vechi de înclzire, noile
sisteme trebuie proiectate ca sisteme complet bitubulare (cu dou evi), cu termostate la radi-
atoare i robinete de echilibrare. Noile sisteme bitubulare ofer mult mai mult flexibilitate.
Sistemele de înclzire noi i reconstruite se proiecteaz pentru temperaturi de funcionare mai
joase. Acest lucru ofer un confort sporit în încperi. De asemenea, acesta rezult în temperaturi
mai mici în conducta retur din SACET, ceea ce sporete eficiena SACET i a CET-urilor.
Dac cldirea este deja dotat cu PTI modern, care asigur reglarea temperaturii,
economiile suplimentare care pot fi înregistrate în urma instalrii termostatelor la fiecare radiator
pot fi între 5% i 15%, sau chiar mai mari, întrucât temperatura în fiecare încpere poate fi
optimizat, prin setarea temperaturilor mai joase în încperile neutilizate i reducerea
consumului în urma realizrii msurilor de conservare a energiei.
Dac PTI-ul furnizeaz în general temperaturi mai ridicate decât este necesar pentru o
anumit parte a cldirii, economiile de energie obinute în urma instalrii termostatelor la ra-
diatoare în acea parte a cldirii vor fi mai mari.
În unele încperi se recomand înclzirea prin pardoseal, cu control individual al
temperaturii. În încperi mari, de exemplu, sli de festiviti, sli sportive, etc., sistemele de
înclzire cu aer (de obicei, combinate cu sistemele de ventilaie i condiionare a aerului) pot fi
utilizate pentru a înclzi mai bine astfel de încperi folosind ET din SACET.
41 6.3.5. Sistemele din cldirile rezideniale noi conectate la SACET
Cldirile rezideniale multietajate (blocurile de locuine) noi trebuie s utilizeze sisteme
eficiente i flexibile de înclzire i ACM (Figurile 6.6 i 6.7).
Figura 6.6. În interiorul unei încperi tehnice de
etaj, sunt ilustrate contoarele individuale de ET i
conductele de înclzire separate pentru fiecare
apartament, conectat la SACET (sursa: Fotografii
Encon).
Figura 6.7. În interiorul unei încperi tehnice de
etaj, sunt prezentate coloanele magistrale de ACM
i recirculare, contoarele individuale de ACM i
distribuia ACM ctre apartamente (sursa:
Fotografii Encon).
În mod tipic, sistemele trebuie s conin:
O Sisteme orizontale bitubulare în fiecare apartament, cu termostat la fiecare radiator
O Conectare individual a apartamentelor prin contoare de ET i contoare pentru ACM
pentru a determina consumul pentru facturare
O Încpere tehnic la fiecare etaj pentru instalarea coloanelor magistrale comune, a
contoarelor de apartament, a robinetelor de închidere i echilibrare, distribuia serviciilor de
înclzire, ACM i ap rece ctre fiecare apartament de la coloanele magistrale respective
O Recircularea ACM la nivelul coloanei magistrale comune
O Izolarea termic a evilor din sistemele de înclzire i ACM pentru a minimaliza
pierderile de ET
O PTI modern în subsolul cldirii, contoare comerciale pentru ET i ap rece.
Acest proiect modern ofer o flexibilitate foarte bun i permite consumatorilor s-i
ajusteze consumul i s plteasc ce consum în mod real. Facturile pentru cldur în aceste
blocuri noi sunt cu peste 40% mai mici decât cele pentru apartamentele din blocurile vechi
conectate la SACET. Cldirile noi au pereii bine izolati.
6.3.6. Modernizarea sistemelor din cldirile rezideniale existente
Soluia descris mai sus, i anume, instalarea punctelor termice i a coloanelor magistrale
de distribuie în spaiul comun, poate fi utilizat pentru modernizarea cldirilor rezideniale
existente.
Proprietarii de apartamente pot instala sisteme noi de înclzire bitubulare orizontale în
apartamentele lor, i se pot conecta la noile coloane magistrale comune, folosind contoare de ET.
Sistemul vechi vertical monotubular poate fi exploatat în paralel, pân când toate apartamentele
trec la noul sistem.
ACM poate fi distribuit prin coloanele existente în apartamente i/sau prin noi coloane
comune. Având aceast opiune, proprietarii de apartamente vor fi mai puin tentai s se
deconecteze de la sistemele centralizate (i s treac la înclzire autonom pe gaz), iar acele
apartamente care au sistem de înclzire autonom ar putea fi treptat atrase pentru a se reconecta
la noile sisteme de înclzire i ACM ale blocului.
42 6.3.7. Soluii de rcire pe baza energiei termice din SACET
O soluie tehnic este utilizarea cldurii din SACET pentru a produce agentul rece pentru
sistemele de condiionare a aerului, folosind instalaii de rcire cu absorbie. Acest lucru este mai
relevant atunci când exist cldur rezidual ieftin de la CET-uri, centrale sau instalaii de
producere a energiei din deeuri. Companiile de termoficare au nevoie s se dezvolte i s
îmbunteasc calitatea i flexibilitatea serviciilor prestate pentru a concura cu soluiile
individuale, a pstra consumatorii i a atrage noi consumatori.
Pentru ca sistemele s devin mai competitive i ca numrul de consumatori s creasc,
este necesar de a:
O Dezvolta cogenerarea, utilizarea combustibililor competitivi i a soluiilor de
producere a energiei din deeuri;
O Reconstrui reelele termice de transport i distribuie;
O Instala sau promova instalarea punctelor termice individuale moderne în cldiri;
O Promova sisteme eficiente i flexibile în cldiri.
Figura 6.8. Scheme comune pentru sisteme IVCA (sursa: www.electrical-knowhow.com).
6.4. ALTERNATIVE LA ALIMENTAREA CENTRALIZAT CU ENERGIE
TERMIC
6.4.1. Sistemele de înclzire i rcire pe baz de aer
Sistemele de înclzire pe baz de aer sunt rar utilizate în cldirile municipale. Sistemul de
distribuie central pe baz de aer utilizeaz conductele pentru a transporta aerul de la sursa de
înclzire/ rcire spre spaiul condiionat. În mod tipic, pentru alimentarea cu aer i returnarea
aerului este nevoie de un sistem cu dou conducte. Circuitele de distribuie ale aerului de regul
recircul aerul interior cât de mult posibil, întrucât este mult mai economic s fie înclzit sau
rcit aerul recirculat decât aerul provenit din exterior. În acelai timp, pentru a asigura calitatea
corespunztoare a aerului din interior, este necesar introducerea aerului exterior în circuitul de
aer. Unitile de tratare a aerului reprezint ansambluri de utilaje, de obicei pre-asamblate, uneori
construite pe loc, care conin mai multe componente importante, necesare pentru funcionarea
sistemelor centrale de IVCA pe baz de aer. Instalaia de tratare a aerului const dintr-o incint
din tabl de metal, un ventilator, o baterie de înclzire (radiator) sau o surs de înclzire a aerului
i/sau o baterie de rcire a aerului (dac este necesar), un filtru de aer, eventual un umidificator,
i dispozitivele de control necesare.
43 Ventilatorul asigur energia motrice pentru circularea aerului. Bateriile de înclzire sau
rcire a aerului reprezint surse secundare, primind agentul de înclzire sau rcire de la o central
termic/ SACET sau de la instalaia de rcire, i transferând efectul de condiionare ctre fluxul
de aer.
6.4.2.Componentele de livrare
Efectul de înclzire sau rcire trebuie s fie similar în fiecare încpere condiionat pentru
a asigura condiiile necesare de confort. Dispozitivele utilizate pentru a asigura interfaa dintre
încperile cldirii i componentele sistemului de distribuie se numesc dispozitive de livrare. O
scurt descriere a unor dispozitive de livrare rspândite este prezentat mai jos.
Difuzor: Difuzorul este utilizat pentru a introduce aerul livrat într-o încpere, pentru a
asigura o bun mixare dintre aerul livrat i aerul din încpere, pentru a minimaliza curenii care
ar produce disconfort persoanelor aflate în încpere, i pentru a se integra în construcia
plafonului încperii.
Registru: Registrele sunt similare cu difuzoarele, cu excepia c acestea sunt destinate
pentru aplicaii de alimentare cu aer instalate în pardoseal sau pe perei, sau în calitate de
elemente de preluare a aerului returnat.
Unitate de înclzire: O unitate de înclzire a aerului este un dispozitiv de livrare a
cldurii de tip industrial, care const din ventilator i baterie de înclzire/rcire a aerului, incluse
într-o carcas. Este utilizat în sistemele de înclzire central cu ap sau abur. Ventilatorul sufl
aerul prin baterie, acesta este înclzit s au rcit, dup care ajunge în încpere.
Dispozitiv de recuperare a cldurii:
De regul, dispozitivele de recuperare a cldurii includ ventilatoarele de recuperare a
cldurii, ventilatoarele de recuperare a energiei, precum i schimbtoare de cldur rotative,
cupluri de baterii pentru preluarea/cedarea cldurii i conducte de cldur. Rolul dispozitivelor
de recuperare a cldurii este de a captura o parte din energia pe care o conine aerul care urmeaz
a fi evacuat din cldire, astfel încât cldura s poat fi utilizat pentru a preînclzi aerul proaspt
admis în cldire. O abordare similar poate fi folosit în condiii de vreme cald pentru a pre-rci
aerul folosit pentru ventilare. Unele tipuri de echipamente de recuperare a cldurii pot transfera
atât energia sensibil cât i cea latent.
6.4.3. Alternative la alimentarea centralizat cu energie termic
Exist diferite surse descentralizate pentru înclzire i producere a ACM:
O Centrale termice pentru una sau mai multe cldiri. Drept combustibil se folosete gaz
natural, biomas, unele produse petroliere sau crbune. În RM cel mai rspândit combustibil
pentru centralele termice este gazul natural, iar în ultimii ani numrul centralelor termice care
folosesc biomasa a început s creasc.
O Centrale termice de perete, de dimensiuni mici, pe gaz natural – pentru apartamente i
cldiri nu prea mari. O eficien mai mare o asigur cazanele în condensare, care permit
recuperarea unei pri suplimentare a cldurii gazelor de ardere.
O Pompe termice, folosite atât pentru înclzire, cât i pentru rcire.
O Colectoare solare, ET fiind folosit preponderent pentru producerea ACM.
O Echipament de înclzire cu rezisten electric.
O Cldura de la procesele tehnologice/industriale utilizat local.
6.4.4. Msuri de conservare a energiei
Indiferent de tipul sistemului de înclzire utilizat, exist msuri care pot fi avute în vedere
pentru a reduce consumul de energie. Aceste metode includ reducerea infiltrrii nedorite, mrirea
la maxim a izolrii termice, instalarea ferestrelor i uilor de calitate, toate împreun contribuind
la îmbuntirea confortului i eficienei locuinelor i locurilor de munc, reducând totodat
facturile la energie.
44 6.5. MODALITI DE CRETERE A EFICIENEI ENERGETICE A
ANVELOPEI CLDIRILOR
Anvelopa (înveliul) cldirii separ interiorul acesteia de exteriorul ei. Anvelopa
cldirii are patru funcii principale:
Asigur structura mecanic a cldirii, asigur i contribuie la durabilitatea acesteia
Menine mediul controlat din interiorul cldirii, prin protejarea cldirii împotriva
vântului, ploii, temperaturilor ridicate sau sczute, radiaiei solare in exces, prafului,
zgomotului din strad i separ cldirea de alte cldiri anexate
Permite accesul luminii naturale, ventilaia natural i accesul persoanelor
Asigur aspectul dorit al cldirii.
Anvelopa cldirii controleaz fluxurile de cldur, aer i umiditate dintre interiorul i
exteriorul acesteia.
Împreun cu sistemele de înclzire, ventilaie i condiionare a aerului, asigur un mediu
controlat în interiorul cldirii. Principalele elemente ale anvelopei cldirii sunt: fundaia, pereii
exteriori, acoperiul, ferestrele i uile.
Construcia i starea elementelor anvelopei cldirii determin calitatea condiiilor din in-
terior, consumul de energie necesar pentru meninerea acelor condiii, durabilitatea i rezistena
cldirii fa de condiiile meteo.
Cldirile pierd cldur în perioada rece i primesc cldur în exces în timpul verii prin
intermediul anvelopei cldirii, din cauza urmtoarelor fenomene generale:
Transferul de cldur prin conductivitatea termic
Transferul de cldur prin radiaia termic
Schimbul necontrolat de aer (adic, infiltrarea i exfiltrarea)
Cu cât mai mari sunt pierderile termice, cu atât mai mult energie este necesar pentru a
asigura condiiile de confort în interior.
Un alt aspect relevant pentru cldiri este convecia termic, adic transferul cldurii dintr-
un loc în altul prin micarea aerului (Figura 6.9). Pe msur ce aerul se înclzete, acesta se
dilat i se ridic în sus, iar aerul care se rcete devine mai dens i coboar, acest fenomen
formând cureni de convecie.
Figura 6.9 Pierderile de cldur prin schimbul de aer i umiditate. Infiltrare, exfiltrare,
convecie termic (sursa: www. guardianexts.com)
45 Pentru a identifica msurile de cretere a eficienei anvelopei cldirii, în mod normal, mai
întâi se efectueaz un audit energetic. Auditul energetic examineaz cldirea existent i starea
acesteia i propune msurile optime de eficien energetic. Un instrument important pentru
analiza pierderilor de cldur prin anvelopa cldirii este camera de termoviziune. Imaginile
termice (Figura 6.10) ajut la identificarea elementelor i locurilor problematice ale cldirii.
Figura 6.10 Imaginea termic a unei cldiri cu pierderi mari de cldur în fundal i a unei
cldiri cu pierderi mici de cldur în prim plan (sursa imaginii: Passivhaus Institut, Germania)
Multe cldiri au un potenial considerabil de reducere a consumului de energie prin
implementarea msurilor de eficien energetic.
Acest lucru se datoreaz mai multor factori generali:
Multe cldiri construite în perioada anilor 50-70 au fost proiectate pe baza unor
cerine mici privind performana termic, eficiena energetic a cldirii, care la vremea aceea se
explicau prin costul redus al resurselor energetice la momentul construirii lor
În multe cazuri – întreinerea proast a cldirii din cauza lipsei resurselor financiare
din ultimele dou decenii, a dus la o degradare serioas a cldirilor
În general, din cauza resurselor financiare insuficiente, sistemele energetice ale
cldirilor nu au fost exploatate adecvat, ceea ce a condus la temperaturi reduse în interior,
calitatea proast a aerului i umiditate ridicat ca urmare a neutilizrii sistemelor de ventilaie, etc.
Reducerea infiltrrii
Controlul fluxurilor de aer care intr i ies din cldiri este important pentru a asigura
calitatea bun a aerului din interior, pentru a controla nivel umiditii i evita condensarea,
pentru gestionarea utilizrii energiei pentru înclzire i rcire i pentru asigurarea confortului
celor care se afl în cldire.
În cazul infiltrrii necontrolate, aerul este schimbat prin anvelopa cldirii – prin crp-
turile/spaiile în jurul ferestrelor i uilor, precum i prin fisurile din anvelopa cldirii. Pe de alt
parte, sistemele de ventilare controlate (care pot, de asemenea, asigura înclzirea/rcirea aerului)
ventileaz cldirea conform condiiilor normale de proiect pe parcursul întregului an. Aerul trece
prin anvelopa cldirii prin deschizturi în condiiile de diferen a presiunii.
Diferena de presiune este cauzat de urmtoarele condiii (Figura 6.11):
Efectul vântului. Vântul care sufl spre cldire determin o presiune mai mare în
partea spre care sufl i o presiune mai mic în partea opus a cldirii
46 Efectul de stratificare termic. Aerul înclzit se mic spre prile superioare ale
cldirii, determinând o presiune mai mare i iese prin deschizturi – prin exfiltrare; presiunea
mai joas din partea inferioar a cldirii duce la infiltrarea aerului de afar prin deschizturi
Presiunea joas în interior. Presiunea din interior este redus în timpul funcionrii
ventilatoarelor de evacuare a aerului, arztoarelor, prin couri de fum i canale verticale de
ventilaie, astfel aerul este aspirat prin deschizturile din înveliul cldirii.
Figura 6.11. Fluxurile de aer prin anvelopa cldirii
Exist dou aspecte importante pentru gestionarea aerului din interior:
Aerul din cldire trebuie înlocuit pentru a-i asigura calitatea corespunztoare, pentru
controlul umiditii, i asigurarea condiiilor conform cerinelor sanitare
Aerul (i vaporii de ap din aerul cald) care iese din cldire poart energie. Pentru
meninerea temperaturii necesare în încpere, aerul proaspt care intr în cldire din afar
trebuie înclzit sau rcit.
Cldirile pot dispune de sisteme de ventilaie mecanic (forat) pentru admisie i
evacuare sau de ventilaie natural.
Cldirile moderne sunt proiectate i construite cu înveliul exterior ermetic, cu infiltrare
necontrolat redus, dar cu schimbarea aerului într-un mod controlat cu utilizarea sistemelor de
ventilaie. Sistemele moderne mecanice de ventilaie, eficiente din punct de vedere energetic,
recupereaz o parte a energiei termice din aerul evacuat i o transfer aerului proaspt admis,
utilizând uniti de recuperare a cldurii sau energiei, economisind astfel energia.
În cldirile proiectate cu ventilaie natural i în cldirile unde sistemele de ventilaie
mecanic nu sunt funcionale, infiltrarea este necesar pentru asigurarea schimbului de aer.
Trebuie fcut diferena între infiltrarea controlat, necesar pentru efectuarea schimbului de aer
(realizat, de exemplu, prin deschiderea controlat a ferestrelor) i fenomenul rspândit de
infiltrare necontrolat i excesiv, care duce la un consum majorat de energie i la reducerea
confortului. În cldirile în care ventilaia natural este utilizat în acest mod, recuperarea cldurii
nu se realizeaz. Pentru a îmbunti performana energetic a cldirii i calitatea aerului, trebuie
instalate sisteme de ventilaie mecanic cu recuperarea energiei.
Astfel, pentru a îmbunti eficiena energetic a cldirii, trebuie minimalizat infiltrarea
necontrolat. Acest lucru poate fi realizat prin:
Etanarea fisurilor i a gurilor din anvelopa cldirii (fisurile din perei,
deschizturile neetanate dintre elementele pereilor, fisurile din jurul ferestrelor i uilor, etc.).
Înlocuirea sticlei sparte sau a celei cu crpturi de la ferestre.
47 Asigurarea etaneitii suficiente a uilor i ferestrelor când acestea sunt închise.
Dotarea ferestrelor i a altor elemente de ventilare cu mecanisme care permit
înlocuirea controlat a aerului atunci când este necesar.
Dotarea uilor cu mecanisme automate de închidere.
Dotarea cldirii cu intrri prevzute cu ui care s previn accesul direct al aerului
exterior în cldire (ui consecutive, care se deschid pe rând, ui rotative).
Dotarea cldirilor cu sisteme de ventilaie cu recuperarea cldurii sau energiei.
Îmbuntirea rezistenei termice a cldirilor
Perei, planee/tavane
Cldirile pierd energia prin (Figura 6.12):
Pereii exteriori
Tavan i acoperi
Pereii i planeele care separ zonele înclzite/ rcite de zonele neînclzite/nercite
(de exemplu, subsoluri, etajele tehnice superioare, mansarde/ poduri, garaje anexate)
Punile termice (locurile unde materialele cu conductivitate sczut / materialele de
izolare sunt penetrate de elemente cu conductivitate ridicat)
Figura 6.12. O estimare a pierderilor de cldur dintr-o cldire slab izolat. Valorile vor varia
în funcie de numrul de etaje, suprafaa pereilor exteriori, etc.
(sursa imaginii: www.lowenergyhouse.com)
Pierderile de energie se produc în primul rând prin conductivitatea termic a materialelor
cldirii (de exemplu, crmid, piatr de calcar, beton, panouri de beton prefabricate, etc.).
Conductivitatea termic este proprietatea specific a materialelor de a conduce cldura
(, msurat în W/moC). Aceasta depinde de caracteristicile fizice ale materialului, cum ar fi
densitatea.
48 Transferul de cldur prin materialele cu conductivitate termic mare este mai intens
decât prin materialele cu o conductivitate termic mic. Fluxul de cldur este orientat dinspre
partea cald înspre cea rece.
Performana termic a elementelor cldirii este determinat de rezistena termic a
elementelor respective, R (msurat in m²°C/W), care depinde de conductivitatea termic a
materialelor din care este fcut elementul respectiv al cldirii i grosimea straturilor de materiale.
O rezisten termic mai mare asigur o performan mai bun.
Inversul rezistenei termice (R) a unui element al cldirii este coeficientul de transfer
termic (U), msurat în W/m²°C (U=1/R).
Performana ferestrelor este de regul msurat prin valoarea U. Cu cât valoarea U este
mai mic , cu atât fereastra este mai bun.
Performana termic a pereilor, planeelor, uilor, ferestrelor este determinat de valorile
R sau U.
Tabelul 6.2 prezint grosimea teoretic a unui perete pentru diferite materiale, care ar
asigura aceeai rezisten termic, de circa 3 m²°C/W, în acest exemplu.
Tabelul 6.2. Exemple de conductivitate termic a unor materiale de construcie. Consultai
caracteristicile produselor respective sau standardele de conductivitate termic pentru a determina
valoarea real R (sau U) în fiecare caz concret.
Materialul de construcie Conductivitatea termic a
materialului, llll [W/m°°°°C] Grosimea aproximativ
pentru R = 3 m²°C/W, m
Beton armat 1,7 5,1
Cheramzit -beton (unele tipuri folosite pe
larg în trecut, de exemplu, în form de
panouri prefabricate) 0,7 – 0,8
2,1 – 2,4
Piatr de calcar 0,5 – 0,8 1,5 – 2,4
Crmid 0,5 – 0,75 1,5 – 2,25
Beton înspumat (unele tipuri) 0,3 0,9
Polistiren expandat 0,037 – 0,04 0,12
Vat mineral 0,04 0,12
Pereii i planeele sunt de obicei din mai multe straturi de materiale cu grosimi i con-
ductiviti termice diferite. Rezistena termic a peretelui este suma rezistenelor termice ale
straturilor din care este format. Din tabel se vede bine c un strat relativ subire de material
termoizolant, cum ar fi polistirenul expandat sau vata mineral, poate compensa o grosime
considerabil de materiale tradiionale de construcie, care ar fi necesare pentru a realiza aceeai
rezisten termic.
De exemplu, un strat de 12 cm de polistiren expandat sau vat mineral ofer o rezisten
termic de circa 3 m²·°C/W. Folosind doar materiale tradiionale de construcie (piatr de calcar,
crmid, sau panouri din cheramzit – beton), aceeai valoare de rezisten termic poate fi atins
având un perete cu grosimea de 1,5 – 2,5 m (în funcie de material).
Eficiena energetic a pereilor poate fi îmbuntit considerabil prin adugarea
izolaiei termice, sporind astfel rezistena termic total. Atunci când se efectueaz modernizarea
unei cldiri existente, construite în perioada sovietic, izolaia termic se aplic în mod normal
pe suprafaa exterioar a pereilor.
Aceasta este cea mai bun soluie pentru a preveni condensarea în structura interioar în
timpul perioadei rece a anului. Cu izolaia termic aplicat pe suprafaa exterioar, pereii din
beton sau crmid au o temperatur mai mare i asigur o anumit inerie în timpul fluctuaiilor
temperaturii exterioare, îmbuntind astfel confortul. De asemenea, se îmbuntete rezistena
structural a cldirii, deoarece se înregistreaz mai puine tensiuni provocate de fluctuaiile de
temperatur.
49 De regul, izolarea pereilor exteriori se realizeaz folosind panouri de polistiren
expandat sau vat mineral, care se fixeaz pe pereii existeni. Izolaia termic este apoi tencuit
din exterior sau protejat în alt mod cu materiale de finisare exterioar. Se va acorda atenie
asigurrii barierelor de umezeal din partea rece a noii izolaii, pentru a preveni penetrarea
umezelii în izolaie i în perete. Umiditatea care ptrunde în perei poate duce la dezvoltarea
mucegaiului i la degradarea peretelui.
Izolarea poate fi aplicat pe perei i din interior. În cazul acestei soluii exist îns
dezavantaje; pereii exteriori rmân reci iarna i crete riscul de condensare în perete, iar spaiul
interior al încperii se reduce.
De asemenea, cerinele sanitare i de siguran anti-incendiu mai stricte limiteaz gama
materialelor de izolare care pot fi utilizate în interiorul cldirilor (de exemplu, folosirea vatei
minerale speciale, neinflamabile).
Aplicarea materialelor termoizolante la planeele i pereii care separ spaiile înclzite
de cele neînclzite (subsoluri, etajele tehnice superioare, mansarde/poduri, garajele anexate,
etc.), sporete confortul termic i reduce consumul de energie. Materialele de izolare i aplicarea
acestora trebuie s fie în conformitate cu cerinele sanitare i de securitate anti-incendiu în
vigoare.
Datorit conveciei termice, în timpul sezonului rece, cldura este transportat în sus, spre
tavan/acoperi. În timpul verii, radiaia solar înclzete suprafaa acoperiului, iar cldura este
transferat în cldire, reducând astfel confortul persoanelor aflate în cldire, i majorând efortul
de condiionare a aerului. Astfel, asigurarea izolrii termice i hidroizolrii corespunztoare a
acoperiului reduce considerabil costurile cu energia i previne ptrunderea umezelii în interior
i deteriorarea elementelor cldirii. O msur comun este izolarea (de exemplu, cu vat
mineral) a planeului mansardei neînclzite (podului) sau a etajului tehnic superior. Rezistena
termic a acoperiurilor plate ale cldirilor din perioada sovietic este de circa 0,9-1 m²·°C/W i
poate fi majorat considerabil. Construcia unui acoperi nou izolat cu arpant / tip mansard
deasupra acoperiului plat de asemenea poate îmbunti performana energetic i
impermeabilitatea cldirii.
Analiza situaiei existente i a performanei termice a elementelor înveliului cldirii,
performana int, tipul i grosimea izolaiei termice care urmeaz s fie aplicat, metoda de
instalare a acesteia, tipurile i detaliile tehnice ale lucrrilor, etc. trebuie identificate în timpul
auditului energetic i în cadrul lucrrilor de proiectare pentru realizarea lucrrilor.
Ferestre i ui
Ferestrele i uile sunt elemente ale cldirii, necesare pentru accesul luminii naturale,
schimbul de aer pentru ventilare i accesul oamenilor.
Lumina natural este necesar pentru a asigura condiii interioare normale pentru oameni
i a reduce totodat consumul de energie electric pentru iluminat.
Pierderile de energie prin ferestre i ui sunt cauzate de conductivitatea termic, radiaia
termic i infiltrare.
Pierderile importante pot fi cauzate de:
Spaiile neetanate dintre rama ferestrei/uii i perete
Etaneitatea insuficient a uilor/ferestrelor în poziie închis
Sticla crpat sau spart la ferestre sau ui
Foile de sticl fixate prost în cercevele
Rame/cercevele deteriorate la ferestre/ui
Transfer de cldur ridicat prin ramele i cercevelele din aluminiu
Ui, ferestre lsate deschise iarna/vara.
50 O soluie este renovarea ferestrelor i uilor vechi, prin reducerea sau eliminarea unora
din deficienele menionate mai sus. O soluie mai bun pentru creterea eficienei energetice a
cldirii este instalarea ferestrelor i uilor moderne, eficiente energetic.
Rezistena termic medie a ferestrelor:
Ferestre standard cu vitraj dublu, R circa 0,34-0,38 m²·°C/W;
Ferestre cu vitraj dublu cu înveliuri avansate, R circa 0,45-0,55 m²·°C/W;
Ferestre cu vitraj triplu, R circa 0,5-0,7 m²·°C/W, în funcie de înveliuri, distana între
foile de sticl i umplerea cu gaz inert.
Rezistena termic depinde de materialul i calitatea ramei/cercevelelor, înveliurile
aplicate pe foile de sticl, numrul de foi de sticl în unitile de vitraj izolate, distana dintre
foile de sticl, i umplerea cu gaz inert. În plus, pierderi considerabile se pot produce prin
infiltrarea nedorit, care este o problem în special la ferestrele convenionale vechi.
Caracteristicile ferestrelor moderne, eficiente energetic:
Unitile de vitraj izolate constau din dou sau mai multe foi de sticl, care reduc
transferul cldurii. Spaiul intern dintre geamuri este etan i poate fi umplut cu gaze inerte, cum
ar fi argonul sau kriptonul, care la rândul lor reduc transferul cldurii datorit conductivitii
termice reduse
Înveliurile Low-E sunt aplicate pe foile de sticl pentru a reduce pierderile prin
radiaie termic din interiorul cldirii pe timp de iarn. De asemenea sunt disponibile înveliuri
care pot reduce penetrarea radiaiei infraroii în timpul verii, reducând astfel temperatura din
interior i sarcinile necesare pentru rcire pe timp de var.
Rame i cercevele cu o bun rezisten termic. În prezent, cele mai rspândite
materiale sunt profilurile din plastic cu mai multe camere (Figura 6.13). Astfel de ferestre au o
performan bun din punct de vedere al costurilor/ durabilitii/ eficienei termice. Ferestrele
cu ram i cercevele din lemn, care de asemenea au o performan termic bun, sunt mai
scumpe i necesit mai multe activiti de întreinere.
Garniturile de etanare, care permit închiderea etan a ferestrelor
Mecanismele care permit diferite posibiliti de deschidere, cu diferite niveluri/ poziii
de deschidere. Ferestrele moderne tipice au, pe lâng poziia închis, poziia de deschidere
orizontal complet, poziia de deschidere vertical redus pentru ventilare, i deseori mai au o
poziie pentru micro-ventilare, care permite infiltrarea unei cantiti mici de aer.
Pentru a controla penetrarea radiaiei solare în încpere, i pentru a reducere costurile de
condiionare a aerului, în interior pot fi utilizate jaluzele sau draperii, sau elemente exterioare de
protejare contra soarelui. Instalarea ferestrelor moderne eficiente energetic în locul celor vechi,
convenionale, poate reduce pierderile prin ferestre la jumtate.
Figura 6.13. Profil pentru ferestre din plastic cu cinci camere (sursa: windows-partner.pl).
51 6.6. EFICIENTIZAREA CONSUMULUI DE AP ÎN CLDIRI
Eficientizarea consumului de ap are ca efect reducerea necesarului de ap i totodat
micoreaz cheltuielile pentru energie legate de furnizarea apei (de ex., pomparea, tratarea,
înclzirea i tratarea apei reziduale). Sensibilizarea publicului este cel mai important aspect
pentru promovarea eficienei consumului de ap.
În continuare, sunt prezentate unele practici normale de eficientizare a consumului de ap
care ar putea fi aplicate:
Identificarea i reducerea consumului de ap nejustificat prin efectuarea auditurilor i
introducerea de programe de control a scurgerilor
Solicitarea contorizrii tuturor construciilor noi i introducerea treptat a
contorizrii tuturor consumatorilor
Iniierea programelor de educare i informare a publicului, a grupurilor interesate i
în coli pentru a sprijini eforturile de promovare a unui consum eficient de ap
Realizarea auditurilor i a programelor de reconstrucie pentru cldirile comerciale,
industriale, publice i rezideniale
Implementarea unor tarife care s acopere toate costurile
Facturarea consumatorilor pentru apa consumat efectiv
Îmbuntirea gestionrii sistemelor de aprovizionare cu ap i canalizare cu scopul
eficientizrii procesului de furnizare i tratare a apei
Utilizarea facturilor pentru a arta consumatorilor care sunt costurile reale pentru
diferite componente ale sistemului lor de aprovizionare cu ap, cum sunt calculate costurile i
care ar putea fi economiile realizate cu dispozitive pentru eficientizarea consumului de ap.
Apa cald i rece menajer
Apa cald menajer (ACM) este apa cald utilizat într-o gospodrie la baie, buctrie,
pentru splat, etc. Volumul de ap cald menajer consumat depinde de numrul de locatari,
componena familiei, dispozitivele instalate i clim. Modul în care se consum apa cald în
gospodrie variaz în funcie de câiva factori, cum ar fi clima i anotimpul. Apa rece menajer
este utilizat pentru curenie, gtit, etc. Aceast ap provine de obicei de la un sistem de
aprovizionare cu ap care livreaz apa ctre mai multe gospodrii.
Figura 6.14. Sistemul de circulaie a apei calde i reci menajere în cas
(sursa: http://www.practicaldiy.com/plumbing/water-supply/indirect-water-supply.php).
52 Mai jos sunt prezentate exemple de msuri de consum eficient al apei i de eficien
energetic aplicabile în cazul sistemelor de ACM i a apei reci menajere:
Reducerea volumului de ap folosit
Eliminarea pierderilor din reelele de distribuie i robinete
Utilizarea robinetelor cu debit redus de ap
Utilizarea mainilor eficiente de splat haine i vesel
Schimbarea comportamentului (de ex., duul trebuie s dureze mai puin)
În loc de ap fierbinte, pentru splatul hainelor sau veselei vom folosi ap cald sau rece
Sporirea eficienei sistemului de înclzire a apei
Îmbuntirea eficienei fiecrei componente
Izolarea conductelor de ap cald
Exploatarea sistemului la nivel optim.
Sistemele de ACM sunt, de obicei, formate dintr-un rezervor de stocare a apei calde, o
surs de combustibil pentru înclzirea apei, conducte de ap cald ctre punctele de livrare i ap
rece care revine în rezervorul de stocare.
Eficiena întregului sistem include toate pierderile legate de înclzirea apei rece de la
intrare la temperatura dorit a apei la ieire, inclusiv pierderile din rezervorul de stocare i
pierderile din reeaua de conducte prin care este transportat apa cald spre punctele de ieire.
Eficiena sistemului poate fi de la mai puin de 50% pân la circa 85%.
Producerea descentralizat de ACM
În cazul producerii descentralizate, ACM este produs individual în fiecare apartament
sau cas (Figura 6.15). Deseori, în cazul producerii descentralizate, nu din considerentul distanei
mici dintre surs i consum de ACM, nu exist recircularea apei.
A. Schimbtor de cldur; B. Rezervor de ap cald;
1. Fluxul de energie termic;
2. Apa cald;
3. Returul energiei termice;
4. Circularea apei calde;
5. Apa rece
Figura 6.15. Producerea apei calde menajere (sursa: Grundfos)
53 6.7. ILUMINATUL EFICIENT ENERGETIC ÎN CLDIRI
Tehnologia pentru iluminat s-a schimbat dramatic în ultimii ani, ceea ce este evident
judecând dup varietatea de produse pentru iluminat care sunt disponibile. Datorit acestui fapt,
gospodriile îi pot controla mai bine cantitatea de energie consumat pentru iluminat.
Lmpile incandescente
De-a lungul istoriei, lmpile incandescente au reprezentat cel mai utilizat tip de lmpi.
Dei preul iniial de achiziionare este mic, durata lor de funcionare este de numai 1.000 ore,
cea mai scurt prin comparaie cu toate celelalte lmpi disponibile.
De asemenea, lmpile incandescente sunt cele mai ineficiente, doar 5% din energia
electric este transformat în lumin, iar restul de 95% se pierde sub form de cldur. Prin
urmare, se pare c lmpile incandescente sunt mai degrab înclzitoare cu rezisten electric
decât becuri. Treptat, locul lmpilor incandescente este luat de ctre tot mai multe tipuri noi de
produse pentru iluminat.
Un exemplu sunt lmpile cu halogen, care se aseamn foarte mult cu cele incandescente
i pot fi instalate în aceleai mod. Cu toate c sunt cu mult mai eficiente decât lmpile incandes-
cente, ele sunt inferioare din punct de vedere al eficienei altor tipuri de iluminare cum ar fi
lmpile fluorescente compacte (LFC) sau diode iluminiscente (LED). Din acest considerent,
lmpile cu halogen nu sunt recomandate a fi folosite în cazul în care eficiena consumului de
energie este o prioritate.
Lmpi Fluorescente Compacte (LFC)
LFC (Figura 6.16) dispun de un avantaj evident în comparaie cu lmpile incandescente.
Ele au o durat de exploatare mult mai mare, de pân la 15.000 ore (de 5-15 ori mai mult fa de
cele incandescente) i un consum de energie cu mult mai mic (cu pân la 80%).
Figura 6.16. Lmpi Fluorescente Compacte (LFC) (sursa: ESMAP)
Raportul de transformare i comparare a lmpilor incandescente cu cele LFC este de 5:1,
adic pentru a înlocui o lamp incandescent de 100W este suficient un LFC de 20W. Doar prin
înlocuirea lmpilor incandescente cu LFC, vei obine o reducere a consumului de energie cu
între 50% i 80%, ceea ce constituie o reducere substanial a facturii pentru energie electric.
LFC-urile sunt mai scumpe, timpul pân atingerea luminozitii normale este mai mare, iar
reglarea intensitii este dificil.
LFC-urile dispun de urmtoarele culori de temperatur (în Kelvin (K)):
alb cald (2.700 K)
alb rece (4.000 K)
lumin de zi (6.000 K)
54 Majoritatea oamenilor prefer “albul cald”, care se aseamn cu clasica lamp
incandescent. LFC-urile devin tot mai populare i accesibile i de asemenea sunt disponibile în
diferite forme i mrimi.
Prin folosirea LFC-urilor consumul de energie este redus cu 65% – 80% fa de lmpile
incandescente i cele cu halogen, i în acelai timp acestea sunt de 3-4 ori mai eficiente (mai
multi lumen/watt). În rile occidentale, acestea reprezint o parte important din economiile de
energie realizate prin intermediul programelor de eficien energetic i cea mai eficient metoda
din punct de vedere al costurilor privind reducerea consumului de energie în cldirile comerciale
i de locuine. Prin înlocuirea unei singuri lmpi incandescente cu una LFC, pe durata exploatrii
becului va fi redus o jumtate de ton de CO2.
Tuburile fluorescente
Tuburile fluorescente continu sa fie una din cele mai eficiente soluii pentru iluminat
disponibile. Deseori, tuburile fluorescente sunt utilizate în cldirile de birouri, pentru a asigura
iluminatul interior. Tuburile de tip mai vechi T12 cu un diametru de 1½” (un inch jumtate) pot
fi uneori întâlnite în special în fitinguri vechi.
Tradiionalul tub T8, al carui diametru este de 8/8” (1 inch) se utilizeaz mult în prezent.
Tuburile mai noi, T5, care sunt mai eficiente energetic decât tuburile T8, sunt de asemenea
disponibile i au un diametru de 5/8” (cinci optimi de inch), dei sunt în general mai scurte decât
T8. Tuburile T5 sunt cu circa 20- 30% mai eficiente decât tuburile T8. Exist sisteme de
adaptare care permit înlocuirea lmpilor T8 cu lmpi T5 fr necesitatea de a înlocui garniturile
vechi.
Figura 6.17. Lmpile cu tub fluorescent T8 (sursa: General Electric – GE)
Pentru realizarea unei economii mai mari de energie, trebuie schimbat corpul vechi (care
de obicei dispune de un balast magnetic) cu un corp cu balast electronic, folosind tuburile T5.
Dei nu au o reputaie prea bun pentru c adesea pâlpâie i produc un bâzâit specific,
calitatea luminii date de lmpile fluorescente s-a îmbuntit foarte mult, i acum acestea sunt
disponibile pe pia într-o gam larg de culori i la preuri acceptabile.
Când folosesc balast electronic, lmpile fluorescente nu pâlpâie si nu produc zgomot.
Balastul electronic cu funcie de “pornire cald” sunt recomandate pentru prelungirea duratei de
funcionare a lmpii (vizual, lmpile pornesc cu o întârziere de circa 1 secund, necesar pentru
înclzirea electrozilor).
Un criteriu important pentru lmpi este indexul de redare a culorii, Ra. Tuburile
fluorescente cu index relativ sczut (Ra 70 si chiar 60) au fost folosite. Lmpile cu Ra >80 sunt
recomandate pentru redarea mai bun a culorii si o eficient mai ridicat. Tuburile fluorescente
cu Ra >90 sunt de asemenea disponibile, dar sunt mai scumpe, iar eficienta este mai mic.
De obicei, lmpile sunt marcate cu coduri din trei cifre, prima referindu-se la Ra, a doua
i a treia – la culoarea temperaturii. De exemplu, tuburile marcate cu 840 presupun c au un
Ra>80 i 4.000 K (alb rece). Deseori, iluminatul zonelor întunecoase ale cldirii poate fi
îmbuntit prin dispunerea de reflectoare în spatele lmpilor fluorescente. Uneori, un corp
pentru dou tuburi care este prevzut cu reflectoare poate înlocui un corp cu 4 tuburi fr
reflectoare i furnizeaz aceeai cantitate de lumin.
55 Lmpi cu Diode Emitoare de Lumin (LED)
Diodele emitoare de lumin sau LED-urile sunt dispozitive semiconductoare care trans-
form electricitatea în lumin. Acestea reprezint cele mai recente descoperiri în iluminatul
modern i în general sunt considerate viitorul iluminatului (Figura 6.18).
Preul lmpilor LED este în general mai mare decât preul lmpilor CFL, cu halogen sau
incandescente, îns LED-urile utilizeaz cu mult mai puin energie. Puterea lmpilor LED vari-
az, de obicei, între 2 i 20 watt, i au o durat de exploatare mai mare (pân la 45 mii ore).
Acestea pot funciona cu unele întreruptoare cu rezisten reglabil i produc puin cldur
comparativ cu lmpile standard.
Figura 6.18. Lamp LED, considerat de ctre Departamentul SUA pentru Energie ca fiind
lampa cea mai eficient i care furnizeaz lumin de cea mai înalt calitate. Aceasta este o lamp de 10
watt care asigur o cantitate de lumin similar cu lampa incandescent de 60 watt. (sursa: Phillips)
Spectrul de utilizare al LED-urilor este în continu cretere. Un mod de utilizare se refer
la înlocuirea, în cazul în care acestea deja exist, a corpurilor de iluminat orientate în jos, sau
folosirea lor la instalarea noilor sisteme de iluminat. În general, dac o lamp cu halogen care
lumineaz în jos este înlocuit cu LED-uri, acestea din urm nu vor produce aceeai cantitate de
lumin. Totui, trebuie menionat c LED-urile deseori produc o lumin mai mtsoas, mai
‘dispersat’, astfel încât realizarea randamentului de iluminat poate s nu fie atât de important.
Pe msur ce producia crete, preurile pentru LED-uri se reduc semnificativ. LED-urile
sunt disponibile într-o varietate crescând de forme, dimensiuni i garnituri i sunt utilizate în tot
mai multe cazuri.
Halogen
Lmpile cu halogen, în particular cele utilizate pentru corpurile de iluminat orientate în
jos, au devenit tot mai populare (Figura 6.19). Dei sunt disponibile pentru tensiune de 220-
240V, cel mai rspândit tip de lmpi cu halogen în gospodriile individuale sunt cele cu tensiune
joas; totui, trebuie s reinem c tensiunea joas nu presupune i consum redus de energie.
Transformatorul folosit pentru transformarea tensiunii înalte (220-240V) în tensiune joas (12V),
consum de asemenea energie. Astfel, o lamp cu halogen de o putere de 50W poate consuma
pân la 60W daca calculm i consumul transformatorului. Comparai cu lmpile CFL orientate
în jos care consum aproximativ 18W i ofer aproximativ aceeai cantitate de lumin. Rezult
c ar fi indicat s se evite utilizarea acestei opiuni de iluminat.
Figura 6.19. Lmpi cu halogen (sursa: Electrical Design).
56 Dei sunt cu puin mai eficiente decât lmpile incandescente i au o durat de exploatare
mai lung (în general, 2.000 – 3.000 ore), lmpile cu halogen sunt mai potrivite pentru a
direciona/ concentra lumina spre o anumit zon, cum ar fi suprafaa de lucru la buctrie. Din
aceast cauz, lmpile cu halogene trebuie s fie utilizate în numr mare, pentru a oferi suficient
lumin în cazul iluminatului unei încperi.
În schimb, recurgând la aceasta abordare, se majoreaz semnificativ consumul de
energie, prin comparaie cu iluminatul încperilor cu lmpi fluorescente, LED-uri sau chiar
incandescente.
De asemenea, lmpile cu halogen pot prezenta pericol de incendiu dac nu sunt instalate
corect, întrucât produc foarte mult cldur. Lmpile cu halogen au fost cauza multor incendii în
cldiri.
Sisteme de control a iluminatului
Exist mai multe opiuni de reducere a utilizrii luminii i de prelungire a duratei de
utilizare a lmpilor, prin utilizarea urmtoarelor sisteme de control:
Senzori de prezen – aprind lumina atunci când cineva intr în încpere i o sting
automat atunci când nu este nimeni în încpere.
Senzori de spaiu gol – este necesar ca cineva s intre în încpere pentru a aprinde
lumina manual. Atunci când nu se afl nimeni în încpere, lumina se stinge automat.
Introducerea acestor senzori este recomandat pe coridoare i scri, în spltorii i
încperile de depozitare, precum i în alte zone comune.
Senzorul poate fi instalat pe perete ca un întreruptor, sau pe plafon. Unele modele sunt
compatibile cu LFC-urile. Costurile de achiziie a senzorilor de prezen variaz de la 20 la 100
dolari SUA, sau pot fi mai ridicate Economiile estimative de energie pot varia semnificativ, în
funcie de prezen i utilizare. În cazul unor spaii comerciale, economiile pot atinge 60% fa
de opiunea de iluminare continu.
6.8. MANAGEMENTUL ENERGIEI ÎN CLDIRI
Cldirile consum energie pe toat durata vieii lor.
În perioada lor de exploatare, cele mai importante utilizri de energie sunt în urmtoarele
scopuri:
Înclzire (spaiu, ap, hran)
Rcire / refrigerare (spaiu, hran)
Iluminat (spaiu, teritoriu)
Telecomunicaii (telefoane, calculatoare)
Micare (ascensoare, benzi rulante)
Altele.
Scopul managementului energiei în cldiri este de a utiliza cât mai puin energie din
surse care au cel mai redus efect negativ asupra strii sntii oamenilor i mediului
înconjurtor.
Procesul de management al energiei include toate aspectele i interaciunile tuturor com-
ponentelor cldirii, inclusiv: fundaia cldirii; anvelopa; sistemele IVCA; iluminatul; dispozi-
tivele de reglare i control.
Managementul energiei în cldiri este mult mai eficient atunci când se efectueaz înce-
pând cu demararea procedurilor de proiectare sau de renovare a cldirii.
57 Cum putem gestiona energia în cldiri
Pentru asigurarea procesului de management al energiei într-o cldire sau grup de cldiri
este necesar desemnarea unui responsabil: Managerul Energetic, acesta trebuie s desfoare
urmtoarele activiti:
Identificarea componentelor cldirii, sistemelor, echipamentelor care consum
energie pe tipuri de energie:
Electricitate – iluminat interior i exterior, ascensoare/benzi rulante, frigidere,
calculatoare, echipamente tehnologice, etc.;
OEnergie termic – elementele anvelopei cldirii: pereii, ferestrele, uile, acoperiul,
subsolul, sistemele IVCA;
ORcire – sistemele de condiionare a aerului, numrul de uniti de condiionare,
tipurile lor;
OAp – numrul de racorduri de consum al apei, mainile de splat, etc.;
O Gaz natural – centrale termice pe gaz, maini de gtit cu gaz, etc.
Colectarea i analiza datelor:
OPeriodic, preferabil lunar, se vor colecta i înregistra datele tuturor contoarelor de
energie – electrice, termice, de ap rece i cald, gaz natural
Analiza datelor colectate – identificarea sarcinilor de baz, nivelului de referin,
dinamicii consumurilor de energie.
Compararea periodic a consumurilor reale cu cele planificate (pronosticate). Aceasta
ne va permite s determinm devierile consumurilor fa de referin.
Identificarea factorilor ce influeneaz tendinele consumurilor.
Analizarea consumurilor ne ajut s identificm elementele anvelopei, sistemele i
echipamentele care necesit msuri de conservare a energiei pentru a reduce consumurile.
Coordonarea i monitorizarea exploatrii i mentenanei elementelor anvelopei cldirii,
sistemelor IVCA i echipamentelor electrice:
Asigurarea operrii la parametri optimi a tuturor sistemelor i echipamentelor,
asigurarea condiiilor necesare, de exemplu, confortul, calitatea aerului, fr a utiliza energie în exces
Asigurarea presetrii corecte (spre exemplu – temperatura) a sistemelor IVCA –
pentru consumul optim de energie
Asigurarea cunoaterii i respectrii de ctre utilizatorii din cldire a instruciunilor
corespunztoare, de exemplu, deschiderea/ închiderea ferestrelor i uilor, stingerea luminilor
sau deconectarea aparatelor electrice atunci când acestea nu sunt utilizate, funcionarea
termostatelor, sistemelor de condiionare a aerului, etc.
Asigurarea desfurrii activitilor de întreinere la timp i în modul corespunztor
pentru a asigura performana continu a sistemului energetic i pentru a implementa
îmbuntirile posibile pe parcursul mentenanei.
Identificarea i implementarea msurilor de conservare a energiei (MCE):
MCE care nu implic cheltuieli:
O Închiderea ferestrelor, uilor
OStingerea luminii când prsim încperea
O Deconectarea complet sau parial a aparatelor electrice neutilizate
OPresetarea parametrilor optimi de funcionare a echipamentelor, sistemelor IVCA, etc.
58 MCE care implic cheltuieli cu valori nesemnificative:
O Umplerea fisurilor i gurilor în perei, acoperi, subsol
OReparaia ferestrelor, uilor, reglarea mecanismelor pentru închidere etan
O Instalarea mecanismelor de închidere automat a uilor
OÎnlocuirea becurilor electrice convenionale cu becuri economice
O Instalarea senzorilor de micare pentru conectarea/deconectarea iluminatului
anumitor spaii (spre exemplu – scrile)
OIzolarea termic a conductelor sistemului interior de înclzire în spaiile neînclzite i
a conductelor ACM
O Montarea regulatoarelor cu cap termostatic la radiatoare
OMontarea contoarelor de energie dac lipsesc.
MCE care implic cheltuieli medii sau mari:
O Izolarea termic a pereilor exteriori, acoperiului, subsolului
O Schimbarea ferestrelor i uilor cu altele eficiente energetic
Instalarea Punctului termic individual modern
Reabilitarea sistemului interior de înclzire, montarea sistemului de distribuie
orizontal în dou evi, clapetelor de echilibrare
Reabilitarea sistemelor de ventilare cu sisteme noi de recuperare a energiei
Reabilitarea sistemelor de aprovizionare cu ACM, ap rece, energie electric
Reutilarea motoarelor electrice, pompelor, utilizarea convertizoarelor de frecven
Reutilarea centralelor termice, arztoarelor, echipamentelor de automatizare etc.
Introducerea sistemelor automatizate de management al energiei
Instalarea surselor de energie regenerabil
Activitile de operare a echipamentelor i întreinere a componentelor cldirii sunt
desfurate de ctre Managerul energetic, personalul tehnic/de deservire al cldirii sub
supravegherea Managerului energetic, sau sunt externalizate unei firme, sub supravegherea
Managerului energetic.
Procesul de management al energiei
Procesul de management al energiei este un angajament pe termen lung, nu ceva ce se
desfoar o singur dat i apoi este dat uitrii. Dac Managerul Energetic a ajuns la etapa de
revizuire a planului de aciune, atunci planul de îmbuntire continu a fost deja instituit. Totui,
necesitatea îmbuntirilor continue este atât de important, încât este prezentat aici separat.
Managerul Energetic trebuie s se implice în toate activitile ce afecteaz consumurile
de energie. Aceste activiti includ: operarea echipamentelor, întreinerea, lucrrile de renovare,
procurarea echipamentelor, materialelor, adoptarea deciziilor referitor la utilizarea cldirii. Toate
acestea reprezint oportuniti de îmbuntire a eficienei energetice cu costuri foarte reduse.
Managerul Energetic trebuie s se asigure c procesele au fost stabilite pentru a putea interveni
cu informaii la etapa iniial de adoptare a deciziilor.
Managerul Energetic trebuie s efectueze monitorizarea procesului în mod continuu, i s
elaboreze metode noi de colectare a informaiilor pentru identificarea oportunitilor de
conservare a energiei. Dac datele monitorizate nu sunt analizate în comparaie cu indicatorii de
performan stabilii, atunci acest proces nu are sens. Monitorizarea informaiilor privind energia
este doar un instrument, i nu reduce consumurile de energie.
59 Stabilirea indicatorilor de performan, spre exemplu, ca urmare a primului audit
energetic, reprezint primul pas în direcia corect. Valorile indicatorilor de performan necesit
a fi revizuite i îmbuntite cel puin anual.
Modul de desfurare a programului de management al energiei trebuie s fie evaluat
neformal lunar, i documentat trimestrial. Reevaluri aprofundate ar trebui s fie efectuate dup
ase luni de la punerea în aplicare a MCE iniiale i, ulterior, aproximativ o dat pe an.
Este foarte important s fie asigurate msurile corective dac se constat majorarea con-
sumurilor de energie. În orice cldire sunt mii de lucruri care pot funciona greit, mrind
consumul de energie sau diminuând calitatea serviciului. Rolul Managerului Energetic este de a
identifica i a soluiona problemele, imediat ce acestea apar.
Chiar i auditurile energetice performante nu pot descoperi fiecare particularitate legat
de exploatarea unei cldiri. Pentru a fi informat cu adevrat despre toate caracteristicile i
particularitile unei cldiri, Managerul Energetic trebuie s lucreze acolo câiva ani, nu doar una
sau dou luni. De aceea, este mereu nevoie de re-examinarea oportunitilor de eficien
energetic.
Sisteme de management al energiei în cldiri
Un sistem de management al energiei în cldiri (SMEC) reprezint un sistem
computerizat care asigur gestionarea, controlul i monitorizarea instalaiilor inginereti într-o
cldire sau grup de cldiri.
Utilizarea SMEC poate reduce costurile energetice i costurile lucrrilor de îmbuntire
a eficienei i eficacitii cldirii. De asemenea, SMEC poate asigura condiii mai bune de con-
fort pentru locatarii cldirii.
SMEC a evoluat de la instrumente simple de supraveghere la sisteme integrate de control
i monitorizare computerizat. Avantajele pe care ni le ofer un SMEC sunt:
Simplificarea operaiunilor care se repet, de rutin, prin rapoarte sintetice automate
Programarea perioadelor de înclzire a spaiilor în zilele de odihn, de utilizare
conform cerinelor operaionale
Reducerea costurilor energetice prin programe analitice de control, monitorizare i
management centralizat
Posibilitatea de a controla sarcina electric a cldirii
Management eficient prin semnalizare de alarm, înregistrri istorice i programe de
întreinere
Îmbuntirea performanei cldirii i a duratei de exploatare
Elementele de baz care sunt disponibile pentru funciile de control i monitorizare ale
SMEC includ:
IVCA
ACM i ap rece
Iluminat
Consumurile de energie (spre exemplu, citirea contoarelor electrice, termice, de gaz,
de ap)
Sarcina electric maxim
Echipamentul de acces i securitate
De detectare/semnalizare a incendiilor.
60 La majoritatea SMEC, interfaa de gestionare a sistemului la staia central este reprezen-
tat de un computer personal (PC). Structura de baz a SMEC const din: staia central, reeaua
de comunicare, controlerele i echipamentele amplasate în teritoriu (de exemplu, senzori,
dispozitive de comand i contoare).
Sistemul de comunicare SMEC poate fi utilizat pentru colectarea informaiilor i
analizarea automat a datelor provenite de la contoare pentru un sistem de monitorizare.
Disponibilitatea rapid a datelor privind consumul de energie permite evaluarea
performanei în timp, înregistrarea tendinelor, care pot fi utilizate pentru identificarea depirii
valorilor maxime sau minime ale consumurilor. Datele pot fi comparate cu alte informaii (de
exemplu, indicatorii de performan).
Folosirea riguroas a unui sistem de monitorizare prin controlul i managementul
continuu al consumurilor de energie contribuie la realizarea unor economii de 5% i 15% din
costurile acestora. Aceste rezultate pot fi obinute continuu doar prin utilizarea neîntrerupt a
sistemului de monitorizare a energiei.
Figura 6.20. Componentele i funciile sistemului de management al energiei în cldiri – SMEC
(sursa: www.poweritsolutions.com).
61 Capitolul 7 .
EFICIENA ENERGETIC A SURSELOR REGENERABILE DE
ENERGIE [6]
7.1. UTILIZAREA ENERGIEI REGENERABILE: ENERGIA EOLIAN I
HIDROELECTRIC
O turbin eolian este opusul unui ventilator. În loc s utilizeze electricitate pentru a face
vânt, cum face ventilatorul, turbinele eoliene utilizeaz vântul pentru a produce electricitate.
Figura 7.1. Turbine eoliene pentru producerea de energie electrica (sursa:
http://www.solarpowerwindenergy.org/wind-power-solutions-for-homes).
Paletele turbinei eoliene se rotesc sub fora vântului, rotind la rândul lor o cutie de viteze,
conectat la un generator electric, producând astfel electricitate. Turbinele eoliene moderne se
rotesc pe o ax orizontal i de obicei, au trei palete cu faa în direcia vântului. Paletele turbinei
care se aseamn cu o elice, fabricate din fibre de sticl i materiale compozite, sunt sensibile la
forele aerodinamice (ridicare i tragere) care le fac s se roteasc.
Generatorul este amplasat în interiorul nacelei (cabina sau carcasa) din spatele paletelor
(Figura 7.2).
Figura 7.2. Componentele unei turbine eoliene tipice
(sursa: http://www.fiddlersgreen.net/models/miscellanous/Wind-Turbine.html
62 Nacela se rotete liber pentru a alinia paletele pe direcia vântului pentru a optimiza
producerea de electricitate. Paletele sunt dotate cu un sistem de frânare care stopeaz
funcionarea turbinei pentru a evita deteriorarea acesteia în timpul vânturilor puternice.
Turbinele eoliene sunt montate pe turnuri înalte, pentru a folosi condiiile mai bune de
vânt (o vitez mai mare a vântului i turbulen redus).
Energia electric generat de o turbin eolian depinde în primul rând de: lungimea
paletelor, dimensiunea generatorului i viteza vântului. Energia vântului este o funcie a
ptratului vitezei acestuia. Astfel, dac viteza vântului se mrete de dou ori, electricitatea
produs crete de patru ori.
Turbinele sunt cel mai bine amplasate în locuri înalte, pe teren deschis, cu acces bun
pentru vehicule i în apropierea liniilor de transport care au capacitate disponibil. Butucul
turbinei eoliene trebuie s fie amplasat la 30 de metri deasupra tuturor obiectelor pe o raza de
300 de metri.
Turbinele eoliene sunt de diferite dimensiuni, cu capaciti de la mai puin de 1 kW pân
la 10 MW. Paletele unei uniti de 3 MW se rotesc pe un cerc cu diametrul mai mare decât
lungimea unui teren de fotbal, însi instalaia are înlimea unei cldiri de 20 de etaje i produce
energie electric suficient pentru a alimenta 2.000 de case (consumând 4.000 kWh/an).
Capacitatea turbinelor variaz între 1 i 3 MW. Centralele electrice eoliene au un impact
relativ mic asupra mediului; unele persoane sunt îngrijorate de zgomotul produs de rotorul
paletelor, impactul estetic (vizual), precum i de impactul asupra psrilor i liliecilor care se
lovesc de palete. Majoritatea acestor probleme pot fi soluionate sau reduse considerabil prin
amplasarea corect a centralelor eoliene. Complexele eoliene au nevoie de aproximativ 15 ha
pentru fiecare MW putere instalat.
Sistemele hidroelectrice
Principiul de baz al energiei hidro este c presiunea apei poate roti un generator electric.
Utilizarea energiei apei este una din cele mai eficiente din punct de vedere al costului i
siguranei tehnologiei aplicate, totodat generând electricitate ”curat”.
Centralele hidroelectrice de dimensiuni mici, mai mici de 100 kW, sunt destul de des
utilizate, deoarece costurile acestora sunt reduse, necesit baraje i iazuri de acumulare mici, sunt
uor de conectat la reea, nu necesit eforturi mari pentru întreinere, sunt relativ simplu de
instalat i sunt potrivite pentru implementare i management la nivel local.
Alte beneficii ale centralelor hidroelectrice mici includ:
Eficiena de conversie de 70% – 90%, aceasta fiind cea mai bun din toate tehnologiile
de producere a energiei.
De obicei, peste 50% din capacitatea genera-torului hidroelectric produce energie
electric (mai mult decât tehnologia eolian i fotovoltaic, ai cror factori de capacitate în
Moldova sunt de la 10 la 30%).
Un grad înalt de previzibilitate, care variaz în funcie de regimul anual al
precipitaiilor. Iar puterea de ieire variaz doar treptat, de la zi la zi.
O tehnologie robust; cu un termen de exploatare de la 50 ani în sus.
Componentele de baz ale unei centrale hidroelectrice sunt urmtoarele (Figura 7.3):
Baraj: creeaz rezervorul.
Stvilar: conducta care transport apa de la rezervor la turbine sub presiune înalt.
Turbina: în cdere, apa rotete paletele turbinei, care este ataat de generator prin
intermediul unei osii.
Generatorul: în timp ce axa turbinei se rotete, împreun cu magneii ataai pe ax,
rotete spirala de cupru în generator, producând astfel curent alternativ.
63
Figura 7.3. Componentele unei centrale hidroelectrice (sursa
http://www.howstuffworks.com/hydropower-plantf1. htm).
Cantitatea (kW) de hidroenergie (P) produs este determinat de volumul debitului de
ap (Q) în metri cubi pe secund, cderea apei (H) în metri (adic, distana dintre suprafaa apei
i turbine), i eficiena centralei (e), inând cont de pierderile prin frecare în stvilar i eficiena
turbinei i a generatorului, exprimat printr-o zecimal (de exemplu, 85% eficien = 0,85).
P= Q × H × e × 9.81 Kilowatts (kW)
Cderea joas se refer la situaia când exist o diferen de nivel de mai puin de 3m. În
cazul în care cderea apei este mai mica de 0,6 m, de obicei hidrocentrala nu trebuie construit.
.
7.2. UTILIZAREA ENERGIEI REGENERABILE: SISTEME FOTOVOLTAICE
Sistemele electrice solare nu produc zgomot, nu includ componente mobile, nu produc
emisii i utilizeaz un combustibil gratis – lumina soarelui. Deoarece nu conin pri mobile,
întreinerea acestor sisteme nu necesit cheltuieli mari. De asemenea, deoarece nu produc
zgomot i emisii, ele pot fi instalate oriunde în zone însorite.
Sistemele fotovoltaice utilizeaz celule, fabricate din materiale semi-conductoare, pentru
a transforma radiaia solar în electricitate. Peste 90% din celulele care se produc astzi
utilizeaz siliconul în calitate de material semiconductor.
Atunci când lumina atinge celula, se produce un câmp magnetic, care creeaz un flux de
electroni sau electricitate. Semiconductoarele folosite în celule conin: cadmiu telur i cupru
indiu/galiu diselenid i disulfur.
Modulele fotovoltaice sunt compuse din celule, iar matricele sunt compuse din module
(matricea din Figura 7.4 are ase module). Modulele moderne au o capacitate de curent direct de
vârf de 200 – 400 watt i utilizeaz 60, 72 sau 96 celule.
64
Figura 7.4. Componentele principale ale unui sistem fotovoltaic (sursa: NJ Solar Solutions)
Performana unei celule solare este msurat din punct de vedere al eficienei de transfer
a luminii solare în curent continuu. O celul solar comercial tipic are o eficien de 18%, în
timp ce un modul tipic are o eficien de circa 15%. Invertorul este utilizat pentru a converti
curentul continuu produs de module în curent alternativ pentru alimentarea echipamentelor
electrice. Cele mai costisitoare dou elemente, modulele i invertoarele, au o garanie de 25 i
10 ani respectiv. Modulele ar trebui s aib o durat de exploatare de 30-40 ani. Garania
standard stipuleaz c modulele vor produce cel puin 80% din puterea lor nominal dup 25 de
ani de funcionare.
Sistemele conectate la reea sunt rspândite atât în gospodrii, precum i în mediul de
afaceri (Figura 7.5). Sistemul satisface mai întâi necesitile clientului. Orice exces de
electricitate de obicei se trimite în reeaua electric i poate fi vândut companiilor de electricitate.
Deseori, energia produs în asemenea sisteme, este vândut companiilor de electricitate
la un tarif special (tariful feed-in). Capacitatea acestor sisteme depete de obicei 200 kW.
Proiectele comerciale au capaciti instalate între 1 i 5 MW.
Figura 7.5. Sistem rezidenial fotovoltaic cu module cristaline. Capacitatea sistemului este de
aproximativ 12 kW i ar produce 13.000 kWh anual (sursa: http://energyinformative. org/blog).
Sistemele fotovoltaice care nu sunt conectate la reeaua electric, se numesc “off-grid
systems” – în afara reelelor (Figura 7.6). Sistemele off grid de obicei trebuie s dispun de un
acumulator pentru stocarea energiei pentru cazurile când nu este soare. Ele sunt folosite în
cazurile electrificrii zonei rurale sau pentru necesarul de energie în cazuri separate (la
telecomunicaii, iluminat în locuri izolate, etc.).
65
Figura 7.6. Sistem fotovoltaic off-grid pentru echipament de telecomunicaii (sursa:
http://www.yoursunyourenergy. com/es/electrificacion-de-zonas-rurales.htm#).
7.3. UTILIZAREA ENERGIEI REGENERABILE: SISTEME PE BAZ DE
BIOMAS I BIOGAZ
Biomasa reprezint fracia biodegradabil a produselor, deeurilor i reziduurilor din
agricultur, deeurilor industriale i municipale. Biogazul este produs din biomasa umed în
absena oxigenului sau anaerob. Potenialul energetic de utilizare a biomasei/biogazului în
Moldova este relativ mare, estimat la 20 PJ.
În general, biomasa i biogazul utilizate pentru producerea de cldur i/sau energie
electric provin din:
Reziduuri agricole, cum ar fi paiele, pleava sau tulpinile de porumb, precum i din
culturile energetice, cum ar fi rapia i subarboretul.
Substanele organice din deeurile solide municipale, deeuri comerciale i industriale,
precum i deeuri provenite din activiti de construcie i demolare
Lemn neprelucrat care provine din lucrrile obinuite de îngrijire a pdurilor, arborilor
(de exemplu, activitile de rrire, tiere a copacilor, a subarboretului în pduri, parcuri)
Deeuri lemnoase de la fabricile de cherestea, fabricile de hârtie, precum i de la alte
industrii de prelucrare a lemnului
Deeurile umede, inclusiv nmolurile de la staiile de epurare, gunoiul de grajd i
deeurile alimentare.
Utilizarea biomasei reduce emisiile de carbon. Carbonul este absorbit din atmosfer de
ctre biomasa în cretere. Atunci când biomasa este utilizat drept combustibil, carbonul este
eliminat înapoi în atmosfer. Când biomasa nu provine din deeuri, ci este colectat pentru a fi
utilizat, trebuie s se in cont de emisiile care vor rezulta din activitile de colectare,
transportare i procesare.
Schimbrile majore în utilizarea terenurilor, în special defriarea i drenarea turbriilor,
pot anula complet reducerea emisiilor de carbon. De aceea, este important ca resursele de
biomas s fie cultivate în mod durabil.
66
Figura 7.7. Opiuni de utilizare a energiei pe baz de biomas (sursa: Encon).
7.3.1. Sisteme de înclzire pe baz de biomas
Tehnologiile sunt disponibile pentru case i cldiri, la un pre rezonabil, sunt disponibile
i relativ simple din punctul de vedere al instalrii, operrii i întreinerii. De asemenea, biomasa
reduce deeurile i creeaz locuri de munc, precum i oportuniti de dezvoltare a
întreprinderilor mici i mijlocii.
Exist mai multe tehnologii de înclzire pe baz de biomas, a cror introducere se poate
realiza pentru diferii consumatori. (Figura 7.7). Eficiena (randamentul) sistemelor de bi-
ocombustibil variaz mult, de la câteva zeci de procente pentru dispozitivele neautomatizate
(sobe, cmine cu lemne), pân la 100% în cazul sobelor i cazanelor automate care utilizeaz
pelete sau tala (achii) din lemn i tehnologia de condensare.
Biomasa uscat poate fi ars în cazane tradiionale, centrale de cogenerare a energiei
electrice i termice, precum si prin tehnologiile de conversie termic mai inovative (cum ar fi
gazeificarea) pentru producerea energiei termice i/sau electrice.
Costurile combustibilului din biomas pot fi foarte mici atunci când biomasa este un
deeu inutil. Biomasa uscat cu un coninut de umiditate de 15% are un coninut energetic de
aproximativ 3.800 kCal/kg.
Pentru a reduce costurile de transport, biomasa este de obicei transportat la distane mai
mici de 50 km. Sistemele de înclzire pe biomas au de obicei o durat de via de peste 20 de
ani în condiiile unei întreineri adecvate.
. Adesea, sobele sunt prost concepute i au o eficien sczut, ceea ce duce la un consum
crescut de combustibil, la creterea emisiilor i chiar pot provoca pericole pentru locatari. Astfel,
se recomand ca bunele practici de proiectare s fie cunoscute de cei care doresc s-i
construiasc sau reconstruiasc sobe în casele lor.
67 7.3.2. Producerea biogazului
Biogazul poate fi produs în instalaii industriale special construite în acest scop, cu utilizarea:
Gunoiului de grajd de la fermele de animale
Nmolului de la apele uzate de la staiile de epurare
Deeurilor provenite de la abatoare i industria crnii
Deeurilor provenite din industria alimentar (de exemplu, deeuri de la producerea
zahrului, producerea de etanol)
Culturilor cultivate special în acest sens, iarba pentru siloz
Deeurilor alimentare, de exemplu, din supermarketuri
Deeurilor organice de la gospodrii casnice
Deeurilor solide municipale de la companiile de salubritate.
În general, o central pe biogaz conine:
Utilaje de tratare primar – tratarea mecanic, separarea de alte deeuri (metale,
plastic, etc.), pasteurizarea deeurilor provenite de la abatoare i industria crnii (pentru a
preveni rspândirea infeciilor);
Rezervoare de fermentare primar i final
Instalaii de prelucrare, curare i depozitare a gazului
Depozit pentru materialul care rmâne dup fermentare, care de obicei poate fi utilizat
în calitate de îngrminte organice (biologice).
Biogazul poate fi utilizat pentru:
O Producerea de energie electric, termic i aburi în centrale termice, CET-uri
O Biogaz lichefiat utilizat în vehicule, de exemplu, autobuzele oreneti
O Biogazul tratat pân la nivelul de calitate, comparabil cu cel al gazului natural poate
fi introdus în reelele de gaz
Biomasa umed poate fi fermentat în condiii anaerobe pentru a produce biogaz (în mare
parte, un amestec de metan i bioxid de carbon). Biogazul cu un coninut ridicat de metan (de
obicei 50-60% sau mai mult) poate fi obinut prin fermentarea substanelor organice în condiii
anaerobe, cu participarea bacteriilor (Figura 7.8).
Figura 7.8. Opiunile pentru un sistem cu biogaz (sursa: www.mt-energie.com).
68
Figura 7.9. Schema unui sistem de colectare a gazului din gropile de gunoi pentru producerea energiei
(sursa: Proiectul: Colectarea gazului i producerea energiei la groapa de gunoi din ânreni, Chiinu,
Moldova)
Incinerarea deeurilor
Recuperarea energiei din deeuri prin incinerare este o practic obinuit în UE,
presupune arderea materiei organice în instalaii special proiectate în acest scop, producând
energie termic i electric prin cogenerare, sau doar energie termic (Figurile 7.10 i 7.11).
Figura 7.10. CET modern de incinerare a deeurilor în apropiere de Linköping, Suedia. Capacitatea este
de circa 24 tone de deeuri pe or, 65 MW energie termic pentru SACET i 19 MW energie electric.
(sursa: Usitall)
Atunci când se planific construcia unei centrale de incinerare a deeurilor, proiectul
trebuie s fie unul modern, cu respectarea celor mai recente standarde de mediu i celor
mai bune practici. Deeurile periculoase, metalele i sticla trebuie înlturate din fluxul de
combustibil, în timp ce alte materiale reciclabile, cum ar fi plasticul, hârtia i lemnul, pot fi
incinerate fr probleme. O provocare important pentru instalaiile de producere a energiei din
deeuri sunt componentele care conin substane toxice, care pot nimeri accidental în fluxul de
combustibil.
La instalaiile moderne trebuie s se respecte cu strictee standardele privind emisiile i
de aceea trebuie s fie dotate cu sisteme de control al emisiilor de oxizi de azot, bioxid de sulf,
metalele grele, substanele organice periculoase, cum ar fi dioxinele, particulele solide, cenua
volatil i zgura. Pentru a distruge dioxinele i alte substane periculoase, la incinerare trebuie s
se asigure o temperatur minim de 850°C.
69 Dac temperatura de incinerare scade, trebuie puse în funciune arztoare suplimentare pe
baz de alt combustibil (de exemplu, gaz natural sau petrol) pentru a mri temperatura.
Întreprinderile care administreaz centralele de producere a energiei din deeuri sunt
pltite atât pentru colectarea i procesarea deeurilor (la fel ca i orice alt companie de
gestionare a deeurilor, de exemplu o companie care administreaz o groapa de depozitare a
deeurilor menajere) cât i pentru energia termic i electric produs. Astfel, centralele de
producere a energiei din deeuri pot oferi cldur mai ieftin pentru sistemele de alimentare
centralizat cu energie termic i energie electric mai ieftin decât cea produs din combustibilii
fosili (de exemplu, gazul natural).
Atunci când se planific o instalaie de incinerare a deeurilor, trebuie realizat un studiu
de fezabilitate, inclusiv analiza disponibilitii i volumului de deeuri din ora/regiune pentru a
asigura funcionarea continu a instalaiei i a identifica capacitatea de producere a acesteia. De
asemenea, trebuie realizata o analiz de mediu a fluxului de deeuri i o evaluare a posibilitilor
de conectare la SACET i reeaua electric.
Figura 7.11. Schema unui CET cu incinerarea deeurilor (surs imagini: Usitall)
Tarifele la energia electric obinut din surse regenerabile
Tariful pentru energia electric generat de un sistem pe baz de energie regenerabil
depinde de regulamentele locale. Multe din rile UE stabilesc tarife garantate (tarife feed-in,
FIT), prin care compania care opereaz reelele electrice este obligat s achiziioneze întreaga
cantitate de energie electric produs din surse regenerabile la un pre mai mare decât cel pentru
energia electric produs convenional. Tarifele garantate (FIT) difer în funcie de tehnologia de
producere a energiei regenerabile, capacitate i amplasare. Tarifele garantate (FIT) sunt
determinate astfel încat proprietarii sistemelor pe baz de energie regenerabil s îi poat
recupera investiia, i sunt de obicei garantate pentru o perioad de 20 de ani.
7.4. UTILIZAREA ENERGIEI REGENERABILE: SISTEME SOLARE DE
ÎNCLZIRE A APEI
Sistemele solare de înclzire a apei i pompele de cldur geotermale de obicei acoper
doar necesarul de energie al consumatorului/deintorului sistemului respectiv, i nu asigur
energie pentru ali consumatori sau întreprinderi de servicii publice. Astfel, aceste soluii sunt
similare cu msurile de eficien energetic, deoarece reduc cheltuielile cu energie ale
consumatorului.
70 Sistemele solare de înclzire a apei pot fi o metod eficient din punct de vedere al
costurilor de producere a apei calde pentru gospodrii i întreprinderi. Acestea funcioneaz cel
mai bine atunci când livreaz apa cald la temperatura de 30- 55oC.
Astfel de sisteme indirecte cu circulaie folosesc pompe pentru circularea unui lichid
rezistent la înghe, care are rolul de agent termic pentru transferul cldurii, prin colectoarele
solare i printr-un schimbtor de cldur (Figura 7.12). Schimbtorul de cldur preînclzete
apa necesar proprietarului. Astfel, aceste sisteme în mod tipic reduc nevoia de înclzire a apei,
îns nu elimin complet costurile pentru combustibil/energie folosite pentru înclzirea apei i nu
înlocuiesc sistemele convenionale de înclzire a apei.
Alte componente ale sistemului termic solar includ vasul de acumulare, unitatea de
control, dispozitivul de control a presiunii i colectoarele solare. Colectoarele pot fi plate sau cu
tuburi vidate. Exist dou tipuri de sisteme solare de înclzire a apei: active, care au pomp de
circulaie i dispozitive de control, i pasive, care nu includ aceste elemente.
Pentru sistemele solare destinate sectorului rezidenial din Europa, o regul bun pentru
dimensionarea sistemelor termice solare este de a avea 2 m2 de suprafa de colector pentru
fiecare primii doi membri ai familiei, i de la 1 la 1,5 m2 pentru fiecare persoan în plus.
În SUA, sistemele solare de înclzire a apei cu utilizarea fie a colectoarelor plate, sau a
celor cu tuburi vidate, cost între 535 i 1.700 euro pe m2 de suprafa de colector împreun cu
instalaia complet. Aceste sisteme au un numr limitat de piese în micare – pompa, i de
întreinerea este mai uoar.
Figura 7.12. Schema unui sistem solar activ cu circuit închis pentru înclzirea apei i un colector plat
(sursa: www.batecool.co.uk).
7.5. UTILIZAREA ENERGIEI REGENERABILE: POMPE DE CLDUR
Pompele de cldur sunt sisteme alimentate cu energie electric care asigur înclzire, r-
cire i ap cald pentru case de locuit i cldiri comerciale, prin transferarea cldurii (pe timp de
iarn) din aer, ap sau sol, i (pe timp de var) în aer, ap sau sol.
În funcie de clim i necesitile de înclzire, pompele de cldur pot folosi aerul, solul
sau apa drept surs de cldur.
71 Un frigider este o pomp de cldur. Toate pompele de cldur transfer cldura prin cir-
cularea unui agent frigorific print-un circuit i prin comprimarea sau dilatarea agentului fri-
gorific. Atunci când agentul frigorific se dilat (sau se evapor), acesta preia cldura (din fri-
gider), iar atunci când este comprimat, acesta elibereaz cldura (în buctrie). O pomp de
cldur geotermal (care folosete drept surs solul sau roca) pentru o cldire preia cldura din
sol prin dilatarea agentului frigorific i o transfer apoi în cldire, prin comprimarea agentului
frigorific (Figura 7.13).
Temperatura solului fiind de circa 12oC, prin folosirea unui agent frigorific
corespunztor, solul poate fi utilizat atât ca surs de cldur, cât i pentru absorbirea cldurii.
Astfel, o pomp de cldur geotermal poate de asemenea s rceasc cldirea, prin transferarea
cldurii din cldire în sol.
Figura 7.13. Schema unei pompe de cldur geotermal, care folosete solul drept surs de cldur
iarna i drept loc de depozitare a cldurii vara (sursa: www.geoprodesign.com).
Pompele de cldur geotermale pot fi cu circuit închis sau deschis, i pot avea trei
configuraii ale circuitelor/buclelor din sol: orizontal, vertical sau cu bucle instalate în anuri
puin adânci. Tipul ales depinde de suprafeele de teren disponibile, precum i de tipul solului i
a rocii din locul instalrii. Circuitul/bucla din sol funcioneaz cel mai bine atunci când este în
contact cu apele subterane. Sistemele cu circuit închis recircul o soluie antigel prin conducte,
iar sistemele cu circuit deschis iau cldura din apele din sol sau fântâni, iar apa circulat este
deversat. În general, sunt preferate sistemele cu circuit închis.
Pompele de cldur geotermale tipice pentru înclzirea cldirilor pot furniza 100 kWh de
cldur cu doar 20-40 kWh de energie electric utilizai de pompe i compresor. Multe pompe de
cldur industriale pot furniza 100 kWh de cldur, cu utilizarea a doar 3-10 kWh de energie
electric.
Pentru compararea performanei pompelor de cldur, se utilizeaz termenul de
coeficient de performan (CP) care este raportul dintre transferul de energie termic util i
energia consumat pentru aceasta. Cu cât diferena de temperatur dintre rezervoarele cald i
rece este mai mare, cu atât valoarea CP va fi mai mic .
Pompele de cldur transfer sarcinile de înclzire i rcire pe baz de gaz natural,
propan, sau alte combustibile convenionale pentru cazane/înclzire, ctre energia electric.
Astfel, viabilitatea economic a unui proiect cu pomp de cldur depinde de costul
combustibilului convenional pentru înclzire, costul energiei electrice, precum i de costurile de
instalare i întreinere a instalaiei cu pomp de cldur.
72 Capitolul 8.
SURSE DE FINANARE A PROIECTELOR DE
EFICIEN ENEREGTIC [6]
8.1. INTRODUCERE ÎN MANAGEMENTUL PROIECTELOR DE EFICIEN
ENERGETIC
Fiecare din activitile descrise în acest ghid pot fi înelese ca un proiect în sine (de
exemplu, creterea eficienei iluminatului stradal). Înainte de a merge mai departe, ar trebui
artat în linii generale ce se înelege de obicei prin „proiect”. Pentru a înelege ce este un proiect,
cel mai uor este s definim o list de caracteristici ale unui proiect, i anume:
Data la care începe i cea la care se încheie
Buget
Activiti care sunt în mod esenial unice i nu se repet
Rolurile i relaiile care se pot schimba i necesit a fi elaborate, definite i instituite
Un ciclu de via (care va fi examinat în detalii mai târziu)
8.1.1. Cum se gestioneaz un proiect?
O definiie a managementului proiectului ar putea fi: „Managementul proiectului” este un
proces dinamic, care se desfoar într-un cadru definit de constrângeri, care organizeaz i
utilizeaz resursele corespunztoare într-un mod controlat i structurat, cu scopul de a realiza
anumite obiective clar definite. Ca alternativ, pentru a fi mai concii, managementul proiectului
face ca proiectul s fie realizat.
Pentru aceasta este nevoie de o varietate de abiliti manageriale i personale. În manage-
mentul unui proiect trebuie avute în vedere managementul timpului, al oamenilor i al altor
resurse. Aceste activiti sunt descrise în termeni generali mai jos.
8.1.1.1. Managementul timpului
Asigurarea finalizrii la timp a proiectului
Planificarea utilizrii resurselor
Replanificarea proiectului pe baza experienei
Identificarea soluiilor inovative
Anticiparea problemelor înainte ca acestea s apar
Elaborarea planurilor de urgen
8.1.1.2. Managementul resurselor umane
Selectarea persoanei potrivite pentru fiecare sarcin
Asigurarea disponibilitii persoanei la timpul potrivit
Membrii echipei îi cunosc rolurile i îi pot îndeplini funciile în mod corespunztor
Gestionarea ateptrilor oamenilor
Rezolvarea conflictelor dintre oameni
Managementul problemelor de personal
Schimbarea rolurilor persoanelor în funcie de experien.
73
8.1.1.3. Managementul altor resurse
Asigurarea alocrii corespunztoare a resurselor
Asigurarea disponibilitii resurselor corespunztoare la momentul potrivit
Realocarea resurselor în funcie de experien
Adaptarea activitilor la resursele limitate
Obinerea impactului maxim cu resursele disponibile
Gestionarea costurilor
În concluzie, Managerii de proiect au nevoie de urmtoarele:
Un plan clar, un orizont de timp i un buget pentru proiect, iar planificarea în
contextul acestora este important în managementul organizaional; deseori constrângerile nu
sunt stabilite prea clar;
Obiective generale clare i un orizont de timp pentru realizarea acestora; succesul va
fi msurat în raport cu abilitatea de realizare a obiectivelor;
S in cont de dorinele i interesele specifice ale donorilor, grupurilor int i a
tuturor instituiilor care coopereaz în procesul de implementare (de exemplu, grupurile
interesate).
8.1.2. Programe de management energetic
Principalii pai în stabilirea unui program de management energetic sunt:
1. Obinerea sprijinului direct al managementului, inclusiv:
Finanare iniial
Angajamentul de a reinvesti toate economiile obinute prin msuri de eficien
energetic i un procentaj din economiile cu cheltuielile pentru energie în îmbuntiri
ulterioare
Angajamentul formal fa de o politic de management energetic, desemnarea unui
manager energetic pentru municipalitate i pentru fiecare locaie sau grup de instalaii.
2. Elaborarea unui sistem de raportare simplu i concis pentru a informa
managementul privind progresul.
3. Efectuarea unui studiu documentar pentru a compara consumul de energie a
fiecrei instalaii municipale cu instalaii similare, i stabilirea prioritilor pentru
investigarea energetic i îmbuntirea eficienei.
4. Introducerea unei metode de colectare a datelor privind consumul de energie i
costuri din facturi, pe msur ce acestea sunt primite.
Fiecare proiect are un ciclu de via, sau cu alte cuvinte, diferite tipuri de activiti se
desfoar la diferite perioade de timp pe parcursul implementrii. Este evident c fiecare proiect
este diferit. Mai jos este prezentat o încercare foarte general de împrire a vieii-ciclului
proiectului în diferite etape. Acest model este într-un anumit fel prea simplu, întrucât exist o
anumit interaciune între aceste faze (de exemplu, faza de pregtire poate duce la identificarea
de noi proiecte sau reproiectarea celui în cauz).
74 8.1.2.1. Identificarea, analiza i formularea
Prima etap din ciclul proiectului este identificarea problemelor care necesit a fi
abordate i analizarea modurilor în care acestea pot fi abordate. Respectiv, aceast etap const
din:
Analiza situaiei existente
Identificarea problemei/necesitilor
Analiza problemei
Stabilirea prioritii aspectelor
Decizia dac proiectul este adecvat
Definirea ideii proiectului
Consultarea cu grupurile interesate i, în final
Stabilirea obiectivelor generale
8.1.2.2. Pregtirea, evaluarea i angajamentul
În aceast etap se definete mai clar proiectul concret, cine îl va face, care sunt resursele
disponibile i cum acesta va fi împrit în diferite sarcini. Aceasta include:
Specificarea obiectivelor i rezultatelor
Identificarea resurselor disponibile pentru proiect
Identificarea resurselor necesare pentru proiect
Elaborarea proiectului
Pregtirea i planificarea proiectului
Aceasta include elaborarea Caietului de Sarcini (Termeni de Referin (ToR)) i
pregtirea i organizarea licitaiei, i ca o activitate final, lansarea proiectului.
8.1.2.3. Implementarea, monitorizarea i raportarea
Aceasta este etapa de implementare propriu-zis a proiectului i când se asigur
realizarea obiectivelor, producerea rezultatelor, cât mai multe posibile. Aceasta include:
Mobilizarea resurselor pentru fiecare sarcin i obiectiv
Marketingul proiectului
Monitorizarea continu i raportarea
Identificarea problemelor
Identificarea i rezolvarea eecurilor
Modificarea rezultatelor planificate i a obiectivelor proiectului dup cum este cazul.
Aceast etap duce la producerea planurilor strategice succesive i a programelor de
lucru, precum i a altor rapoarte privind implementarea proiectului.
8.1.2.4. Evaluarea
Evaluarea rezultatelor unui proiect este important din mai multe motive, printre care:
Evaluarea dac contractorul i-a îndeplinit cu adevrat sarcina
Identificarea celor mai bune practici pentru viitoarele proiecte
75 Identificarea resurselor necesare pentru viitor (dac ceva merge greit, aceasta ar
putea s însemne mai degrab c sunt necesare mai multe resurse i nu neaprat c proiectul a
euat).
Identificarea necesarului de proiecte similare în viitor
Evaluarea ar trebui s fie o parte fireasc a procesului i s nu fie considerat ca o „pe-
deaps” pentru un proiect care nu a reuit. Procedurile aplicate pentru evaluare pot include
raportarea financiar, evaluarea i/sau auditul independent.
Sustenabilitatea managementului energetic al cldirii se bazeaz pe:
Audituri energetice periodice ale cldirii
Analiza periodic a consumului
Verificarea periodic a condiiei elementelor, sistemelor i echipamentului cldirii
Verificarea periodic a parametrilor de funcionare a echipamentului i sistemelor
Activiti de întreinere i reparare a echipamentului
Verificarea periodic a contoarelor
8.2. INDICATORI DE EVALUARE FINANCIAR A PROIECTELOR
Când se planific un proiect energetic, msurile poteniale ar trebui s fie evaluate
amnunit i imparial. În cazul municipalitilor, multe activiti urmresc realizarea unor
rezultate de natur social sau a unor obiective nefinanciare, de aceea ar trebui s se in seama
c evaluarea financiar
este doar o parte a unei evaluri cuprinztoare a unei investiii energetice. Totui, dac o
msur energetic îndeplinete atât criterii financiare, cât i sociale, aceasta creeaz un motiv
puternic pentru a fi adoptat. Este important de aplicat msurilor criterii financiare clare i
corecte.
Multe oportuniti de reducere a consumului de energie sunt ratate din cauz c
atractivitatea financiar a acestora este ascuns de:
Neluarea în considerare a tuturor costurilor i bazarea deciziilor doar pe preul de
achiziie
Neconsiderarea tuturor beneficiilor
Sperana c rambursarea investiiilor din economiile realizate se va face rapid
Ignorarea riscului redus al investiiilor în minimalizarea energiei, care face foarte
atractive chiar i investiiile cu o perioad de rambursare moderat
8.2.1.Analiza fluxului de numerar al proiectului
Metoda preferat de determinare a impactelor economice ale unui proiect energetic
sustenabil utilizeaz prognozarea fluxurilor de numerar, fluxul în i din proiect. Aceast analiz
se numete analiza fluxului de numerar. Pentru a msura viabilitatea economic a proiectului, la
rezultatele fluxului în numerar sunt aplicate metrici financiare ale perioadei de amortizare, rata
intern de rentabilitate (RIR) i valoarea actualizat net (VNA).
Linii directoare pentru analiza fluxului de numerar:
Prezentate în MDL sau EUR
Prognozele nu includ efectele inflaiei valutei (de exemplu, MDL sau EUR real)
76 Datele sunt prezentate lunar pentru primii doi, trei ani ai împrumutului, i anual
pentru durata împrumutului
Analiza începe cu istoricul de plat al solicitantului
Plile în proiect sunt valori pozitive (de exemplu, economii de cost, venit stimulent,
achitarea împrumutului), plile din proiect sunt valori negative (de exemplu, taxe bancare,
rambursarea împrumutului, impozitul pe venit)
Analiza deseori include costurile finanrii:
Analiza se face pentru proiectul energetic propriu-zis, i nu pentru impactul
proiectului asupra întregii companii
Bazat pe preuri efective pentru inputurile proiectului (adic, combustibil, energie,
for de munc, materie prim, etc.)
Meninerea preurilor materiei prime la nivelul mediu al anului precedent este o
presupunere conservativ
Solicitanii trebuie s admit c preurile se schimb în timp (se recomand ca
viitoarele modificri ale preurilor s fie bazate pe preul real pentru ultimii cinci ani (fr a
include inflaia general) rata medie de schimb)
Exemple ale categoriilor i formatul utilizat în analiza fluxului de numerar într-un proiect
energetic sustenabil sunt prezentate în Tabelul 8.1.
8.2.1.1. Analiza fluxurilor de numerar
Cel mai bine pentru analiz este dac datele privind fluxul în numerar sunt introduse într-
un program care utilizeaz tabele de calcul electronice. De obicei, pentru proiectele energetice
sustenabile se calculeaz trei metrici economici.
8.2.1.2. Perioada simpl de amortizare
Perioada simpl de amortizare a unui proiect este uor de calculat. Aceasta este definit
ca durata de timp necesar pentru ca economiile nete cumulative s egaleze costul capital al pro-
iectului sau, chiar i mai simplu, este costul capital împrit la economiile anuale medii. Ideea de
baz este c cu cât perioada de amortizare este mai scurt, cu atât investiia este mai atractiv.
Amortizare = Cost Capital/Economii Anuale
8.2.1.3. Rata intern de rentabilitate (RIR)
Rata de actualizare la care Valoarea Actualizat Net (VNA) a unui proiect este egal cu
zero. Este o msur uor de folosit i foarte pe larg utilizat în finane. Aceasta reprezint rata pe
care banii ar trebui s o câtige în afara sau undeva în alt parte în organizaie pentru a fi o
investiie mai bun.
Cu cât este RIR mai mare într-un proiect, cu atât mai bun este proiectul. Nu exist o cale
uoar i direct de calculare a RIR, cu excepia utilizrii unor tabele de calcul electronice i
pentru calculator.
Determinarea ratei interne de rentabilitate economic se face prin aproximri succesive în
sensul c se determin venitul net actualizat la o rat de actualizare corespunztoare, considerat
rat minim i pentru care el trebuie s fie pozitiv.
Determinarea exact a ratei interne de rentabilitate economic se face prin interpolare,
conform relaiei: [30]
RIRE = R min + (Rmax – Rmin) x )( VNA )( VNA)( VNA
– +++ (8.1)
77 în care: RIRE – rata intern de rentabilitate economic;
Rmin – rata minim de actualizare;
Rmax – rata maxim de actualizare;
VNA(+) – venitul net actualizat pozitiv, obinut la rata minim;
VNA(-) – venitul net actualizat negativ, obinut la rata maxim
8.2.1.4. Valoarea Net Actualizat (VNA)
Metoda VNA este o metod simpl de calculare a valorii actuale a tuturor costurilor
capital anuale i a economiilor nete pe toat durata vieii unui proiect. Prin adunarea tuturor
valorilor actuale (costurile sunt reprezentate ca sume negative, iar economiile nete – ca pozitive),
se va obine un total, care se numete VNA a unui proiect.
Calcularea VNA implic specificarea ‘ratei anuale de actualizare’ pentru estimarea
viitoarelor economii – rata la care valoarea viitoarelor economii este redus. Aceast actualizare
este menit s compenseze veniturile care s-ar fi putut câtiga din investirea acelorai bani în
investiii alternative.
Totui, aplicarea unei rate de actualizare ridicate ar putea reduce considerabil valoarea
viitoarelor economii. De exemplu, la o rat anual de actualizare de 5%, un euro economisit timp
de 15 ani începând din acest moment este evaluat la 48 de ceni, îns la o rat de 20%, acelai
euro este evaluat la doar 6.5 ceni. De obicei, la analiza fluxului de numerar a proiectelor
energetice europene se aplic o rat de 10%.
VNA = + –
=n
1hh h h )]I'C( V[ x h)a1(1
+ (8.2)
în care : VNA – venitul net actualizat ;
Vh – veniturile în anul h ;
Ch – cheltuielile de exploatare în anul h (mai puin amortizarea, aceasta se exclude
pentru a elimina dubla influen a investiiilor);
Ih – investiiile în anul h ;
h)a1(1
+ – factorul de actualizare ;
n – durata de via a proiectului ;
Indicatorul, calculat dup relaia de mai sus, nu poate fi utilizat în comparaia dintre
variantele de investiii care se caracterizeaz prin capaciti de producie diferite i implicit i
volum diferit al investiiilor. [30]
Forma comparabil a indicatorului i implicit indicatorul de eficien propriu-zis este
venit net actualizat obinut la un leu investiie actualizat :
VNAi =ITAVNA (8.3)
în care: VNAi – venitul net actualizat la un leu investiie actualizat ;
VNA – venit net actualizat ;
ITA – investiii totale actualizate ;
Venitul net actualizat (VNA) se poate calcula cu ajutorul urmtoarei relaii: [30]
VNA = + –
=n
1hh h h )]I'C( V[ x h)a1(1
+ (8.4)
78 în care: VNA – venitul net actualizat;
Vh – veniturile din anul h;
Ch – cheltuielile de exploatare din anul h (exclusiv amortizarea);
Ih – investiiile din anul h;
h)a1(1
+ – factorul de actualizare;
8.2.1.5. Considerarea riscurilor proiectului
Fiecare proiect de eficien energetic i energie regenerabil va avea diferite tipuri de
riscuri, iar magnitudinea riscurilor va varia de la proiect la proiect. Este necesar elaborarea unei
strategii clare de depire a tuturor riscurilor cunoscute.
Exist cinci categorii principale care trebuie luate în considerare la evaluarea riscurilor
proiectelor energetic sustenabile.
Riscul de finalizare
Riscul tehnologic
Riscul asociat aprovizionrii cu materie prim
Riscul operaional
Riscul de aprobare, reglementare sau de mediu
Eforturile managementului proiectului trebuie s se axeze pe riscurile controlabile i
critice. Riscurile critice pentru afacere sunt acele evenimente, activiti sau persoane, fr de care
afacerea nu are posibilitatea de a supravieui.
Controlarea riscului se numete atenuarea riscului. Atenuarea riscului reprezint
eforturile întreprinse pentru a reduce, fie probabilitatea sau consecinele riscului. Acestea pot fi
msuri fizice (instruirea angajailor) sau msuri financiare (acord/contract de întreinere,
asigurarea).
8.2.1.6.Riscul de finalizare
Riscul de finalizare include:
Risc de depire a costului
Risc de lansare întârziat
Resursele nu sunt disponibile la calitatea i în cantitile solicitate
Activitile de dezvoltare a proiectului nu realizeaz etapele eseniale
Eecul financiar al furnizorului de tehnologie sau contractorului
8.2.1.7. Risc tehnologic
Riscul tehnologic este probabilitatea de eec sau de performan slab a unei tehnologii
critice.
O examinare detaliat a riscului tehnologic ar trebui s demonstreze:
C tehnologia are rezultate satisfctoare
C antreprenorul care construiete proiectul are experien cu tehnologia dat
Caracterul adecvat al garaniilor de executare i al garaniilor de calitate
Uurina cu care poate fi efectuat, la necesitate, activitatea de întreinere i
înlocuirea componentelor
79 8.2.1.8. Riscul asociat aprovizionrii cu materie prim
Riscul asociat aprovizionrii cu materie prim este probabilitatea pierderii care apare din
nedisponibilitatea materialelor prime necesare sau intrrilor de sistem.
Proiectele de EE i SER ar trebui s demonstreze c presupunerile fcute cu privire la
cantitile i calcularea preurilor pentru combustibil i materii prime sunt conservative. Ratele
de cretere a preurilor pentru fluxurile de economii (de exemplu, cumprarea de energie i
combustibil), ar trebui s fie conservatoare în timp ce ratele de cretere a preurilor pentru
fluxurile de cost (de exemplu, materia prim necesar funcionrii proiectului) ar trebui s fie
mai puin conservatoare.
8.2.1.9. Riscul operaional
Riscul operaional apare din eecul operaiunilor proiectului. Personalul din proiect
trebuie s fie instruit, competent i capabil s fac fa situaiilor imprevizibile.
8.2.1.10. Riscul de aprobare, reglementare i de mediu
Riscul ca un proiect s fie suspendat din cauza lipsei aprobrilor necesare, a faptului c
acesta nu este în conformitate cu regulamentele existente, sau pentru c duce la impacte
neanticipate asupra mediului, se numete riscul de aprobare, reglementare sau de mediu. Toate
aprobrile i permisele de reglementare trebuie s fie clar înelese, iar procesul de aprobare s fie
în curs atunci când se solicit împrumutul.
Tabelul 8.1. Exemple pentru categoriile i formatul utilizat în analiza fluxului de numerar
Perioada de timp Luna sau anul 1 Luna sau anul 2
Fluxurile de numerar din activitile în desfurare
Economii de energie/combustibil sau cost (dup tip) A
Economiile sau costurile de exploatare B
Economiile sau costurile de întreinere C
Economiile sau costurile cu materii prime D
Valoarea economiilor sau costurilor produsului E
Venitul net din vânzarea creditelor de emisii F
Pli (PB management, etc.) G
Dobânzi H
Deprecierea I
Impozitul pe venit J
Flux de numerar net din activitile operaionale K = Sum (A – J)
Flux de numerar din activitatea financiar
Suma împrumutat (prezentai fiecare surs separat) L
Contribuia proprie a Solicitantului proiectului M
Plata grantului N
Rambursarea împrumutului principal (prezentai fiecare
surs separat) O
Flux de numerar din activitatea financiar P = Sum (L – O)
Flux de numerar din activitatea financiar Q = K + P
Creterea (descretere) de numerar pe parcurs perioadei
(lun sau an) R = K + Q
Numerar cumulativ la începutul perioadei S= R din perioada
precedent
Numerar cumulativ la sfâritul perioadei T = R din perioada
precedent + R din
perioada curent
80 BIBLIOGRAFIE
[1]. Eficiena Energetic în România, Cartea Alb, ARPEE, Editura AGIR, Bucureti, 2013,
ISBN 978-973-720-513-1
http://arpee.org.ro/wp-content/uploads/2014/04/Cartea-Alba-romana.pdf
[2]. Programul de cretere a eficienei energetice al municipiului Braila, 2013,
http://www.primariabraila.ro:7200/Lists/Transparenta%20decizionala/Attachments/17/PROGRA
M_CRESTERE_EFICIENTA_ENERGETICA.doc.
[3]. LEGEA Nr. 142 din 02.07.2010 cu privire la eficiena energetic, Publicat: 03.09.2010 în
Monitorul Oficial Nr. 155-158 art Nr : 545, Lege publicat în Monitorul Oficial al Republicii
Moldova
[4]. Principii moderne de management energetic, dr. ing. Stefan GADOLA, C.E.M. prof. dr.
ing. Florin Radu POP, ing. Vasile GRASIN, C.E.M. conf. dr. ing. Dorin BEU, fiz. Georgeta
PÃDUREANU, C.E.M. ing. Florin Mircea POP, C.E.M., EnergoBit Universitatea Tehnicã din
Cluj-Napoca Cluj-Napoca, 2005.
[5]. Efficient boiler operations sourcebook Third edition, F. William Payne ,1991 Published by
the Fairmont Press I.N.C.
[6]. C.E.M. Handbook of energy audits Fourth edition, Albert Thumann P.E.,1992 Published
by The Fairmont Press I.N.C.
[7]. C.E.M. Energy Management handbook, Third edition, Wayne C. Turner, Ph.D, PE, 1997,
Published by The Fairmont Press I.N.C.
[8]. Guide to energy managements, Barney L. Capehart ,Wayne C. Turner Second edition,
1997, William Kennedy Published by The Fairmont Press I.N.C.
[9]. EnergoEco Investiții în eficien energeticã cu ajutorul firmelor de tip ESCO,
http://www.energobit.com/USR_uploads//ContentCMS/media/Brosuri/Energoeco/Brosura%20E
SCO.pdf
[10]. Eficien energetic – un element al dezvoltrii durabile, Dr.Ing. Corneliu Rotaru,
Dr.Ing.Monica Preda
[11]. www.eppo.go Unit conversion, oil industry conversions
[12]. Ghid Elaborare bilanturi
[13].PE 902/86, Normativ privind întocmirea i analiza bilanurilor energetice, ICEMENERG,
Bucureti, 1995 – reeditat
[14]. World Energy Council, Energy Dictionary, Jouve, 1992
[15]. “Formarea, testarea i autorizarea Auditorilor energetici i a Specialitilor în domeniul
gestiunii energiei”, 2002, ICEMENERG, Centrul Observatorul Energetic Naional – OEN,
Modulul 8
[16]. Handbook of Energy Audits, Thurman, A., The FAIRMONT PRESS, INC. SUA, 1992
[17]. Energy Management Handbook, Turner, C. W., The FAIRMONT PRESS, INC., 1992
[18].Întocmirea i analiza bilanurilor energetice în industrie, (vol. I i II), BERINDE, T., .a.,
Ed. Tehnic – Bucureti, 1976
[19]. Manualul inginerului termotehnician (vol. I), Popa, B., .a., Editura Tehnic Bucureti,
1986
[20]. Modele de bilanuri energetice reale i optime, Carabulea, A., .a, Editura Academiei
Române, Bucureti, 1982
[21]. Bilanuri energetice. Probleme i aplicaii pentru ingineri, Carabogdan, I.Gh., .a.,
Editura Tehnic, Bucureti, 1986
[22]. Audit energetic, Ptracu, R., .a. Editura AGIR, Bucureti, 2001
[23]. OU 63/1998 Ordonana de Urgen 63/1998 privind energia electric i termic
[24]. Ordin ANRE nr.38/2013, Regulamentul pentru autorizarea persoanelor fizice i juridice
care au dreptul s realizeze bilanuri energetice (anexa 1) / Regulamentul pentru atestarea
managerilor energetici i acreditarea societilor prestatoare de servicii energetice (anexa 2)
81 [25]. Catalogul reglementrilor i prescripiilor tehnice valabile în sectorul energetic în anul
2002, ICEMENERG, ODE
[26]. SR 4839-1997, Instalaii de înclzire. Numrul anual de grade-zile
[27]. SR 1907-1997, Instalaii de înclzire. Necesarul de cldur de calcul
[28]. PE 1001/1994, Metodologie de evaluare operativ a emisiilor SO2, NOx, pulberi i CO2
din centralele termice i termoelectrice
[29]. Ghid de eficien energetic i resurse regenerabile, Ghid de eficien energetic i
resurse regenerabile / Proiectul USAID de Susinere a Autoritilor Locale din Moldova
(LGSP), Agenia pentru Eficien Energetic – Chiinu: S.n., 2013 (Tipogr. „Almor-Plus”). –
128 p., ISBN 978-9975-9975-6-0., 628.8/.9:352/354, G 49
[30]. Managementul investiiilor, Curs, EBM 0125, Prof.univ.dr. Bininan- Socaciu Petru, Fac.
de
tiine Economice i Gestiunea Afacerilor, http://www.econ.ubbcluj.ro/
[31] Eficiena energetic i economic a cldirilor, Stan Ivan Felicia Elena, Mircea Ion,
Editura SITECH, Craiova 2014, ISBN 978-606-11-3880-7
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Sdafgsdgsdfgsgsgfsd [622706] (ID: 622706)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.