Casele pasive sunt casele care asigură un climat interior confortabil atat pe timpul verii [610021]

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD
FACULTATEA DE INGINERIE
SECTIA: AUTOMATICA SI INFORMATICA APLICATA

LUCRARE
DE
DIPLOMĂ

Profesor coordonator: Student: [anonimizat]. Valentina Emilia Balas Dobra Claudiu Florin

ARAD 2017

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 3 –
Absolvent: [anonimizat], fără a fi nevoie de o sursă convențională de producere a incalzirii.

Este o casa caracterizata prin etanseitate, cu transfer termic zero, care atinge si mentine
echilibrul termic dorit. Specialistii sustin ca in cazul unui astfel de imobil, co nsumul de
energie este mai mic cu 70 -80% decit in cazul unei locuinte construite din lemn sau caramida.

Fig. 1.1.

Importanta unui concept de casa pasiva:

In seculul XIX, casele erau incalzite cu material lemnos. Sobele sau semineele in care
materialul lemnos era ars, erau de cele mai multe ori ineficiente, raportat la suprafata ce se
dorea incalzita.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 4 –
Absolvent: [anonimizat], s -a inceput dimensionarea unei instalatii care sa fie eficient a, din punct
de vedere termic. Marea problema e ca aceste sistemene nu erau avantajoase din punct de
vedere financiar.
Ca urmare, in seculul XXI, isi fac aparitia pe piata primele case pasive, bazate pe 5
principii de proiectare, menite sa poata crea un confort termic, pe perioada iernii, de la doar 2
lumanari.

Conceptul de casa pasiva se bazeaza pe captarea energie pasive a radiatiilor solare din
exterior si furnizata apoi ca energie calorica de unele dispozitive si de ocupantii casei, energie
caloric considerate ca fiind suficienta pentru a pastra casa la o temperatura de interior
comfortabila in anotimpul rece.

Dupa locul in care este plasata sursa de caldura, in raport cu corpul uman, aceasta
poate
incalzi in 3 moduri:
-prin radiatie
-prin convectie
-prin conductie

Fig. 1.2.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 5 –
Absolvent: [anonimizat],
proiectarea ocupa un rol important. La baza proiectarii sta implementarea principiilor Bio –
climatice si respecta rea standardului Passive House.

Ca prima masura a proiectarii, se va face cuno stinta cu amplasamentul viitoarei case si
se va incerca rezolvarea provacarilor aduse de mediul inconjurator si de locatie:

1. Orientarea spre Sud a casei, pentru a obtine un aport maxim
de caldura solara, in special pe timpul iernii.
2. Ferestrele de pe fatad a nordica se vor minimiza, pentru a
reduce pierderea/cedarea de caldura.
3. Se va lua in considerare materiale cu masa termica ridicata – Incalzirea in
pardoseala
4. Pentru racire, pe perioada veri se vor gasi soltii de umbrire a ferestrelor de pe
fatada de sud si se va permite o ventilare naturala pe perioada noptii.
5. Folosirea ventilatoarelor mecanice cu recuperator de caldura, deoarece acesta
asigura atat aportul de aer proaspat, cat si o temperatura , respectiv umiditate optima in
locuinta.

Verificarea amplasamentului:

Dupa ce se verifica amplasamentul, conditiile climatice din acea zona si se stabileste tema de
proiectare (cerintele clientului) , se trece la proiectarea propriu -zisa.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 6 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Pentru ca o o casa sa fie Pasiva, ea trebuie sa fie proiectata, respectand cele 5 principii de
proiectare , cuprinse in Eurocodul Passive House :

Fig. 1. 3.

Termoizolare:
Casa pasiva trebuie sa fie izolata adecvat, pentru a putea realiza un confort interior echilibrat.
Daca casa este izolata adevat, se reduc atat supraincalzirea, pierderile de caldura, cat si riscul
de condens sau mucegai/igrasie.

Etanseitate:
Etanseitatea este importanta, deoarece reduce cedarea de caldura catre exterior. O alta
caracteristica importanta a etansarii este aceea ca se elimina disturbatiile sistemului de
ventilare.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 7 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Fara punti termice:
Eliminarea puntilor termice duce la
eliminarea zonelor reci ale constructiei.
Acestea apar in special in zona de
imbinare dintre doua materiale de
constructii diferi te: centura beton/blocuri
BCA cu polistiren. Eliminarea puntilor
termice duce la pierderi foarte mici de
caldura, scade riscul de condens, mucegai
sau igrasie, si ajuta la rezistenta in timp a
constructiei.

Ferestre pasive:
Ferestrele reprezinta veriga slaba a anveloparii
unei case. Prin intermediul casei se realizeaza
cedarea termica a caldurii din interior, iar in
cazul aparitiei vantului, aceasta cedare creste cu
50%.Este foarte important ca ferestrele sa fie si
ele concepute pentru o casa pasiva, din 3 straturi
de sticla, iar in spatiul dintre straturi sa fie
introdus gazul “Kripton”.

Ventilatie cu recuperare de caldura:
Este foarte important ca sistemul de ventilatie sa fie conceput cu recuperare de caldura,
deoarece poate recupera pana la 90% din caldura aerului evacuat, caldura care altfel s -ar
disipa in mediul inconjurator.Un sistem de ventilare cu recuperator de caldura dimensionat
corect ofera o eficienta energetica maxima, recuperand 20 Watti pentru fiec are Watt
consumat.Deasemenea, ajuta la reglarea umiditatii din locuinta.
Sistemul de ventilare asigura aer proaspat pentru un mediu sanatos, reducand riscul aparitiei
mucegaiului si a igrasiei.Este important sa se mentina concentratia de dioxid de carbon d in
locuinta intre valorile de 500 si 800 ppm.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 8 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

DATE TEHNICE
Suprafata terenului : 1000 mp

SUPRAFETE CONSTRUITE
– ScPROPUSA = 161.3 mp
– Scd PROPUSA = 384.04 mp

POT PROPUS = 16.13 % CUT PROPUS = 0,384

Cladirea propusa va avea un regim de inal time S+P+M si va avea urmatoarea
compartimentare:

-la subsol:
o tavern 32.73mp
o camera depozitare 7.29 mp
o camera hobby 22.62 mp
o spalatorie 10.76 mp
o hol 11.37 mp

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 9 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
-la parter:
o garaj 42.35mp
o birou 16.00mp
o hol 16.20 mp
o baie 6.00 mp
o bucatarie 10.80 mp
o camara 4.80 mp
o living+dining 32.90 mp

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 10 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

mansarda:
o hol 7.88 mp
o baie1 5.27 mp
o baie2 7.49 mp
o dormitor 1 22.36 mp
o dormitor 2 12.18 mp
o dormitor 3 17.94 mp
o dressing 1 4.50 mp
o dressing 2 3.60 mp
o balcon 12.78 mp

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 11 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

SISTEM CONSTRUCTIV

Cladirea va avea urmatoarea configurare structurala:
– fundatii din beton si beton armat.
-peretii la subsol vor fi realizati din beton armat.
– stalpi, grinzi, centuri, buiandrugi, la subsol din beton armat.
– peretii structurali la parter si mansarda vor fi din lemn, panouri tip „sandwich”. Panourile din
lemn sunt alcatuite din elemente orizontale (talpi) si elemente verticale (montanti) realizate din
dulapi de lemn.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 12 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN Panourile sunt contavântuite atat prin rigle dispuse orizontal între montanti, cat si prin placile
de OSB de 15 mm.
– planseele peste parter si mansarda vor fi fabricate din dulapi de lemn peste care se va placa cu
OSB de 22 m m. Planseele se vor umple cu saltele de vata minerala de 200 mm grosime pentru
fono si termo izolatie.
– acoperis tip sarpanta realizat din lemn de rasinoase ignifugat.
– invelitoare din tigla metalica
– termoizolatie la nivelul sarpantei din vata minerala in grosime de 20 cm.
– hidroizolatie la fundatii cu membrana bituminoasa
– jgheaburi si burlane din tabla tip lindab pentru scurgerea apelor de pe invelitoare
– tamplarie exterioara din PVC
-Pardoseli – gresie si parchet.
-Pereti – zugraveli lavabile
-Tavane – zugraveli lavabile
-Tamplaria – PVC
-Placaje de Rigips
-Tencuieli exterioare ornamentale

LOCUINTA
Locuinta pe ansamblu este alcatuita din subsol parter si mansarda. Relatia functionala
intre subsol si parter este realizata pe scara din beton, i ar intre parter si mansarda este realizata
pe scara din lemn.
Structura de rezistenta a constructiei este realizata din:
– fundatii continue sub ziduri, realizate din bloc de beton armat C 16/20 cu armatura din bare
6ϕ14 si etrieri ϕ6/15. Cota de fundare este de -1.60 m fata de cota terenului natural. Dupa
executarea sapaturilor se va chema geotehnicianul si proiectantul pentru verificarea terenului
de fundare in vederea acordarii avizului de turnare a betonului.
– peretii structurali la subsol vor fi real izati din boltari de beton cu goluri verticale avand latimea
si inaltimea de 25 cm in care se va ingloba beton armat si armatura orizontala 2 ϕ6 la fiecare
rand de boltari.
– peretii structurali la parter si la mansarda vor fi din lemn, panouri tip „sandwic h”. Panourile
din lemn sunt alcatuite din elemente orizontale (talpi) si elemente verticale (montanti) realizate
din dulapi de lemn cu dimensiunile sectiunii: la peretii exteriori de 60×240 mm, la peretii
interiori structurali 60×170 mm, iar la peretii int eriori de compartimentare 60×80 mm, amplasati

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 13 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN la o distanta de 625 mm. Panourile sunt contavântuite atat prin rigle dispuse orizontal între
montanti, cat si prin placile de OSB de 15 mm.
– planseul peste parter va fi fabricat din dulapi cu sectiunea de 60x 250 mm respectiv 80×250
mm la un interax de 625 mm.
– planseul peste mansarda va fi fabricat din clestii cu sectiunea de 60×240 mm la un interax de
625 mm,
– planseele se vor umple cu saltele de vata bazaltica de 200 mm grosime pentru fono si termo
izolati e.
– planseele se vor placa cu placi de OSB 22 mm la parter si OSB 15 mm la mansarda, montate
in tabla de sah pentru asigurarea rigidizarii intregului ansamblu.
– sarpanta este realizata in sistem traditional, cu capriori cu sectiunea de 60x200mm dispusi
interax la o distanta aproximativa de 625 mm. Suportul invelitorii este alcatuit din astereala de
25 mm. Prinderea capriorilor de reazeme se realizeaza prin intermediul unor coltare metalice,
care se prind cu tije de centura din lemn si de talpa panourilor din lemn.

Se va trece la efectuarea lucrarilor astfel:
– se vor ansambla peretii exteriori si interiori de parter din structura din lemn, conform planurilor
din proiectul DTDE, formati din montanti cu sectiunile de 60×240 mm, 60×170 mm respectiv
60×80 mm montantii vor fi amplasati la un interax de 625 mm. Intre montanti se vor prinde
distantieri si contrafise. Panourile vor fi placate pe exterior cu OSB 15 mm.
– peste peretii de la parter se va fixa o centura cu sectiunea de 60×240 mm, 60×170 mm respectiv
60×80 mm care are rolul de a rigidiza peretii.
– peste peretii de la parter se executa planseul format din grinzi de 60×250 mm, 80×250 mm, la
un interax de 625 mm. Grinzile de planseu se vor fixa de elementele de centura prin coltare
metalice. Grinzile de planseu vor fi dublate sub peretii de la mansarda. Planseul se va placa cu
placi de OSB de 22 mm.
– peste planseul de la parter vom fixa peretii de la mansarda care au aceleasi caracteristici cu
peretii de la parter. Intregul ansamblu parter -planseu -mansar da se va fixa prin tije M12 de 420
mm lungime, piulite si saibe late, dispuse la cel mult 150 cm. Grinzile de planseu se vor dubla
sub peretii de la mansarda.
– peste peretii de la mansarda se executa al doilea planseu format din grinzi de 60×240 cm, la
un interax de 625 mm. Grinzile de planseu se vor fixa in coltare metalice, iar planseul va fi
placat cu placi OSB de 15 mm.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 14 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN – peste peretii de la mansarda se va executa o sarpanta traditionala formata din capriori de
60×200 mm, care vor avea reazeme grinzi d e coama de 150×300 mm si cosoroabe 150×150
mm. Prinderea capriorilor de reazeme se realizeaza prin intermediul unor coltare metalice, care
se prind in cuie de centura din lemn si de talpa panourilor din lemn.
Suportul invelitorii este alcatuit din asteria la de 25 mm.
– lemnul utilizat este lemn de rasionase clasa I de calitate pentru grinzi lamelare, clasa a II a
pentru montanti, contravantuiri si distantieri, grinzi de planseu si capriori, indreptat si calibrat
prin geluirea pe masini unelte, cu umiditate a maxima in momentul punerii in opera de 20%.
Toate elementele din lemn se vor trata antiseptic si ignifug.
Realizarea amenajerilor se va face ingrijit, urmarind permanent respectarea datelor din proiect,
precum si a prescriptiilor tehnice legale in vigoar e referitoare la calitatea si modul corect de
executie.

GARAJ
 Fundatii continue sub ziduri, realizate din bloc de beton simplu C 12/15 si centuri armate
din bare 6 ϕ14 si etrieri ϕ6/15, beton C16/20. Cota de fundare este de -1.20 m fata de cota
terenului natural. Dupa executarea sapaturilor se va chema geotehnicianul si proiectantul pentru
verificarea terenului de fundare in vederea acordarii avizului de turnare a betonului.
 Pereti structurali din zidarie cu blocuri ceramice cu goluri verticale de 30 cm la peretii
exteriori si 25 cm la pereti structurali interior, iar 10 cm la peretii interior de compartimentare.
Pentru imbunatatirea comportamentului peretilor structurali supusi la actiunea combinata a
sarcinilor orizontale si verticale s -au inglobat:
 Stalpisori din beton armat (25×25 cm), armati cu 4 ϕ14 PC52 si etrieri ϕ6/10(15).
Mustatile de ancoraj ale stalpisorilor in fundatii vor avea lungimea de suprapunere de 80 cm.
 Centuri din beton armat cu inaltimea de 25 cm sunt armate cu 4 ϕ12 PC52 si etrieri cu
ϕ6/20.
 Buiandrugi din beton armat, armati cu 4 ϕ12 PC52 si etrieri ϕ8/10(15).
– Acoperis tip sarpanta cu invelitoare din tigla ceramica.

3.Izolatia termica:
-captusirea spre exterior a centurilor si a stalpilor din beton armat cu 5 cm de polistiren
expandat.
-dispunerea la exteriorul peretilor a unui strat de polistiren expandat de 10 cm.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 15 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
-dispunerea unui strat de izolatie termica intre capriorii sarpantei cat si la nivelul placii de subsol
si parter.

4.Izolatia hidrofuga:
-dispunerea unui strat de rupere a capilaritatii de 10 cm din balast, sub placa de beton a
pardoselii.
-dispunerea a doua straturi de carton bituminat intre straturile de bitum sub zidurile de la parter.

5. Regim de inaltime:
Locuinta: SUBSOL + PARTER + MANSARDA.
Garaj: PARTER
6. Incadrarea constructiei:
-Conf. P 100/92 constructie se afla in zona seismica, cu a g=0.16, Tc=0.7 sec.,clasa de
importanta IV.

Sistemul de anvelopare:

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 16 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Evaluarea incarcarilor
1. Incarcari permanente normate:
 Bloc de fundare………………………………………………………………………….8 kN/m
 Zid subsol………………………………………………………………………………….20 kN/m
 Planseu peste subsol…………………… ……………………………………………..32 kN/m
 Zid parter…………………………………………………………………………………..2.2 kN/m
 Planseu peste parter……………………………………………………. ……………..15 kN/m
 Zid mansarda…………………………………………………………………………….1.3 kN/m
 Acoperis sarpanta din lemn cu
invelitoare din tigla metalica …………………………………………………….1 kN/m

2. Incarcari tempo rare normate:
 Incarcarea din zapada……………………………….……………..……………9 kN/m

Pef = 150 kN/mp
Calculul capacitatii portante a terenului:

-presiunea conventionala de baza este : pconv=280 kPa

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 17 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
B=0.60 m –latimea fundatiei continue
Pconv=pconv+CB+CD
CB=pconv K1(B-1)=280×0,05x(0,6 -1)=-5.6 kPa
CB – corectia de latime
CD=pconvx(Df -2)/4=280x(1.6 -2)/4= -28 kPa
CD –corectia de inaltime (adancime).
Pconv= 280 -5.6-28 = 246.6 kPa

Concluzie:
Pef < P conv -se verifica.
150 kPa < 246.6 kPa

DEVIZ ESTIMATIV

Privind stabilirea valorilor minime
LOCUINTA FAMILIALA P+M
Scd =357.46 mp din care:

– subsol (50%) – S = 101.81mp
101.81 x 930 x 0.50 = 47341.65 lei

– parter (100%) – S = 161.3 mp
161.3 x 930 = 150009 lei

– mansarda (75%) – S = 120.9 mp
120.9 x 930 x 0.75 = 84327.75 lei

Valoarea investitiei
281651.4 lei

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 18 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

AUTOMATIZAREA CASEI PASIVE

Automatizarea este o ramură a tehnicii, al cărei scop este ca mașinile și instalațiile să lucreze
automat, deci independente de o continuă și/sau directă intervenție a forței de muncă umane.

Cu cît scopul este realizat cat mai optim, cu atat automatizarea lucreaza mai mult. In cadrul
unei automatizari, factorul uman preia doar rolul de supraveghere si control de la distanta.
Microcontrolerele contribuie hotarator la realizarea automatizarii, prin stocarea pe memoria
acestora a setului de comenzi necesare a se executa.

Principalele operatii ale automatizarii sunt:

Măsurarea
Fiecare marime fizica este masurata cu ajutorul unor metode de masurare specifice. Masurarea
acestora se realizeaza cu ajutorul unor senzori, creati pentru a receptiona/cuantifica marimile
fizice diferite.

Comanda
Această activitate începută cândva cu montaje de comandă și programare realizate cu legături
electrice fizice (conductori) fixe care realizau un anumit program de lucru, se realizează în

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 19 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN prezent în măsură predominantă cu instalații care utilizează un procesor electronic, sau chiar
mai multe laolaltă, în care programul este memorat și diversele int erblocări funcționale sînt
virtual create.

Reglare
Reglarea foloseste interactiunile dintr -un sistem de reglare, pentru a putea aduce corectii
automatizarii.

Comunicare
Comunicarea se realizeaza, in functie de marimea automatizarii printr -un numar dire ct
proportional de senzori si traductori.Acesti senzori, respectiv traductori inregistreaza o serie
de date sau informatii, care trebuie prelucrate si transmise.
Comunicarea se poate realiza atat prin cablu LAN (Ethernet) sau prin Wireless(fara fir).

Deservire
Deservirea se face cu ajutorul unui sistem de observatie , care ajuta la oferirea informatiilor si
a calibrarii necesare pentru functionarea masinariei/instalatiei. In cazul meu, deservirea se
efectuaza prin interfata “om -computer”, aflata in cadru l termostatului de ambient.

Implementare
Implementarea se face cu ajutorul schemelor de montaj si a manualului de instalare.

Pentru a putea stabili necesarul de caldura pentru aceasta casa, trebuie sa luam in
calcul pierderile de caldura pe care le inreg istram in diferite elemete ale casei.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 20 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Dupa cum este prezentat mai sus, principalele pierderi le inregistram prin acoperis si
prin pereti. O buna etansare scade semnificativ aceste pierderi.

Ferestrele si ventilatia naturala contribuie la pierderile de caldura din interiorul
incaperilor, motiv pentru care, si aceste elemente necesita o atentie deosebita.

Sistem de ventilatie cu recuperator de caldura

Ventilatoarele cu recuperator de caldura sunt ingredientul principal din constructia
caselor pasiv e (case care isi asigura pasiv necesarul de energie pt incalzire) alaturi de izolarea
foarte buna a peretilor, geamuri triplustratificate, usi cu garnituri la exterior, lipsa puntilor
termice cu exteriorul, panouri solare, aplasarea geamurilor pentru maxim de soare

Este importanta montarea unui sistem de ventilatie cu recuperare caldura pentru a
garanta calitatea aerului din locuinta.Sistemul de ventilare se foloseste si pentru raspandirea
caldurii produse de catre un generator de caldura (semineu, etc).

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 21 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN Sistemul de ventilare, recuperare de caldura si conditionare a aerului se bazeaza pe
folosirea energiei regenerabile.Pentru micsorarea consumului energetic se prevede utilizarea
unui recuperator de caldura, care ajuta la incalzirea aerului proaspat, folosi nd caldura din aer
uzat.

Pentru a compensa aceste pierderi si dorind sa ajungem la o temperatura constanta de
22 grade Celsius, vom folosi o sursa de incalzire moderna: incalzirea in pardoseala combinata
cu o pompa de caldura.

In conceptul initial al Casei Pasive s -a dorit pastrarea unei temperaturi medii de 18
grade Celsius. Cu toate ca aceasta temperatura este considerata ca fiind una confortabila
pentru Germania, in Romania consideram o temperatura confortabila valoarea de 22 grade
Celsius, motiv pentru care voi folosi o instalatie de incalzire prin pardoseala, a carei agent
termic va fi furnizat de o pompa de caldura.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 22 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Pompa de caldura extrage caldura din aer sau transforma energia geotermala a
pamantului in energie calorica.

Pompa de caldura se bazeaza pe relatia stransa dintre temperatura si presiunea
agentului refrigerant (freon). Cand acest agent refrigerant fierbe, acesta absoarbe caldura cu o
rata foarte mare, la fel ca si in cazul gazelor lichefiate.

Deoarece agentul de refrigerare are o temperatura de fierbere mai mica decat
majoritatea lichidelor (aproximativ 40 grade Celsius, la o presiune de 555 psi), putem
manipula aceasta relatie astfel incat sa nu avem nevoie decat de temperatura camerei pentru a
induce fierberea a gentului refrigerant. Putem controla temperatura de fierbere prin
modificarea presiunii aplicate agentului refrigerant.

Pompele de caldura se impart in doua categorii:
1. CU COMPRESIE care functioneaza pe baza energiei mecanice, datorate energiei electrice
2. CU ABSORBTIE, care pot functiona si pe caldura, generata prin energie electrica, sau
prin utilizarea combustibililor.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 23 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Tipuri de pompe de caldura:
1. Pompe pe sursa de aer – functionea pe baza aerului exterior
a. Pompa aer -aer
b. Pompa aer -apa
2. Pompe pe sursa geotermale -aer:
a. Pompe sol -aer
b. Pompe aer -apa
c. Pompe roca -aer
3. Pompe geotermale -apa:
a. Pompe sol -apa
b. Pompa roca -apa
c. Pompe apa -apa

Agentul de refrigerare cel mai folosit in prezent este R -600A (izobutan), care este
considerat un gaz ecologic, el nedistrugand str atul de ozon.

In cazul aparatelor care folosesc ciclul Stirling, se folosesc agentii frigorifici hidrogen,
azot, heliu si aer, motiv pentru care afecteaza mediul intr -o mica masura.

Avantaje le utilizarii pompei de caldura:
• Echipat din fabrica pentru functionare cu comanda de la distanta (smartphone)
• Compresor controlat prin inverter
• Doua valve de expansie controlate electronic.
• Intreaga pompa de caldura este echipata cu EPP.
Rezulta o functionare silentioasa.

Avantajul major al pompe lor de caldura este ca pe perioada verii (temperatura
exterioara mare), pot fi comutate pe modul de racire, printr -un ventilo -convector.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 24 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Pentru o functionare optima, vom lega la pompa de caldura un PUFFER.

Pufferul este un tanc de stocare, care pastreaza caldura agentului termic. Puffer -ul
permite incalzirea apei care circula prin instalatie, fara a fi necesara functionarea continua a
pompei de caldura.

In cazul de fata, am ales sa folosesc un puffer cu dubla serpentina, pentru a putea leg a
si un panou solar pentru prepararea apei menajere.

Puffer -ul cu dubla serpentina trebuie alimentat prioritar de către sursa de căldură
pentru un confort ridicat al apei calde, respectiv pentru o temperatură ridicată a acesteia.

Racordarea corectă a vas ului tampon este esențială pentru o funcționare
optimă a instalației. Dacă acesta nu este corect instalat, pot apărea
probleme cum ar fi:
1. Viteze de debit prea mari, zgomote deranjante datorită suprapunerii pompelor
(debit și înălțime de pompare)
2. Circulați a involuntară în circuitele de încălzire sau în boilerele de apă caldă
menajeră nereglate
3. Randament nesatisfăcător al puffer -ului.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 25 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Panouri solare pentru prepararea apei calde menajere

Automatizările gestionează funcționarea instalațiilor solare pe baza difereței de
temperatură dintre panourile solare și boilerul bivalent.
Automatizarile permit adaptarea turației pompei solare în funcție de temperatură,
pentru a menține constantă diferența de temperatură panou solar – boiler bivalent în cazul unei
radiaț ii solare reduse
Pentru obținerea unui randament maxim al instalației solare se recomanda
programarea perioadei de încărcare a Puffer -ului cu ajutorul pompei de caldura.
– pentru legatura intre panoul si Puffer voi folosi TDS050
Caracteristi cile automatizarii
– 2 intrari pentru senzori NTC:1 x NTC20k – pentru panou, 1 x NTC12k – pentru boiler
– display LCD
– 1 conexiune electrica: pentru pompa sau vana cu 3 cai

Aplicatii posibile:
1. preparare de acm prin intermediul unui boiler solar
2. ridicarea temperaturii pe retur in instalatii cu aport la incalzire
3. omogenizarea temperaturii apei intre 2 boilere legate in serie

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 26 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Reducerea maxima a temperaturii setate pentru acm prin influenta solara:
Exemplu:
– acm – temperatura setata: 60șC
– optimizarea solara acm (red. max.): 15K
– acm – temperatura setata pentru pompa de caldura: 60șC – 15K
Daca automatizarea sesizeaza suficienta radiatie solara atunci comanda reducerea
maxima a temperaturii setate la pompa de caldura, care va intra in functi une numai daca
temperatura acm in boiler este sub 45șC. Astfel se optimizeaza captarea radiatiei solare.

Alegera incalzirii prin pardoseala are marele avantaj al confortului (picior cald) si al
consumului redus necesar producerii agentului termic. In cazu l incalzirii prin pardoseala,
temperatura la care agentul termic este incalzit variaza intre 40 -50 grade Celsius, pentru a nu
produce daune finisajului pardoselii.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 27 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
Incalzirea in pardoseala se preteaza pentru o casa pasiva deoarece inregistreza cele mai bu ne
valori in cadrul curbei de TEMPERATURA IDEALA.

Deasemenea, un alt motiv pentru care am ales folosirea acestui mod de incalzire modern este
confortul pe care aceasta instalatie il aduce.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 28 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Principiul de functionare al automatizarii in cazul incalzirii prin pardoseala este
urmatorul:
Utilizatorul introduce temperatura dorita in termostat prin intermediul aplicatiei
mobile. Termostatul, care contine un senzor de temperatura inregistreaza valoare instanta a
tenperaturi din camera/zona specificata.

Dupa o analiza in timp real a temperaturii, in cazul stabilirii faptului ca temperatura
interioara este mai mica decat cea dorita, termostatul va da un semnal unitatii centrale de
comanda. Aceasta unitate de comanda va transmite 3 semnale simultane:

1. Catre Centrala termica pentru a o porni. Dupa pornirea centralei, automatizarea
inclusa in Centrala (ex: Bosch Condens 2500 W) permite modularea flacarei, in
functie de temperatura exterioara, pe baza unui senzor montat in exterioru l
cladirii.Modularea flacarii permite o economie sporita.

2. Catre servomotoarele (actuatoarele) dispuse pe distribuitor. Aceste servomotoare
se deschid, in functie de valoarea de temperatura inregistrata de termostatul aflat in
camera/zona respectiva

3. Catre pompa, care se va impinge apa calda, in functie de valoarea masurata de
catre termostat.

Pe toata perioada in care se efectueaza incalzirea, termostatul va continua masura in timp real,
pana la inregistrarea unei valori a temperatura mai mica cu – 1 grad Celsius fata de
temperatura specificata de utilizator. Aceasta diferenta este generata de Histerezis (eroare,
precizie).O data deschise servomotoarele, acestea actioneaza independent pentru fiecare
circuit in parte; sau pentru fiecare radiator in d etaliu.

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 29 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN
In cazul de mai jos avem automatizarea, colorata in verde. Aceasta automatizare primeste atat
comanda de la utilizator, prin intermediul interfetei, aflata in termostat, cat si de la senzorul de
temperatura plasat pe teava de tur a circuitului.
In functie de valoarea citita de senzor, automatizarea dispune, dupa caz, urmatoarele comenzi:
-pornirea pompei de amestec, daca temperatura este mai mare decat valoarea definita
ca fiind maxim;
-oprirea pompei si deschidera actuatorelor, daca temperatura se afla in parametrii
definiti, pentru a economisi energie electrica;
-inchiderea servomotoarelor, daca temperatura scade sub valoarea minima definita.

Un rol foarte important in cadrul unei bune automatizari pentru pardosea il constituie prezenta
vanei cu 3 cai. Aceasta ajuta la mixarea apei calde, provenita de la centrala, cu apa rece,
revenita din sistem.Acest mix face posibila utilizarea in conditii normale a incalzirii prin
pardoseala.

Utilizarea unei temperaturi prea ridicate a apei introduse in instalatie, poate duce la
deteriorarea finisajelor (craparea gresiei, exfolierea sau deslipirea straturilor parchetului).

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 30 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Schema generala distribuitor

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 31 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Automatizare :

ISM – module de automatizare solara
– se utilizeaza numai impreuna cu aparatele Junkers cu panou de
comanda Heatronic 3 si cu automatizarile FR 110, FW100 si FW 200
– comunicare directa si recunoastere automata cu automatizarile Fx prin sistem BUS

Automatizare Fx Modul solar ISM

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” din ARAD LUCRARE DE DIPLOMA

CASA PASIVA – AUTOMATIZARE
– 32 –
Absolvent:
DOBRA CLAUDIU FLORIN

Schema dupa montarea automatizarii