Dlscrib.com Echipamente Si Instalatii Termice [616133]
UNIVERSITATEA DIN ORADEA
INGINERIE ENRGETIC Ă
2009
Echipamente și instala ții termice
BLAGA CASIAN-ALIN
cuprins
– 1 –
Cuprins
Capitol I. …………………………………. …………………………………………… ………………………….. – 3 –
1 No țiuni introductive …………………………… …………………………………………… ………….. – 3 –
1.1 No țiunea de energie ……………………………. …………………………………………… ……. – 3 –
1.2 Energia în activitatea uman ă ………………………………………….. ………………………. – 4 –
1.3 Evolu ții și prognoze privind cerere de energie la nivel mondi al ………………….. – 7 –
1.4 Prevenirea polu ării mediului prin reducerea consumului de energie p rovenit ă din
arderea combustibililor fosili ……………….. …………………………………………… …………… – 11 –
1.5 Concluzii ………………………………….. …………………………………………… ………….. – 12 –
Capitolul II ……………………………….. …………………………………………… ……………………….. – 13 –
2 Principalii consumatori de energie termic ă ………………………………………….. ………. – 13 –
2.1 Clasificarea consumatorilor dup ă necesarul de energie termic ă …………………. – 14 –
2.2 Clasificarea consumatorilor dup ă zona demografic ă ………………………………… – 15 –
Capitolul III ………………………………. …………………………………………… ……………………….. – 24 –
3 Utilizarea combustibililor fosili pentru producerea energiei termice ………………… – 24 –
3.1 Producerea centralizat ă a energiei termice …………………………. …………………… – 24 –
3.2 Producerea de energie pentru consumatori zonali, lo cali și reziden țiali ………. – 49 –
3.3 Strategia na țional ă privind producerea centralizat ă a energiei termice ……….. – 58 –
Capitolul IV ……………………………….. …………………………………………… ……………………… – 64 –
4 Impactul de mediu al arderii combustibililor fosili . ……………………………………….. – 64 –
4.1 Poluarea aerului ……………………………. …………………………………………… ……….. – 65 –
4.2 Poluarea solului ……………………………. …………………………………………… ……….. – 71 –
4.3 Poluarea apei ………………………………. …………………………………………… ………… – 75 –
4.4 Combaterea polu ării mediului înconjur ător; – 76 –
Capitolul V. ……………………………….. …………………………………………… ………………………. – 85 –
5 Surse regenerabile de energie utilizabile pentru în c ălzirea spa țiilor …………………. – 85 –
5.1 Energia solar ă ………………………………………….. …………………………………………. – 94 –
5.2 Energia eolian ă ………………………………………….. ……………………………………… – 101 –
5.3 Biomasa si biocombustibilii ………………….. …………………………………………… . – 104 –
5.4 Energia geotermal ă ………………………………………….. ………………………………… – 105 –
Capitolul VI. ………………………………. …………………………………………… ……………………. – 122 –
6 Utilizarea energiilor regenerabile pentru înc ălzire ……………………………………… .. – 122 –
6.1 Utilizarea sistemelor monoagent de înc ălzire ……………………………………… … – 122 –
6.2 Utilizarea sistemelor hibride de înc ălzire ……………………………………… ………. – 137 –
Capitolul VII ………………………………. …………………………………………… ……………………. – 153 –
7 Concluzii ………………………………….. …………………………………………… ………………. – 153 –
8 Bibliografie ……………………………….. …………………………………………… ……………… – 155 –
Capitol I. No țiuni introductive
– 3 -Capitol I.
1 No țiuni introductive
1.1 No țiunea de energie
La nivelul actual de cuno știn țe și dezvoltare tehnologic ă, se consider ă c ă universul
care ne înconjoar ă exist ă sub dou ă forme: de substan ță (materie) și câmp de for țe. Materia
este caracterizat ă prin dou ă m ărimi fundamentale: masa și energia . Masa este m ăsura
iner ției și a gravita ției, iar energia este m ăsura scalar ă a mi șcării materiei. Cea mai general ă
defini ție, prezint ă energia ca măsur ă a mi șcării materiei . Conform rela ției dintre mas ă și
energie, oric ărei forme de energie a unui sistem fizic îi corespu nde o mas ă inert ă a
sistemului, conform rela ției lui Einstein: 2cmE⋅=, unde m este masa sistemului, iar c este
viteza luminii în vid. De subliniat c ă masa nu este o energie, ci o m ărime asociat ă acesteia.
Energia este o func ție de stare și nimic altceva; energia este o m ărime de stare a unui
sistem fizic. Energia define ște calitatea schimb ărilor și proceselor care au loc în univers,
începând cu deplasarea în spa țiu și terminând cu gândirea. Unitatea și leg ătura formelor de
mi șcare a materiei, capacitatea lor inepuizabil ă de transformare reciproc ă, au permis
măsurarea diferitelor forme ale materiei printr-o m ăsur ă comun ă: energie.
Energia este unul dintre cele mai importante concep te fizice descoperite de om.
În țelegerea corect ă a no țiunii de energie constituie o condi ție necesar ă pentru analiza
sistemelor energetice și a proceselor energetice.
Din punct de vedere știin țific, energia este o m ărime care indic ă capacitatea unui
sistem fizic de a efectua lucru mecanic când trece printr-o transformare din starea sa într-o
alt ă stare aleas ă ca stare de referin ță . Când un sistem fizic trece printr-o transformare, din
starea sa în starea de referin ță , r ămân în natur ă schimb ări cu privire la pozi ția sa relativ ă și
la propriet ățile sistemelor fizice din exteriorul lui, adic ă: schimbarea pozi ției, vitezei,
schimbarea st ării termice, schimbarea st ării electrice, magnetice, atât ale lui cât și ale
sistemelor din exteriorul s ău. Efectele asupra sistemelor externe se numesc ac țiunile
externe ale sistemului în cursul transform ării .
În func ție de diferite criterii, se vorbe ște despre diverse tipuri de energie .
Din punctul de vedere al sistemul fizic căruia îi apar ține, exist ă:
energie hidraulic ă, care, la rândul ei, poate proveni din energia
poten țial ă a c ăderilor de ap ă și mareelor, sau din energia cinetic ă a
valurilor;
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 4 - energie nuclear ă, care provine din energia nucleelor și din care o
parte poate fi eliberat ă prin fisiunea sau fuziunea lor;
energie de z ăcământ , care este energia intern ă a gazelor sub presiune
acumulate deasupra z ăcămintelor de țiței;
energie chimic ă, care este dat de poten țialul electric al leg ăturii dintre
atomii moleculelor,
energie de deforma ție elastic ă, care este energia poten țial ă datorit ă
atrac ției dintre atomi;
energie gravita țional ă, care este energia poten țial ă în câmp
gravita țional.
Dup ă sursa de provenien ță , poate fi:
energie stelar ă,
energie solar ă,
energia combustibililor fosili,
energie hidraulic ă,
energie eolian ă,
energie geotermal ă,
energie nuclear ă.
Dup ă faptul c ă urmeaz ă sau nu un ciclu se clasific ă în:
• energie neregenerabil ă, care este energia ob ținut ă resurse epuizabile,
cum sunt considerate combustibilii fosili și cei nucleari;
• energie regenerabil ă, prin care se în țelege energia care se poate
exploata ciclic, la diferite sc ări de timp estimate sau cunoscute, energie
considerat ă inepuizabil ă, sub form ă de energie electric ă (conversie
direct ă), termic ă (înc ălzire direct ă), hidraulic ă, eolian ă, sau cea
provenit ă din biomas ă.
Dup ă modul de manifestare a energiei se vorbe ște despre energie mecanic ă, energie
electric ă, energie luminoas ă.
Dup ă purt ătorul de energie se vorbe ște de energie termic ă, energie electric ă, etc.
1.2 Energia în activitatea uman ă
Energie electric ă este un termen general care cuprinde o varietate d e fenomene care
rezult ă din prezen ța și fluxul de sarcin ă electric ă. Acestea includ fenomene naturale u șor de
recunoscut, cum ar fi fulgerele, de electricitate s tatic ă, dar, în plus, sunt concepte mai pu țin
Capitol I. No țiuni introductive
– 5 -familiare, cum ar fi câmpul electromagnetic și de induc ție electromagnetic ă.
În uz general, conceptul "de energie electric ă" este adecvat pentru a se referi la o
serie de efecte fizice. Din punct de vedere știin țific, termenul este vag, putând fi explicat
mai precis prin definirea urm ătorilor termeni:
• Sarcin ă electric ă – o proprietate a unor particule subatomice, care
determin ă interac țiunile lor electromagnetice. Materia înc ărcat ă electric este
influen țat ă de, și produce, câmpurile electromagnetice.
• Curentul electric – o mi șcare determinat ă de fluxul de particule
înc ărcate electric
• Câmp electric – este produs de o sarcin ă electric ă aflat ă în mi șcare.
• Poten țial electric – capacitatea unui câmp electric de a realiza o
ac țiune de atrac ție sau respingere asupra unei sarcini electrice.
• Electromagnetism – o interac țiune fundamental ă între câmpul
magnetic și câmpul electric.
Energia electric ă prezint ă o serie de avantaje în compara ție cu alte forme de
energie, și anume:
– producerea energiei electrice în centrale electrice are loc în condi ții
economice avantajoase;
– energia electric ă poate fi transmis ă la distan țe mari prin intermediul
câmpului electromagnetic, fie direct prin mediul în conjur ător, fie dirijat prin
linii electrice;
– energia electric ă poate fi transformat ă cu randamente foarte mari în
alte forme de energie;
– energia electric ă poate fi divizat ă și utilizat ă în par ți oricât de mici,
dup ă necesit ăți.
Dezavantajul major pe care îl prezint ă energia electric ă în compara ție cu alte forme
ale energiei const ă în aceea c ă nu poate fi înmagazinata decât în condi ții speciale și cu
costuri investi ționale foarte ridicate. Energia electric ă trebuie produs ă în aceea și cantitate
cât este cerut ă și utilizat ă de consumatori. Energia electric ă rezult ă în urma conversiei unei
alte forme de energie în energie electric ă cum ar fi:
– transformarea energiei chimice a combustibililor în turbine cu aer,
gaz, motoare cu ardere intern ă;
– transformarea energiei poten țiale sau cinetice a apelor;
– transformarea energiei atomice;
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 6 – transformarea altor forme de energie: maree, solar ă, eolian ă;
Energia termic ă este energia con ținut ă de un sistem fizic și care poate fi transmis ă
sub form ă de căldur ă altui sistem fizic pe baza diferen ței dintre temperatura sistemului care
cedeaz ă energie și temperatura sistemului care prime ște energie. Exemple: energia
aburului, energia apei calde sau fierbin ți, energia gazelor calde etc.
Căldura este adesea confundat ă cu energia termic ă. Când un sistem termodinamic
prime ște c ăldur ă, temperatura și energia sa termic ă cre ște, iar când cedeaz ă c ăldur ă,
temperatura și energia sa termic ă scade. C ăldura și energia termic ă doar par a fi sinonime.
De fapt, în timp ce energia termic ă este o func ție de poten țial, c ăldura este o form ă de
schimb de energie. Un corp poate con ține energie intern ă sub diferite forme, îns ă nu se
poate defini no țiunea de căldur ă con ținut ă de un corp . De asemenea, în termodinamic ă,
pentru studiul c ăldurii, în locul no țiunii de energie termic ă, greu de definit, se prefer ă
no țiuni ca energie intern ă, lucru mecanic, entalpie, entropie, no țiuni care pot fi definite
exact f ără a recurge la no țiunea de mi șcare molecular ă.
În fizic ă și termodinamic ă, căldura , simbolizat ă prin Q, este energia transferat ă între
un sistem termodinamic și mediul înconjur ător, între dou ă sisteme termodinamice sau între
diferite p ărți ale aceluia și sistem termodinamic, în cursul unei transform ări termodinamice
în care parametrii externi r ămân constan ți. Transferul de c ăldur ă are loc sub influen ța unei
diferen țe de temperatur ă. Principiul al doilea al termodinamicii stipuleaz ă c ă acest transfer
se face de la sine doar de la temperatura mai înalt ă la temperatura mai joas ă. Exist ă trei c ăi
pe care are loc fenomenul de transmitere a c ăldurii: conduc ția termic ă, convec ția termic ă și
radia ția termic ă. În general, într-un proces real de transmitere a c ăldurii apar toate cele trei
moduri de transmitere a c ăldurii simultan, dar de multe ori c ăldura transmis ă prin unul sau
chiar dou ă mecanisme este suficient de mic ă pentru a fi neglijabil ă.
Mecanisme de transmitere a c ăldurii : Trecerea c ăldurii de la un corp cu o
temperatur ă înalt ă la o temperatur ă joas ă se nume ște transmiterea c ăldurii (transfer termic)
și se cunosc trei mecanisme de transfer:
• Transmiterea prin conduc ție termic ă, este mecanismul prin care
căldura se transmite în interiorul unui corp indifere nt de starea lui de agregare.
Transmiterea c ăldurii prin conduc ție termic ă se realizeaz ă prin propagarea
căldurii din aproape în aproape între particulele sis temului, pe baza ciocnirilor
dintre acestea, cauzate de mi șcarea lor liber ă în interiorul corpului sau a
sistemului.
•
Capitol I. No țiuni introductive
– 7 -• Transmiterea prin convec ție termic ă, este modul în care c ăldura se
transmite între un perete solid și un fluid (compresibil sau incompresibil) în
mi șcare liber ă sau for țat ă. În func ție de natura mi șcărilor macroscopice convec ția
poate fi:
− Convec ție liber ă, caracterizat ă prin faptul c ă mi șcările se fac sub
ac țiunea for țelor arhimedice, determinate de diferen țe de densitate.
− Convec ție for țat ă, caracterizat ă prin faptul c ă mi șcările se fac sub
ac țiunea altor for țe.
• Transmiterea prin radia ția termic ă, este de fapt radia ția
electromagnetic ă care produce efecte termice în materiale atunci câ nd energia
termic ă radiat ă ajunge la nivelul materialului. Efectele termice s emnificative sunt
produse de radia ția electromagnetic ă din spectrul infraro șu (lungimi de und ă =
0,36 0,78 m) si din spectrul vizibil (lungimi de und ă = 0,78 360 m).
1.3 Evolu ții și prognoze privind cerere de energie la nivel mondi al
Intr-o economie din ce in ce mai globalizat ă, strategia energetic ă a unei ță ri se
realizeaz ă in contextul evolu țiilor si schimb ărilor care au loc pe plan mondial. Cererea
totala de energie in 2030 va fi cu circa 50% mai ma re decât in 2003, iar pentru petrol va fi
cu circa 46% mai mare. Rezervele certe cunoscute de petrol pot sus ține un nivel actual de
consum doar pân ă in anul 2040, iar cele de gaze naturale pana in an ul 2070, în timp ce
rezervele mondiale de huil ă asigur ă o perioad ă de peste 200 de ani chiar la o cre ștere a
nivelului de exploatare. Previziunile indic ă o cre ștere economic ă, ceea ce va implica un
consum sporit de resurse energetice.
Din punct de vedere al structurii consumului de ene rgie primara la nivel mondial,
evolu ția si prognoza de referin ță realizat ă de Agen ția Interna ționala pentru Energie (IEA)
eviden țiaz ă pentru urm ătoarea decad ă o cre ștere mai rapid ă a ponderii surselor
regenerabile, dar și a gazelor naturale. Se estimeaz ă c ă, aproximativ un sfert din nevoile de
resurse energetice primare, la nivel global, vor fi acoperite în continuare de c ărbune.
Concomitent cu cre șterea consumului de energie va cre ște și consumul de c ărbune. Datele
centralizate de Consiliul Mondial al Energiei (CME) arat ă o cre ștere cu aproape 50 % a
extrac ției de c ărbune la nivel mondial în anul 2005 fa ță de anul 1980.
In figura 1 este eviden țiata evolu ția cererii de energie, la nivel mondial.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 8 –
Sursa: WEO 2006, OECD/IEA 2006
Figura 1.1 Evolu ția cererii mondiale de energie
Cre șterea cererii de energie, combinata cu factori geop olitici, in special situa ția din
Orientul Mijlociu, au determinat în prima decad ă a secolului XXI cre șterea pre țului
țițeiului care a indus si cre șteri ale pre țurilor gazelor naturale. Un alt factor care a
determinat cre șterea pre țului la produse petroliere pe plan mondial a fost l ipsa capacit ăților
de rafinare, problema care necesita identificarea u nor solu ții pe termen mediu si lung. La
toate acestea s-a ad ăugat si tendin ța manifestat ă de unele state, de suplimentare a stocurilor
pentru a face fata situa țiilor de criz ă. Elementele de mai sus stau la baza reorient ării
politicilor energetice ale ță rilor care sunt net importatoare de energie, in sen sul cre șterii
aten ției acordate resurselor regenerabile de energie si îmbun ătățirii eficientei energetice.
Totodat ă, se reevalueaz ă oportunitatea închiderii unor centrale 6 nucleare într-o serie de
ță ri care și-au propus încetarea producerii de energie electri c ă în astfel de centrale.
Situa ția actual ă a poten țialului energetic din România
România dispune de o gam ă diversificat ă, dar redus ă cantitativ, de resurse de energie
primar ă: țiței, gaze naturale, c ărbune, minereu de uraniu, precum si de un poten țial
valorificabil de resurse regenerabile important.
Resurse energetice epuizabile
Zăcămintele de hidrocarburi sunt limitate, pe fondul un ui declin al produc ției interne
și in condi țiile în care nu au mai fost identificate noi z ăcăminte cu poten țial important.
Rezervele actuale de țiței sunt estimate la 73,7 mil. tone. Produc ția anual ă de țiței a sc ăzut
de la 14,7 mil. tone in 1976 (anul cu produc ția de vârf) la 5 mil. tone in 2006. Z ăcămintele
de gaze naturale sunt, de asemenea, limitate, iar d up ă 1990 produc ția intern ă este în declin.
Rezervele actuale de gaze naturale sunt estimate la 184,9 mld.M 3. Produc ția anual ă de gaze
Capitol I. No țiuni introductive
– 9 -naturale a fost de 12,3 mld. M 3 in anul 2006, ceea ce a reprezentat 69% din consum ul
na țional anual total de gaze naturale. Resursele de hu il ă din România cunoscute sunt de
755 mil. tone din care exploatabile în perimetre co ncesionate 105 mil. tone. Resursele de
lignit din România sunt estimate la 1490 mil. tone, din care exploatabile în perimetre
concesionate 445 mil. tone. Resursele amplasate în perimetre noi, ne concesionate sunt de
1045 milioane tone. Din rezervele de 1045 milioane tone lignit din bazinul minier al
Olteniei, 820 milioane tone aferente perimetrelor n oi sunt amplasate în continuitatea
perimetrelor concesionate prezentând cele mai favor abile condi ții de valorificare prin
extinderea concesiunilor. Deoarece z ăcământul de lignit din Oltenia este format din 1-8
straturi de c ărbune exploatabile, valorificarea superioar ă a acestora impune adoptarea
urgent ă a unor reglement ări care s ă garanteze exploatarea ra țional ă în condi ții de siguran ță ,
total ă (pierderi minime) și în condi ții de eficient ă. Rezervele de minereu existente si
exploatabile asigur ă cererea de uraniu natural pân ă la nivelul anului 2017 pentru
func ționarea a dou ă unit ăți nuclearoelectrice pe amplasamentul Cernavod ă. Poten țialele noi
perimetre de z ăcăminte de minereu de uraniu nu pot modifica semnific ativ acesta situate,
ceea ce impune adoptarea unor masuri specifice pent ru asigurarea resurselor de uraniu
natural conform necesarului rezultat din programul de dezvoltare a energeticii nucleare.
Tabel 1.1. Situa ția resurselor na ționale de energie primar ă
In tabelul 2. Este prezentata estimarea evolu ției rezervelor na ționale de țiței si gaze
naturale in perioada 2006 – 2020. Sunt luate în con siderare exclusiv rezervele cunoscute și
economic a fi valorificate utilizând tehnologiile a ctuale. Este de a șteptat ca identificarea de
noi z ăcăminte și dezvoltarea tehnologic ă s ă se manifeste în timp în sensul cre șterii
valorilor din tabel.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 10 -Tabel 1.2 Evolu ția rezervelor na ționale de țiței și gaze naturale – Estimare ANRM
Resurse energetice regenerabile
Poten țialul teoretic al Surselor Regenerabile de Energie – SRE din România este
prezentat in tabelul 3. Poten țialul utilizabil al acestor surse este mult mai mic , datorit ă
limit ărilor tehnologice, eficien ței economice și a restric țiilor de mediu.
Tabel 1.3 Poten țialul na țional al surselor regenerabile (Evaluare ICEMENERG) .
Capitol I. No țiuni introductive
– 11 -1.4 Prevenirea polu ării mediului prin reducerea consumului de energie p rovenit ă
din arderea combustibililor fosili
Atmosfera poate fi afectat ă de o multitudine de substan țe solide, lichide sau gazoase.
Dat fiind faptul c ă atmosfera este cel mai larg și în acela și timp cel mai imprevizibil vector
de propagare al poluan ților, ale c ăror efecte sunt resim țite în mod direct și indirect de om și
de c ătre celelalte componente ale mediului, se impune ca prevenirea polu ării atmosferei s ă
constituie o problem ă de interes public, na țional și interna țional.
Poten țial, poluarea aerului este cea mai grav ă problem ă, întrucât are efecte pe
termen scurt, mediu și lung.
Pe termen scurt și mediu, poluarea are efecte negative, de natur ă s ă pun ă în pericol
sănătatea omului, s ă d ăuneze resurselor biologice și ecosistemelor, s ă provoace pagube
economice.
Pe termen lung poluarea produce modific ări asupra mediului prin: efectul de ser ă,
distrugerea stratului de ozon și ploile acide.
Poluarea mediului este cea mai important ă problem ă a secolului XXI. Se poate spune
că poluarea a ap ărut odat ă cu industrializarea, dar s-a amplificat și s-a diversificat paralel
cu dezvoltarea societ ății. La baza polu ării stau factori varia ți, dintre care cei mai importan ți
sunt: urbanismul, industrializarea, chimizarea, densitate a demografic ă. Poluarea apare
astfel ca un „subprodus” al civiliza ției, care nu se limiteaz ă doar la interiorul unei
întreprinderi, a unei colectivit ăți mici, ci cuprinde ora șe, zone din interiorul unei ță ri și
chiar arii ce se refer ă la zone geografice întinse, devenind o problem ă interna țional ă.
Pe de alt ă parte, datele privind cantitatea poluan ților la nivelul solului sunt furnizate
de sistemele de monitorizare a calit ății aerului, administrate de diferite organiza ții de
control, mai ales în domeniul public.
Pentru aer problemele actuale de mediu sunt:
– efectul de ser ă;
– distrugerea stratului de ozon;
– acidifierea;
– micropoluan ții;
– particulele în suspensie.
Indicatorii lega ți de mediul atmosferic sunt organiza ți pe trei nivele:
– indicatori de presiune (emisii de poluan ți),
– indicatori de stare (calitatea aerului)
– indicatori de r ăspuns (m ăsurile luate și eficacitatea lor).
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 12 -1.5 Concluzii
Încet, dificil, dar inevitabil ideea ca mediul înco njur ător ca problem ă globală trebuie
să fie abordat ă la nivel planetar și, sper ăm, rezolvat ă. Acest lucru nu se poate realiza f ără
eforturi comune din partea ță rilor dezvoltate. Exista un consens ast ăzi, înc ă fragil, c ă f ără
asisten ța ță rilor dezvoltate, lumea celor mai pu țin favoriza ți nu va putea proteja mediul
înconjur ător ci îi va exacerba deteriorarea. Ca o expresie c oncret ă a acestei con știentiz ări,
25 de ță ri dezvoltate și în curs de dezvoltare, au c ăzut de acord in noiembrie 1990, s ă
creeze un instrument de asisten ță in materie denumit: ‘The Global Environment Facili ty
(GEF)”. Cu un capital subscris de 1,5 miliarde de d olari, GEF î și concentreaz ă eforturile
asupra a 4 domenii si anume: protec ția p ăturii de ozon; limitarea emisiilor de poluan ți
(efect de sera); protejarea biodiversit ății (fondului genetic); protejarea apelor
interna ționale. In prezent, si desigur si in viitor, obliga ția noastr ă, a oamenilor, este de a
echilibra si controla calitatea mediului pentru fie care component ă cât și pe ansamblu.
Astfel, ameliorarea mediului va deveni ac țiunea împotriva dezordinii si reac ție împotriva
iner ției și compromisurilor in considerarea mediului de via ță uman. Poate cândva fiecare
element si parametru al mediului se va integra intr -o lume a echilibrului si armoniei.
Sunt celebre spusele lui Albert Schweitzer: (câ știg ător al premiului Nobel pentru
pace filozof, teolog si misionar pentru drepturile omului si protejare a mediului, in Africa)
Omul și-a pierdut capacitatea de a prevedea și de a anticipa. Va sfâr și prin a distruge
planeta.
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 13 -Capitolul II
2 Principalii consumatori de energie termic ă
Consumatorul de energie termic ă este persoana fizic ă sau juridic ă, care beneficiaz ă
de energia termic ă produs ă în sisteme de conversie proprii sau de la sistemul de alimentare
centralizat.
Una dintre problemele principale, de a c ărei solu ționare depinde dezvoltarea
civiliza ției noastre, problem ă care a revenit pe primul plan al preocup ărilor oamenilor de
știin ță , este asigurarea cu energia necesara dezvolt ării activit ăților de baz ă, care
condi ționeaz ă evolu ția progresiv ă a nivelului de trai al popula ției globului terestru.
Consumul de energie pe cap de locuitor este conside rat ast ăzi ca un indice al
nivelului de trai.
Cre șterea nivelului de tr ăi nu poate avea loc f ără o cre ștere corespunz ătoare a
consumului de energie.
Consumul de energie minim necesar unui om este cant itatea de energie ob ținut ă din
hrana necesar ă pentru a tr ăi.
În urm ă cu un milion de ani, ca de altfel și ast ăzi în unele regiuni din Africa și
Australia, oameni tr ăiau cu hran ă care con ține circa 1800 calorii pe zi de fiecare om, sau,
dac ă am m ăsura energia in unit ățile cu care ne-am obi șnuit, doi kilowa ți-ore pe zi și pe om.
Aceast ă energie este consumat ă în dou ă scopuri: asigurarea unei temperaturi
constante corpului și asigurarea energiei mecanice necesar ă pentru mi șcările cu care omul
își procura hrana și pentru diferite deplas ări.
Transformarea energiei chimice din alimente în ener gie termic ă, în c ăldura necesara
men ținerii temperaturii corpului cât și în energia mecanic ă a mu șchilor, se face prin
procedee biologice incomplet cunoscute.
Cele patru cicluri energetice prin care a trecut om enirea sunt:
omul izolat cu posibilit ățile de conversie biologica a energiei chimice, cu u n
consum de 2 kwh/zi-om;
societatea de vân ători care utiliza arderea lemnului ca o posibilitat e de
conversie extern ă a energiei regenerative înmagazinate prin fotosint eza, cu un
consum de 5 kwh/zi-om;
societatea agricola, care conduce la distrugerea p ădurilor si deci a sursei de
energie regenerative, cu un necesar de 8kwh/zi-om;
societatea industrial ă modern ă, caracterizat ă prin utilizarea combustibililor
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 14 -fosili (c ărbune, petrol, gaze naturale) si posibilit ăți de conversie a energiei
dintr-o form ă în alta cu un consum de 270kwh/zi-om;
Trecerea de la 2kwh/zi, necesari pentru a asigura v ia ța unui om intr-o societate
primitiva la 270kwh/zi cât consuma un om intr-o soc ietate industriala modern ă, a mai avut
si alte repercusiuni asupra revolu ției energeticii.
Cre șterea consumului de energie reflect ă, dup ă cum am v ăzut o cre ștere a nivelului
de trai. Un aspect deloc neglijabil al cre șterii nivelului de trai îl constituie posibilitatea de
izolare a omului de mediul nociv extern și crearea unor condi ții care s ă-i asigure o via ță
sănătoas ă, cu un num ăr cât mai mare de ani.
La acela și consum de energie pe persoan ă, vom avea o cre ștere a necesarului de
energie direct propor ționala cu cre șterea popula ției.
O analiz ă sumar ă a obiectivelor pentru care este necesar s ă consum ăm energie în
vederea men ținerii unui nivel de trai adecvat, ne arat ă ca acestea sunt:
asigurarea apei portabile
asigurarea hranei
asigurarea metalelor, fibrelor si materialelor de c onstruc ție
asigurarea unui mediu înconjur ător tolerabil. (pana in prezent atmosfera
con ține suficient oxigen pentru a se asigura nevoile de inspira ție a
vie țuitoarelor, dar trebuie men ținut ă curat ă)
2.1 Clasificarea consumatorilor dup ă necesarul de energie termic ă
2.1.1 Consumatori mari de energie termic ă
Se consider ă „ consumator mare ” de energie termic ă consumatorul cu o putere
termic ă instalat ă mai mare de 2000 kW. Ace știa sunt consumatorii care folosesc energia în
instala țiile de for ță din industrie, transporturi, utilit ăți menajere, înc ălzirea consumatorilor,
urbani etc.
2.1.2 Consumatori medii de energie termic ă
Se consider ă „ consumator mediu ” de energie termic ă consumatorul cu o putere
termic ă instalat ă în intervalul 100 kW – 2000 kW. Din aceast ă categorie fac parte școlile,
institu ții publice, firme mici, blocurile de locuin țe, consumatori agricoli.
2.1.3 Consumatori mici de energie termic ă
Se consider ă „ consumator mic ” de energie termic ă consumatorul cu o putere termic ă
instalat ă mai mic ă de 100 kW. Din aceast ă categorie fac parte consumatori casnici.
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 15 -2.2 Clasificarea consumatorilor dup ă zona demografic ă
2.2.1 Consumatori urbani
Consumatorul urban de energie termic ă
este persoana fizic ă sau juridic ă care
utilizeaz ă energia termic ă în instala țiile
proprii și sunt racorda ți printr-un bran șament
termic la sistemul de alimentare centralizat ă
cu energie termic ă și fac parte din categoria
consumatorilor mari de energie termic ă.
Figura 2.1 Consumatori urbani
Consumatorii urbani de energie termic ă au ponderea cea mai mare in consumul de
energie termic ă dup ă consumatorii industriali. Func ție de o serie de parametri ce
caracterizeaz ă consumatorul urban de energie termic ă se aleg diverse moduri de
producerea, transportul și distribu ția acesteia astfel încât s ă existe un nivel de siguran ță în
alimentare cât mai ridicat și un pre ț pe unitatea de energie termic ă cât mai sc ăzut.
Sistemele centralizate de alimentare cu energie ter mic ă se pot amplasa în raport cu
consumatorul de c ăldura în una din urm ătoarele situa ții:
a) interioare, amplasate în centrul de greutate al consumatorului,
b) periferice, amplasate, la marginea zonei de cons um,
c) exterioare, amplasate dep ărtate, în afara zonei de consum.
a) Amplasarea interioar ă a centralei de termoficare urban ă, în regiunea cl ădit ă a
ora șului, cât mai aproape de zona cu cel mai mare consu m termic prezint ă urm ătoarele
aspecte caracteristice:
evit ă magistralele de transport de diametre mari și lungi, reducând astfel,
investi țiile în re țeaua de termoficare precum și pierderile de c ăldura și presiune
la transportul și distribu ția energiei termice;
permite o adaptare mai elastic ă la dezvoltarea în timp a consumului;
face posibila utilizarea pentru fiecare zon ă de consum a celui mai adecvat
agent termic, avantaj important mai ales dac ă centrala de termoficare are
caracter mixt, livrând și cantitatea de energie termic ă pentru acoperirea unor
necesita ți tehnologice;
în situa ții de cogenerare poate livra energia electric ă direct la medie tensiune,
evitând astfel pierderile la dubla transformare de tensiune
terenul de amplasare este limitat și scump, ceea ce impune dezvoltarea pe
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 16 -vertical ă a centralei, și pune probleme legate de sursa de r ăcire și de
posibilitatea aliment ării cu combustibil și depozitarii acestuia, în special dac ă
este un combustibil inferior,
Necesitatea evit ării polu ării atmosferei ora șelor presupune folosirea de regul ă a unui
combustibil superior, lichid sau combustibil gazos,
Este posibil ă și folosirea combustibililor inferiori sau a de șeurilor menajere, îns ă este
necesar ă luarea unor m ăsuri de purificare a gazelor de ardere care m ăresc investi țiile în
centrala de termoficare.
Amplasarea periferic ă a centralei de termoficare urban ă, la distante destul de diferite
de centrul de consum, la limita zonei c ădite, se caracterizeaz ă prin:
îndep ărtarea centralelor de zonele urbane aglomerate perm ite utilizarea
combustibililor inferiori, u șurând aducerea cantit ăților de combustibil necesar,
depozitarea acestora și evacuarea zgurii și cenu șii care rezult ă din procesul de
ardere;
necesit ă instala ții de epurare a gazelor mai pu țin costisitoare și evit ă poluarea
atmosferei cu gaze de ardere;
investi ții specifice mai reduse datorit ă costului mai redus al terenului, a dezvolt ării
centralei pe orizontal ă și a rezolv ării problemelor de alimentare cu ap ă de r ăcire și
combustibil;
permite realizarea unor centrale de termoficare mai mari decât în cazul amplas ării
interioare, dând posibilitatea unor extinderi ulter ioare u șoare;
duce la cre șterea investi țiilor în re țeaua de termoficare și a
pierderilor de c ăldura și presiune la transport, efect negativ care
este îns ă compensat de aspectele avantajoase men ționate anterior.
Amplasarea exterioar ă a centralei de termoficare urbane la distan țe mai lungi de
limita zonei construite nu este avantajoas ă din considerentele generale care conduc la
amplasarea periferic ă a centralelor de termoficare urbane, suficient de departe de zona
locuit ă pentru scopul urm ărit, și de o serie de considerente speciale :
Centrala de termoficare are și un consum de c ăldura industrial, amplasându-se pe
platforma industrial ă sau este asamblat ă în apropierea sursei de ap ă de răcire sau de
combustibil.
În toate cazurile, dezavantajul distan ței mari de transport se amplific ă trebuind luate
măsuri speciale pentru realizarea transportului agent ului termic în cantitate favorabil ă
(cre șterea parametrilor de transport, utilizarea re țelelor de transport monotubulare, etc.)
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 17 –
2.2.2 Consumatori industriali
Consumatorul industrial de energie
termic ă este persoana juridic ă care utilizeaz ă
energie termic ă cu parametri speciali, direct
din sistemele de producere a acesteia și cu
un nivel de siguran ță în alimentare foarte
ridicat. Consumatorii industriali fac parte
din categoria consumatorilor mari de energie
termic ă.
Figura 2.2 Consumatori industriali
Consumatori industriali de energie termic ă sunt în cele mai multe cazuri concentra ți
pe platforme industriale cu scopul de a fi cât mai aproape de produc ătorul de energie
termic ă.
Spre deosebire de celelalte categorii de consumator i de energie termic ă ace știa impun
o serie de restric ții furnizorului de energie termic ă (puteri instalate forte mari, parametri
speciali ai energiei termice livrate, gradul de sig uran ță în alimentare foarte ridicat, etc.). În
cazul consumatorilor industriali energia termic ă poate fi asigurat ă direct sau indirect.
Consumatorii industriali alimenta ți în mod direct cu energie termic ă, sunt caracteriza ți de
faptul c ă aceasta, se livreaz ă c ătre consumator sub form ă de ap ă fierbinte sau abur cu
diver și parametri termodinamici (temperatur ă, debit, presiune, entalpie etc.) impu și de
consumatorul industrial. Cea dea doua categorie de consumatori industriali care nu primesc
energia termic ă în mod direct au propriile sisteme de conversie a energiei electrice în
energie termic ă. Se pot enumera câteva tipuri de consumatori indus triali care primesc în
mod indirect energia termic ă adic ă prin conversia energiei electrice în energie termi c ă.
instala ții cu radia ții
instala ții cu înc ălzire prin convec ție
instala ții de tip deschis (cu radia ții infraro șii)
instala ții de tip închis (cuptoare)
instala ții de înc ălzire direct ă a semifabricatelor
instala ții de înc ălzire a lichidelor (înc ălzirea sticlei lichide, înc ălzirea apei)
instala ții de sudare (prin puncte, cap la cap, prin cus ătur ă, prin relief)
instala ții de produc ție la temperaturi înalte (grafi tare, carborund)
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 18 -2.2.3 Consumatori agricoli
Consumatorul agricol de energie
termic ă este persoana fizic ă sau juridic ă care
utilizeaz ă energia termic ă în instala țiile
proprii menite sa creeze microclimat
favorabil plantelor, atunci când condi țiile
naturale de mediu sunt diferite de cerin țele
diverselor specii pe care dorim sa le
cultivam. Consumatorii agricoli fac parte din
categoria consumatorilor medii sau mari de
energie termic ă.
Figura 2.3 Consumatori agricoli
Sarcina principal ă a fiec ărui consumator agricol este aceea de a facilita, cr ea și p ăstra
condi ții optime de temperatur ă pentru cultivarea plantelor, independent sau cu o
dependen ță controlat ă fa ță de condi țiile climaterice exterioare. Aceste „condi ții optime” se
caracterizeaz ă printr-un set de factori și parametri fizici lega ți de natura și cerin țele
plantelor cultivate. Principalele fenomene care apa r sunt fotosinteza și respira ția plantelor.
Scopul pentru care se creeaz ă microclimatul este acela de a accelera procesele
caracteristice ale plantelor, ceea ce va permite ex isten ța unei produc ții sezoniere în cantit ăți
maxime posibile.
În general, diferen ța dintre condi țiile climaterice interioare și cele exterioare este dat ă
de patru fenomene fizice:
radia ția solar ă, în particular cea de lungime scurt ă de und ă, penetreaz ă sticla
sau folia transparent ă de plastic cu care este acoperit ă sera, fiind
transformat ă în radia ție cu lungime mare de und ă. În consecin ță , majoritatea
radia ției este „prins ă” în interiorul serei, ducând la cre șterea temperaturilor
din ăuntru
aerul închis în interiorul serei nu circul ă, fiind stagnant
concentrarea masei de plante este mult mai mare în interiorul serei decât în
exteriorul acesteia
prezen ța înc ălzirii și a altor instala ții duc la schimbarea caracteristicilor
energetice ale climatului serei
Aspectele energetice dintr-o ser ă impun cunoa șterea elementar ă a naturii m ărimilor
componente ale „climatului serei”, a particularit ății interdependen țelor lor, a caracterului
lor șanjabil la influen ța varia țiilor climatului exterior, precum și a stadiului de dezvoltare a
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 19 -plantelor și a altor factori de influen ță . Parametri energetici ai unei sere sunt, caracteri zat în
principal de urm ătoarele m ărimi: lumina, temperatura și umiditatea aerului interior,
temperatura și umiditatea solului, mi șcarea aerului, concentra ția de bioxid de carbon,
echipamentele de înc ălzire, managementul și controlul climatului. Aceast ă abordare este
necesar ă pentru a în țelege complexitatea microclimatului serei și c ăile ce trebuie urmate
pentru men ținerea lui.
Sistemul de înc ălzire a serei este format din dou ă p ărți principale: partea de
producere a c ăldurii și partea de distribu ție a ei – reprezentat ă de instala țiile de înc ălzire.
Factorul cel mai important care trebuie întotdeauna luat în considerare atunci când se alege
tipul sistemului de înc ălzire și cel al sursei de energie este corelarea între loc a țiile sursei de
energie și zona de amplasare a serelor.
2.2.4 Consumatori din zone reziden țiale
Consumatorul reziden țial de energie
termic ă este persoana fizic ă sau juridic ă din
cartierele rziden țiale care utilizeaz ă energia
termic ă în instala țiile proprii și sunt
racorda ți printr-un bran șament termic la
sistemul de alimentare centralizat ă sau care
au capacitatea de a și produce singuri energia
termic ă necesar ă, și fac parte din categoria
consumatorilor medii de energie termic ă.
Figura 2.4 Consumatori rteziden țiali
Consumatorii din cartierele reziden țiale au o serie de avantaje care permit utilizarea
energiei termice cu eficien ță ridicat ă.
Caracteristicile consumatorilor reziden țiali sunt urm ătoarele:
construc țiile reziden țiale din România, sunt realizate în ultimele dou ă
decenii, din materiale de o calitate superioar ă din punctul de vedere al
reducerii pierderilor de c ăldur ă
cartierele reziden țiale sunt amplasate în imediata vecin ătate a ora șelor mari,
fapt ce permite racordarea la sistemele industriale de producere a energie
termice
datorit ă gradului ridicat de izolare termic ă a cl ădirilor din aceste zone
sarcinile termice pe unitate sun sc ăzute
distan țele între locuin țele reziden țiale sunt foarte mici fapt ce permite
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 20 -implementarea sistemelor centralizate de energie te rmic ă
suprafe țele cl ădirilor reziden țiale permit acolo unde este cazul amplasarea
de centrale proprii sau sisteme neconven ționale de producere a energiei
termice
Consumatorii reziden țiali de energie termic ă permit mai multe tipuri de sisteme de
alimentare cu c ăldur ă.
Sisteme individuale de alimentare cu c ăldur ă: sunt caracterizate de faptul c ă o surs ă
de c ăldur ă alimenteaz ă un singur consumator, care poate fi reprezentat de o cl ădire sau de
un apartament în cadrul unei cl ădiri comune. În general, sistemele individuale au u n
caracter relativ, dependent de conturul alimentat c u c ăldur ă și de aspectele administrativ-
juridice privind proprietatea. Ele se caracterizeaz ă prin faptul c ă, alimenteaz ă un singur
consumator
Sisteme centralizate de alimentare cu c ăldur ă: sunt caracterizate de faptul c ă o surs ă
de c ăldură alimenteaz ă mai mul ți consumatori, caracteriza ți ca atare din punct de vedere
juridic. Gradul de centralizare difer ă de la caz la caz: de la alimentarea cu c ăldur ă a mai
multor consumatori individuali situa ți în aceea și cl ădire, la gruparea mai multor cl ădiri, sau
a unor zone caracteristice.
Sisteme mixte de alimentare cu c ăldur ă se definesc prin aceea c ă unii consumatori au
surse proprii de c ăldur ă, iar al ții sunt alimenta ți în sistem centralizat, dintr-una sau mai
multe surse de c ăldur ă de zon ă sau dintr-una singur ă centralizat ă.
Alimentarea cu energie termic ă poate fi realizat ă în trei moduri
cu sisteme termice, utilizate numai pentru alimenta rea cu c ăldur ă;
cu sisteme de cogenerare, folosite pentru alimentar ea simultan ă cu c ăldur ă și
energie electric ă;
cu sisteme de trigenerare, care asigur ă alimentarea simultan ă cu c ăldur ă, frig
și energie electric ă
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 21 -2.2.5 Consumatori din zone rurale
Consumatorul rural de energie termic ă
este persoana fizic ă sau juridic ă care are
capacitatea de a- și produce singur, în
sisteme proprii, energia termic ă necesar ă, și
fac parte din categoria consumatorilor mici
de energie termic ă.
Figura 2.5 Consumatori rurali
Consumatorul de energie termic ă din mediul rural este caracterizat în mod special de
un consum foarte mic de energie termic ă pe unitate. Acoperirea consumului de energie
termic ă în zonele rurale în condi ții de eficien ță maxim ă impune solu ții tehnice speciale
pentru fiecare zon ă în parte.
În prezent în spa țiul rural serviciile de alimentare cu energie termi ca sunt limitate
dintr-o serie de motive:
distan țe fizice foarte mari intre consumatori
gardul precar de izola ție termic ă a locuin țelor din mediul rural
dificultatea de alimentare cu energie termic ă dat ă de relieful neprietenos în
cele mai multe cazuri
poten țial financiar sc ăzut al consumatorilor de energie termic ă din mediul
rural pentru investi ții în sisteme performante de energie
lipsa de programe pentru înc ălzirea locuin țelor din mediul rural, care s ă
duc ă la atragerea de fonduri pentru a rezolva cre șterea eficien ței energetice a
cl ădirilor
Locuin țele din mediul rural sunt în procent de peste 95% n eizolate din punct de vedre
termic astfel chiar dac ă sunt caracterizate de un consum mic pe unitate, pi erderile de
energie termic ă sunt foarte mari.
Sursele regenerabile de energie coroborate cu anvel oparea termic ă a cl ădirilor din
mediul rural constituie solu ția viitorului pentru consumatorii din zonele rurale .
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 22 -2.2.6 Consumatori solitari
Consumatorul solitar de energie
termic ă este persoana fizic ă sau juridic ă care
are capacitatea de a- și produce singur, într-
un sistem complex, atât necesarul de energie
electric ă cât și cel de energie termic ă și face
parte din categoria consumatorilor mici de
energie termic ă.
Figura 2.6 Consumatori urbani
Consumatorul solitar nu are acces la re țelele de distribu ție a gazelor naturale,
electricitate și ap ă cald ă, dar nici de aprovizionarea cu p ăcur ă, c ărbuni sau lemne. Datorita
acestui fapt ace ști consumatori au restric ții severe în ceea ce prive ște pierderile de energie.
Cele mai mari pierderi se reg ăsesc în domeniul de energie termic ă motiv pentru care se
impun o serie de masuri suplimentare pentru evitare a lor:
anvelopa termic ă a cl ădirii foarte eficienta, astfel încât climatul confo rtabil
din interior este men ținut cu un consum redus de energie, indiferent de
sezon, atât în cel cald, cît și in cel rece
orientarea construc ției cu spa țiile locuibile spre sudul cardinal, pentru a m ări
câ știgurile energetice solare
ferestrele trebuie sa aib ă un coeficient de pierdere termic ă cât mai redus și
un câ știg de energie solar ă cât mai ridicat; dimensiunile acestora trebuie s ă
corespund ă în primul rând scopului func țional și abia apoi celui decorativ
nivel ridicat de etan șeitate realizat ă cu scopul de a diminua scurgerile de aer;
anvelopa termica a cl ădirii va fi dublat ă si de o anvelopa de etan șeizare de
regul ă realizat ă prin lucr ările de finisare
ventila ția se realizeaz ă doar în sistem controlat, cu recuperare energetic ă și
regim continuu de introducere a aerului; recuperare a energetic ă se poate
face atât pentru desc ărcarea termic ă a aerului exhaustat cât și pentru
folosirea energiei recuperate pentru înc ălzirea sau r ăcirea (dup ă caz) aerului
proasp ăt introdus
În cazul consumatorilor solitari sursele energetice sunt în marea majoritate a cazurilor
de natur ă regenerabil ă. Sistemele cu care sunt echipa ți astfel de consumatori sunt în mod
obligatoriu sisteme hibrid (fig.2.1) compuse din pa nouri solare, a turbine eoliene, pompe
de c ăldura, centrale cu biocombustibil, elemente de stoc are a energiei etc.
Capitolul II – Principalii consumatori de energie t ermic ă
– 23 –
Figura 2.7 Sisteme energetice hibrid pentru consuma tori solitari
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 24 -Capitolul III
3 Utilizarea combustibililor fosili pentru producere a energiei termice
3.1 Producerea centralizat ă a energiei termice
Termoficarea este procedeul tehnic de a produce, co mbinat, energie electric ă și c ăldur ă,
precum și de a livra c ăldura consumatorilor din sursa centralizat ă.
Dezvoltarea ampl ă a termofic ării a avut loc în ță ri avansate energetic ca fosta URSS,
RFG, Polonia, Cehoslovacia, Suedia, iar la noi în țar ă a atins un ritm de cre ștere de pân ă la
17%.
Motivele pentru care s-a dezvoltat termoficarea:
însemnate economii de combustibil și eficien ță economic ă bun ă;
contribuie la îmbun ătățirea cur ățeniei atmosferice, deoarece gazele sunt
evacuate prin co șuri unice înalte, în loc de numeroase co șuri urbane și
industriale joase;
ameliorarea problemei transportului de c ărbuni și a evacu ării cenu șii din
cartierele centrale ale ora șelor.
Într-o turbin ă de termoficare ( tT ), aburul, p ărăsind-o la o presiune solicitat ă de nevoile
consumatorilor, este folosit în scop util și, prin aceasta, dispare pierderea principal ă a ciclului
termic −−2Qɺ evacuarea de c ăldur ă din condensator. Deci, termoficarea poate fi consi derat ă
ca o ameliorare a randamentului circuitului termic.
Dac ă aburul care a traversat turbina este preluat la ie șire din turbin ă și trimis la
consumator, avem de-a face cu o turbin ă cu contrapresiune – cp T.
Compara ția între producerea c ăldurii în regim de termoficare, regim de condensa ție și
separat într-un cazan de înc ălzire se red ă în tabelul 3.1.(reprezentare grafic ă).
Diagramele presupun aceea și parametri ini țiali la CET și CTE și nereturnarea
condensatului de la consumatorul de c ăldur ă.
În compara ție cu ciclul cu condensa ție se constat ă c ă oprind destinderea la o presiune
superioar ă puterea specific ă produs ă este mai redus ă cu atât mai mult cu cât presiunea cerut ă
de consumator este mai ridicat ă.
Pentru aceea și putere electric ă turbina de termoficare, cu contrapresiune – cp T – are un
consum de abur mai mare decât cea cu condensa ție.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 25 – Raportul:
TT
QEYɺɺ
= 3.1
[kWh/kcal; ( – ) în SI
sau
TT
QPYɺ= [W e/W t] 3.2
se nume ște indice de termoficare, în care:
TEɺ – produc ția de energie electric ă în termoficare [kWh],
PT – puterea produs ă în regim de termoficare
TQɺ – căldura livrat ă în termoficare
Indicele de termoficare are o influen ță deosebit ă asupra eficien ței economice a
termofic ării. Indicele de termoficare depinde de presiunea i ni țial ă și final ă în sensul c ă,
cre șterea, respectiv sc ăderea celor dou ă presiuni duc la cre șterea lui Y.
Preînc ălzirea apei de alimentare poate fi considerat ă ca o termoficare intern ă. Ea are
un efect de majorare al indicelui Y, propor țional cu intervalul de înc ălzire al apei.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 26 –
Caracte-ristica TIPUL DE CENTRAL Ă
C.T.E. C.T. C.E.T.
Schema
termic ă de
principiu
100 bar, 540 0C
13 4
5PT
9 8 bar
1QT
100 bar, 540 0C
134
98 bar PT
QT
Observa ții : În cazul CTE și CET, parametrii aburului s-au ales în a șa fel încât
intervalul de entropie al acestor cicluri s ă fie acela și cu cel al ciclului CT, care
alimenteaz ă cu abur saturat, de 8 bari, un consumator industri al
Ciclul teoretic
t [ 0C]
s [kJ/kg.grd] 0,04 bar 1234
5
67
02,0 4,0 6,0 8,0 -273 -200 -100 0100 200 300 400 500
t [ 0C]
s [kJ/kg.grd] 02,0 4,0 6,0 8,0 -273 -200 -100 0100 200 300 400 500
8 bar
18 9
5
6 7
t [ 0C]
s [kJ/kg.grd] 02,0 4,0 6,0 8,0 -273 -200 -100 0100 200 300 400 500
18234
9
5
6 7
Observa ții : Aria.1-5-6-7-1 reprezint ă pierderile de c ăldur ă evacuat ă în apa de
răcire (în cazul CTE) Aria.1-8-9-6-7-1 reprezint ă Q T
Randamentul
teoretic ηt= =0,5 1234
5
71234
5
6 61
7ηt= =1 89
98
761
61234
5
7ηt= =1 1
898234
9
67
Observa ții : Randamentul termic ( ηt) este ob ținut prin raportul grafic al energiei
utile fa ță de cea consumat ă pentru desf ăș urarea procesului lipsit de pierderi
Randamentul
termic η = (0,27 – 0,30) η = (0,7 – 0,8) η = (0,7 – 0,85)
Observa ții : Randamente ob ținute în centrale cu asemenea parametri
Lucrul mecanic
transformat în
energie
electric ă 1234
5 –- 234
89
Observa ții : Diferen ța de lucru mecanic, corespunz ătoare plusului de energie
electric ă ob ținut în CTE fa ță de CET:
Figura 3.1 Prezentarea comparativ ă a randamentelor centralelor
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 27 -3.1.1 Cogenerarea
Cogenerarea reprezint ă producerea simultan ă a c ăldurii și a energiei electrice
utilizând acelea și instala ții energetice și aceea și surs ă de combustibil (organic, nuclear,
de șeu, energie regenerabil ă).
Din punctul de vedere al producerii, cogenerarea presupune livrarea din aceea și
instala ție (TA, TG, sau MD ori cu gaz) în acela și timp și în interdependen ță a celor dou ă
forme de energie: c ăldura și lucrul mecanic (transformat cel mai adesea în ene rgie electric ă).
Simultaneitatea producerii celor dou ă forme de energie din aceea și instala ție și
aceea și surs ă de energie primar ă (combustibil) este o condi ție sine qua non a no țiunii de
cogenerare.
Interdependen ța cantitativ ă și calitativ ă a celor dou ă forme de energie produse, este
determinat ă de natura tehnologiilor de cogenerare utilizate (T A, TG, ori MD ori cu gaz) și de
concep ția tehnic ă de realizare și dimensionare a acestora.
Avantajele cogener ării fa ță de producerea separat ă – independent ă – a c ăldurii din
surse numai de c ăldur ă și a energiei electrice din surse specializate pentr u producerea numai
a energiei electrice sunt urm ătoarele:
termodinamic,
Producerea numai a energiei electrice în cel mai performant ciclu – cel combinat
gaze/abur – se poate face cu un randament maxim de 50%.
Producerea numai a c ăldurii, în centralele termice cu cazanele cele mai performante,
se poate face cu randamente maxime de circa 93%.
+
=
) Q , W (CB energie de forme dou ăcelor producerea pentru consumat ătotal primara energie Echivalent Q ,livrat ăCaldura
W,livrat ăelectrica Energie
,global Randament
COGE η 3.3
Ca urmare, randamentul global de producere separa t ă a celor dou ă forme de energie
poate atinge maxim 68÷69%. Fa ță de producerea separat ă, indiferent de natura ciclului
utilizat (cu abur, cu gaze), cogenerarea conduce la un randament global de producere a celo r
dou ă forme de energie ( ηCOGE ) în medie de 80÷90%, respectiv cu 25÷60% mai mare fa ță de
producerea separat ă (vezi figura 3.2).
economia de energie primar ă
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 28 – Economia de energie primar ă (de combustibil) aferent ă producerii celor dou ă forme
de energie, care este:
( ) electrica energia șicaldura livrat ă total ă energie kJ a economisit primara energie kJ 6 , 0 … 3 , 0
3.4
reducerea emisiilor poluante
CB(W)+CB(Q)
154 la 124 CB(W)
100 la 70
CB(Q)
54 Centrala
clasic ă
η(W)=35 la 50%
Centrala
termic ă
η(Q)=93% W
35 la 50
pierderi
35
50
4
39 pierderi
totale η(W) = 50 la 35%;
η(Q) = ηCT = 93%
ηsep = 85 / (124 la 150)
= 68,5 la 55%
Consum total de
energie primar ă:
CB(W)+CB(Q)=CB
ηsep = 124 la 154
a) sistemul conven țional separat
CB(W,Q)=100 CET
ηCOGE =85%
pierderi
15
ηCOGE = 85%
Consum total de
energie primar ă:
CB(W,Q)=CB
ηCOGE = 100
b) sistem de cogenerare
Figura 3.3 Compara ția bilan țurilor energetice ale unei centrale de cogenerare f a ță de produc ția
conven țional ă separat ă CB(W), CB(Q) – combustibil consumat pentru produc ția energiei electrice,
respectiv a c ăldurii; CB(W,Q) – combustibil consumat pentru produ cerea ambelor forme de energie;
W,Q – energie electric ă, respectiv c ăldur ă; η(W), η(Q) – randamentul producerii energiei electrice,
respectiv a c ăldurii; ηsep , ηCOGE – randament global de producere a celor dou ă forme de energie în
solu ție separată, respectiv în cogenerare
Reducerea emisiilor poluante, fig. 3.4 ca o conseci n ță a reducerii consumului de
combustibil. Ca o consecin ță a reducerii consumului de combustibil organic, emi siile de CO 2
scad în medie de la 820 la 380g/kWh el , emisiile de SO 2 scad de la 600 la 0g/kWh el și emisiile
NO 2 scad de la 600 la 350g/hWh el .
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 29 -500 1000
0emisii de CO 2
(gCO 2 / kWh el )
Centrale termoelectrice cu condensa ție Cogenerare 1
2
3 1
34
Figura 3.4 Reducerea emisiilor de CO 2 în centralele de cogenerare fa ță de cele termoelectrice de
producere numai a energiei electrice utilizarea cog ener ării ca surs ă de siguran ță de alimentare cu
energie electric ă.
Tot ca urmare a economiei de combustibil organic se reduce indirect poluarea
global ă a sistemului ecologic (determinat ă de extrac ția, transportul și
manipularea combustibilului).
reducerea costurilor de produc ție
Reducerea costurilor de produc ție aferente producerii celor dou ă forme de
energie, determin ă o diminuare a costului specific de produc ție al acestora
(lei/kWh el+term ).
reducerea pierderilor de energie electric ă
Reducerea pierderilor de energie electric ă la transportul de la surs ă pân ă la
consumator, datorit ă reducerii distan ței de transport. Valoarea acestei reduceri
este cu atât mai mare cu cât CET este mai aproape d e consumator.
B. Cogenerarea de mic ă putere
Cogenerarea de mic ă putere – CMP (include și microcogenerarea – MCC și
minicogenerarea – MIC), apeleaz ă la diferite tehnologii, în func ție de mul ți factori, printre
care cei mai importan ți sunt: puterea electric ă nominal ă cerut ă, structura cererii maxime și
anuale de energie (raportul între cererea de energi e electric ă și c ăldur ă), tipul combustibilului
avut la dispozi ție, condi țiile de dimensionare și de func ționare avute în vedere pentru
instala țiile de cogenerare alese.
Tehnologiile de cogenerare difer ă în func ție de instala țiile de cogenerare de baz ă
utilizate pentru producerea simultan ă a celor dou ă forme de energie care sunt:
− TVCP – turbin ă cu vapori cu contrapresiune (pur ă sau și cu priz ă reglabil ă);
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 30 -− TG – turbine cu gaze cu cazan recuperator clasic (C R);
− MT – motor termic cu gaze sau diesel ori “dual flue l” cu recuperarea c ăldurii
din circuitul de r ăcire și din gazele de ardere;
− TG/TV – instala ții cu ciclu mixt cu turbine cu gaze și turbine cu vapori.
Ca instala ții termice de vârf, în func ție de tipul instala țiilor de cogenerare de baz ă, de
modul lor de dimensionare corelat și cu m ărimea și structura cererii de c ăldur ă, pe de o parte
și de raportul între cererea de energie electric ă și de c ăldur ă, pe de alt ă parte, se pot folosi:
CV – cazane de vârf clasice, de abur sau ap ă fierbinte, deci tehnologia va fi:
TVCP+CV iar tipul CMP, en
COGE MW 4P≤;
CRPA și CRAS – cazane recuperatoare cu postardere și/sau cu ardere suplimentar ă,
deci tehnologia va fi: (TG+CR)+CV și/sau (TG+CRPA)+CV și
(TG+CRAS)+CV de tip =n
COGE Pe eMW 12 … MW 50
Când se utilizeaz ă în tehnologia de baz ă (MT+CR)+CV puterea ce se poate ob ține
e en
COGE MW 6 … MW 10 P= , iar în cazul tehnologiilor (TG+TVCP)+CV, en
COGE MW 6P≥.
Tehnologiile de CMP utilizate sunt determinate în primul rând de puterea electric ă
nominal ă de dimensionare, precum și de natura combustibilului ce poate fi utilizat.
Astfel, în timp ce tehnologia bazat ă pe utilizarea turbinelor cu abur permite folosirea ,
în principiu, a oric ărui tip de combustibil, celelalte tehnologii impun utilizarea gazului metan
(CH 4 la minim 15bar) sau a combustibilului lichid u șor (CLU).
În plus, instala țiile cu turbine cu gaze, cu puteri de peste 1MW el necesit ă, în cazul
utiliz ării gazului metan drept combustibil, presiuni ale a cestuia de (8-12)bar, ceea ce este o
condi ție restrictiv ă, uneori decisiv ă, pentru posibilitatea practic ă de aplicare a tehnologiei
respective.
C. Randamentul producerii celor dou ă forme de energie
Orice instala ție de cogenerare este caracterizat ă de urm ătoarele valori nominale ale
randamentelor:
randamentele nominale ale producerii energiei elect rice ηW;
randamentele nominale ale producerii c ăldurii ηQ;
randamentul total de producere a celor dou ă forme de energie ηTOT , definit ca
raportul între totalul energiei produse sub form ă de c ăldur ă și energie electric ă
W și Q, și con ținutul de c ăldur ă al combustibilului consumat în acest scop CB:
(W+Q)/CB. Pentru instala țiile de cogenerare se poate defini un randament ηW
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 31 -și ηTOT , iar pentru instala țiile termice de vârf se define ște randamentul
acestora de producere a c ăldurii ηQ.
Pentru ansamblul instala ției de cogenerare, care include și instala țiile termice de vârf,
ηTOT ține seama atât de c ăldura produs ă de instala țiile de cogenerare propriu-zise, Q COGE , cât
și de aceea dat ă de instala țiile termice de vârf, Q CV (unde Q=Q COGE +Q CV ), precum și de
consumul total de combustibil aferent instala ției de cogenerare CB COGE și cel pentru
instala țiile de vârf CB CV (unde CB=CB COGE +CB CV ).
Dacă se ține seam ă c ă, în func ție de tehnologia de baz ă de cogenerare, diversele
instala ții pot produce simultan sau alternativ, energie ele ctric ă în strâns ă dependen ță de:
QCOGE -WCOGE și/sau independent de Q COGE (între anumite limite) – W SEP (unde
W=W COGE +W SEP ), atunci forma cea mai general ă a randamentului total al unei centrale de
cogenerare este:
CV COGE CV COGE SEP COGE
TOT CB CB Q QW W
++ ++=η 3.5
La func ționarea în cogenerare W COGE este în strâns ă leg ătur ă cu Q COGE și atunci ηTOT
ia forma ηCOGE .
COGE COGE COGE
COGE CB Q W+=η 3.6
Orice instala ție de cogenerare (de baz ă și mai ales de vârf) în cursul anului este
obligat ă s ă func ționeze și la sarcini par țiale, atât din punct de vedere termic cât și/sau din
punct de vedere electric. De aceea la alegerea tehn ologiilor, precum și la dimensionarea
instala țiilor de baz ă, trebuie s ă se țin ă seama și de dependen ța randamentului nominal de
producere a energiei electrice ηW, de m ărimea puterii nominale a instala ției respective,
PCOGE , ηW=f(P COGE ).
Aceasta este foarte important ă pe m ăsur ă ce tehnologia de cogenerare utilizeaz ă
instala ții cu puteri electrice nominale mici. Ea se accentu eaz ă odat ă cu sc ăderea acestei
puteri.
D. Indicele de cogenerare Y COGE
O caracteristic ă important ă a instala țiilor de cogenerare este raportul:
=
Qel
COGE COGE
COGE kWh kWh
QWY 3.7
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 32 – Acesta arat ă cât ă energie electric ă produce instala ția respectiv ă (W COGE ) pe seama
căldurii furnizate de instala ție (Q COGE ), în dependen ță una de cealalt ă, în acela și timp, din
aceea și instala ție și pe baza aceluia și combustibil.
Din acest punct de vedere, ordinea cresc ătoare a valorilor nominale ale indicilor de
cogenerare este urm ătoarea: ciclul mixt gaze–abur, motoarele termice, t urbinele cu gaze și, în
final, ciclul cu turbine cu abur.
Trebuie re ținut c ă valorile curente – la func ționarea la sarcini par țiale – ale indicelui
de cogenerare sunt în strâns ă leg ătur ă cu randamentul producerii energiei electrice ηW, deci
ele se reduc o dat ă cu sc ăderea înc ărc ării echipamentului de cogenerare de baz ă.
Aspectul este cu atât mai important cu cât cre ște ponderea produc ției de energie
electric ă în regim de “necogenerare” cum este cazul curent a l turbinelor cu gaze și al
motoarelor termice (prin evacuarea direct ă, par țial ă sau total ă a gazelor în atmosfer ă).
Acest efect este sintetizat matematic prin “gradu l de recuperare” real ă a c ăldurii
disponibile. În cazul turbinelor cu abur (unde grad ul de recuperare a c ăldurii nu mai are sens,
dar dac ă totu și se calculeaz ă el este unitar) varia ția indicelui de cogenerare în func ție de
înc ărcare este determinat ă de fapt de varia ția randamentului intern al acesteia.
3.1.2 Termoficarea urban ă
Termoficarea reprezint ă procesul de producere centralizat ă, în centrale termice, de
energie termic ă, care este transportat ă spre utilizatori prin intermediul unui agent: ap ă, abur,
aer cald.
O termocentral ă este o central ă electric ă care produce curent electric și c ăldur ă pe
baza conversiei energiei termice ob ținut ă prin arderea combustibililor. Curentul electric es te
produs de generatoare electrice antrenate de turbin e cu abur, turbine cu gaze, sau, mai rar, cu
motoare cu ardere intern ă.
Drept combustibili se folosesc combustibilii soli zi (cărbune, de șeuri sau biomas ă),
lichizi (păcur ă) sau gazo și (gaz natural).
Uneori sunt considerate termocentrale și cele care transform ă energia termic ă
provenit ă din alte surse, cum ar fi energia nuclear ă, solar ă sau geotermal ă, îns ă construc ția
acestora difer ă întrucâtva de cea a centralelor care se bazeaz ă pe ardere.
Dup ă destina ție, termocentralele se clasific ă în:
Centrale termoelectrice (CTE), care produc în special curent electric, c ăldura fiind un
produs secundar. Aceste centrale se caracterizeaz ă prin faptul c ă sunt echipate în special cu
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 33 -turbine cu abur cu condensa ție sau cu turbine cu gaze. Mai nou, aceste centrale se construiesc
având la baz ă un ciclu combinat abur-gaz.
Centrale electrice de termoficare (CET), care produc în cogenerare atât curent
electric, cât și căldur ă, care iarna predomin ă. Aceste centrale se caracterizeaz ă prin faptul c ă
sunt echipate în special cu turbine cu abur cu cont rapresiune.
Motivele pentru care s-a dezvoltat termoficarea:
însemnate economii de combustibil și eficien ță economic ă bun ă;
contribuie la îmbun ătățirea cur ățeniei atmosferice, deoarece gazele sunt
evacuate prin co șuri unice înalte, în loc de numeroase co șuri urbane și
industriale joase;
ameliorarea problemei transportului de c ărbuni și a evacu ării cenu șii din
cartierele centrale ale ora șelor.
Economia de combustibil realizat ă prin termoficare
Cantit ățile de combustibil consumate (kg/s):
la producerea separat ă (în CTE și CT):
⋅+⋅=CTE
CT T
isep qEQ
H1Bη 3.8
Pnet ECTE ηCηCT
QCT CTE CT
Figura 3.5 Producerea separat ă a CTE Eɺ și TQɺ
la producerea combinat ă în CET: (cu cp T)
( )
⋅−+⋅+⋅=CET , CT CET , TT
rtT
iCTE qEE qEQ
H1Bηη 3.9, în care:
( ) ( )( )
−⋅−− −⋅+
⋅−⋅⋅==−=
CTE CET , CT CET , T CTE T
rtCT T
iCTE sep
qqEE qqE11QH1BBB
ηηηΔ
3.10
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 34 –
Figura 3.6 Producerea combinat ă a energiei electrice și c ăldurii prin termoficare
Neglijând pierderile electrice diferite între cele dou ă solu ții;
dup ă calcule simple, ținând cont c ă:
TT
QEY= și T CEEE−=, se poate scrie:
( ) ( )CTE CET , C
iT
CET , T CTE
rtCT itqqHEEqqY11
HQB −⋅−−
− +
⋅−⋅=ηηηΔ 3.11
Diferen ța
⋅−
rtCT 11
ηηη 3.12 este neglijabil ă deoarece randamentele cazanelor
din centralele termice a atins în prezent valori ma ri. BΔ, deci economia de combustibil se
face pe seama energiei produse în termoficare fiind c ă în momentul de fa ță diferen ța de
consum specific net este:
()kJ /kK 5 , 13 , 1 qqCET , T CTE ÷= − (1100÷1300 kcal/kWh) 3.13
Exprimat ă economia în unit ăți practice, ea se cifreaz ă la (90-100) kgcc/Gcal livrat ă
din marile centrale de termoficare urbane (la Y=500 -550 kWh/Gcal), pentru combustibilul
conven țional (c.c.) H i = 7000 kcal/kg.
Energia suplimentar ă dat ă în condensa ție de centralele de termoficare cauzeaz ă un
consum suplimentar de c ăldur ă de (0,35-0,58) kJ/kJ, (300-500) kcal/kWh deoarece consumul
specific de c ăldur ă al p ărții de condensa ție a unui grup de termoficare este mai mare decât c el
al actualelor blocuri cu condensa ție din sistem, având unit P mai mari, presiune de lucru mai
ridicat ă și S.Î.I.
În concluzie , la actualul stadiu de dezvoltare al SE, partea cu condensa ție a unei
centrale de termoficare trebuie folosit ă cât mai pu țin înc ărcându-se numai la vârful de sarcin ă
și în caz de lips ă de putere (avarie) cu regim asem ănător unei instala ții de vârf și de rezerv ă.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 35 – Scheme de centrale de termoficare
Livrarea c ăldurii la consumatori se poate face cu ajutorul tur binelor cu contrapresiune
sau a turbinelor cu condensa ție și prize reglabile de abur. Figura 3.7 prezint ă schema cu
contrapresiune simpl ă.
abur viu
P1
P2Pcp Tcp
p2QT
Figura 3.7 Schema cu turbin ă
cu contrapresiune simpl ă Puterea electric ă dat ă de cp T
este strict dependent ă de debitul de
abur furnizat, ceea ce implic ă
func ționarea interconectat ă cu SE.
Regimul de lucru este dictat de
consumul de c ăldur ă (abur) și grupul
poate fi folosit ca central ă electric ă la
baza curbei de sarcin ă.
cp T este o ma șin ă simpl ă
constructiv și ieftin ă și este utilizat ă la
ora actual ă pentru:
acoperirea cotei de debit constant cerute de consum atorii termici
importan ți
instala ție de mic ă însemn ătate (ca putere electric ă) care nu este neap ărat
necesar ă s ă fie asigurat ă pentru sistem.
O dependen ță limitat ă între puterea electric ă și fluxul de c ăldur ă se poate ob ține
intercalând între ie șirea din turbin ă și consumator un acumulator de c ăldur ă (figura 3.8.).
Acesta con ține un volum de ap ă în contact cu o pern ă de abur. Dac ă debitul spre
consumator – D C – este mai redus decât debitul evacuat din turbin ă – DT – al c ărui reglaj este
dictat de sarcina electric ă, presiunea în acumulator cre ște și o parte de abur condenseaz ă
înc ălzind volumul de ap ă pân ă la noua entalpie de satura ție.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 36 -vdf
p2QT
Figura 3.8 Schema cu acumulator de c ăldur ă intercalat
Căldura acumulat ă va fi definit ă de rela ția: '
22'
11 iMiMQ ⋅−⋅= , [KJ] unde: M 1, M 2
reprezint ă masele de lichid înainte și dup ă perioada tranzitorie; i’ 1, i’ 2 reprezint ă entalpiile
lichidului la satura ție, la presiunea dinainte, respectiv dup ă perioada tranzitorie.
Când consumul de abur dep ăș ește pe cel evacuat din turbin ă, presiunea scade și o
parte din apa acumulatorului se vaporizeaz ă. Consumatorul este racordat la presiunea
constant ă 2p prin intermediul regulatorului de presiune, în tim p ce turbina lucreaz ă cu o
contrapresiune variabil ă '
2p .
D1
p1
DK
Dp
D1
p1
Dp
D1
p1
p2p3
a b c
Figura 3.9 Turbina de condensa ție și prize. a-o priz ă reglabil ă și dou ă corpuri; b-cu o
priz ă reglabil ă și dou ă corpuri; c-turbin ă cu dou ă nivele de presiune pentru
consumatori
Deoarece p’ 2 > p 2 rezult ă c ă introducerea acumulatorului atrage dup ă sine o mic șorare
a indicelui de termoficare (Y) și deci a eficien ței.
Dac ă consumatorul de c ăldur ă are nevoie de dou ă presiuni diferite între ele, acestea se
pot ob ține prin utilizarea a dou ă turbine cu contrapresiune distincte sau printr-un grup de
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 37 -contrapresiune și prize reglabile. La turbina cu contrapresiune des tinderea se opre ște la
valoarea presiunii cerut ă de consumator de abur tehnologic (8,17 at. cele ma i utilizate).
Prelungind destinderea în corpul de joas ă presiune rezult ă c ă turbina se modific ă și
devine de tipul cu condensa ție și priz ă reglabil ă.
Schema turbinei cu condensa ție și dou ă prize reglabile precum și reprezentarea
destinderii în diagrama (i-s) se redau în figura 3. 10.
Pp1
Pp2 D1
P1
QT1
QT2 PE
Q2
I
[KJ/kg]
S[KJ/kg. 0K] I1(1)A
B(6)
BtPc
CI22
I20
I20 tI21
hr2
hr0 hr1
hap1
t1
p2=(0,7-2)bar=p p2
p1=(7-15)bar=p p1
i1
i22
i20 i21 i20
t
s
Figura 3.10 Schema turbinei cu condensa ție și dou ă prize reglabile și
reprezentarea destinderii în diagrama (i-s)
Prima priz ă, la presiunea 1 pp este cuprins ă în domeniul (7-15) bar. și serve ște pentru
alimentarea consumatorilor cu abur tehnologic; cea de-a doua, la presiunea 2 pp de (0,7-2)
bar., este priz ă de înc ălzire (termoficare).
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 38 -Regimurile limit ă ale turbinei de condensa ție și o priz ă reglabil ă se pun în eviden ță
urm ărind datele din figura 3.11:
REGIMUL CONDENSA ȚIE
PUR Ă TERMOFICARE
(MAX) PUTERE
MAXIM Ă
Schema de
func ționare
QT
QT
Caracterizare debite:
– în condensator max K KDD= )minim (0K KDD= max KKDD=
– la intrarea în
turbin ă max 1 1DD≤ max 1 1DD= max 1 1DD=
– la priz ă 0=pD max ppDD= Dp=D lmax -DKmax
– puterea
disponibil ă PK P T P max
Figura 3.11. Regimurile limit ă ale turbinei de condensa ție și o priz ă reglabil ă
Tipuri de consumatori de termoficare
Consumatorii de c ăldur ă se împart în dou ă categorii dup ă nivelul de temperatur ă pe
care îl cer agentul termic și care corespunde, deci presiunii prizei:
consumatori de c ăldur ă provenit ă din abur de j.p. (0,7-2 bar) forma ți din
folosirea termofic ării pentru înc ălzirea urban ă sau a serelor;
consumatori de abur de presiune ridicat ă (7-15) bar, de obicei consumatori
industriali care folosesc aburul în scopuri tehnolo gice (mai exist ă consumatori
din combinatele chimice care utilizeaz ă în procesul tehnologic abur de 40 bar).
Caracteristicile de consum ale acestor consumatori sunt urm ătoarele:
a) consumatori de înc ălzire (urbani):
consum de c ăldur ă sezonier
durata de utilizare a vârfului redus ă ) 2500 2000 (u −=τ h/an
indice de termoficare ridicat (Y mare)
b) consumatori tehnologici:
consum de c ăldur ă propor țional cu produc ția industrial ă (practic neschimbat
în decursul anului)
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 39 - varia ții diurne de consum func ție de procesul tehnologic
durat ă mare de utilizare a vârfului, ) 6000 4000 (u −=τ h/an
indice de termoficare mai coborât (Y redus)
condensul rezultat se restituie par țial.
Nevoile urbane se împart în urm ătoarele categorii:
pentru înc ălzire
pentru ventila ție
pentru ap ă cald ă menajer ă
Consumul de c ăldur ă pentru înc ălzire -h
inc Q – depinde de temperatura exterioar ă a
aerului, deci de factorii climatici. Notând cu:
]m [ V3 – volumul construit deservit prin termoficare
] grd hm /kW [ x3⋅ ⋅ – caracteristica înc ălzirii cl ădirii
grd hm /kcal ) 6 , 03 , 0 (x3⋅ ⋅ −=
] C[ to
i – temperatura aerului din înc ăperi
] C[ to
e – temperatura exterioar ă
consumul de c ăldur ă pentru înc ălzire este:
()eih
inc ttVxQ −⋅⋅= [kW/h; kcal/h]
Cantitatea de c ăldur ă maxim ă se deduce pentru o temperatur ă exterioar ă de calcul,
definit ă pe baze statistice pentru fiecare localitatea din țar ă.
Consumul de c ăldur ă pentru ventila ție -h
vent Q – este diferit în func ție de destina ția
înc ăperilor. La cl ădirile de locuit f ără instala ții speciale de ventila ție el are valoarea (5-10) %
h
inc Q și poate fi inclus în aceasta în prim ă aproxima ție. Pentru cl ădiri sociale, comerciale și
industriale, consumul de c ăldur ă pentru ventila ție atinge (20-30) % h
inc Q și se consider ă
separat.
Consumul de c ăldur ă pentru ap ă cald ă -h
sQ – este variabil în cursul unei zile.
Practic livrarea apei calde se face prin intermediu l unor schimb ătoare de c ăldur ă care au un
efect de acumulare; cu suficient ă exactitate practic ă pentru produc ător, acest consum se poate
considera constant.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 40 – Curba clasat ă anual ă a consumului de c ăldur ă se red ă în figura 3.12.
În diagram ă sunt trasate separat cu linie plin ă:
consumurile orare pentru înc ălzire h
inc Q și ventila ție h
vent Q , sunt dependente
de temperatura exterioar ă
consumul orar pentru apa cald ă menajer ă – h
sQ
consumul orar total rezultat ( )h
sh
vent h
inc h
T QQQQ ++=
a) curba clasat ă
de temperatur ă
(varia ția temp.
exterioare)
b) curba clasat ă
de consum orar
de c ăldur ă+20
+12
0
-20 tex consum orar de c ăldur ă Q h
Qh
vQh
CET
Qh
sQan
vQh
T
Qh
sQh
mc +Q h
vent
Qan
CET – cons. total orar
– cons. ap ă c.m.
h/an
8760 8000 4000 2000
2200 durat ă de
utilizare vârf
Figura 3.12 Curba clasat ă anual ă a consumului de c ăldur ă
an
CET Q – căldura livrat ă anual din prizele turbinelor;
h
vQ – căldura livrat ă orar la vârf (din alte instala ții –
CAF);
h
CET Q – căldura livrat ă orar din CET;
an
vQ – căldura livrat ă anual la vârf
Sezonul de înc ălzire are o durat ă dependent ă de clim ă: conform STAS 4839/91 acesta
începe când trei zile consecutiv temperatura medie exterioar ă a zilei scade sub 10 °C între
orele 18 00 și 6 00 și se termin ă când se dep ăș ește aceast ă valoare.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 41 – La noi în țar ă, valoarea maxim ă a temperaturii de ducere este de 150 °C cu
temperatura de calcul corespunz ătoare a returului de (60-70) °C.
Reglajul cantit ății de c ăldur ă livrate se face prin reglajul calitativ al tempera turii pe
toat ă durata sezonului de înc ălzire (func ție de media temperaturii exterioare a zilei
precedente + corec ții datorate vitezei vântului, anticipa ții datorit ă sc ăderilor bru ște de
temperatur ă). În ță rile nordice, se aplic ă reglajul cantitativ prin modificarea debitelor de
circula ție (mai eficient, în timpi mai scur ți).
În timpul verii, temperatura apei în re țea este dictat ă de nevoia de a înc ălzi apa cald ă
menajer ă și are valorile constante de 70/35 °C, folosind un debit redus.
Diagrama de reglaj a temperaturii apei din re țeaua de termoficare func ție de
temperatura exterioar ă se red ă în figura 3.11. AB, AC sunt temperaturile teoretic e din
conductele de ducere și de întoarcere. Punctul ( )C20 tt ; C20 t Ao
deo
reglaj == = . Punctele B
și C se afl ă pe abscisa corespunz ătoare temperaturii exterioare minime(-16 °C) luat ă în calcul.
Temperaturile reale din graficul de reglaj se abat de la cele teoretice. Ele sunt dt−
respectiv it− prima mai ridicat ă, a doua mai coborât ă pentru c ă se ține cont de efectul de
răcire datorat vântului, a ventila ției suplimentare și a prepar ării apei calde, respectiv a
consumului de ap ă cald ă și racordarea altor locuin țe.
Raportul
ibid
tttt
−− reprezint ă cota maxim ă din cantitatea de c ăldur ă ce se poate
acoperi din prizele de termoficare, asigurând înc ălzirea apei din re țea pân ă la 115șC în
schimb ătorul de c ăldur ă de baz ă.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 42 -t[ 0C]
text [0C] 150
120
90
60
30
+20
A70 0C
35 0C
-16 0C-16 0C +6 0C0 +10 0C+13 0C
CAF din prize și boylere CB
Temp. maxim ă a prizei sezon înc ălzire
E
td
tîDdin
inst.
vârf din instala ția
de vârf
=t ducere
=t înt
-10
Figura 3.13 Diagrama de reglaj a temperaturii apei din re țeaua de termoficare
func ție de temperatura exterioar ă
Se disting trei zone de func ționare a re țelei de termoficare:
Zona I : perioada de var ă: t ext = +13…+20șC. Valoarea temperaturii apei în re țea
este constant ă cca. 70/35°C impus ă de consumul pentru prepararea apei calde menajer ă.
Debitul de ap ă în re țea:
( )rth
srtt c3600 Qm−⋅=⋅
(kg/s) 3.14
c[J/kg·K] capacitatea termic ă medie a apei în intervalul de temperaturi (t t, t r)
Zona II: sezonul de înc ălzire pentru temperaturi exterioare t ext = +13…+6șC.
Temperatura apei în re țea constant ă 70/35șC. În schimb debitul de ap ă este variabil din cauza
aliment ării intermitente cu c ăldur ă pentru înc ălzire și preparare apa cald ă menajer ă. Debitul
de ap ă:
( )rth
sh
inc rtt c3600 QQm−⋅+=⋅
(kg/s) 3.15
Zona III: se refer ă la sezonul de înc ălzire pentru temperaturi exterioare
text = (+6…-16șC). Re țeaua de termoficare func ționeaz ă continuu, cu un debit constant de ap ă
asigurându-se c ăldura pentru înc ălzire cât și pentru ap ă cald ă menajer ă. Debitul de ap ă din
re țea pentru regimul de vârf:
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 43 -( )rth
vh
sh
inc rtt c3600 QQQm−⋅++=⋅
(kg/s) 3.16
În aceast ă perioad ă se modific ă temperatura pe tur în func ție de temperatura
exterioar ă și aplicându-se corec ții cauzate de viteza vântului și sc ăderile bru ște de
temperatur ă.
Schimb ătoarele de c ăldur ă în care se utilizeaz ă presiunea prizei de termoficare (2
bari÷0,7 bari) se numesc schimb ătoare de baz ă – BB (boiler de baz ă).
Pentru preluarea cantit ății de c ăldur ă suplimentare necesar ă în perioada vârfului de
înc ălzire an
VQ – sunt posibile urm ătoarele solu ții:
a) alimentarea cu abur din a doua priz ă de presiune ridicat ă a turbinei (8-10 bar) cu
ajutorul unui schimb ător de c ăldur ă de vârf – BV boiler de vârf – fig. 3.14 .
QTQ2 :
😛
Figura 3.14. Schema cu schimb ător de c ăldur ă de vârf − BV
b) alimentarea cu abur din rezerva de abur a cazanelor energetice prin reductor de
presiune (IRR) și un schimb ător de c ăldur ă de vârf fig.3.13.
c) cazane de ap ă fierbinte (CAF) pentru vârf, instalate în serie cu schimb ătoarele de
căldur ă de baz ă ale turbinei fig. 3.15.
Cazanele de vârf asigur ă totodat ă rezerva pentru alimentarea cu c ăldur ă a
consumatorilor la ie șirea din func țiune a turbinelor. Solu ția cu CAF este cea mai economic ă
și s-a generalizat la noi.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 44 -bar ă cazan
CIP CJP
CAF 0,7 – 2 bar
110°C BB PE
Q2
QT
Figura 3.15 Schema cu cazan de ap ă fierbinte (CAF)
Livrarea c ăldurii consumatorilor urbani
Livrarea c ăldurii se face din punctele termice centrale pentru un grup de cl ădiri, dup ă
schemele urm ătoare:
Pentru înc ălzire
a) În circuit direct cu elevator de c ăldur ă
150°C 90°C
70°C 70°C 70°C E
Figura 3.16. Schema cu elevator de c ăldur ă
Re țeaua intern ă a consumatorilor este alimentat ă de apa din re țeaua de transport prin
intermediul unui ejector E care face un amestec înt re apa din conducta de ducere și cea de
întoarcere pentru ca temperatura agentului de înc ălzire din radiatoare (calorifere) s ă nu
dep ăș easc ă 90 °C.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 45 -b) în circuit indirect cu schimb ător de c ăldur ă
90°C
Figura 3.17. Schema cu schimb ător de c ăldur ă
În acest circuit cele dou ă re țele sunt izolate iar presiunea din radiatoare este
independent ă de presiunea din re țea. Solu ția este aplicat ă în re țele cu denivel ări accentuate și
pentru alimentarea cl ădirilor înalte.
Pentru ap ă cald ă menajer ă
a) Schema deschis ă
Figura 3.18 . Alimentarea cu ap ă cald ă – schema deschis ă
Se consum ă direct apa cald ă din re țeaua de termoficare (vezi figura 3.16.) ceea ce
implic ă m ărirea cantit ății de ap ă de adaos în re țea și existen ța unor condi ții de potabilitate a
apei. Aceast ă solu ție este ra țional aplicabil ă în localit ățile unde apa are un con ținut redus de
săruri dizolvate.
b) Scheme închis ă, cu dou ă trepte
În aceast ă schem ă (figura 3.18.) apa de consum este înc ălzit ă în schimb ătoare de
căldur ă de suprafa ță , ceea ce permite ca în re țeaua de termoficare s ă se foloseasc ă apa tratat ă
chimic și degazat ă care s ă nu corodeze țevile.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 46 –
QT90°C
90°C 70°C
Figura 3.19 Alimentarea cu ap ă cald ă – schema închis ă
În schemele moderne de înc ălzire, aceasta se face în dou ă trepte, utilizând pe cât
posibil nivelul de temperatur ă al apei din restul instala ției de înc ălzire.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 47 -3.1.3 Termoficarea industrial ă
Curba clasat ă a consumului de c ăldur ă industrial este mai aplatizat ă decât cea urban ă,
așa cum se vede din figura 3.20. Din aceast ă cauz ă coeficientul orar de termoficare optim
este mai ridicat. Consumatorii industriali folosesc în principal abur.
Aburul necesar la vârf – 1 vD și presiunea la cele dou ă trepte (12 și 6 bar) se asigur ă
din rezerva cazanelor de presiune mare sau din caza ne de abur suplimentare la presiunea
consumatorului.
Consecin țele întreruperii sau reducerii aliment ării cu abur a instala țiilor pot fi
deosebit de grave, motiv pentru care studiul rezerv ei de abur este deosebit de important și de
cele mai multe ori impune s ă se instaleze cel pu țin trei cazane de abur la o astfel de central ă
de termoficare (D c1 , D c2 , D c3 ).
0123
Dp 1Dp 212
Figura 3.20 Curba clasat ă a consumului de c ăldur ă industrial
Concentrarea mai multor consumatori pe o platform ă industrial ă, are consecin țe
favorabile asupra dimension ării centralei de termoficare. Ea conduce îns ă la mai multe trepte
de presiuni de abur la consumatori.
Consumatorii de abur, utilizând o parte din aburul livrat, returneaz ă numai o cot ă
redus ă de condensat. În consecin ță , instala țiile pentru tratarea apei de adaus devin ample și
complexe și ca alternativ ă se pune problema livr ării indirecte, cu folosirea transformatoarelor
de abur.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 48 – În figura 3.21. se prezint ă diferite scheme de alimentare cu abur a consumator ilor
industriali.
IRR IRR
IRR3 pps pp1
QTQTQTpp2 pp3 12
a. a) – alimentare cu livrare
direct ă de abur, la dou ă
presiuni din prizele
turbinelor ( 3 p1 pp ,p ), din
contrapresiune ( 2 pp) și
instala ții de reducere –
răcire (IRR1, IRR2,
IRR3).
3 p2 p1 pppp〉〉
QTp1
p1
p2p3
b. b) – alimentare
indirect ă prin racordarea
unui transformator de
abur. Din cauza
condi țiilor de schimb de
căldur ă presiunea prizei
este în acest caz mai mare
decât în cazul livr ării
directe, reducând indicele
de termoficare y.
C1
O0
p1
tcDc
p3t2Osp2
QT
c. c) – alimentare
direct ă cu compresor cu
jet care utilizeaz ă abur de
înalt ă presiune ( 1p) și de
joas ă presiune ( 2p)
pentru a ob ține o presiune
intermediar ă ( 3p ).
Figura 3.21 Scheme de alimentare cu abur a consumat orilor industriali.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 49 -3.2 Producerea de energie termic ă pentru consumatori zonali, locali și reziden țiali
Prin centrale termice mici se în țeleg cele cu putere maxima de 0,3 MW care produc
agent termic pentru înc ălzire și ap ă cald ă pentru consum la consumatori grupa ți intr-o singura
cl ădire sau în cl ădiri apropiate. Aceasta înseamn ă c ă se pot înc ălzi, cu o central ă termic ă
mic ă, construc ții în suprafa ță total ă locuit ă de maximum 6.000 m 2, în conformitate cu
normele DIN 4701 referitoare la condi țiile pe care trebuie sa le îndeplineasc ă cl ădirile
înc ălzite:
45-60 W/mp construc ții noi (reglementare din 2002)
50-60 W/mp construc ții noi (reglementare din 1995)
70-90 W/mp construc ții realizate înainte de 1995
120 W/mp construc ții vechi realizate f ără nici un fel de reglementari
Agentul termic produs la astfel de centrale este apa cu temperatura de maximum 95°C
si presiunea maxima de 6 bari, iar asigurarea combu stibilului poate fi lichid, gazos cu
respectarea prevederilor legale.
Condi ții privind amplasarea centralelor termice mici:
Amplasarea centralelor termice se face respectând p revederile cuprinse in Normativul
P118 – Normativ de siguran ța la foc a construc țiilor.
Stabilirea locului de amplasare a centralelor termi ce in spa țiul unei cl ădiri se face pe
baza unor criterii func ționale si economice, ținând seama de posibilit ățile de evacuare a
gazelor de ardere, posibilit ăți de alimentare cu combustibil si respectând preved erile
Normativelor I 6, I 13, I 31 si I 33.
Centralele termice se amplaseaz ă:
in exteriorul cl ădirii intr-o construc ție proprie;
in interiorul cl ădirii (deservit ă sau al ăturata).
Centralele termice pot fi amplasate la orice nive l al cl ădirii (subsol, parter, etaj curent,
ultimul nivel sau pe terasa) cu excep ția centralelor termice func ționând cu GPL care nu se
pot amplasa la subsol. În conformitate cu art. 9.9. din Normativul I 13/1994 pentru proiectare
si executarea instala țiilor de înc ălzire central ă, centralele termice in mod obligatoriu nu se
amplaseaz ă:
sub înc ăperi din categoria A sau B pericol de incendiu, sau alipite acestora;
sub s ăli aglomerate și c ăi de evacuare ale s ălilor aglomerate, sub sc ări si sub
înc ăperi cu aglomer ări de persoane;
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 50 - sub înc ăperi de zi si dormitoarele colectivit ăților pentru copii de vârsta
pre școlara daca se utilizeaz ă gazele drept combustibil;
sub s ăli de clasa, laboratoare sau s ăli de gimnastica din cl ădiri pentru
înv ăță mânt;
in cl ădiri de spitale sau cu caracter spitalicesc, sub sa loane pentru bolnavi sau
sub s ăli de opera ții;
in interiorul cl ădirilor înalte (peste 80m), exceptând por țiunile care nu ating
aceasta în ălțime;
in spatii cu risc mare si foarte mare de incendiu.
Amplasarea centralelor termice de apartament
Conform art. 3.15.1 din G.P. 051 – 2000 intr-un a partament se poate monta o singur ă
central ă termic ă. Se interzice montarea centralelor termice de apar tament in c ămări de
alimente și camere de dormit. Înc ăperile in care se monteaz ă centralele termice trebuie sa fie
ventilate conform cerin țelor Normativelor I 6, I 7, I 31 si I 5.
Cazanele de perete pot fi montate și in spa ții cu alte destina ții decât centralele termice
(buc ătarii, bai, etc.) cu condi ția asigur ării ventil ării înc ăperii, a evacu ării gazelor de ardere și
a prevederilor cuprinse in reglementari specifice. Cazanele de perete nu se monteaz ă in
spa țiile de locuit sau in spa ții cu degaj ări de substan țe agresive (depozite de solven ți, înc ăperi
cu agen ți frigorifici, etc.) sau cu pericol mare de incendi u, precum si cu pericol de explozie.
Centralele termice cu cazane func ționând cu gaze naturale sau G.P.L. trebuie sa aib ă
asigurate suprafe țe vitrate conform Normativelor I 6, I 31, si I 33.
Se interzice alimentarea arz ătoarelor cazanelor de la butelii individuale de gaz e
petroliere lichefiate, admi țându-se numai alimentarea de la rezervoare exterioa re de G.P.L.,
conform specifica țiilor Normativelor I 31 si I 33.
Proiectarea, execu ția si exploatarea centralelor termice trebuie sa as igure nivelul de
performanta pentru cerin ța de calitate „siguran ța la foc„ conform Legii nr. 10/1995.
Proiectarea si executarea centralelor termice se p oate face de persoane autorizate
conform Legii nr. 10/1995. Proiectele pentru centra lele termice se verific ă obligatoriu de
verificatori atesta ți de M.L.P.T.L. conform Legii nr.10/1995 privind ca litatea in construc ții,
respectiv H.G. 925/1995 si Ordinul M.L.P.A.T. nr. 7 7/N/28.10.1996 care aproba ă
Îndrum ătorul privind aplicarea Regulamentului de verificar e și expertizare tehnic ă a
proiectelor de execu ție, a lucr ărilor de construc ții“.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 51 -La proiectarea si executarea centralelor termice se au in vedere urm ătoarele cerin țe
conform art. 2 din O.M.I. nr. 775/1998 astfel:
protec ția si evacuarea utilizatoarelor;
limitarea pierderilor de bunuri;
preîntâmpinarea propag ării incendiului;
protec ția pompierilor si a altor forte care intervin pentr u evacuarea si salvarea
persoanelor, protejarea bunurilor periclitate, limi tarea si stingerea incendiului
si înl ăturarea unor efecte negative ale acestuia.
În activitatea de proiectare se mai au în vedere criteriile de performan ță privind
cerin ța de calitate „siguran ța la foc“ astfel: riscul de incendiu, rezisten ța la foc,
preîntâmpinarea propag ării incendiilor, comportarea la foc, stabilitatea l a foc, c ăile de acces,
de evacuare si interven ție.
În conformitate cu art.24 din Ordonan ța Guvernului nr.60/1997, cu modific ările si
complet ările ulterioare, proiectan ții de construc ții si amenaj ări, de echipamente si instala ții
tehnologice sunt obliga ți:
să cuprind ă in documenta țiile pe care le întocmesc m ăsurile de ap ărare
împotriva incendiilor, specifice naturii riscurilor pe care le con țin obiectele
proiectate;
să prevad ă in documenta țiile tehnice de proiectare, potrivit reglementarilo r
specifice, instala ții, dispozitive, echipamente, substan țe, accesorii și alte
mijloace tehnice de prevenire și stingere a incendiilor, care îndeplinesc
condi țiile de calitate, potrivit legii;
să întocmeasc ă și s ă predea beneficiarilor schemele și instruc țiunile de
func ționare, la parametri proiecta ți, ale dispozitivelor și instala țiilor de p.s.i.,
pe care le-au prev ăzut in documenta ții, precum si reguli necesare de verificare
si între ținere in func țiune ale acestora.
În conformitate cu art. 25 din O.G. nr.60/1997 ex ecutan ții lucr ărilor de construc ții
sunt obliga ți: s ă realizeze integral și la timp m ăsurile de ap ărare împotriva incendiilor
cuprinse în proiecte, cu respectarea condi țiilor de calitate prev ăzute de lege; s ă asigure luarea
măsurilor de ap ărare împotriva incendiilor necesare pe timpul efect u ării probelor.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 52 -3.2.1 Centrale termice de apartament
Centralele termice de apartament reprezint ă un generator de c ăldur ă bazat pe
conversia unei forme de energie (curent electric sau combustibil gazos) în energie termic ă.
Ele transport ă un purt ător de c ăldur ă, agent termic, și asigur ă alimentarea centralizat ă a unor
consumatori diver și – instala ții de înc ălzire, de climatizare, de preparare a apei calde
menajere, etc.
Forma primar ă de energie cea mai utilizat ă se bazeaz ă pe arderea directa a gazului
metan sau lichefiat sau a utiliz ării curentului electric. De asemenea, se pot folosi sursele
alternative (biogaz, energie eolian ă, solar ă, etc) și, în curând, hidrogenul.
În alc ătuirea unei centrale termice intr ă: cazanele, pompele, elementele de leg ătur ă și
distribu ție, gospod ăria și alimentarea cu combustibili, elementele de evacua re a produselor
arderii, instala țiile de automatizare.
Centralele termice destinate înc ălzirii cl ădirilor mici (cu puteri termice cuprinse între
20 și 30kW) sunt prev ăzute cu un singur cazan și asigur ă, de regul ă, necesarul de c ăldur ă
destinat înc ălzirii agentului termic din circuitul radiatoarelor și a apei de consum. Ele poart ă
denumirea de microcentrale termice.
Microcentrala cuprinde în aceea și carcas ă cazanul de ap ă cald ă – cu temperatura de
pân ă la 95°C, cu circula ție for țat ă și cu asigurare prin vas de expansiune deschis – arz ătorul,
unul sau mai multe vase de expansiune, supape de si guran ță , pompe, schimb ătorul de c ăldur ă
pentru înc ălzirea apei de consum și sistemul de automatizare.
Centrala termic ă se racordeaz ă la sursa de combustibil, re țeaua electrică, co șul de fum
și instala ția interioar ă a consumatorilor. Gazele de ardere, rezultate din procesul de ardere a
combustibililor sunt evacuate în atmosfer ă pe traseul focar – canal de fum – co ș. Co șul este o
instala ție pentru evacuarea gazelor de ardere și dispersia lor în atmosfer ă. Uneori are rolul de
a realiza un tiraj necesar acoperirii pierderilor d e sarcin ă ale cazanului și aspirarea total ă sau
par țial ă a aerului de arderi. Co șul poate fi cu tiraj natural, în care caz tirajul e ste asigurat
numai de efectul ascensional al gazelor calde de ev acuare sau cu tiraj for țat, în care caz
tirajul este amplificat de un sistem mecanic de exh austare.
O central ă poate fi definit ă dup ă câteva criterii: puterea instalat ă, natura agentului
termic utilizat (apa cald ă cu temperatura maxim ă de 95°C, abur de presiune joas ă, apa
fierbinte peste 95°C, etc), modul de vehiculare a a gentului termic (cu circula ție natural ă, cu
circula ție for țat ă), natura combustibilului utilizat (gaz, gaz lichef iat, curent electric); mod de
exploatare (automat ă, cu supraveghere total ă sau par țial ă, manual ă).
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 53 –
Figura 3.22 Centrale termice pe gaz
Termostatul de camer ă electromecanic este absolut necesar și permite reglarea
temperaturii ambientale. Un astfel de termostat rea lizeaz ă economii importante. Filtrele
magnetice anticalcar se pot utiliza în majoritatea instala țiilor civile și industriale ce folosesc
apa în procese casnice sau tehnologice, pentru preî ntâmpinarea problemelor ce apar ca
urmare a depunerilor de calcar. Dispozitivele antic alcar cu magne ți permanen ți se utilizeaz ă
în circuitele hidraulice ale generatoarelor de ap ă cald ă de puteri mici (cazane, boilere,
schimb ătoare de c ăldur ă), ma șini de sp ălat rufe sau vase. Dup ă montarea în instala ție,
dispozitivul anticalcar magnetic nu necesit ă între ținere.
Principalele firme produc ătoare ce centrale termice de apartament sunt: Danfo ss ;
Ferroli ; Ariston ; Baxi ; Wailant ; Bosch-Junkers; Buderus ; Wiessmann ; Etc.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 54 -3.2.2 Centrale termice pe gaz metan
Centralele termice pe gaz metan sunt centrale termice de dimensiuni medii (pân ă la
0,3MW) destinate s ă realizeze asigurarea necesarului de energie termic ă pentru zone
reziden țiale cuprinzând 20÷30 locuin țe reziden țiale individuale.
Avantaje:
combustibil ieftin;
solu ții tehnice multiple: centrale termice cu tiraj natu ral, cu tiraj for țat, în
condensa ție, cu camera etan șă de ardere, cazan de pardoseal ă, preparare instantanee de ap ă
cald ă menajer ă sau cu boiler;
gama foarte variat ă de puteri;
ușurin ța în exploatare.
Dezavantaje:
re țeaua de distribu ție a gazului metan nu este dezvoltat ă în toat ă țara.
Principalele firme produc ătoare sunt: Ferroli, Ariston, Baxi, Wailant, etc.
Grupul danez Danfoss, lider mondial în produc ția de centrale (puncte) termice
modulare, va investi zece milioane de euro pentru c onstruc ția primei fabrici din România,
care va produce echipamente pentru înc ălzire și sta ții de termoficare destinate segmentelor
reziden țial și industrial.
Figura 3.23 Echipamente de producere a energiei te rmice
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 55 -3.2.3 Centrale termice pe lemne și c ărbune
Acest tip de centrale este destinat re ședin țelor individuale, folosind drept combustibil
lemnul sau de șeurile lemnoase.
Avantaje:
combustibil ieftin
Dezavantaje:
înc ărc ări dese cu combustibil. Se poate evita acest lucru prin alegerea centralei
termice cu înc ărcare automat ă, dar la centralele cu înc ărcare automat ă nu se
mai poate folosi combustibilul solid uzual, se folo sesc pele ți;
întreruperea curentului electric implic ă introducerea unor elemente de
siguran ță în instala ție, ceea ce conduce la cre șterea investi ției ini țiale. Astfel,
dac ă la celelalte tipuri de centrale termice lipsa cure ntului electric nu prezint ă
probleme deosebite, la centralele termice pe combus tibil solid lipsa circula ției
agentului termic prin instala ție poate genera probleme serioase. Pentru c ă
odat ă aprins combustibilul solid în focarul centralei, n u se poate stinge
imediat, iar acesta produce o cantitate de c ăldură care trebuie consumat ă. De
aceea se folosesc puffere (acumulatoare de c ăldur ă), vase de expansiune
deschise și se asigur ă circula ția natural ă (termosifon) la cel pu țin 2 corpuri de
înc ălzire;
investi ție mare ini țial ă. Centralele termice pe combustibil solid se compun din
cazan, pompe circula ție, vase expansiune, puffere, sisteme de siguran ță .
Acestea se monteaz ă în instala ția de înc ălzire separat, nu sunt incorporate ca la
celelalte centrale termice într-o singur ă carcas ă.
Principalii produc ători de centrale termice pe lemn sunt: Ferroli, Bud erus,
Viadrus, etc.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 56 –
Figura 3.24 Tipuri de centrale termice cu combusti bili solizi
3.2.4 Centrale termice pe p ăcur ă și motorin ă
Păcura și motorina reprezint ă unii dintre combustibilii des utiliza ți pentru înc ălzire.
Centralele termice pe p ăcur ă sau motorin ă sunt deosebit de eficiente r ăspunzând la orice
cerere obi șnuit ă de înc ălzire individual ă.
Avantaje:
− combustibil ieftin și u șor disponibil
Dezavantaje:
− înc ărc ări dese cu combustibil. Se poate evita acest lucru prin alegerea centralei
termice cu rezervoare mari de combustibil;
− întreruperea curentului electric implic ă introducerea unor elemente de siguran ță în
instala ție, ceea ce conduce la cre șterea investi ției ini țiale.;
− investi ție mare ini țial ă. Centralele termice pe p ăcur ă se compun din rezervorul de
păcur ă, pompe circula ție, vase expansiune, puffere, sisteme de siguran ță . Acestea se
monteaz ă în instala ția de înc ălzire separat, nu sunt incorporate ca la celelalte centrale termice
într-o singur ă carcas ă.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 57 -−
Figura 3.25 Centrale termice cu combustibili lichi zi
Principalii produc ători de centrale termice pe lemn sunt: Riello – Bur ners;
Lamborghini; Heat Master; etc.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 58 -3.3 Strategia na țional ă privind producerea centralizat ă a energiei termice
Conceptul dezvolt ării durabile în domeniul aliment ării cu energie termic ă a
localit ăților presupune aplicarea unor solu ții tehnice performante capabile s ă asigure, pe de o
parte, condi ții normale de via ță și de munc ă comunit ăților locale și satisfacerea nevoilor
sociale ale acestora în condi ții de rentabilitate economic ă și eficien ță energetic ă și, pe de alt ă
parte, conservarea resurselor primare, protec ția și conservarea mediului, f ără a afecta
echilibrul ecosferei și accesul genera țiilor viitoare la resursele energetice primare.
În acest context scopul programului "Termoficare 2006-2009 calitate și eficien ță " este
reprezentat de eficientizarea sistemelor centraliza te de producere și distribu ție energie
termic ă, având ca obiectiv final reducerea consumului de r esurse energetice primare pentru
producerea energiei termice, cu cel pu țin 10 mil. Gcal/an, fa ța de consumul de resurse
energetice primare consumat în anul 2004, în condi țiile asigur ării cre șterii calit ății serviciului
de termoficare.
Structura sistemului centralizat de producere și distribu ție energie termic ă din
România, conform OG nr.73/2002, este format din:
unitatea de produc ție agent termic;
re țeaua de transport agent termic primar (ap ă fierbinte);
punctele de termoficare sau module termice la nivel de imobil, acolo unde se
justific ă economic;
re țeaua de distribu ție a apei calde și a agentului termic de înc ălzire,
contorizarea la nivel de imobil;
corelate cu componentele consumatorului final:
re țeaua interioar ă de alimentare a imobilului, cu ap ă cald ă și cu agent termic
de înc ălzire;
contorizarea individual ă împreun ă cu robinetele termostatate;
Din punct de vedere administrativ activitatea cor espunz ătoare componentelor 1-5,
trebuie s ă fie desf ăș urat ă printr-un agent economic aflat în coordonarea Cons iliului local,
conform strategiei na ționale privind alimentarea cu energie termic ă a localit ăților prin
sisteme de producere și distribu ție centralizate aprobate prin HG. 882/2004 .
Sistemul centralizat de producere și distribu ție a energiei termice trebuie s ă respecte
urm ătoarele condi ții obligatorii:
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 59 - instala ția de baz ă a unit ății de produc ție agent termic trebuie s ă fie în
cogenerare, respectând urm ătoarea medie anual ă : maxim 30 % produc ție
energie electric ă și minim 70% energie termic ă;
capacitatea de produc ție a unit ății de produc ție agent termic va fi proiectat ă
pentru consumul actual și cel previzionat ;
unitatea de produc ție în cogenerare va func ționa la capacitatea parametrilor
nominali cel pu țin 7.600 ore/an;
randamentul energetic total al unit ății de produc ție agent termic trebuie s ă fie
de cel pu țin 80%, excep ție pot face doar unit ățile de produc ție care utilizeaz ă
biomasa ca resurs ă energetic ă primară (la instala ția în cogenerare), unde
randamentul energetic total trebuie s ă fie de cel pu țin 70%;
reducerea pierderilor în re țelele de transport agent termic primar;
cre șterea eficien ței energetice a punctelor termice;
utilizarea modulelor termice la nivel de imobil, ac olo unde se justific ă
economic;
contorizare la nivel de imobil și la nivel de puncte termice;
reducerea pierderilor de energie termic ă și ap ă din re țelele interioare ale
imobilelor;
contorizare individual ă și montarea robinetelor termostatate la consumatoril or
finali;
introducerea sistemelor de automatizare și dispecerizare astfel încât s ă poat ă fi
asigurat ă monitorizarea și controlul permanent al func țion ării instala țiilor în
cadrul parametrilor optimi, de la producere pan ă la utilizator;
În vederea evalu ării situa ției și identific ării solu ției tehnico-economice optime pentru
fiecare autoritate local ă, se vor elabora Strategii de alimentare cu energie termic ă precum și
Studii de fezabilitate necesare investi țiilor.
La elaborarea strategiilor de alimentare cu energ ie termic ă se vor avea în vedere și
urm ătoarele considerente privind resursele regenerabile și protec ția mediului:
utilizarea tuturor tipurilor de resurse de energie cum ar fi: biomasa, de șeurile
biodegradabile, incinerarea și coincinerarea de șeurilor;
reducerea polu ării cu posibilitatea controlului reducerii noxelor/ emisiilor,
eliminarea depozit ării lichide a zgurii și cenu șii rezultate din arderea
cărbunilor si reducerea suprafe țelor de depozitare a de șeurilor rezultate prin
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 60 -arderea combustibililor fosili (c ărbune) prin utilizarea celor mai bune tehnici
disponibile (bat) pentru producerea energiei;
poten țialul energetic rezultat din proiectele de extrager e a biogazului care
rezult ă din depozitele municipale existente.
În baza Strategiilor de alimentare cu energie termic ă, Consiliile locale vor aproba
prin Hot ărâre de Consiliu Local definirea sistemului central izat de produc ție și distribu ție
energie termic ă și a zonelor unde se asigur ă serviciul de termoficare.
De asemenea, conform Strategiei Na ționale în domeniul eficien ței energetice,
Ministerul Transporturilor, Construc țiilor și Turismului împreun ă cu Ministerul
Administra ției și Internelor și Ministerul Finan țelor Publice vor sus ține ac țiunile de
reabilitare termic ă a cl ădirilor, realizate de c ătre proprietari/asocia ții de proprietari în
parteneriat cu autorit ățile administra ției publice locale.
Consiliile locale pe baza principiului autonomiei locale pot decide asupra solu ției de
investi ție atât în cazul reabilit ării termice a cl ădirilor cât și în cazul sistemului centralizat de
produc ție și distribu ție energie termic ă, care poate fi : participarea la programul „Termof icare
2006-2009 calitate și eficien ță ”, parteneriat public privat – PPP sau alte forme d e investi ții.
Ministerul Economiei și Comer țului va realiza pentru unit ățile de produc ție agent
termic, prin Planurile sectoriale, studii de solu ție pentru toate autorit ățile locale, în paralel cu
Strategiile de alimentare cu energie termic ă, avizate de c ătre Ministerul Mediului si
Gospod ăririi Apelor. Aceste studii de solu ție vor analiza comparativ cel pu țin 3 solu ții
tehnico-economice pentru unitatea de produc ție agent termic, la un consum de agent termic
previzionat plus o marj ă de ±20%, având în vedere Strategia energetic ă na țional ă.
Solu țiile analizate vor trebui:
să respecte legisla ția de mediu,
să se încadreze în Strategia energetic ă na țional ă,
să fie eficiente energetic și economic și
să permit ă administrarea în condi ții de autonomie local ă.
Având în vedere c ă legisla ția în vigoare stabile ște atribu țiuni clare pentru autorit ățile
locale în vederea asigur ării serviciului de termoficare.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea
combustibililor fosili
– 61 – Pentru realizarea investi țiilor necesare eficientiz ării sistemelor centralizate de
producere și distribu ție energie termic ă se stabilesc urm ătoarele obiective:
1. perioada de realizare a investi țiilor va fi 2006-2009;
2. investi țiile eligibile pentru aceast ă schem ă de finan țare vor fi atât pentru
reabilitarea sistemelor centralizate de producere și distribu ție energie termic ă care
sunt în domeniul public al autorit ății locale și administrate de c ătre un agent
economic unde autoritatea local ă de ține cel pu țin 95% din ac țiuni sau p ărți
sociale cât și pentru sus ținerea reabilit ării termice a anvelopei cl ădirilor, respectiv
a fa țadelor, teraselor și a tâmpl ăriei exterioare;
3. situa ția proprietarilor de ac țiuni sau p ărți sociale, ale agentului economic care
administreaz ă sistemul centralizat de producere și distribu ție energie termic ă, va
rămâne neschimbat ă cel pu țin 5 ani de la punerea în func țiune a ultimei investi ții
finan țat ă prin aceast ă schem ă de finan țare;
4. finan țarea Programului „ Termoficare 2006-2009 calitate și eficien ță ” se va face
prin contractarea de c ătre Ministerul Finan țelor Publice a unor împrumuturi in
conformitate cu Legea 313/2004 a datoriei publice. Valoarea de investi ții
estimat ă a Programului este de 12.019,4 milioane de lei (in clusiv taxele si
impozitele pl ătite pe teritoriul României), iar valoarea împrumut urilor, este de
aproximativ 10.772,3 milioane de lei e șalonat, prin care se va sigura finan țarea
Programului în perioada 2006-2009, in func ție de rezultatele din Strategiile de
alimentare cu energie termica și a Studiilor de fezabilitate realizate de c ătre
autorit ățile locale (diferen ța de 1.247,1milioane de lei este asigurat ă ca surse
proprii pentru anul 2006 și 2007 conform OUG 48/2004);
5. Beneficiarul împrumuturilor va fi Ministerul Admini stra ției și Internelor, care va
efectua și plata serviciului datoriei publice contractate. R egulamentul privind
implementarea programului "Termoficare 2006-2009 ca litate și eficien ță " va
stabili procedurile privind derularea investi țiilor și transferul sumelor
subîmprumutate de Ministerul Administra ției și Internelor c ătre Consiliile
Locale;
6. Rambursarea împrumutului pentru componentele 1- 5 d in structura sistemului
centralizat de producere și distribu ție energie termic ă se va suporta dup ă cum
urmeaz ă:
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 62 -7. Bugetul Ministerului Administra ției și Internelor va rambursa în procent de 50%
(aproximativ 4.011,7 milioane de lei), la care se a daug ă dobânzile, comisioanele
și alte costuri aferente împrumutului;
8. Consiliile Locale care beneficiaz ă de acest program vor rambursa 50%
(aproximativ 4.011,7 milioane de lei), corespunz ător investi țiilor realizate, la care
se adaug ă dobânzile, comisioanele și alte costuri aferente împrumutului;
9. Pentru componentele 6-7 din structura sistemului ce ntralizat de producere și
distribu ție energie termic ă, rambursarea împrumutului, în valoare de aproximat iv
2.748,9 milioane de lei, la care se adaug ă dobânzile, comisioanele și alte costuri
aferente împrumutului, se va suporta de c ătre proprietarii cl ădirilor care
beneficiaz ă de prezentul program, conform schemei de finan țare și procedurilor
care vor fi elaborate în cadrul – 6 – al Regulament ului privind implementarea
programului "Termoficare 2006-2009 calitate și eficien ță ";
10. Consiliile locale vor coordona realizarea investi țiilor corespunz ătoare
componentelor 6-7 din structura sistemului centrali zat de producere și distribu ție
energie termic ă, conform procedurilor care vor fi stabilite în Reg ulamentul de
implementare a programului "Termoficare 2006-2009 c alitate și eficien ță ";
11. Valorificarea certificatelor de emisii de gaze cu e fect de ser ă va reprezenta surs ă
de venituri pentru rambursarea împrumuturilor pentr u Guvernul României și
pentru Consiliile Locale; Valoarea estimat ă de 12.019,4 milioane de lei este
rezultatul analizei Strategiei na ționale privind alimentarea cu energie termic ă a
localit ăților prin sisteme de producere si distribu ție centralizate luând in
considerare:
Strategia na țional ă a avut in vedere pentru estimare capacit ățile existente
(26,7mil.Gcal/an–pag.67 din Strategia na țional ă);
În prezent se pot avea în vedere 2 milioane apartam ente la o medie de maxim 70 mp,
cu un consum de 5,4 Gcal/apartament/an ap ă cald ă și înc ălzire ceea ce reprezint ă 10,8 mil
Gcal/an necesar pentru consumatori la care se poate ad ăuga maxim 10% pierderi în sistemul
de transport și distribu ție, rezultând 12,6 mil. Gcal/an necesare. Dac ă avem în vedere un
randament energetic de minim 80% conform programulu i, rezult ă un necesar de 15,75 Gcal
resurse energetice primare; o parte din investi țiile necesare au fost realizate.
Capitolul III – Asigurarea necesarului de energie p entru înc ălzirea popula ției prin arderea combustibililor fosili
– 63 –
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 64 -Capitolul IV
4 Impactul de mediu al arderii combustibililor fosili .
Poluarea este definit ă drept introducerea de materiale contaminante într-un
mediu, materiale care cauzeaz ă instabilitate, dezordine și duc la disconfortul sau chiar
afectarea s ănătății organismelor vii din acel mediu. Poluarea poate fi o substan ță sau surs ă
de energie precum zgomot, c ăldura sau lumin ă. Substan țele poluante pot avea origine
nenatural ă sau natural ă, caz în care sunt considerate poluante dac ă dep ăș esc nivelele
naturale.
Poluarea mediului a devenit una din cele mai dezb ătute probleme ale
contemporaneit ății și una de prim ordin pentru conducerea societ ății, de aceea ne afl ăm în
fa ța unui subiect atât de vast și de complex. Omul și mediul sunt entit ăți inseparabile,
existen ța omului fiind dependent ă de mediu, iar factorii de mediu (aerul, apa, solul ) se pot
modifica, în urma folosirii lor de c ătre om. Astfel apare poluarea, aspect implicit al v ie ții,
în desf ăș urarea c ăreia unele produse, rezultate din procesele fiziolo gice și din activitatea
omului și a animalelor, devin reziduuri care pot s ă incomodeze bunul tr ăi în func ție de
natur ă și cantitatea lor. Se poate spune c ă poluarea a înso țit omul înc ă de la apari ția lui pe
Terra.
În trecut, când densitatea redus ă a popula ției precum și utilizarea, aproape în
exclusivitate, a produselor naturale, nu diferen țiau mult via ța omului de modul de existen ța
simplu și nu se produceau atât de multe reziduuri. Odat ă cu marile progrese știin țifice,
cantitatea și natura lor s-a schimbat fundamental. În ultimele decenii, procesul de
degradare a factorilor de mediu de pe întreaga plan et ă a avut o evolu ție din ce în ce mai
îngrijor ătoare, cantitatea de poluan ți atingând cifre ce dep ăș esc orice imagina ție.
Înl ăturarea polu ării este o problem ă de corectare a erorilor care o provoac ă. Decizia de
combatere trebuie s ă existe chiar din momentul în care r ăul este denun țat ca atare, iar
mijloacele tehnico-stiintifice actuale pot rezolva, problemele de poluare.
No țiunea de mediu înconjur ător nu trebuie confundat ă cu aceea de natur ă, care îi
este anterioar ă și are un con ținut diferit. Conceptul de mediu înconjur ător are caracter de
sistem; este vorba de un sistem complex, dar unitar , format dintr-un num ăr foarte mare de
elemente și de leg ături, având o anumit ă capacitate de autoreglare și în care factorul cel
mai activ îl reprezint ă comunit ățile omene ști. În ultimul timp, un termen asociat celui de
mediu înconjur ător este poluarea, care se manifest ă ca o agresiune continua împotriva
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 65 -integrit ății acestuia. Poluarea reprezint ă, de fapt, pre țul pe care oamenii îl pl ătesc pentru
beneficiile aduse de tehnica modern ă. Ceea ce se cheam ă în prezent poluare, este sfâr șitul
unui proces care a început odat ă cu formarea comunit ăților omene ști și care, la un moment
dat, a început s ă degradeze mediul.
Con ținutul mediului înconjur ător reprezint ă o îmbinare de elemente naturale
întrep ătrunse și dinamic corelate între ele. Aceste elemente pot f i grupate în trei categorii:
a) componente primare – fundalul fizic, neînsufle țit;
b) componente derivate – dezvoltate pe seama celor pri mare, reprezentând
mediul biotic;
c) componente antropice – introduse de om prin activit ăți con știente.
4.1 Poluarea aerului
Poluarea mediului înconjur ător, care și-a întins amenin țarea asupra întregii planete, a
ajuns în punctul în care atac ă dezl ănțuit omul și spa țiul sau de existen ță . Trecând peste
limitele capacit ății proprii de ap ărare a naturii, de regenerare și de echilibrare, to ți agen ții
poluan ți noi se r ăspândesc rapid în aer, în ap ă sau în sol, generând, dezvoltând și
propagând unul dintre cele mai grave pericole pe ca re le-a întâmpinat civiliza ția modern ă.
4.1.1 Emisii de gaze poluante
Înveli șul gazos care înconjoar ă P ământul f ără o limit ă superioar ă precis ă , trecând
treptat în spa țiul interplanetar , se nume ște atmosfera. Masa acesteia reprezint ă 0,000001
din masa globului p ământesc, și densitatea s ă scade cu cre șterea altitudinii. Compozi ția
atmosferei se modifica de asemenea cu altitudinea. Amestecul de gaze ce formeaz ă
atmosfera se nume ște aer.
Compozi ția aerului nu este aceea și în orice loc de pe P ământ. Aceasta variaz ă de la
o zi la alta și de la un loc la altul. Este deosebit de important ca aceasta compozi ție a
aerului s ă r ămân ă relativ constant ă, fapt ce se realizeaz ă prin intermediul circuitelor
diferitelor elemente.
Milioane de ani, datorit ă acestor cicluri, compozi ția aerului atmosferic a r ămas
practic constant ă, dar în ultimii 150 de ani, ca urmare a diferitelo r tipuri de activit ăți
umane, în principal industriale, în aerul atmosferi c au ap ărut substan țe d ăun ătoare vie ții.
Fenomenul este cunoscut sub numele de poluare . Poluarea aerului consta în
modificarea compozi ției sale, datorit ă impurific ării cu substan țe str ăine care au efecte
dăun ătoare asupra plantelor și animalelor.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 66 – Dioxidul de carbon . Acest gaz este esen țial pentru via ță . Animalele, prin respira ție
celular ă, absorb oxigen din aer și elimina dioxid de carbon. Plantele preiau dioxid de
carbon din aer și elimina oxigen. Aceste procese determin ă o concentra ție constant ă de
dioxid de carbon în atmosfer ă. Totu și în fiecare an în atmosfera p ătrund 5000 milioane m 3
de dioxid de carbon, prin arderea diferi ților combustibili în: centrale termice, diferite uz ine,
automobile etc. În acela și timp, o parte din p ădurile care absorb dioxidul de carbon au fost
distruse.
Dioxidul de carbon format este absorbit par țial de apa oceanelor. Cantitatea r ămas ă
în atmosfer ă este considerabil ă și contribuie, al ături de alte gaze, la efectul de ser ă, care
const ă în însorita radia țiilor emise de sol de c ătre moleculele unor gaze, fapt ce conduce la
schimb ări climaterice care vor afecta condi țiile de via ța pe P ământ, respectiv cre șterea
nivelului m ărilor și oceanelor, prin topirea calotei glaciare.
Monoxidul de carbon. Când arderea combustibililor fosili are loc în pre zen ța unei
cantit ăți insuficiente de aer, se formeaz ă monoxidul de carbon. Acest gaz este incolor,
inodor, insipid. Monoxidul de carbon este deosebit de toxic, chiar și în cantit ăți mici, dac ă
este inspirat, reac ționeaz ă cu hemoglobin ă din sânge, împiedicând-o s ă transporte oxigenul
către celulele corpului.
Dioxidul de sulf. Cărbuni, petrolul și gazele naturale con țin și compu și ai sulfului.
Prin arderea acestora se formeaz ă dioxid de sulf. Acest gaz ataca pl ămânii, producând
astm. Prin dizolvarea dioxidului de sulf în ap ă de ploaie, se formeaz ă ploile acide, care
afecteaz ă construc țiile, plantele și omoar ă pe știi și alte organisme active.
Oxizii de azot . Ace ști oxizi se formeaz ă în mod indirect, prin arderea
combustibililor fosili. În motoare și în termocentrale aerul atinge temperaturi mari, l a care
azotul și oxigenul reac ționeaz ă, formând oxizii de azot. Ace ști oxizi ca și dioxidul de sulf
atac ă pl ămânii și produc ploi acide; contribuie de asemenea la efec tul de ser ă.
Ozonul apare, de asemenea, în procesul de ardere a combust ibililor fosili. Se mai
formeaz ă în zilele c ălduroase, când, sub ac țiunea razelor solare, oxizii de azot reac ționeaz ă
cu hidrocarburile din gazele de e șapament ale autovehiculelor. În straturile superioa re ale
atmosferei, ozonul ne protejeaz ă de efectele radia țiilor ultraviolete, dar în straturile
inferioare are o ac țiune d ăun ătoare asupra ochilor, nasului, pl ămânilor. Pe lâng ă produsele
gazoase, in procesul de ardere a pulberilor de c ărbune și a petrolului rezulta și particule
solide fine de c ărbune și plumb, care, de asemenea, au efecte nefaste pentr u animale,
plante și oameni.
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 67 – Substan țele emise în mediul atmosferic contribuie la s chimb ări climatice,
distrugerea stratului de ozon, acidificarea aerului , formarea smogul fotochimic și
deteriorarea calit ății aerului .
Sursele principale emitente de poluan ți sunt:
sursele fixe industriale, concentrate, de obicei, p e mari platforme industriale,
dar și intercalate cu zone de locuit intens populate (de zvoltate, preponderent
pe vertical ă);
circula ția auto, în special de-a lungul marilor artere incl uzând și traficul
greu;
șantiere de construc ție;
centralele electrotermice;
surse difuze de combustie;
Pentru protec ția atmosferei și îmbun ătățirea calit ății aerului sunt necesare m ăsuri de
control ale emisiilor poluan ților. Pentru aprecierea gradului de poluare al atmo sferei se
calculeaz ă emisiile de poluan ți și se determin ă calitatea aerului înconjur ător.
Emisiile se m ăsoar ă prin metode adecvate de evaluare, specifice fiec ărui poluant în
parte, bazate pe factori de emisie și pe indicatori de activitate.
Analizele emisiilor la nivel na țional, distribu ția sectorial ă, țintele spa țiale și
temporale reprezint ă elementele cheie în stabilirea priorit ăților de mediu, în identificarea
țintelor ce trebuie atinse și politicilor ce trebuie adoptate, atât la nivel lo cal cât și la nivel
na țional. Indicatorii selecta ți trebuie s ă r ăspund ă criteriilor de identificare și s ă fie relevan ți
pentru problemele principale privind atmosfera.
Traficul rutier din zonele urbane este responsabil pentru peste 10% din emisiile
totale de dioxid de carbon – principalul gaz cu efe ct de ser ă – din UE. Cu fiecare noi 4.3
milioane autoturisme care circul ă pe drumurile europene în fiecare an, emisiile de C O2
produse de transport pot fi cu pân ă la 40% mai mari în 2010 decât în 1990 – subminând
eforturile f ăcute de celelalte sectoare industriale în realizare a angajamentelor europene
asumate la Kyoto. Transportul rutier este și principala surs ă de monoxid de carbon și
particule fine, care prezint ă riscuri majore pentru s ănătate, inclusiv probleme respiratorii
cum ar fi astmul. În fiecare an, circa 300.000 pers oane mor prematur ca urmare a bolilor
produse de poluarea aerului.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 68 -4.1.2 Efectul de ser ă
Presiunile exercitate asupra echilibrului climatic al P ământului sunt legate de
emisiile diferitelor gaze a c ăror proprietate este de a absorbi razele infraro șii rezultate în
urma înc ălzirii suprafe ței P ământului de c ătre energia solar ă. Aceste gaze numite gaze cu
efect de ser ă sunt emise în urma activit ății umane. Evolu ția acestora, la nivelul majorit ății
ță rilor industrializate, va trebui s ă fie legat ă de reducerea emisiilor, pe termen scurt și lung,
pentru a evita manifestarea schimb ărilor climatice, care fac via ța pe P ământ din ce în ce
mai dificil ă.
Protocolul de la Kyoto nominalizeaz ă gazele cu efect de ser ă ca fiind: dioxidul de
carbon, metanul, oxidul de azot, hidroflorocarburil e, perflorocarburile și hexafluorurile de
sulf.
Figura 4.1
Emisiile de gaze cu efect de ser ă care contribuie la schimb ările climatice reprezint ă
una din cele mai importante zone de interes ale Str ategiei Na ționale a României privind
Schimb ările Climatice. Aceasta demonstreaz ă respectarea angajamentelor pe care România
și le-a asumat în sensul reducerii, în perioada 2008 -2012, cu 8% fa ță de emisiile anului
1989, a emisiilor de gaze cu efect de ser ă. M ăsurile de reducere a emisiilor de dioxid de
carbon și alte gaze cu efect de ser ă vor fi benefice și din alte puncte de vedere, inclusiv al
îmbun ătățirii calit ății aerului. Multe dintre m ăsurile ce vizeaz ă reducerea emisiilor de gaze
cu efect de ser ă au ca avantaj secundar reducerea emisiilor poluan ților care afecteaz ă atât
mediul cât și s ănătatea popula ției.
Eficacitatea politicilor na ționale de reducere a polu ării aerului poate fi afectat ă în
sens negativ de poluarea „importat ă” dintr-o alt ă țar ă. Pentru reducerea polu ării
transfrontaliere care conduce la depuneri acide și cre șterea concentra ției pulberilor și a
ozonului din aer, colaborarea interna țional ă este singura solu ție de a ob ține reduceri
importante și permanente. Poluarea transfrontalier ă este principala problem ă a Comisiei
Economice a Na țiunilor Unite pentru Europa (UNECE). Potrivit preve derilor Protocolului
de la Kyoto, România s-a angajat s ă reduc ă emisiile de GHG cu 8% fa ță de nivelul din
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 69 -1989 (anul de baz ă) în prima perioad ă de angajament 2008 -2012. Anul de baz ă pentru
emisiile de HFC-uri, PFC-uri și SF6 este 1995. Potrivit Articolului 12 din UNFCCC ,
România a transmis prima Comunicare Na țional ă (CN1) la Secretariatul UNFCCC în anul
1995 și CN2 în 1998. CN3 a fost transmis ă în cel de-al doilea trimestru al anului 2005. Cel
mai recent Inventar Na țional al GHG realizat în conformitate cu Formularul Comun de
Raportare (CRF) și Raportul privind Inventarul Na țional (NIR) pentru anii cuprin și în
intervalul 1989-2002 a fost transmis în anul 2004. Evaluarea acestor emisii constituie un
instrument util pentru factorii de decizie în veder ea aprecierii situa ției României, în ceea ce
prive ște respectarea obliga țiilor ce reies din Protocolul de la Kyoto.
Poluarea aerului se datoreaz ă în propor ție de 50% dioxidului de carbon . Se știe c ă,
în linii mari, fiecare kilogram de petrol sau de c ărbune produce prin ardere trei kilograme
de dioxid de carbon. Crescând concentra ția de CO 2 în condi țiile în care ceilal ți factori care
contribuie la producerea efectului de ser ă nu se schimb ă, în anul 2050 supraînc ălzirea va
cre ște cu 4-5°C
Emisii anuale de monoxid și dioxid de azot
Emisii anuale de dioxid de sulf (SO2)
Emisii anuale de amoniac
Emisii anuale de metan
Ca și emisiile de CO 2, emisiile de CH 4 intervin în generarea efectului de ser ă.
Acestea provin din:
arderea combustibililor;
descompunerea vegetal ă;
arderi anaerobe;
materiale organice în descompunere (produsele alime ntare din
depozite).
Pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de se r ă, au fost întreprinse ac țiuni de
înlocuire a combustibililor fosili din procesele de combustie cu alte tipuri de combustibili.
În acest sens, ora șul Huedin din jude țul Cluj este cuprins în cadrul unui proiect încheia t
între guvernele României și Danemarcei – Proiect cu implementare comun ă, Rumegu ș
2000 , de reducere a emisiilor de GHG (a gazelor cu efec t de ser ă).
În cadrul acestui proiect, s-a pus în func țiune un sistem nou de înc ălzire
centralizat ă, bazat pe utilizarea de biomas ă. Avantajele care decurg din punerea în
func țiune a acestei centrale termice pe rumegu ș, pe lâng ă costurile reduse ale gigacaloriei,
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 70 -sunt: reducerea emisiilor de CO 2 prin înlocuirea combustibilului lichid, folosit în fosta
central ă termic ă, cu biomas ă și reducerea polu ării mediului prin eliminarea depozit ării
rumegu șului în zone neautorizate.
4.1.3 Epuizarea stratului de ozon stratosferic
În stare natural ă, ozonul se g ăse ște în stratosfer ă în propor ție de 90%, la circa 10-50
kilometri altitudine, cu un maxim între 20 și 35 kilometri, prezent în atmosfer ă în
concentra ție de 0,04 ppm (p ărți pe milion).
Stratul de ozon stratosferic este definit de Conv en ția de la Viena ca fiind “Stratul
de ozon atmosferic de deasupra stratului limit ă planetar”.
În troposfer ă, ozonul se comport ă ca un gaz de ser ă, înc ălzind suprafa ța solului și
ac ționeaz ă înc ălzind suprafa ța solului și ac ționeaz ă pentru a r ăci stratosfer ă, pe o întindere
mic ă.
Sc ăderea observat ă a ozonului stratosferic poate conduce la sc ăderea temperaturilor
troposferice, prin reducerea fluxului radiativ desc endent. Distrugerea ozonului stratosferic
este considerat ă a fi prima cauz ă a r ăcirii stratosferei inferioare, ceea ce poate avea u n
impact semnificativ asupra climatului troposferei.
Distrugerea stratului de ozon a fost una dintre p rimele probleme globale de mediu
luate în discu ție și prezentate publicului larg din Comunitatea Europe an ă. Consecin țele
ireversibile ale acestui fenomen atât asupra ecosis temelor terestre, acvatice, a s ănătății
popula ției, cât și asupra sistemului climatic au condus la necesitat ea unui efort concentrat
la nivel global și ca urmare a fost instituit regimul interna țional al ozonului.
Concentra ția ozonului stratosferic este afectat ă de o varietate mare de procese
interne, cum ar fi distrugerea chimic ă de c ătre halogeni, sau externe, de exemplu varia țiile
radia ției solare (în particular ale radia ției UV). Invers, ozonul stratosferic are un rol act iv în
determinarea structurii termice, dinamice și chimice a stratosferei și troposferei și deci,
exercit ă un impact direct asupra climatului.
Halogenii elibera ți de la sol, în principal sub form ă de clorofluorcarboni (CFCs),
hidroclorofluorcarboni (HCFCs) și hidrocarburi de brom sunt converti ți în forme active, în
stratosfera medie și superioar ă unde contribuie la cre șterea nivelelor naturale de clor,
distrugând ozonul.
Reciproc, modificarea ozonului poate afecta temper aturile stratosferice și
troposferice prin procesele radiative de und ă lung ă și scurt ă. Ozonul troposferic este
influen țat, de asemenea, prin schimbul stratosfer ă-troposfer ă și prin procesele chimice.
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 71 –
Figura 4.2 Varia ția ozonului total în Bucure ști (01.11.2004 – 31.03.2005)
Distrugerea ozonului atmosferic, cu efectele sale poten țiale asupra cre șterii radia ției
UV la nivelul solului, constituie o caracteristic ă atmosferic ă la scar ă global ă. La
latitudinile medii ale emisferei nordice sc ăderea ozonului total este de aproximativ 2-4%
pe decad ă; în ultimii ani, declinul ozonului total a fost ma i lent, dar valorile m ăsurate sunt
departe de cele anterioare anului 1980. Cantit ățile de clor și alte produse chimice care
distrug ozonul au atins maximul în anii 1997-1998, dar se men țin, totu și, la valori ridicate
în stratosfer ă. O mare parte din diferen țele interanuale recente se pot explica prin
variabilitatea meteorologic ă; dar nu este înc ă posibil ă cuantificarea exact ă a influen țelor
antropice sau naturale.
În România, monitorizarea zilnic ă ce a condus la acumularea unui fond de date
timp de 25 ani permite evaluarea st ării ozonului total cu un grad suficient de confiden ță .
4.2 Poluarea solului
Solul reprezint ă una dintre cele mai importante constituente ale bi osferei. Este un
factor de mediu f ără care nu ar exista via ță . Ar fi imposibil s ă tr ăim într-o lume în care
solul este inexistent .
Ca orice lucru normal, solul este supus unor ac țiuni care prezint ă avantaje și
dezavantaje. Trebuie s ă recunoa ștem faptul c ă, aproape toate de șeurile solide sunt
depozitate prin înghesuire sau aruncate întâmpl ător pe sol. De la cele mai mici de șeuri
pân ă la ma șina abandonat ă din spatele blocului, de la pic ătura de ulei scurs ă pe sol pân ă la
mun ții cu diverse de șeuri de la groapa de gunoi, toate sunt polu ări directe ale solului f ăcute
de oameni. Bineîn țeles, în mod con știent sau incon știent.
Mul ți cercet ători sunt de p ărere c ă poluarea este o consecin ță a activit ății umane. Ei
afirm ă acest lucru plecând de la ideea c ă, dezvoltarea numeric ă a omenirii, cre șterea
nevoilor și evolu ția continu ă a tehnologiei sunt principalii factori ai degrad ării solului. De-
a lungul secolelor, P ământul a fost profund modificat de aceste activit ăți ale oamenilor. S-a
ajuns la aceast ă situa ție deoarece ace știa au crezut c ă rezervele P ământului sunt
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 72 -interminabile. În prezent procesele de degradare s- au accelerat și, drept urmare, speciali știi
au încercat s ă fac ă cunoscut ă aceast ă situa ție prin prezentarea de programe informative.
Interesul pentru poluarea mediului a crescut enorm în ultimii ani pentru întreaga popula ție
a globului, a institu țiilor și a diverselor organiza ții. Trebuie men ționat faptul c ă și anumite
persoane au tras semnale de alarm ă. Iat ă câteva dintre ele: s-a încurajat mersul cu bicicle ta
și folosirea în comun a autoturismelor de c ătre mai multe persoane, parc ările au fost
prev ăzute cu “dale înierbate” (zone cu spa țiu verde), cei care construiesc sunt obliga ți s ă
amenajeze spa ții verzi și s ă planteze arbori pe 30% din suprafa ța parcelei de ținute, au
crescut tarifele pentru parcarea în zonele centrale și exemplele ar putea continua.
Primii vizionari care au tras semnalul de alarm ă legat de deteriorarea mediului
înconjur ător au fost oamenii de știin ță din secolul al XIX-lea. Ace știa au încercat s ă înve țe
popula ția despre cum s ă protejeze mediul. În ceea ce prive ște conceptul de protec ție a
naturii, acesta a fost introdus de biologi și romantici pe la mijlocul secolului al XIX-lea.
Noi, oamenii, ar trebui s ă fim mai con știen ți de impactul ac țiunilor noastre asupra
solului și ar trebui s ă facem tot posibilul în a nu-l polua, asta dac ă ne dorim o via ță mai
sănătoas ă. Dar pentru c ă acest lucru s ă fie realizabil, e necesar s ă cunoa ștem câteva
elemente referitoare la importan ța ecologic ă a solului:
se afl ă în strâns ă leg ătur ă cu aerul unei regiuni prin structura și natura lui;
influen țeaz ă calitatea surselor de ap ă subteran ă și de suprafa ță ;
contribuie la cre șterea și dezvoltarea vegeta ției;
“particip ă” la dezvoltarea socio-economic ă a a șez ărilor umane.
Cu to ții ar trebui s ă realiz ăm importanta pe care o are solul în cadrul ecosiste mului
și, f ără s ă pierdem din vedere faptul c ă întreaga noastr ă existen ță se deruleaz ă aici, pe
Terra, s ă încerc ăm împreun ă s ă contribuim la construirea unui vis: un p ământ s ănătos și
prosper. Trebuie s ă devenim con știen ți de primejdia care amenin ță viitorul și s ă depunem
doar eforturi de voin ță pentru a conserv ă și a proteja planeta!
În majoritatea cazurilor de derulare a proiectelor industriale, pot ap ărea schimb ări
ale habitatului, având ca rezultat afectarea florei sau faunei, produse mai ales de
necesitatea depozitarii de șeurilor rezultate în procesele industriale. În cazu l de fa ță ,
amplasarea instala ției DSU este pe un areal deja afectat (ca flora și fauna), fiind localizat
pe o suprafa ță apar ținând Combinatului Mittal Steel Gala ți, care, trebuie dezafectata de
depozitele de cenu și, anterior amplas ării echipamentelor. Materialul care va fi îndep ărtat
reprezint ă „materia prim ă“ ce urmeaz ă a fi procesat ă și ulterior valorificata. Prin
valorificarea depozitelor de cenu și, care în prezent însumeaz ă cam 200 milioane de tone de
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 73 -cenu și metalurgice și sunt în continu ă cre ștere, se vor putea recupera suprafe țe extinse de
teren care pot fi redate circuitului agricol (dup ă o prealabil ă ameliorare) sau utilizate ca
spa ții industriale. De asemenea, efectele negative ale „mun ților” de cenu și metalurgice
depozitate, mai mult pe în ălțime, în cadrul combinatului, exercit ă, din cauza greut ății,
presiuni mari asupra pânzelor de ap ă freatica care traverseaz ă subteran zona haldelor,
„gâtuind” practic alimentarea cu ap ă a localit ăților limitrofe.
Alt aspect pozitiv este acela c ă cenu șă este un material integral reciclabil: din
cenu șă brut ă de o țel ărie se extrage o parte feroasa, care se reintroduce în fluxul de
fabrica ție al o țelului, și o parte mineral ă care se poate valorifica în form ă de agregate
(piatra sparta) pentru domeniul construc țiilor. De asemenea, din analizele radiochimice
efectuate periodic de c ătre DSU ROMÂNIA la Institutul de S ănătate Public ă, s-a
demonstrat c ă nu este periculoas ă nici pentru angaja ții firmei, dar nici pentru utilizatorii
produselor finite rezultate în urma proces ării.
Un alt beneficiu al construirii unor asemenea ins tala ții este legat direct de no țiunea-
obiectiv „tehnologie curata”. Instala ția de procesare a cenu șilor de uzina metalurgica este
asem ănătoare cu o instala ție concasare dintr-o carier ă. Diferen țele dintre acestea dou ă sunt
suficiente pentru a o integra pe prima c ă f ăcând parte din categoria „tehnologiilor curate”
datorit ă introducerii în plus a sistemelor de despr ăfuire prin stropirea foarte eficient ă a
materialului pe banda transportoare.
Să nu omitem ca firma DSU este prima în România care a fondat ideologia de
protec ția mediului prin valorificarea cenu șilor metalurgice. Eforturile firmei DSU în ceea
ce prive ște protec ția mediului în Germania, dar mai ales în România, n u s-au oprit aici.
Firma DSU investe ște în continuare, prin speciali știi pe care îi are sau cu care colaboreaz ă,
în cercetarea de noi domenii de utilizare acceptate pentru cenu șile metalurgice.
Astfel, în România de exemplu, sunt semnificative poluarea solului de la
Complexul Energetic Craiova; Poluare cu cenu șă la Complexul Energetic Rovinari; Halda
de cenu șă de la marginea ora șului Hunedoara;
Problemele cu care se confrunta gestionarea de șeurilor în România pot fi sintetizate
astfel:
depozitarea pe teren descoperit este cea mai import ant ă cale pentru
eliminarea final ă a acestora;
depozitele existente sunt uneori amplasate în locur i sensibile (în apropierea
locuin țelor, a apelor de suprafa ță sau subterane, a zonelor de agrement);
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 74 - depozitele de de șeuri nu sunt amenajate corespunz ător pentru protec ția
mediului, conducând la poluarea apelor și solului din zonele respective;
depozitele actuale de de șeuri, în special cele or ăș ene ști, nu sunt operate
corespunz ător: nu se compacteaz ă și nu se acoper ă periodic cu materiale
inerte în vederea prevenirii incendiilor, a r ăspândirii mirosurilor nepl ăcute;
nu exista un control strict al calit ății și cantit ății de de șeuri care intra pe
depozit; nu exista facilit ăți pentru controlul biogazului produs; drumurile
principale și secundare pe care circul ă utilajele de transport de șeuri nu sunt
între ținute, mijloacele de transport nu sunt sp ălate la ie șirea de pe depozite;
multe depozite nu sunt prev ăzute cu împrejmuire, cu intrare corespunz ătoare
și panouri de avertizare.
terenurile ocupate de depozitele de de șeuri sunt considerate terenuri
degradate, care nu mai pot fi utilizate în scopuri agricole; la ora actual ă, în
România, peste 12000 ha de teren sunt afectate de d epozitarea de șeurilor
menajere sau industriale;
colectarea de șeurilor menajere de la popula ție se efectueaz ă neselectiv; ele
ajung pe depozite ca atare, amestecate, astfel pier zându-se o mare parte a
poten țialului lor util (hârtie, sticla, metale, materiale plastice).
Toate aceste considerente conduc la concluzia c ă gestiunea de șeurilor necesit ă
adoptarea unor m ăsuri specifice, adecvate fiec ărei faze de eliminare a de șeurilor în mediu.
Respectarea acestor m ăsuri trebuie s ă fac ă obiectul activit ății de monitoring a factorilor de
mediu afecta ți de prezen ța de șeurilor.
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 75 -4.3 Poluarea apei
Poluarea apei – se refer ă la deversarea în apele curg ătoare sau st ătătoare de
substan țe contaminante, cel mai adesea rezultate în urma un or procese industriale.
Poluarea apei este orice alterare fizic ă, chimic ă sau bacteriologica a apei peste
limita admisibila stabilit ă, inclusiv dep ăș irea nivelului natural de radioactivitate produs ă
direct sau indirect, de activit ăți umane care o fac improprie pentru o folosire norm al ă în
scopurile pentru care este utilizabil ă înainte de a deveni alterat ă.
Apa pur ă nu exist ă în natura, dar propriet ățile ei trebuie s ă fie cunoscute deoarece
în raport cu aceasta ap ă se stabile ște calitatea apelor naturale.
Apa natural ă con ține impurit ăți dispersate sub form ă de particule de natura
mineral ă și organic ă, dizolvate sau în suspensie formând un sistem disp ersat cu
concentra ție mic ă. Substan țele dizolvate au un grad de dispersie molecular ă sau ionica
formând solu ții. În ap ă se g ăsesc dizolvate:
gaze (oxigen, azot, CO2);
substan țe minerale (cloruri, sulfa ți, bicarbona ți de Na, K, Mg);
substan țe organice.
Cererea de ap ă potabil ă este în cre ștere continu ă direct propor țional ă cu popula ția
globului. Din anul 1942 pân ă în anul 1990 preluarea apei potabile din râuri, la curi,
rezervoare și alte surse a crescut de patru ori. Din totalul ap ei consumate în Statele Unite în
1995, 39% a fost pentru iriga ție, 39% a fost pentru generarea de curent electric, 12% a fost
folosit ă pentru alte utilit ăți; industria și mineritul au folosit 7% și restul a fost folosit ă
pentru animalele domestice și în scopuri comerciale.
Apa menajer ă, apa industrial ă și produsele chimice folosite în agricultur ă, cum ar fi
îngr ășă mintele și pesticidele sunt principala cauz ă a polu ării apelor. În Statele Unite, 37%
din lacuri și estuare și 36% din râuri sunt prea poluate pentru practicare a pescuitului sau
înotului în cea mai mare parte a anului. În ță rile în curs de dezvoltare, mai mult de 95% din
apa menajer ă este aruncat ă în râuri și golfuri, creând un risc major pentru s ănătatea uman ă.
Îngr ășă mintele chimice cum ar fi fosfa ții și nitra ții folosi ți în agricultur ă sunt
vărsate în lacuri și râuri. Acestea se combin ă cu fosfa ții și nitra ții din apa menajer ă și
măresc viteza de dezvoltare a algelor. Apa poate s ă ajung ă "sufocant ă" din cauza algelor
care sunt în descompunere și care epuizeaz ă oxigenul din ea. Acest proces, numit
eutrofizare , poate cauza moartea pe știlor și a altor forme de via ță acvatice. La sfâr șitul
anilor '90 în apele dintre Golful Delaware și Golful Mexic au murit mii de pe ști din cauza
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 76 -dezvolt ării unei forme toxice de alge numit ă Pfisteria piscicida . Se crede c ă motivul pentru
dezvoltarea acestei specii toxice de alge a fost sa turarea cu ap ă a terenului agricol, excesul
de ap ă ajungând în râuri și apoi în mare, fosfa ții și nitra ții ajutând dezvoltarea algelor.
Inunda țiile duc pesticidele toxice și de șeurile urbane și industriale în lacuri și râuri.
Eroziunea contribuie și ea la poluarea apelor. P ământul și n ămolul duse de ap ă de
pe dealurile defri șate, p ământurile arate sau de pe terenurile de construc ție pot s ă blocheze
cursul apelor și s ă omoare vegeta ția acvatic ă. Chiar și cantit ăți mici de nămol pot s ă
elimine unele specii de pe ști. De exemplu, când defri șă rile îndep ărteaz ă înveli șul de plante
al versan ților dealurilor, ploaia poate s ă duc ă p ământ și n ămol în râuri, acoperind pietri șul
din albia unui râu unde p ăstr ăvii sau somonii î și depun icrele.
Pesc ăriile marine naturale suportate de ecosistemul ocea nului sunt o surs ă esen țial ă
de proteine, mai ales pentru oamenii din ță rile în curs de dezvoltare. Totu și, poluarea din
golfuri și estuare amenin ță rezervele de pe ște care și a șa sunt aproape epuizate din cauza
pescuitului excesiv. În 1989, 260.000 barili de pet rol s-au v ărsat din petrolierul Exxon
Valdez în Strâmtoarea "Prince William" din Alaska, un vec hi și bogat loc de pescuit. În
1999 s-au raportat 8.539 accidente petroliere în ap ele și în jurul apelor Statelor Unite,
vărsându-se 4,4 miliarde de litri de petrol.
4.4 Combaterea polu ării mediului înconjur ător; Politici privind reducerea polu ării
mediului
Principalele obiective ale politicii de mediu din România sunt create pentru a
garanta un mediu curat, și urm ăresc s ă asigure o via ță s ănătoas ă popula ției, s ă duc ă la
eliminarea s ărăciei și a degrad ării mediului, s ă regenereze economia pe baza principiilor de
dezvoltare durabil ă și s ă armonizeze legisla ția na țional ă privind protec ția mediului cu cea a
Uniunii Europene.
Strategia Na țional ă pentru Protec ția Atmosferei descrie situa ția actual ă în ceea ce
prive ște calitatea aerului în România, precum și m ăsurile pe care Guvernul le-a preg ătit în
vederea îmbun ătățirii protec ției atmosferei și a calit ății aerului, pân ă în anul 2013.
Strategia este structurat ă pe dou ă perioade de timp:
2004–2006 › perioada de preaderare a României la Un iunea European ă;
2007–2013 › perioada în care România este deja stat membru al Uniunii Europene.
Indicatorii cu privire la calitatea aerului sunt calcula ți pe baza datelor înregistrate
de sistemul de monitorizare a calit ății aerului și sunt considera ți ca fiind cei mai
importan ți, în scopul evalu ării situa țiilor concrete, în compara ție cu țintele de calitate
stabilite de reglement ări.
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 77 – Monitorizarea calit ății aerului implic ă urm ărirea elementelor incluse în cele patru
categorii de probleme:
sursele și emisiile de poluan ți atmosferici;
transferul poluan ților în atmosfer ă;
nivelul concentra țiilor de poluan ți în atmosfer ă și distribu ția spa țio-
temporal ă a acestora;
efectele poluan ților atmosferici asupra omului și mediului biotic și abiotic.
Principalele surse care emit în atmosfer ă oxizi de azot (NOBxB, NOB2B) sunt:
centralele termice, automobilele, centralele electr ice și o gam ă variat ă de procese
industriale (industria sticlei, varului, cimentului , etc.). Oxizii de azot contribuie la
dezvoltarea fenomenelor de eutrofizare, ale smogulu i fotochimic (fiind precursorii form ării
poluan ților secundari, ca de exemplu ozonul troposferic și particulele fine secundare) și ale
ploilor acide.
Aerul este factorul de mediu cel mai important pe ntru transportul poluan ților,
deoarece constituie suportul pe care are loc transp ortul cel mai rapid al acestora în mediul
înconjur ător, astfel c ă supravegherea calit ății atmosferei este pe prim loc în activitatea de
monitoring.
Din datele de calitate ale aerului, ob ținute din re țeaua de monitorizare, rezult ă o
ușoar ă îmbun ătățire a calit ății aerului datorat ă diminu ării activit ăților economice și
programelor de retehnologizare și modernizare, realizate la nivelul unor unit ăți industriale,
precum și intensific ării activit ății agen țiilor de protec ția mediului (cre șterea num ărului de
inspec ții la agen ții economici a c ăror activitate produce impact asupra calit ății aerului).
Supravegherea calit ății aerului a înregistrat o îmbun ătățire în perioada 1995–2004,
prin cre șterea num ărului de sta ții de supraveghere și a num ărului de indicatori
monitoriza ți la o singur ă sta ție. Aceast ă cre ștere a fost posibil ă datorit ă dot ărilor cu
echipamente noi și moderne, în acest fel realizându-se o monitorizar e eficient ă a calit ății
aerului.
Studiile știin țifice de impact au pus în eviden ță modific ările produse de schimbarea
climei asupra sistemelor naturale și au analizat m ăsurile de adaptare pentru c ă aceste
modific ări s ă fie minime, astfel încât s ă se asigure resursele de hran ă și dezvoltarea pe
termen lung a societ ății și economiei.
Măsurile de adaptare se refer ă, în principal, la procedeele de diminuare a
vulnerabilit ății ecosistemelor naturale la schimbarea climei, în timp ce m ăsurile de
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 78 -reducere privesc diminuarea emisiilor de gaze cu efecte de ser ă, rezultate în urma
activit ății umane.
Conven ția Cadru a Na țiunilor Unite asupra schimb ărilor climatice, adoptat ă în
1992, atrage aten ția asupra cre șterii emisiilor în atmosfer ă a gazelor cu efect de ser ă ca
urmare a activit ăților umane. Efectul de ser ă datorat acestor emisii determin ă o înc ălzire
suplimentar ă a scoar ței terestre, cu efecte negative asupra ecosistemelo r și a st ării de
sănătate a oamenilor.
În ultimii 100 de ani temperatura medie global ă a crescut cu 0,6 PPC și în Europa cu
1,2 PPC, iar în anii ‘90 a fost cel mai c ălduros din ultimii 150 ani. Se preconizeaz ă c ă
temperaturile vor cre ște cu 1,4 – 5,8 PPC pân ă în 2010, cre șterile cele mai mari
înregistrându-se în Europa de Est și Sud.
Articolul 2 al Conven ției Cadru pentru Schimb ări Climatice prevede în mod expres
că obiectivul ultim al acestei conven ții este stabilizarea concentra ției gazelor cu efect de
ser ă în atmosfer ă, la un nivel care s ă nu aib ă o influen ță periculoas ă asupra sistemului
climatic. Un astfel de nivel trebuie atins într-un interval de timp care s ă permit ă adaptarea
ecosistemelor la schimbarea climei, s ă asigure men ținerea produc ției de hran ă și s ă dea
posibilitatea unei dezvolt ări economice durabile.
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 79 -4.4.1 Protocolul de la Kyoto
Protocolul de la Kyoto este un acord interna țional privind mediul. Protocolul a fost
negociat în decembrie 1997 de c ătre 160 de ță ri.
Termeni ai acordului
Acordul prevede, pentru ță rile industrializate o reducere a emisiilor poluant e cu
5,2% în perioada 2008-2012 în compara ție cu cele din 1990. Pentru a intra în vigoare,
trebuia s ă fie ratificat de cel pu țin 55 de na țiuni (condi ție deja îndeplinit ă), care s ă produc ă
55% din emisiile globale de dioxid de carbon. Aceas t ă ultim ă condi ție a fost îndeplinit ă în
octombrie 2004 prin ratificarea de c ătre Rusia a protocolului.
Ță ri participante
Dup ă Conferin ța de la Marrakech (noiembrie 2001), a șaptea conferin ță a p ărților
semnatare, 40 de ță ri au ratificat Protocolul de la Kyoto. În octombri e 2004, Rusia,
responsabil ă pentru 17,4% din emisiile de gaze de ser ă, a ratificat acordul, lucru care a dus
la îndeplinirea cvorumului necesar pentru intrarea în vigoare a protocolului. În noiembrie
2004 ță rile participante erau în num ăr de 127 inclusiv Canada, China, India, Japonia, No ua
Zeeland ă, Rusia, cei 25 de membri ai Uniunii Europene împre un ă cu România și Bulgaria,
precum și Republica Moldova.
Ță ri ne participante
Printre ță rile care nu au ratificat acest protocol se afl ă și Statele Unite, responsabile
pentru mai mult de 40% din totalul emisiilor de gaz e de ser ă (anun ț f ăcut în martie 2001).
Obiective
Protocolul de la Kyoto, din decembrie 1997, a f ăcut referire atât la Conven ția
privind schimb ările climatice cât și la Protocolul de la Montreal referitor la substan țele
care epuizeaz ă stratul de ozon și s-a desf ăș urat pe tema limit ării cuantificate a emisiilor de
gaze cu efect de ser ă și angajamentul reducerii acestora.
Prin Legea 3/2001, România a ratificat Protocolul de la Kyoto la Conven ția Cadru
a Na țiunilor Unite asupra schimb ărilor climatice, num ărându-se printre primele state care
au ratificat acest document interna țional, de o importan ță deosebit ă pentru problematica
schimb ărilor climatice.
În mod concret, țara noastr ă și-a luat urm ătoarele angajamente:
re ducerea emisiilor de gaze cu efect de ser ă în perioada 2008-2012 cu 8%
fa ță de nivelul de emisii înregistrate în anul 1989;
realizarea nu mai târziu de 2007 a unui sistem na țional de estimare a
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 80 -emisiilor de gaze cu efect de ser ă;
elaborarea și implementarea politicilor în vederea promov ării dezvolt ării
durabile;
realizarea înainte de prima perioad ă de angajament, respectiv înainte de anul
2008, a Registrului Na țional de emisii de gaze cu efect de ser ă.
Măsuri pentru diminuarea ac țiunii poluante a gazelor produse prin arderea
combustibililor fosili:
țevile de e șapament ale automobilelor sunt prev ăzute cu convertoare
catalitice, care transform ă gazele poluante în produ și ned ăun ători;
toate ma șinile vor func ționa cu carburan ți f ără plumb;
cărbunii vor fi prelucra ți înainte de a fi utiliza ți la înc ălzirea locuin țelor;
noile termocentrale sunt prev ăzute cu dispozitive pentru re ținerea dioxidului
de sulf.
Pe plan interna țional s-au luat urm ătoarele m ăsuri: Uniunea European ă a dat
dispozi ție ca, pân ă în anul 2003, toate centralele din Europa s ă reduc ă cu 60% emisia de
dioxid de carbon; în anul 1992, la conferin ța de la Rio de Janeiro, 180 de ță ri au hot ărât ca,
în anul 2000, emisia de gaze care produc efectul de ser ă s ă fie redus ă la nivelul anului
1990.
4.4.2 Politica European ă privind reducerea polu ării
Obiectivele politicii mediului
Politica în domeniul mediului vizeaz ă urm ătoarele obiective: protec ția mediului;
ameliorarea calit ății sale; protec ția s ănătății publice; utilizarea prudent ă și ra țional ă a
resurselor naturale; promovarea m ăsurilor la nivel interna țional privind rezolvarea
problemelor mediului de dimensiuni regionale și mondiale.
Instrumentele utilizate: dispozi ții legislative, în special directive fixând norme d e
calitate de mediu (niveluri de poluare); norme apli cabile procedurilor industriale (norme de
emisii, de concep ție, de exploatare); norme aplicabile produselor (li mite de concentra ție
sau de emisie pentru un produs dat); programe de ac țiune în favoarea protec ției mediului;
programe de ajutor financiar.
Necesitatea unei politici comune a mediului
Tratatele instituind Comunit ățile Europene nu prevedeau competente comunitare
explicite în materie de mediu. In confruntarea cu p oluarea, în cre ștere rapid ă, statele
membre au adoptat m ăsuri la scar ă interna țional ă. Fiind un fenomen transfrontalier,
poluarea nu putea fi comb ătuta în mod eficace doar în limitele frontierelor n a ționale. În
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 81 -plus, unele din m ăsurile adoptate de statele membre împiedicau libera circula ție a
mărfurilor în cadrul pie ței comune. Ca urmare, apelurile și presiunile pentru ac țiuni
comune în favoarea mediului s-au multiplicat. În 19 72, la pu țin timp dup ă prima
Conferin ța a ONU asupra mediului, Comisia European ă a propus elaborarea unui program
de ac țiune în acest domeniu.
La începutul anilor 70, au fost recunoscute neces itatea și legitimitatea unei politici
comune în domeniul mediului. Cu timpul, se va dezvo lta progresiv un drept comunitar al
mediului, care cuprinde în prezent peste 200 direct ive și regulamente. Ele privesc, în
principal, protec ția apelor, calitatea aerului, protec ție florei și faunei, zgomotul, eliminarea
de șeurilor. Legisla ția mediului prezint ă o caracteristic ă particular ă, anume ea ține seama de
aspectele economice. Legisla ția anterioar ă lui 1986, nu avea o baz ă juridica într-un tratat.
Actul Unic european atribuie în mod explicit Comu nit ății europene competente în
domeniul politicii mediului. Astfel, el va oferi o baz ă juridica formal ă acelui ansamblu
crescând de reglementari asupra mediului. Actul Uni c european a fixat trei obiective
prioritare politicii comunitare: 1 protec ția mediului; 2 s ănătatea uman ă; 3 utilizarea
prudent ă și ra țional ă a resurselor naturale (art. 130 R).
Tratatul asupra Uniunii Europene (1992) a stabili t în mod formal conceptul
dezvolt ării durabile în legisla ția Uniunii Europene. Patru ani mai târziu, tratatul de la
Amsterdam a f ăcut din dezvoltarea durabila un obiectiv primordial al Uniunii Europene.
Dezvoltarea viitoare a Uniunii Europene trebuie s ă se fondeze pe principiul dezvolt ării
durabile și pe un nivel înalt de protec ție a mediului. Mediul trebuie s ă fie integrat în
definirea și punerea în aplicare a tuturor politicilor economi ce și sociale ale Uniunii
Europene, inclusiv comer ț, industrie, energie, agricultura, transport și turism.
Programe de ac țiune ale Uniunii Europene în domeniul mediului
În afara legisla ției, Uniunea European ă a elaborat programe de ac țiune înso țite de
directive și obiective prioritare. Începând cu al treilea prog ram (1983-1986) accentul a fost
pus pe principiile fundamentale ale prevenirii și protec ției. Programul al patrulea (1986-
1992) viza trecerea la o politic ă preventiv ă. În paralel, Uniunea European ă a ini țiat
programe de cercetare în domeniul mediului:
știin ța și tehnologia pentru protec ția mediului (STEP);
programul european în materie de climatologie și riscuri naturale (EPOCH).
al cincilea program de ac țiune intitulat „Pentru o dezvoltare durabil ă și
respectuoas ă a mediului” (1992-2000), preconiza s ă progreseze pe calea
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 82 -unei abord ări preventive a protec ției mediului. Aceast ă abordare traseaz ă o
nou ă cale, integrând politicile, legisla țiile și proiectele într-un program
complet de reforme axate pe un singur obiectiv, anu me dezvoltarea durabil ă.
Conceptul dezvolt ării durabile desemneaz ă o dezvoltarea care r ăspunde nevoilor
actuale f ără a compromite capacitatea genera țiilor viitoare de a r ăspunde nevoilor proprii.
Al cincilea program caut ă s ă completeze deciziile și regulamentul utilizate ca
instrumente în programele precedente cu ac țiuni Ia fiecare nivel, angajând grupurile
societ ății. Programul pune în eviden ță cinci mari sectoare care pot s ă degradeze mediul și
să epuizeze resursele naturale: industria, transportu rile, energia, agricultur ă și turismul. El
fixeaz ă ținte de atins în fiecare din ele.
Totodat ă, sunt stabilite cele șase elemente ale ac țiunilor dezvolt ării durabile a
Uniunii Europene:
1) integrarea considerentelor de mediu în celelalte po litici;
2) parteneriat între uniunea european ă, statele membre, lumea afacerilor și
public;
3) lărgirea evantaiului de instrumente ale politicii de mediu: impozite,
subven ții, acorduri ferme;
4) schimbarea schemelor de consum și produc ție;
5) punerea în oper ă și aplicarea legisla ției europene de c ătre statele membre,
întreprinderi etc.
6) cooperarea interna țional ă în cadrul „agendei 21” a na țiunilor unite și celui
de-al cincilea program de ac țiune în domeniul mediului.
Cooperarea Uniunii Europene cu Europa oriental ă
Mediul este una din priorit ățile programelor de ajutor acordat ță rilor situate la estul
Uniunii Europene: Phare și TACIS, având ca scop repararea și protec ția mediului în țările
amintite.
În cadrul acordurilor europene încheiate între Un iunea European ă și cele zece tari
candidate la aderare este înt ărit accentul pe problemele mediului în strategiile de aderare,
inclusiv furnizarea de ajutor tehnic și fonduri pentru îmbun ătățirea legisla ției și gestiunii în
materie de mediu. În prezent ajutorul accentueaz ă asupra investi țiilor.
Un program de ac țiune larg pentru refacerea și protec ția mediului, care acoper ă
întreaga Europ ă, a fost adoptat în 1995, la a treia conferin ța a mini ștrilor mediului (Sofia).
Cooperarea în materie de probleme ecologice mondial e
Capitolul IV Impactul de mediu al arderii combustib ililor fosili. Politici privind reducerea
polu ării mediului
– 83 – Uniunea European ă coopereaz ă cu alte ță ri prin intermediul organismelor ONU,
OECDE și cu alte organisme interna ționale pentru a promova solu ții mondiale la
problemele ecologice globale: schimb ările climatice, s ărăcirea stratului de ozon, p ădurile
tropicale, biodiversitatea.
Aceasta cooperare d ă na ștere adesea la o conven ție mondial ă sau regionala care pot
constitui un cadru solid pentru ac țiunile Uniunii Europene și ale ță rilor care participa la
conven ții protejând habitatele în pericol, m ările și râurile, controleaz ă schimbul
interna țional de de șeuri și produse chimice periculoase.
Înv ăță mânt și formare
Mediul este din ce în ce mai mult integrat în înv ăță mânt la toate nivelele, devenind
un element component al form ării profesionale. El face parte din programul de st udiu de
baz ă în marea majoritate a statelor membre.
Au proliferat ajutoarele pedagogice sub form ă de c ărți, manuale, bro șuri, material
audiovizual asupra mediului. Comisia European ă finan țeaz ă proiecte de formare pentru
profesorii din înv ăță mântul elementar și secundar precum și pentru cursuri tehnice și
agricole. De asemenea, a fost publicat un „Ghid european de studii asupra cursurilor de
mediu din universitate” . În nou ă state membre ale Uniunii Europene poate fi ob ținut un
masterat european în „gestiunea mediului”.
Progresele realizate, perspective
Uniunea European ă a dobândit treptat statutul de prim autor în mater ie de politic ă a
mediului, la nivel na țional, regional, cât și în rela țiile interna ționale. Au fost adoptate
măsuri în toate domeniile interesând mediul. Circa 70 % din angajamentele f ăcute la scar ă
european ă în 1992 sunt realizate. Progresele se v ăd mult mai greu în statele membre.
Uniunea European ă s-a orientat c ătre dezvoltarea durabil ă, drumul este îns ă lung și dificil.
Politica în domeniul mediului nu are șanse f ără sprijinul sincer al întregii popula ții.
Experien ța îndrept ățește ideea c ă politica în domeniul mediului se va Iovi și în viitor cu
conflictul de interese dintre ecologie și unele sectoare economice. Perspectiva este cea a
unui optimism prudent și moderat.
4.4.3 Aderarea României la conven țiile și protocoalele interna ționale
S-a concretizat prin adoptarea Programului Na țional de Reducere a emisiilor de
dioxid de sulf, oxizi de azot, și pulberi provenite din instala ții mari de ardere și a m ăsurilor
de conformare la valorile limit ă de emisie.
Obiectivele Programului Na țional sunt:
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 84 - limitarea emisiilor de poluan ți cu efect de acidifiere, eutrofizare și de
formare a ozonului troposferic;
îndeplinirea angajamentelor asumate de România prin Planul de
Implementare al Directivei 2001/80/CE, care a sat l a baza tratatului dintre
Statele Membre ale Uniunii Europene și România, cu privire la aderarea
României la Uniunea European ă;
asigurarea reducerii concentra țiilor și a nivelurilor critice ale dioxidului de
sulf și ale oxizilor de azot sub concentra țiile și nivelurile critice de
depunere, în vederea protej ării s ănătății umane și a mediului.
Țintele prioritare sunt:
reducerea sau limitarea emisiilor provenite din ins tala țiile mari de ardere,
prin adoptarea de m ăsuri de conformare la valorile limit ă de emisie
prev ăzute în HG 541/2003, cu modific ările și complet ările ulterioare,
respectiv Directiva 2001/80/CE;
stabilirea și atingerea emisiilor țint ă provenite din instala țiile mari de ardere
incluse în Programul Na țional;
stabilirea mecanismului de monitorizare a îndeplini rii obiectivelor și
măsurilor propuse în Programul Na țional.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 85 -Capitolul V.
5 Surse regenerabile de energie utilizabile pentru în c ălzirea spa țiilor
La cump ăna dintre milenii, dou ă miliarde de oamenii, o treime din popula ția
globului, nu au acces la sursele moderne de energie . Popula ția globului a șteapt ă mai mult
de la mileniul III. Cheia unui standard de via ță ridicat este dat ă de accesibilitatea la surse
de energie nepoluant ă, la un pre ț pe care oamenii s ă și-l permit ă. Energia afecteaz ă toate
aspectele unei vie ți moderne. Este o strâns ă corela ție între energia utilizat ă pe cap de
locuitor (care asigur ă un nivel înalt al productivit ății) și speran ța de via ță .
Consiliul Mondial al Energiei a prezentat numeroas e scenarii care vin în
întâmpinarea cerin țelor viitoare de energie și care pun accent pe dezvoltarea economic ă,
progres tehnologic, protec ția mediului și etic ă interna țional ă. Între 1990 și 2050, energia
primar ă consumat ă este estimat ă s ă creasc ă cu 50% în acord cu cele mai multe solu ții reale
de protec ția mediului înconjur ător și cu 275% în acord cu cea mai înalt ă rat ă de cre ștere
economic ă. În scenariile care au în vedere protec ția mediului înconjur ător, emisiile de
carbon sunt prev ăzute s ă scad ă u șor sub nivelul din 1990, comparativ cu scenariile r atei
înalte de cre ștere economic ă ce conduc spre dublarea emisiilor de carbon. Lipsa resurselor
de energie prognozat ă în 1970 nu s-a adeverit pân ă în prezent. Dezvoltarea economic ă din
noul secol nu va putea fi influen țat ă de resursele geologice.
În toate scenariile, perioada de vârf a combustibi lilor fosili este aproape dep ăș it ă.
Se prognozeaz ă ca benzina și gazul s ă continue s ă fie importante surse de energie; se
așteapt ă o cre ștere semnificativ ă în domeniul resurselor regenerabile (cu 30÷80% în 2100).
Puterea hidro și biomasa sunt deja factori importan ți în produc ția de energie, contribuind
cu 28% din totalul energiei cerute, acolo unde resu rsele regenerabile de energie constituie
numai 2% din energia primar ă utilizat ă în lume. Energia solar ă este singura resurs ă
regenerabil ă de energie cu un poten țial larg care nu este înc ă comercializat ă competitiv ca
surs ă conven țional ă de energie. Biomasa, energia eolian ă și energia geotermal ă sunt
comercializate competitiv și înregistreaz ă progrese relativ rapide.
Este clar c ă o singur ă surs ă de energie nu ne va face s ă dep ăș im poluarea produs ă
de combustibilii fosili în noul secol. Integrarea r esurselor energetice locale din fiecare țar ă
sau regiune în sistemul na țional/regional și utilizarea mai bun ă a energiei locale sunt
importante în g ăsirea solu țiilor la problemele energiei locale sau globale.
Dezvoltarea durabil ă se refer ă la acel tip de dezvoltare economic ă ce asigura
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 86 -satisfacerea necesit ăților genera ției prezente f ără a compromite posibilitatea genera țiilor
viitoare de a-și satisface propriile lor cerin țe. Dezvoltarea durabil ă a resurselor regenerabile
de energie pune în prim-plan, în ceea ce prive ște industria energetic ă, urm ătoarele
obiective: reorientarea tehnologiilor de producere a energiei și punerea sub control a
riscurilor acestora; conservarea și sporirea bazei de resurse; reducerea emisiei de C O;
dezvoltarea resurselor regenerabile; unificarea pro ceselor de luare a deciziilor privind
energia, economia în general, și protec ția mediului, în special.
Prin „ energie regenerabil ă“ se în țelege
energia derivat ă dintr-un larg spectru de resurse,
toate având capacitatea de a se reînnoi, ca de
exemplu: energia hidraulic ă, solar ă, eolian ă,
geotermal ă și din biomas ă (resturi menajere,
municipale, din industrie și din agricultur ă).
Figura 5.1
Aceste resurse de energie pot fi utilizate pentru generarea de energie electric ă în
toate sectoarele de activitate, pentru generarea de energie termic ă necesar ă proceselor
industriale și înc ălzirii locuin țelor, pentru producerea de combustibili necesari
transporturilor. Tehnologiile de producere a energi ei din resurse regenerabile se afl ă pe
diferite stadii de dezvoltare și comercializare. Din energiile ob ținute din surse regenerabile,
în anul 1998, în SUA, 55% proveneau din sursa hidra ulic ă, 38% din biomas ă, inclusiv
de șeuri solide municipale, 5% din sursa geotermal ă, 1% din sursa solar ă, 0,5% din sursa
eolian ă. Resursele regenerabile de energie sunt disponibil e pe tot globul și se g ăsesc din
abunden ță .
Tehnologiile energetice bazate pe resurse regener abile genereaz ă relativ pu ține
de șeuri sau poluan ți care contribuie la ploile acide, smoguri urbane, sau care s ă determine
probleme de s ănătate și nu impun costuri suplimentare pentru depoluarea m ediului sau
pentru depozitarea de șeurilor. Posesorii de sisteme energetice bazate pe resurse
regenerabile nu trebuie s ă fie îngrijorat de schimb ările poten țiale globale ale climatului
generate de excesul de CO 2 și alte gaze poluante. Sistemele energetice solare, eoliene și
geotermale nu genereaz ă CO 2 în atmosfer ă, dar biomasa absoarbe CO 2 când se regenereaz ă
și de aceea întregul proces de generare, utilizare și regenerare a biomasei conduce la
emisiuni globale de CO 2 apropiate de zero.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 87 -Punerea în practic ă a unei strategii energetice pentru valorificarea p oten țialului
surselor regenerabile de energie (SRE) se înscrie în coordonatele dezvolt ării energetice a
României pe termen mediu si lung și ofer ă cadrul adecvat pentru adoptarea unor decizii
referitoare la alternativele energetice și înscrierea în acquis-ul comunitar în domeniu.
Obiectivul strategic pentru anul 2010 este ca aport ul surselor regenerabile de energie
in tarile membre al UE, s ă fie de 12% în consumul total de resurse primare.
HG 443/2003 (modificat ă prin HG 958/2005) stabile ște pentru Romania c ă ponderea
energiei electrice din SRE în consumul na țional brut de energie electric ă urmeaz ă s ă
ajung ă la 33% pan ă în anul 2010.
Cartea Alba a ISES din 2003 prognozeaza procentele fiec ărui tip de surs ă de energie
regenerabil ă în producerea de energie în lume (situa ție dat ă pentru anul 2003) astfel:
bioenergie: aproape 11% din energia folosit ă în prezent pe plan mondial este
ob ținut ă din bioenergie; se estimeaz ă pentru poten țialul bioenergiei în 2050
o medie de 450EJ (ceea ce este mult mai mult decât cererea total ă actual ă
de energie in plan mondial.
energie geotermal ă: energia geotermal ă poate fi o surs ă de energie
regenerabil ă major ă pentru un num ăr mare de tari (cel pu țin 58 de ță ri: 39
pot fi alimentate 100% din energie geotermal ă, 4 cu mai mult de 50%, 5 cu
mai mult de 20% și 8 cu mai mult de 10 %).
energia eolian ă: capacitatea global ă a energiei eoliene va ajunge la peste
32000MW, iar procentul de cre ștere este de 32% / an. Ținta de 12% din
cererea mondial ă de electricitate produs ă din energie eolian ă pân ă în 2020
pare a fi deja atins ă.
energie solar ă: energia solar ă a avut o rat ă de cre ștere din 1971 pân ă în 2000
de cca. 32.6 %.
În “Campania Take-Off” din cadrul C ărții Albe se propun pentru furnizare, pentru
2010, urm ătoarele capacit ăți energetice:
biomasa: 135 Mtoe;
energie eolian ă: 40 GW;
energie termic ă solar ă: 100 Milioane m 2;
energie fotovoltaic ă: 3 GWp;
energie solar ă pasiv ă: 35 Mtoe;
energie geotermal ă:
• GW –energie electric ă
• 5 GWth – energie termic ă.
În Cartea Verde, se precizeaz ă c ă sursele regenerabile de energie pot contribui
efectiv la cre șterea resurselor interne, ceea ce le confer ă o anumit ă prioritate în politica
energetic ă.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 88 –
În “Directiva 2001/77/EC”, din 27 septembrie 2001, privind “Promovarea energiei
electrice produs ă din surse regenerabile, pe pia ța unic ă de energie”, se stabile ște obiectivul
strategic privind aportul surselor regenerabile în consumul total de resurse energetice
primare, care trebuie s ă fie de 11%, în anul 2010.
În Cartea Alba se estimeaz ă c ă, pân ă în anul 2010, se vor crea între 500 000 și 900
000 de noi locuri de munc ă prin implementarea SRE.
Cartea Alba prognozeaza o reducere a emisiilor de C O 2 estimate, potrivit cu
scenariul care trebuie urm ărit pân ă în 2010 pentru tarile UE, astfel:
Tabel 5.1
Tipul de energie Capacitate
suplimentar ă Reducerea de CO 2
(mil tone / an)
1. Eolian ă 36 GW 72
2. Hidro 13 GW 48
3. Fotovoltaic ă 3 GWp 3
4. Biomas ă 90 Mtep 255
5. Geotermal ă (+pompe de
căldur ă) 2.5 GW 5
6. Colectoare solare 94 mil m 2 19
Total pentru pia ța UE 402
Poten țial amenajabil al S.R.E. în România
Figura 5.2 Harta repartiz ării poten țialului de resurse regenerabile pe teritoriul Român iei
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 89 –
a) Potential solar
In privin ța radia ției solare, ecartul lunar al valorilor de pe terito riul României atinge
valori maxime în luna iunie (1.49 kWh/ m 2/zi) și valori minime în luna februarie ( 0.34
kWh/ m 2/zi)
Poten țial solar-termal
Sistemele solar-termale sunt realizate, in principa l, cu captatoare solare plane sau cu
tuburi vidate, in special pentru zonele cu radia ția solara mai redusa din Europa.
În evalu ările de poten țial energetic au fost luate in considerare aplica țiile care privesc
înc ălzirea apei sau a incintelor/piscinelor (apa calda menajera, înc ălzire etc.).
potential energetic solar-termal
Tabel 5.2
Parametru UM Tehnic Economic
Putere termica MW t 56000 48570
Energie termica GWh/an 40 17
TJ/an 144000 61200
mii tep/an 3430 1450
Suprafata de captare m2 80000 34000
Sursa: ANM,I CPE, ICEMENERG, 2006
Poten țial solar-fotovoltaic
S-au avut in vedere atât aplica țiile fotovoltaice cu cuplare la re țea, cât si cele
autonome (neracordate la re țea) pentru consumatori izola ți-solitari.
poten țial energetic solar-fotovoltaic
Tabel 5.3
Parametru UM Tehnic Economic
Putere de varf MW p 6000 4000
Energie electrica TWh/an 6,0 4,8
mii tep/an 516 413
Suprafata ocupata Km 2 60
(3m 2/loc) 40
(2m 2/loc)
Sursa: ANM,ICPE, ICEMENERG, 2006
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 90 –
Potential eolian
In strategia de valorificare a surselor regenerabil e de energie, poten țialul eolian
declarat este de 14.000 MW (putere instalat ă), care poate furniza o cantitate de energie de
aproximativ 23.000 GWh/an. Aceste valori reprezint ă o estimare a poten țialului teoretic, și
trebuie nuan țate în func ție de posibilit ățile de exploatare tehnic ă și economic ă.
Pornind de la poten țialul eolian teoretic, ceea ce intereseaz ă îns ă prognozele de
dezvoltare energetic ă este poten țialul de valorificare practic ă în aplica ții eoliene, poten țial
care este mult mai mic decât cel teoretic, depinzâ nd de posibilit ățile de folosire a terenului
și de condi țiile pe pia ța energiei.
De aceea poten țialul eolian valorificabil economic poate fi apreci at numai pe termen
mediu, pe baza datelor tehnologice și economice cunoscute ast ăzi și considerate și ele
valabile pe termen mediu.
S-a ales calea de evaluare a poten țialului valorificabil al ță rii noastre cea
macroeconomic ă, de tip top-down, pornind de la urm ătoarele premise macroeconomice:
condi țiile de poten țial eolian tehnic (viteza vântului) în România care sunt
apropiate
de media condi țiilor eoliene în ansamblul teritoriului Europei;
politica energetic ă și pia ța energiei în România vor fi integrate în politica
european ă și pia ța european ă a energiei
indicatorii de corelare macroeconomic ă a poten țialul eolian valorificabil pe
termen mediu si lung (2030-2050) trebuie s ă fie apropia ți de indicatorii
medii europeni.
Ca indicatori macroecomici s-au considerat:
Puterea instalat ă (sau energia produs ă) în instala ții eoliene în corela ție cu
PIB pe cap de locuitor –indicatorul Peol /PIB/loc sau Eeol /PIB/loc
Energia electric ă produs ă în instala ții eoliene în corela ție cu consumul brut
de-energie electric ă- indicatorul (cota) Eeo l/ E el
Datele de potential tehnic si economic eolian sunt urmatoarele:
Tabel 5.4 potential energetic eolian
Parametru UM Tehnic Economic
(2030-2050)
Putere nominala MW 3600 2400
Energie electrica TWh/an 8,0 5,3
mii tep/an 688 456
Sursa: ANM, ICEMENERG, 2006
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 91 –
De asemenea în strategie se propune instalarea a 12 0 MW pân ă în anul 2010 și a înc ă
280 MW pân ă în anul 2015.
Conform acestei evolu ții, energia electric ă produsa din surse eoliene ar asigura cca
1,6 % din consumul brut de energie electrica in an ul 2010. Raportat la cantitatea de
energie prev ăzuta din surse regenerabile f ără hidro de mare putere, energia eoliana ar
asigura 12,3% din aceasta cantitate.
Reanalizând datele din strategie, consider ăm c ă exista rezerve suficiente pentru o
dezvoltare si mai importanta a aplica țiilor eoliene decât cea prev ăzuta.
Fa ță de un poten țial tehnic amenajabil de 3600 MW (8000 GWh/an), cot ele țint ă
pentru aplica țiile eoliene, pot fi pana in 2015 de 200 MW in 2010 si de 600 MW in 2015.
b) Poten țial biomas ă
Din punct de vedere al poten țialului energetic al biomasei, teritoriul României a fost
împ ărțit in opt regiuni si anume:
Delta Dun ării – rezerva ție a biosferei
Dobrogea
Moldova
Mun ții Carpa ți (Estici, Sudici, Apuseni)
Platoul Transilvaniei
Câmpia de Vest
Subcarpa ții
Câmpia de Sud
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 92 – Tabel 5.5 Poten țialul de biomasa pe sorturi, regiuni si total, este prezentat in tabelul de mai jos.
Nr Regiune Biomasa forest.
mii t / an
TJ Deseuri
lemnoase
mii t / an
TJ Biomasa agr
mii t / an
TJ Biogaz ml.
mc/an
TJ Deseuri
urb.miit/ an
TJ TOTAL
TJ
I Delta
Dunarii – – – – –
– – – – – –
II Dobrogea 54 19 844 71 182 29.897 451 269 13.422 1.477 910
III Moldova 166 58 2.332 118 474 81.357 1.728 802 37.071 2.462 2.370
IV Carpati 1.873 583 1.101 59 328 65.415 19.552 8.049 17.506 1.231 1.640
V Platoul
Trans. 835 252 815 141 548
43.757 8.721 3.482 12.956 2.954 2.740
VI Campia de
Vest 347 116 1.557 212 365
60.906 3.622 1.603 24.761 4.432 1.825
VII Subcarpatii 1.248 388 2.569 177 1.314 110.198 13.034 5.366 40.849 3.693 6.570
VIII Câmpia de
Sud 204 62 3.419 400 1.350 126.639 2.133 861 54.370 8.371 6.750
TOTAL 4.727 1.478 12.637 1.178 4.561 518.439 49.241 20.432 200.935 24.620 22.805
Așa cum rezulta din acest tabel, potentialul energetic tehnic al biomasei este de
cca. 518.400 TJ.
Luând ca referin ță pentru poten țialul economic amenajabil anul 2030 rezulta
urm ătoarele valori de poten țial:
Tabel 5.6 potential energetic al biomasei
Parametru UM Tehnic Economic
a) Biomasa vegetala
Energie termica/electrica TJ/an 471000 289500
mii tep/an 11249 6915
b) Biogaz
Energie termica/electrica TJ/an 24600 14800
mii tep/an 587 353
c) Deseuri urbane
Energie termica/electrica TJ/an 22800 13700
mii tep/an 544 327
TOTAL TJ/an 518400 318000
mii tep/an 12382 7595
Sursa: INL, ICEMENERG, 2006
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 93 –
c) Poten țialul energetic geotermal
Pe teritoriul României, un num ăr de peste 200 foraje pentru hidrocarburi au întâln it
la adâncimi situate intre 800 si 3500 m resurse geo termale de joasa si medie entalpie (40-
120 oC). Exploatarea experimentala a circa 100 de foraje in cursul ultimilor 25 ani a
permis realizarea unor evalu ări a poten țialului energetic al acestui tip de resursa.
Tabelul de mai jos prezint ă o sinteza a principalilor parametrii din perimetre le
geotermale importante din România , inclusiv a pot en țialului energetic teoretic.
Utilizarea energiei geotermice extrase este folosit a in propor ție de 37% pentru
înc ălzire, 30% pentru agricultura (sere), 23% in proce se industriale, 7% in alte scopuri.
Dintr-un num ăr de 14 sonde geotermale s ăpate in intervalul 1995-2000 la adâncimi
de 1500-3000 m, numai doua sonde au fost neproduct ive, înregistrându-se o rata de succes
de 86%.
Tabel 5.7
Nr.
crt. Sistemul geotermal Aria
estim. Nr.
de
sonde Adân.
de
forare Debitul
exploatab
il Tem.
resursei Energ.
teor.*
poten ț.
km 2 m l· s -1
m3·h -1 °C MW t
1. Cri șul Negru- Some ș
Săcuieni, Marghita ,
Ciumeghiu, Salonta –
jude țele
Bihor și Satu-Mare 3570 18 1500 148
533 77 29,14
2. Bor ș
Ora șul Bor ș – jude țul Bihor 13 4 2800 30
108 100 8,79
3. Oradea
Municipiul Oradea – jude țul
Bihor 77 12 2800 151,5
545,4 83,8 34,1
4. Mure ș – Cri șul Negru
Curtici, Macea, Municipiul
Arad – jude țul Arad 1060 113) 1500 79
285 58 9.3
5. Banatul de Vest
Nădlac, Sânnicolau Mare,
Săravale,Tomnatic, Lovrin,
Jimbolia, Periam, Teremia
Mare, Comlo șu Mare,
Grabat, Beregs ăul Mic –
jude țele Arad și Timi ș 2790 20 2000 318
1144,8 77 62,75
Not ă: * – calculat ă considerând c ă apa geotermal ă se r ăce ște pân ă la 30 °C.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 94 – Tabel 5.8 potential energetic geotermal
Parametru UM Tehnic Economic
Putere nominala MW t 480 375
Energie electrica TJ/an 9000 7000
mii tep/an 215 167
Sursa: IGR, 2006
5.1 Energia solar ă
Soarele este una din miliardele de stele, dar este sursa de energie a tuturor fiin țelor
vii de pe întregul P ământ. Energia solar ă care ajunge pe P ământ în 40 de minute ar fi de
ajuns pentru acoperi nevoia de energie pe un an înt reg a întregii omenirii. Omul utilizeaz ă
într-o a șa m ăsur ă combustibilul pe baza de materie fosilizat ă – petrolul și c ărbunele – încât
rezervele se vor epuiza în a doua parte a secolului viitor. Mai demult, s-a crezut c ă centrala
atomic ă este o solu ție alternativ ă, dar gradul sau de periculozitate este demonstrat de
catastrofa de la Cernobâl, din 1986. S-a demonstrat c ă dintre sursele de energie care ar
putea înlocui combustibilul fosil, energia solar ă ofer ă siguran ța și acurate țea ce mai mare.
5.1.1 Radia ția solara
Atmosfera reflect ă aproximativ 30% și absoarbe 20% din radia ția solar ă; astfel pe
suprafa ța solului ajung doar 50 % din ea. Chiar și a șa îns ă, aceast ă cantitate este de 170 de
milioane de ori mai mare decât productivitatea celo r mai mari centrale. În zonele tropicale
aceasta cauzeaz ă arderea tufi șurilor, focul izbucnind datorit ă focaliz ării razelor solare prin
pic ăturile de rou ă, care se comport ă ca ni ște lentile optice. Grecii au utilizat energia solar a
înc ă din anul 400 î.e.n. pentru aprinderea focului, fol osind globuri de sticl ă pline cu ap ă. În
200 î.e.n. ei și chinezii foloseau oglinzi concave în acest scop.
În cuptorul solar modern, lumina solar ă este folosit ă pentru a g ăti, o oglind ă
concav ă (reflectorul) focalizeaz ă razele soarelui pe mâncare sau pe vas. În unele cu ptoare
se folose ște un sistem de oglinzi plate pentru a direc ționa razele soarelui pe alimente. Pe
aceea și idee se bazeaz ă și func ționarea furnalului solar. În Mont Luis, Fran ța, s-a construit
o cl ădire cu mai multe nivele, cu o latur ă acoperit ă de oglinzi, astfel încât totalitatea lor s ă
formeze o uria șă oglind ă concav ă. Camera de înc ălzire din focar poate înc ălzi pân ă la
3000°C – la aceast ă temperatur ă se topesc majoritatea metalelor.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 95 -5.1.2 Panouri Solare
Panourile fotovoltaice prezentate mai jos, produc
energie electric ă în cantitate corespunz ătoare puterii
pentru care au fost construite. România dispune de o
cantitate de energie solar ă mult mai mare decât alte ță ri
dezvoltate (Germania, Austria, Belgia, Olanda, etc) , ceea
ce face ca utilizarea oric ărui panou solar, pentru
producerea curentului electric, în loca ții unde nu exist ă
acces la re țeaua na țional ă de energie, s ă devin ă foarte
interesant ă.
Figura 5.3
Dac ă lu ăm în considerare costurile de instalare și faptul c ă energia electric ă produs ă
este gratuit ă, face din panourile solare cea mai buna op țiune.
5.1.3 Cl ădiri înc ălzite cu energie solar ă
Într-o oarecare m ăsur ă orice cas ă este înc ălzit ă de
soare, dar unele dintre ele sunt proiectate pentru a folosi
cât mai bine aceast ă surs ă de energie gratuit ă. Aceste
case au ferestre mari în partea unde cad razele soa relui
la amiaz ă, iar pe partea mai r ăcoroas ă, mai mici. În
multe locuri se monteaz ă obloane sau jaluzele
confec ționate din material izolat termic care se închid
noaptea, astfel s ă se p ăstreze c ăldura primit ă în timpul
zilei. Aceasta se nume ște folosirea pasiv ă a energiei
solare.
Figura 5.4
În multe gospod ării, energia solar ă se folose ște la înc ălzirea apei. Energia soarelui
înc ălze ște apa rece care curge prin panourile plate și închise, numite colectoare. De obicei
se monteaz ă pe acoperi șul caselor, sub un unghi care s ă permit ă absorb ția unei cantit ăți cât
mai mari de energie.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 96 -5.1.4 Bateriile solare
Bateriile solare sunt ni ște instrumente electronice,
care utilizeaz ă fenomenul fotoelectric, pentru producerea
energiei electrice. Într-o fotocelul ă se genereaz ă o
tensiune mic ă, de aceea trebuie legate mai multe astfel de
celule în serie, pentru ca bateria solar ă s ă se poat ă folosi
ca surs ă de energie. Fotocelulele sunt ni ște pl ăci sub țiri
din materiale semiconductoare, de obicei siliciu. U nele
sunt f ăcute din galiu, arseniu, care sunt tot
semiconductoare.
Figura 5.5
Astfel de celule au randament mai sc ăzut, dar sunt func ționale și la temperaturi mult mai
ridicate. De aceea se folosesc pentru alimentare cu energie a sateli ților, mai expu și radia ției
solare. Cei mai mul ți sateli ți artificiali func ționeaz ă cu ajutorul panourilor solare. Avionul
solar Challenger a zburat peste Canalul Mânecii avâ nd ca singur ă surs ă de energie lumina
soarelui. Panourile solare care îi acopereau aripil e generau suficient curent pentru a roti cu
o tura ție corespunz ătoare elicea.
5.1.5 Energie electric ă f ără re țea de transport la distan ță
În locurile mai greu accesibile, mai izolate de lum e,
cea mai mare parte a curentului necesar unei gospod ării este
furnizat ă de panourile solare. O parte din curentul astfel
generat este folosit pentru înc ărcarea unor acumulatori,
astfel alimentarea cu energie electric ă nu se întrerupe odat ă
cu l ăsarea serii. Bateriile solare ofer ă siguran ță mare. Odat ă
montate, aproape nu necesit ă revizie în continuare. Ani
întregi pot func ționa f ără nici o supraveghere.
Figura 5.6
În Mare Britanie (U.K.) panourile solare furnizeaz ă energie electric ă pentru a șa
numitele „farurile f ără personal”. Un rol asem ănător îndeplinesc și în sta țiile ce urm ăresc
evolu ția vremii în larg, pe mare și pe ță rm.
Pentru a genera energie electric ă fotocelulele necesit ă lumin ă, nu c ăldur ă, de aceea
poate func ționa farul de 360KW al unei piste de aterizare în m ijlocul unei zone izolate din
Alaska. Înc ă din anii ’60, sateli ții artificiali de comunica ții sunt alimenta ți cu ajutorul unor
panouri solare enorme. Varianta cea mai avansat ă este sta ția cosmic ă Freedom. care va fi
lansat ă pe orbit ă la sfâr șitul secolului. Aceasta va fi echipat ă cu opt panouri solare,
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 97 -asem ănătoare unor aripi, care vor transforma lumina solar ă într-o putere electric ă de
75KW.
Daca se va realiza proiectul m ăre ț al inginerului american dr. Peter Glaser, în
secolul XXI un sistem de centrale cosmice va furniz a cantitatea de energie electric ă
necesar ă omenirii. Dup ă concep ția Doctorului Glaser, în jurul P ământului s-ar roti o flota
de 40 de sateli ți (SPS), centrale solare generatoare de energie din radia ția solar ă. Energia
generat ă în fotocelule va fi transformat ă în microunde și acestea ar fi transmise prin sta ții
de recep ție terestre. Potrivit Biroului European pentru Navi ga ție Cosmic ă, un num ăr de 40
de SPS-uri ar acoperi un sfert din necesarul energi ei electrice al Uniunii Europene în jurul
anului 2040. Exist ă îns ă o problem ă: aceast ă radia ție, de microunde, de putere mare ar arde
orice pas ăre sau om întâlnit în cale, care nu s-ar afla intr- o aeronav ă de metal. Cu toate
acestea, mul ți savan ți sunt extrem de convin și c ă mare parte a energiei va fi furnizat ă în
viitor de centralele cosmice.
5.1.6 Turnurile solare
Anun țat de câ țiva ani, Solar Tower e unul din cele mai ambi țioase proiecte de
energie alternativ ă din istorie. Uzina urmeaz ă s ă produc ă la fel de mult ă energie ca un mic
reactor nuclear, dar f ără pericolele acestuia. În ălțimea acestuia va fi dubl ă fa ță de cea mai
înalt ă cl ădire de pe P ământ, CN Tower din Canada.
Solar Tower este goal ă pe din ăuntru, ca un
horn. La baza sa se afl ă un sistem de captare a
energiei solare – o por țiune circulară, transparent ă, ce
măsoar ă în jur de 10 mii de hectare suprafa ță . Aerul
de sub sistem se înc ălze ște datorit ă luminii solare și
se ridic ă prin convec ție, în cl ădirea sub form ă de
horn. Aici, în timpul ascensiunii, aerul accelereaz ă
pân ă la viteza de 55km/h, punând în func țiune 32 de
turbine, care genereaz ă energie electric ă în mod
similar cu un sistem de mori de vânt.
Figura 5.7
Solar Tower are un avantaj mare fa ță de morile de vânt sau de generatorii solari:
poate func ționa f ără vânt, timp de 24 de ore pe zi. Datorit ă mul țimii de celule solare, aerul
se înc ălze ște în timpul zilei, permi țându-i s ă func ționeze încontinuu și în absen ța soarelui.
Pân ă acum, cea mai mare piedic ă în cadrul proiectului sunt costurile, care variaz ă între
500-750 milioane de dolari.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 98 – Estim ările arat ă c ă Solar Tower va genera 200 de MW, destul pentru ca s ă
alimenteze cu energie electric ă 200 de mii de locuin țe, iar în acela și timp ar reduce emisiile
de gaze cu efect de ser ă, cu 830 de mii de tone anual.
“Hornurile (turnurile) solare au devenit un domen iu aparte, în aten ția cercet ărilor”,
consider ă S.A. Sherif, profesor de mecanic ă și inginerie aerospa țial ă la Universitatea din
Florida. Sherif a scris câteva lucr ări pe tema acestei noi tehnologii la începutul anil or ’90 și
este editorul tehnic al jurnalului știin țific Solar Energy (Energie Solar ă).
De și costisitoare, turnurile solare “creeaz ă energie gratuit”, spune Sherif. În plus, s-
a dovedit c ă aceast ă tehnologie alternativ ă func ționeaz ă: un turn solar, înalt de aproximativ
300 de metri, a fost construit în Spania în 1981 de c ătre inginerul german Schlaich
Bergermann și partenerul sau. Producând 50 de kW, acesta a func ționat timp de șapte ani.
Dar cum pre țul petrolului era doar 15 dolari pe baril la mijloc ul anilor ’80, nu au existat
motive pentru a se construi unul mai înalt. “Cu cât e mai înalt turnul, cu atât cre ște
eficien ța”, a spus Sherif. În ciuda optimismului generat de proiectul Australian Solar
Tower, investitorii priva ți ar putea fi descuraja ți de faptul c ă e nevoie de 10 ani sau mai
mult pân ă când ar recupera investi ția ini țial ă.
Acela și lucru a fost valabil și pentru energia nuclear ă, o tehnologie mult mai
complex ă și mai periculoas ă. Și totu și, guvernul american a investit sume imense în
energia rezultat ă din puterea atomului.
5.1.7 Energia termofotovoltaic ă
O metod ă relativ nou ă de producere a energiei electrice ce se bazeaz ă pe celule de
combustie care realizeaz ă conversia energiei termice sau radia țiile infraro șii, produse prin
arderea gazelor naturale sau prin concentrarea ener giei solare, în energie electric ă.
Elementul de baz ă al noii metode este o celul ă solid ă de combustie cu oxizi (Solid Oxides
Fuel Cell SOFC), iar produc ția de energie se realizeaz ă prin conversia chimic ă a
substan țelor, și nu prin ardere. Gazul natural desulfurizat, la o temperatura de 1000°C, este
adus în proximitatea unor celule termofotovoltaice formând astfel pile de combustie, în
care moleculele se „rup “ și se separ ă în hidrogen și oxid de carbon. Hidrogenul se une ște
cu oxigenul din aer pentru a forma ap ă și electroni, care genereaz ă curentul electric.
Procesul de producere a energiei electrice este s imilar cu inversul procesului de
electroliza. Întrucât celulele termofotovoltaice re alizeaz ă conversia combustibilului direct
în energie electric ă de dou ă, trei ori mai eficient decât o poate face conversi a
termodinamic ă, pilele de combustie constituie, prin defini ție, o tehnologie specific ă
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 99 -nepoluant ă și sunt o surs ă poten țial ă energetic ă de mare perspectiv ă, care este foarte
eficient ă, nezgomotoas ă și nepoluant ă, compatibil ă cu politica de resurse energetice
regenerabile, fiabil ă și durabil ă (nu au piese în mi șcare).
O pil ă de combustie realizeaz ă conversia a aproximativ 50…60% din energia
hidrogenului în energie electric ă și produce ap ă la circa 300°C, temperatur ă ideal ă pentru
înc ălzirea mediului din cl ădiri. Producerea energiei electrice prin celule de combustie și
folosirea apei pentru înc ălzirea cl ădirilor ar putea deveni atât de ieftine încât s ă devin ă
competitive fa ță de energia produs ă în termocentrale sau în centrale nucleare. Unele f irme
din Europa și din SUA au ob ținut în anul 2001 certificarea CE pentru centrale d e înc ălzire
cu pile de combustie. Tehnologia hidrogenului a aju ns aproape de faza de comercializare și
în aplica țiile mobile (transport auto). Tendin ța este clar ă deoarece pilele de combustie au
randament dublu fa ță de motoarele actuale, iar emisiile sunt practic va pori de ap ă.
5.1.8 Zonarea energetica solara a României
Pornind de la datele disponibile s-a întocmit harta cu distribu ția în teritoriu a
radia ției solare în România . Harta cuprinde distribu ția fluxurilor medii anuale ale energiei
solare incidente pe suprafata orizontal ă pe teritoriul României. Sunt eviden țiate 5 zone,
diferen țiate prin valorile fluxurilor medii anuale ale ener giei solare incidente. Se constat ă
că mai mult de jum ătate din suprafa ța ță rii beneficiaz ă de un flux debenergie mediu anual
de 1275 kWh/m2.
Harta solar ă a fost realizat ă prin utilizarea și prelucrarea datelor furnizate de catre:
ANM precum si NASA, JRC, Meteotest. Datele au fost comparate și au fost excluse cele
care aveau o abatere mai mare decât 5% de la valori le medii. Datele sunt exprimate în
kWh/m2/an, în plan orizontal, aceast ă valoare fiind cea uzual ă folosit ă în aplica țiile
energetice atât pentru cele solare fotovoltaice cât și termice. Zonele de interes (areale)
deosebit pentru aplica țiile electroenergetice ale energiei solare în țara noastr ă sunt:
primul areal, care include suprafe țele cu cel mai ridicat poten țial acoper ă
Dobrogea și o mare parte din câmpia român ă;
al doilea areal, cu un poten țial bun, include nordul câmpiei române,
podi șul getic, Subcarpa ții Olteniei și Munteniei o bun ă parte din lunca
dun ării, sudul și centrul podi șului moldovenesc și câmpia și dealurile
vestice și vestul Podi șului Transilvaniei, unde radia ția solar ă pe suprafa ță
orizontal ă se situeaz ă între 1300 și 1400 mj / m2.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 100 - cel deal treilea areal, cu poten țialul moderat, dispune de mai pu țin de 1300
mj /m2 și acoper ă cea mai mare parte a podi șului Transilvaniei, nordul
podi șului moldovenesc și rama carpatic ă.
Îndeosebi în zona montan ă varia ția pe teritoriu a radia ției solare directe este foarte
mare, formele negative de relief favorizând persist en ța ce ții si diminuând chiar durata
posibil ă de str ălucire a Soarelui, în timp ce formele pozitive de r elief, în func ție de
orientarea în raport cu Soarele și cu direc ția dominant ă de circula ție a aerului, pot favoriza
cre șterea sau, dimpotriv ă determina diminuarea radia ției solare directe.
Figura 5.8 Harta Aolar ă a României
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 101 -5.2 Energia eolian ă
Energia eolian ă este o surs ă de energie regenerabil ă generat ă din puterea vântului.
La sfâr șitul anului 2006, capacitatea mondial ă a generatoarelor eoliene era de 73904 MW,
acestea producând ceva mai mult de 1% din necesarul mondial de energie electric ă.
De și înc ă o surs ă relativ minor ă de energie electric ă pentru majoritatea ță rilor,
produc ția energiei eoliene a crescut practic de cinci ori între 1999 și 2006, ajungându-se ca,
în unele ță ri, ponderea energiei eoliene în consumul total de energie s ă fie semnificativ:
Danemarca (23%), Spania (8%), Germania (6%).
Figura 5.9 Puterea eolian ă instalat ă și predic ții pe 1997-2010, Sursa: World Wind Energy
Association
Fenomenul de formare al vântului apare deoarece so arele nu înc ălze ște Pământul
uniform, fapt care creeaz ă mi șcări de aer. Energia cinetic ă din vânt poate fi folosit ă pentru
a roti turbine, care sunt capabile de a genera elec tricitate. Unele turbine pot produce 5 MW,
de și aceasta necesit ă o vitez ă a vântului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 de kilom etri pe or ă.
Pu ține zone pe p ământ au aceste viteze ale vântului, dar vânturi mai puternice se pot g ăsi la
altitudini mai mari și în zone oceanice.
Energia eolian ă este folosit ă extensiv în ziua de ast ăzi, și turbine noi de vânt se
construiesc în toat ă lumea, energia eolian ă fiind sursa de energie cu cea mai rapid ă cre ștere
în ultimii ani. Majoritatea turbinelor produc energ ie peste 25% din timp, acest procent
crescând iarna, când for țele eoliene sunt mai puternice.
Se crede c ă poten țialul tehnic mondial al energiei eoliene poate s ă asigure de cinci
ori mai mult ă energie decât este consumat ă acum. Acest nivel de exploatare ar necesita
12,7% din suprafa ță P ământul (excluzând oceanele) s ă fie acoperite de parcuri de turbine,
presupunând c ă terenul ar fi acoperit cu 6 turbine mari de vânt p e kilometru pătrat. Aceste
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 102 -cifre nu iau în considerare îmbun ătățirea randamentului turbinelor și a solu țiilor tehnice
utilizate.
Energia electric ă ob ținut ă cu ajutorul
generatoarelor eoliene Whisper, poate sus ține foarte
ușor necesarul de energie pentru iahturi, b ărci, cabine,
case la țar ă, cabane, mici ferme sau birouri f ără
posibilitatea conect ării la re țeaua na țional ă de energie.
Ad ăugarea unor panouri solare pentru energie
electric ă, poate compensa lipsa vântului în zilele și
lunile calme. Fiecare sistem poate include un siste m
EZ-Wire care este un controler de înc ărcare a
bateriilor integrat.
Figura 5.10
5.2.1 Zonarea energetic ă eolian ă a României
S-a considerat necesara si oportuna abordarea unor activit ăți de reevaluare a
poten țialului eolian al României, prin utilizarea unor mi jloace si instrumente adecvate
(aparatura de m ăsura, softuri adecvate etc.) pornind de la datele d e vânt m ăsurate la
22 sta ții apar ținând ANM..
La sta țiile meteorologice m ăsurarea celor doi parametri ai vântului, direc ția și
viteza, se efectueaz ă, conform recomand ărilor OMM (Organiza ția Meteorologic ă
Mondial ă), la în ălțimea de 10 m deasupra solului.
Din p ăcate, recomand ările UE in domeniu, precum si practica actuala , a dovedit
îns ă c ă viteza de la care este rentabil ă exploatarea vântului ca resurs ă energetic ă
trebuie sa se refere la viteza vântului de la în ălțimea rotorului turbinelor centralelor
eoliene, situat in prezent de obicei la în ălțimi mari (50, 70, 80, 90 m deasupra
solului).
Ca urmare, a fost elaborata Harta eoliana a Românie i care cuprinde vitezele
medii anuale calculate la în ălțimea de 50 m deasupra solului.
Distribu ția pe teritoriul României a vitezei medii a vântulu i scoate în eviden ță
ca principal ă zon ă cu poten țial energetic eolian aceea a vârfurilor montane und e
viteza vântului poate dep ăș i 8 m/s.
A doua zon ă cu poten țial eolian ce poate fi utilizat în mod rentabil o c onstituie
Litoralul M ării Negre, Delta Dun ării și nordul Dobrogei unde viteza medie anual ă a
vântului se situeaz ă în jurul a 6 m/s. Fa ță de alte zone exploatarea energetic ă a
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 103 –
poten țialului eolian din aceast ă zon ă este favorizat ă și de turbulen ța mai mic ă a
vântului.
Cea de a treia zon ă cu poten țial considerabil o constituie Podi șul Bârladului unde
viteza medie a vântului este de circa 4-5 m/s. Vit eze favorabile ale vântului mai sunt
semnalate și în alte areale mai restrânse din vestul ță rii, in Banat si pe pantele occidentale
ale Dealurilor Vestice
Figura 5.11 Harta eolian ă a României cu distribu ția medie anual ă a vântului la în ălțimea de 50m
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 104 -5.3 Biomasa si biocombustibilii
Centralele energetice bazate pe biomas ă produc prin valorificarea (coarderea)
reziduurilor agricole, industriale sau menajere, în arz ătoare, al ături de c ărbune, țiței sau
gaze, sau prin conversia biomasei în gaze combustib ile care pot substitui arderea gazelor
naturale. Puterea instalat ă în asemenea centrale este de circa 20MW, randament ul global al
procesului de conversie în energie este de circa 20 %, iar costul energiei electrice produse a
fost de 0,08…0,12$/kWh în anul 2001. Capacitatea instalat ă în lume, de energie bazat ă pe
biomas ă era în anul 2001 de circa 25.000MW. Cercet ările în domeniu se concentreaz ă pe
dublarea sau chiar triplarea randamentului de conve rsie, pe reducerea pre țului de cost și pe
solu ționarea depozit ării cenu șilor rezultate.
De exemplu, o ferma de 900 porci furnizeaz ă de șeurile organice și resturile de
hran ă pentru o central ă furnizoare de electricitate și c ăldur ă. Resturile fermenteaz ă și se
produce gaz de bun ă calitate, care este folosit drept combustibil. Ace ast ă central ă pe
biogaz înlocuie ște anual 300.000litri de motorin ă prin procesarea a 4000m 3 bălegar lichid,
2000t de șeuri porumb și 5000t alte reziduuri. Înc ă un efect pozitiv îl constituie diminuarea
polu ării mediului.
În anii '50, un fermier britanic, Harold Bate, a
inventat un dispozitiv botezat "digester"
("digeratorul"), care transforma dejec țiile
animaliere în gaz metan, folosit drept carburant
pentru punerea în func țiune a unei autocamionete.
Ce-i drept, ideea nu a "prins", dar nu pu țini sunt
aceia care sunt încredin țați c ă ea pune în lumin ă o
important ă resurs ă poten țial ă în vederea unei solu ții
alternative ieftine. Masa vegetal ă constituie o alt ă
posibil ă resurs ă. A șa de pild ă, oamenii de știin ță
britanici întreprind în prezent un studiu asupra
ob ținerii de bioetanol din "heather", vegeta ție
mărunt ă tipic ă reliefului sco țian. care învelesc
știule ții de porumb.
Figura 5.12
În Fran ța, bioetanolul în amestec cu benzina este folosit p e post de combustibil la
anumite tipuri de ma șini. Iar în Brazilia, un num ăr de vehicule auto sunt puse în mi șcare cu
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 105 -ajutorul etanolului ob ținut din frunzele
O alta solu ție alternativ ă o constituie uleiul comestibil, adic ă untdelemnul, care poate
înlocui cu succes motorina. Dup ă ce a fost folosit la g ătit în lan țurile de restaurante de tip
fast food și nu numai, uleiul comestibil care se adun ă în mari cantit ăți poate fi utilizat și ca
biocombustibil. De altfel se pare ca motorul diesel care func ționeaz ă pe baz ă de motorin ă a
fost ini țial conceput pentru a func ționa pe baz ă de ulei de arahide.
Zonarea energetic ă a poten țialului biomasei al României
Harta prezentat ă indic ă sugestiv situa ția asigur ării localit ăților cu energie termic ă prin
termoficare.
Figura 5.13 Harta cu distribu ția resurselor din biomas ă a Romaniei
5.4 Energia geotermal ă
În literatura de specialitate, prin energie geoter mal ă se în țelege acea parte a energiei
telurice care poate fi exploatat ă eficient din punct de vedere economic, în prezent sau într-
un viitor prognozabil. Aceast ă form ă de energie este stocat ă în z ăcăminte geotermale,
definite ca “apa de convec ție din crusta superioar ă a Terrei, și care, într-un spa țiu limitat,
transfer ă c ăldura de la o surs ă de c ăldur ă de profunzime la un rezervor de acumulare a ei și
care, de regul ă, este suprafa ța liber ă a P ământului”, conform defini ției date de Hochstein în
anul 1990.
Un câmp geotermal și, mai pe larg, o resurs ă geotermal ă se plaseaz ă în pl ăci
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 106 -tectonice specifice când exist ă anumite condi ții tipice: geologice, hidrologice, structurale și
fizice.
Căldura sursei : de obicei, o intruziune magmatic ă de mic ă adâncime care genereaz ă
anomalie termal ă. Gradientul termal în apropierea crustei de mic ă adâncime este mai mare
decât 3°C/100 m care este un gradient normal.
Rezervorul : o roc ă gazd ă cu permeabilitate pe o scar ă mai mare de transmisivitate.
chiar primar ă sau secundar ăcare permite circula ția fluidelor geotermale, dar are propriet ăți
de re ținere pentru a permite fluidelor s ă se înc ălzeasc ă în interiorul rezervorului. Când are
loc convec ția, vâscozitatea și coeficientul de dilata ție a unui fluid sunt de asemenea,
implicate, sistemul ajunge la eficacitate maxim ă.
Etan șare : o form ă de acoperire, peste rezervor, cu impermeabilitate suficient ă chiar
primar ă sau secundar ă care s ă izoleze sistemul geotermal de suprafa ța apei de termalitate
sc ăzut ă.
Înc ărcarea : pentru restaurarea (recondi ționarea) unui rezervor când are loc extrac ția.
Când condi țiile de mai sus sunt satisf ăcute, apa din sistemul de reînc ărcare se
scurge în rezervor și atinge echilibrul termal la care roca gazd ă este expus ă de c ătre sursa
de c ăldur ă.
Un transfer de c ăldur ă are o eficacitate maxim ă când în rezervor este declan șat un
sistem de circula ție convectiv. Aceast ă condi ție permite sistemului s ă ob țin ă fluide calde la
o mic ă adâncime și face exploatarea depozitelor geotermale mai u șoar ă și mai favorabil ă
economic. În figura 1. Este prezentat schematic mec anismul unui sistem geotermal ideal.
Resursele de roc ă cald ă uscat ă și resursele geopresurizate au subiecte de investiga ții
R&D. Înainte ca aceste concepte s ă poat ă fi dezvoltate comercial este necesar ca unele
dificult ăți tehnice minore s ă fie rezolvate
Resursele de roc ă cald ă uscat ă se g ăsesc în regiuni de adâncime forabil ă din punct
de vedere economic, lipsite de prezen ța natural ă a apei, unde temperaturile sunt destul de
mari s ă înc ălzeasc ă apa ce este introdus ă prin tubulatura de foraj c ătre o temperatur ă ce
poate fi folosit ă. Cele mai folosite regiuni investigate pân ă acum nu au fost în totalitate
“uscate “. În prezent, aceast ă tehnologie reprezint ă o investi ție de viitor și ar pute fi folosit ă
în rezervoare de entalpie ridicat ă.
Resursele geopresurizate se g ăsesc în regiuni adânci, unde energia termal ă g ăsit ă în
fluidul din roci este argumentat ă de o presiune foarte ridicat ă de la adâncime mare de
îngropare și separate sub un mare sifon impermeabil. Aceste re surse înc ă a ștept ă evaluarea
și exploatarea adecvat ă.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 107 – Parametrul obi șnuit pentru clasificarea resurselor geotermale este Entalpia fluidelor
geotermale. Entalpia este folosit ă pentru a determina poten țialul energetic energie termal ă
a fluidelor.
Astfel, resursele geotermale sunt, în general, împ ărțite în resurse de entalpie joas ă,
medie și înaltă în func ție de temperatura fluidului, în concordan ță cu diferite criterii:
Criteriul termal, dup ă diferi ți autori.
Tabel 5.9
Muffler &
Cataldi, 1978 Hochstein,
1990 Benderitter &
Cormy, 1990 Haenel, Rybach
& Stegena, 1988
Entalpie joas ă <90°C <125°C <100°C <150°C
Entalpie medie 90÷150°C 125÷225°C 100÷200°C 150°C
Entalpie înalt ă >150°C >225°C >200°C >150°C
Criteriul de utilizare: În concordan ță cu disponibilitatea tehnologiei de exploatare.
Tabel 5.10
Entalpie înalt ă Potrivit ă pentru generare de electricitate
Entalpie joas ă-
medie Mult mai potrivit ă pentru utilizare direct ă în înc ălzire
Criteriul fizic: În concordan ță cu starea fizic ă a fluidului geotermal.
Tabel 5.11
Entalpie înalt ă Vapor/sisteme geotermale predominant de abur uscat
Sisteme geotermale predominant ap ă t>220°C
Entalpie medie-
joas ă Sisteme geotermale predominant lichid
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 108 –
Figura 5.14 Alimentarea z ăcământului geotermal
În sisteme predominant , apa lichid ă este faza continu ă și de regulator de presiune.
Câ țiva vapori se pot g ăsi ca bule separate. Aceste sisteme geotermale sunt cele mai larg
răspândite în lume, depinzând de condi țiile de temperatur ă și presiune: ap ă cald ă, mixtur ă
de abur și ap ă, abur umed și, în unele cazuri, poate fi produs abur uscat.
. În sistemele predominant– vapori (abur uscat), apa și vaporii coexist ă în rezervor,
cu vaporii ca faz ă continu ă și regulator de presiune. Sistemele geotermale de ac est tip, sunt
reprezentate de cele de la Larderello, în Italia și Geysers în California. Aceste sisteme de
temperatur ă înalt ă sunt rare. În aceste câmpuri este produs abur usca t și supraînc ălzit.
Instala țiile de abur suprasaturat sunt cele mai simple și cele mai folosite instala ții
din Italia, California, Japonia și au putere mare, generând peste 70% electricitate din
energia geotermal ă.
Energia geotermal ă este rezultatul a dou ă fenomene
diferite: radioactivitatea natural ă a solului sau prezen ța
unor roci fierbin ți în apropierea unor pungi de lav ă.
Resursele energetice geotermale includ vapori
supraînc ălzi ți, ap ă fierbinte, pietre uscate fierbin ți,
magma fierbinte și zone înc ălzite ale suprafe ței
Pământului. Costul energiei electrice produs ă geotermic
a fost în anul 2001 de aproximativ 0,05…0,08$/kWh .
Figura 5.15
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 109 -Emisiile de dioxid de carbon sunt reduse considerab il (cu 25% fa ță de cele mai bune
centrale pe gaz și cu 50% fa ță de cele mai bune centrale pe p ăcur ă).
Energia geotermala poate fi:
-de înalt ă temperatur ă (caracteristica zonelor
vulcanice), pânzele de ap ă limitrofe ajungând la sute de
grade, realizând o vaporizare par țial ă care se utilizeaz ă
într-o central ă electric ă. Accesul la pânza de ap ă este
dificil. Uneori, adâncimea de foraj poate dep ăș i 10.000 m;
-de joas ă temperatur ă, accesibil ă în orice parte a
globului. Temperatura scoar ței p ământe ști cre ște în
adâncime cu 3°C la fiecare 100m. Diferen ța de
temperatur ă creat ă ar putea fi aplicat ă în termoficare prin
recircularea fluidului în pompe de c ăldur ă, nu în
producerea energiei electrice.
Figura 5.16
Energia geotermal ă a fost folosit ă în producerea energiei electrice înc ă din 1913, iar
în urm ătoarele patru decenii au fost produ și sute de MWh atât pentru generare de energie
electric ă, cât și pentru utilizatorii direc ți. Utilizarea energiei geotermale a crescut rapid î n
ultimele trei decenii. În anul 2000, resursele geot ermale au fost identificate în peste 80 de
ță ri și s-a înregistrat cre șterea utiliz ării energiei geotermale în 58 dintre acestea. Energ ia
electric ă este produs ă cu abur geotermal în 21 de ță ri r ăspândite în toate continentele. Cinci
ță ri ob țin 10÷22% din produc ția lor de electricitate utilizând energie geotermal ă. Numai o
mic ă parte din poten țialul geotermal existent s-a dezvoltat pân ă în prezent, dar perioada
actual ă este o perioad ă ampl ă pentru accelerarea utiliz ării energiei geotermale atât pentru
producerea curentului electric, cât și în aplica ții directe. Energia geotermal ă, cu tehnologia
și resursele sale abundente, poate aduce contribu ții semnificative la reducerea emisiilor
poluante și a efectului de ser ă.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 110 -5.4.1 Poten țialul energetic geotermal
Fluxul
termic: Fluxul termic mediu de c ăldur ă dinspre interiorul P ământului: 58
MW/km 2.
Fluxul termic mediu de c ăldur ă pentru Europa: 62 MW/km 2
Cantitatea de c ăldura con ținut ă în
interiorul P ământului este estimat ă la
126 x 10 30 Joule.
Acest lucru echivaleaz ă cu
3.5 x 10 25 kWh = 3.5 x 10 22 MWh.
Dac ă toat ă c ăldura ar fi degajat ă pe
durata unui singur an ar rezulta o putere
echivalent ă de 4 x 10 17 MW.
Source: © 2000 Geothermal
Education Office
Energia geotermala reprezint ă c ăldura acumulat ă în roci și în fluidele ce umplu
porii acestora. Energia geotermala este energia ter mica con ținuta de materia anorganica din
interiorul p ământului sub forma de c ăldura sensibila si produsa in cea mai mare parte di n
descompunerea lenta a substan țelor radioactive naturale existente in toate tipuri le de roca.
Căldura provine din energia care se propag ă radial de la centru c ătre exteriorul P ământului
și este furnizat ă continuu. Temperatura înalt ă de la centrul P ământului se explic ă prin
originea P ământului, prin existen ța izotopilor radioactivi de uraniu (U 238 , U 235 ), thorium
(Th 232 ) și potasiu (K 40 ) în P ământ. Procesul de propagare se desf ăș oar ă în permanen ță și se
poate spune c ă energia geotermal ă este o surs ă de energie inepuizabil ă. Energia geotermal ă
este una din alternativele care pot satisface nevoi a omului pentru energie, minimizând
impactul asupra mediului.
In zona in care, din cauza temperaturii ridicate, rocile se g ăsesc in stare topita (de
magma), c ăldura se transmite in cea mai mare parte prin conve c ție datorita mi șcării masei
topite si prin conduc ție in propor ție mai redusa. In zonele cu temperaturi mai sc ăzut ă,
caracterizate prin faptul ca materia se g ăse ște in stare solida, c ăldura se transmite numai
prin conduc ție.
Gradientul geotermal exprim ă cre șterea temperaturii cu adâncimea, valoarea
medie fiind de 2,5-3°C/100 m, ceea ce corespunde un ei temperaturi de 100 °C la 3000 m
adâncime. Exist ă numeroase zone unde valoarea gradientului geoterma l difer ă considerabil
fa ță de valoarea medie. Spre exemplu în zonele unde pla toul de roc ă a suferit pr ăbu șiri
rapide și bazinul este umplut cu sedimente „foarte tinere” din punct de vedere geologic,
gradientul geotermal poate fi mai mic de 1°C/100 m. Pe de alt ă parte în alte zone
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 111 -geotermale gradientul dep ăș ește de câteva ori media.
In general, valoarea acestui gradient este de 25 0C/km, îns ă exista numeroase zone
in care gradientul termic din apropierea scoar ței este mult mai mare. Aceste zone sunt
adev ărate rezervoare termale subterane, de energie geote rmic ă de poten țial ridicat, care, in
anumite condi ții favorabile, pot fi exploatate pentru a deservi i nstala țiile de înc ălzire si
instala țiile de preparare a apei calde menajere.
Sistemele geotermale pot fi g ăsite în zone cu un gradient geotermal normal sau
aproape normal și în regiuni joase, unde gradientul geotermal poate fi semnificativ mai
ridicat decât media. În primul caz sistemele vor fi caracterizate de temperaturi sc ăzute, de
obicei ajungându-se pân ă la 100°C pentru adâncimi optime din punct de veder e economic.
În al doilea caz temperaturile se pot situa într-o plaj ă larg ă, de la foarte sc ăzute pân ă la
foarte înalte, atingând 400°C.
Un sistem geotermal poate fi descris ca un sistem în care apa este folosit ă ca agent
de transport, prin intermediul c ăruia c ăldura este preluat ă de la sursa din subsol și
transmis ă la suprafa ța c ătre un consumator.
Un sistem geotermal este compus din 3 elemente pr incipale: o surs ă de c ăldur ă, un
rezervor și un fluid. Sursa poate fi o intruziune de roc ă magmatic ă de temperatur ă foarte
înalt ă (> 600°C), situat ă la adâncimi relativ mici (5-10 km). Rezervorul est e un volum de
roci fierbin ți, permeabile, de la care fluidele transportoare ex trag c ăldura. Rezervorul este
de obicei acoperit de un strat de roci impermeabile și conectat cu o zon ă de înc ărcare de
suprafa ță , prin care apa din precipita ții poate înlocui total sau par țial fluidele ce se pierd
din rezervor prin izvoare sau sunt extrase prin son de. Fluidul geotermal este apa, în
majoritatea cazurilor din precipita ții, în stare lichid ă sau vapori, func ție de temperatur ă și
presiune. Aceast ă ap ă transport ă de asemenea elemente chimice și gaze precum CO 2, H 2S
etc. Sistemele geotermice se clasifica in func ție de temperatura si presiunea sistemului si
de modul in care energia termica este transferata s pre sol. Se identifica urm ătoarele tipuri
de sisteme geotermice:
A) Surse hidrotermale
Aceste surse se bazeaz ă pe circula ția apelor meteorice (de suprafa ță ) care se
infiltreaz ă în scoar ța P ământului pân ă la adâncimi cuprinse în intervalul 100 m – 4,5 km.
Circula ția este asigurat ă în mod natural pe baza diferen ței dintre densitatea apei reci,
respectiv a apei fierbin ți sau a vaporilor de ap ă.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 112 –
Figura 5.17
O surs ă hidrotermal ă necesit ă trei elemente principale:
surs ă de c ăldur ă;
un rezervor de ap ă alimentat cu apa de suprafa ță ;
un strat de roci impermeabile care s ă sus țin ă rezervorul de ap ă.
În mod uzual o surs ă hidrotermal ă este exploatat ă prin executarea unor foraje pân ă
la rezervorul de ap ă și extragerea apei fierbin ți sau a vaporilor de ap ă. Apa din rezervor
poate ajunge la suprafa ță și prin mijloace naturale cum ar fi izvoarele calde (fumarolele si
gheizerele).
Din punct de vedere al nivelului termic se distin g :
surse hidrotermale de înalt ă temperatur ă (temperaturi cuprinse în intervalul
180 – 350 c): înc ălzirea apei se datoreaz ă contactului cu roci fierbin ți.
surse hidrotermale de joas ă temperatur ă (< 180 C): înc ălzirea apei se
realizeaz ă prin contactul cu roci fierbin ți, dar și datorit ă altor cauze cum ar fi
fisiunea unor substan țe radioactive.
În func ție de starea de agregare a apei din rezervorul hidr otermal se întâlnesc
urm ătoarele situa ții:
rezervoare în care apa se g ăse ște predominant sub form ă lichid ă;
rezervoare în care apa se g ăse ște predominant sub form ă de vapori.
Sursele hidrotermale sunt cvasi-regenerabile. O e xploatare nera țional ă a acestora
poate conduce la diminuarea poten țialului rezervoarelor subterane de ap ă.
B) Surse sub presiune
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 113 -Apa con ținuta in aceste rezervoare are salinitate sc ăzut ă si în compozi ția sa se
găse ște metan dizolvat. Apa și metanul sunt ținute captive de straturi de roci impermeabile
în rezervoare existente la mari adâncimi (3 – 6 km) caracterizate prin valori deosebit de
ridicate ale presiunii. Temperatura apei se situeaz ă în general în intervalul 90 – 200 C.
Surs ă geotermal ă sub presiune se caracterizeaz ă prin trei forme de energie:
căldur ă;
energie chimic ă datorat ă gazului metan dizolvat în ap ă;
energie hidraulic ă (într-o mai mic ă m ăsur ă) datorat ă presiunii existente în
rezervor.
Sistemele geopresurizate pot fi exploatate atât t ermic, cat si hidraulic. Cele mai
importante surse geotermale sub presiune au fost de scoperite în partea nordic ă a Golfului
Mexic.
C) Roci fierbin ți
Acest tip de surs ă const ă din straturi de roci fierbin ți existente în scoar ța terestr ă.
Spre deosebire de sursele hidrotermale în acest caz nu exist ă rezervoare subterane de ap ă
sau posibilit ăți de infiltrare a apelor de suprafa ță .
Exploatarea se realizeaz ă prin forare. In zona rocilor fierbin ți, se pompeaz ă apa
rece în scopul constituirii unui rezervor. Apa prei a c ăldura de la roci și este adus ă ulterior
la suprafa ță printr-un pu ț de extrac ție.
Ținând cont de aceste aspecte, aceast ă resurs ă este practic nelimitat ă și este mai
accesibil ă decât resursele hidrotermale. Pân ă în prezent se men ționeaz ă preocup ări în acest
sens in Marea Britanie și in Statele Unite.
D) Magma
Magma reprezint ă cea mai mare resurs ă geotermal ă, fiind format ă din roci topite
situate la adâncimi mai mari de 3 – 10 km. Temperat ura magmei se situeaz ă în general în
intervalul 700 – 1200 C. Nu au fost realizate cercet ări privind utilizarea acestei resurse,
în principal și datorit ă accesului anevoios la adâncimile la care se g ăse ște magma.
5.4.2 Stadiul actual privind utilizarea resurselor geote rmale
Resursele geotermale sunt potrivite pentru o serie de tipuri de utiliz ări. Urm ătoarele
diagrame din figura urm ătoare (Diagrama Lindal) rezum ă utiliz ările posibile.
Aceast ă diagram ă accentueaz ă câteva aspecte importante ale utiliz ării resurselor
geotermale.
Exploatarea resurselor geotermale poate fi împ ărțit ă în dou ă clase importante
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 114 -potrivit cu tipurile de aplica ție:
1. utiliz ări directe (conversia energiei geotermale în energi e electric ă), care
este posibil ă peste 100°C;
2. utiliz ări indirecte.
Prin utilizarea sistemelor cascad ă, prin combinarea aplica țiilor, este posibil ă
mărirea utiliz ării c ăldurii, a proiectelor geotermale, înaintea recicl ării fluidului epuizat.
Temperatura resursei poate limita utiliz ările posibile la temperaturi egale sau mai
mari de 20°C; în cazul temperaturilor sc ăzute, resursele sunt exploatate doar în condi ții
speciale sau prin utilizarea pompelor de c ăldur ă.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 115 -20 30 40 50 90
60 70 80 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 [°C]
LICHID ABUR
SATURAT Energie electric ă
(cu turbine de abur)
Energie electric ă
(centrale electrice binare)
Înc ălzire
(cu pompe de c ăldur ă)Evaporarea solutiilor super concentrate
Refrigerarea prin absorbtia amoniacului
Apa grea prin procedeul hidrogenului sulfurat
Uscarea diatomitului
Uscarea cherestelei
Alumina prin procedeul Bayer
Uscarea produselor alimentare
Conservarea alimentelor
Rafinarea zah ărului
Extractia s ărurilor prin evaporare si cristalizare
Ap ă potabil ă prin distilare
Conservarea solutiilor saline
Uscarea betoanelor uzuale
Uscarea vegetalelor: legume, fructe, nutret
Sp ălarea si uscarea lânei
Uscarea pestelui
Înc ălzire central ă: sere, locuinte
Refrigerare (limita inferioar ă)
Înc ălzirea fermelor zootehnice
Înc ălzirea serelor (aer si sol)
Cultivarea ciupercilor
Balneologie
Înc ălzirea solului
Piscine
Biodegradare, fermentare
Desz ăpezire, dezghetare
Piscicultur ă, cresterea puietului de peste
Figura 5.18
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 116 – În continuare, sunt prezentate datele privind util iz ările energiei geotermale în anii
1995, 2000 și 2005[Lund.’05]. Cea mai ampl ă utilizare o reprezint ă înc ălzirea districtual ă
care ocup ă 77% din totalul energiei utilizate și 81% capacitatea instalat ă.
Tabel 5.12
Capacitate instalat ă,
MW t Utilizare,
TJ/an Factor de capacitate
2
005 2
000 995 2
005 2
000 1
995 005 000 995
Pompe geotermale de
căldur ă 1
5.723 5
.275 .854 8
6.673 2
3.275 1
4.617 ,17 ,14 ,25
Înc ălzire spa țiu 4
.158 3
.263 .576 5
2.868 4
2.926 3
8.230 ,40 ,42 ,47
Înc ălzire sol și sere 1
.348 1
.246 .085 1
9.607 1
7.864 1
5.742 ,46 ,45 ,46
Acvacultur ă 6
16 6
05 .097 1
0.969 1
1.733 1
3.493 ,56 ,61 ,39
Uscarea culturilor agricole 1
57 7
4 7 2
.013 1
.038 1
.124 ,41 ,44 ,53
Utiliz ări industriale 4
89 4
74 44 1
1.068 1
0.220 1
0.120 ,72 ,68 ,59
Balneologie și agrement 4
.911 3
.957 .085 7
5.289 7
9.546 1
5.742 ,49 ,64 ,46
Topirea z ăpezii și r ăcire
spa țiu 3
38 1
14 15 1
.885 1
.063 1
.124 ,18 ,30 ,31
Alte utiliz ări 8
6 1
37 38 1
.045 3
.034 2
.249 ,39 ,70 ,30
TOTAL 2
7.825 1
5.145 .664 2
61.418 1
90.699 1
12.441 ,30 ,40 ,41
Pompe geotermale de c ăldur ă.
Capacitatea instalat ă este de 15,723MW t și energia utilizat ă anual este de
86,637TJ/an cu un factor de capacitate de 0,17 în m odul de înc ălzire. Echivalentul
num ărului unit ăților instalate de 12-KWt este de aproximativ 1.3 mi lioane, aproape dublu
fa ță de num ărul unit ăților din anul 2000. M ărimea unit ăților individuale m ăsoar ă circa
5.5kW t de la utilizare reziden țial ă pân ă la 150-kWt pentru instala ții comerciale și institu ții.
Înc ălzire spa țiu.
Capacitatea instalat ă este de 4,158 MWt iar energia utilizat ă anual este de 52,868
TJ/an. Islanda, Turcia, China și Fran ța sunt lideri în domeniul înc ălzirii districtuale, la fel și
Australia, Rusia, Japonia și Statele Unite. Japonia domin ă prin utilizarea sistemului
individual de înc ălzire.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 117 -Înc ălzirea solului și a serelor
Capacitatea instalat ă este de 1,348 MWt iar energia utilizat ă anual este de
19,607TJ/an. Un total de 30 de ță ri raporteaz ă o înc ălzire geotermal ă pentru sere,
principalele ță ri fiind: Georgia, Rusia, Turcia, Ungaria, China și Italia. Câteva ță ri, ca
Macedonia, au raportat o sc ădere în utilizarea energiei geotermale în sere dato rit ă
problemelor economice.
Uscarea culturilor agricole.
Un num ăr de 17 ță ri au raportat utilizarea energiei geotermale pentr u uscarea
diferitelor cereale, legume și fructe în anul 2000. Exemple de astfel de produse sunt: ceapa
(USA), paste și alte cereale (Serbia), fructe (Guatemala și Mexic), lucern ă (Noua
Zeeland ă), nuci de cocos (Philipine). Exist ă un larg poten țial și interes privind utilizarea
energie geotermale pentru uscarea culturilor în reg iunile tropicale.
Utiliz ări industriale
Aceasta reprezint ă categoria care are aplica ții în 15 ță ri unde instala țiile tind s ă fie
mari consumatoare de energie. Exemple incluse în ac east ă categorie sunt: îmbutelierea
sticlelor cu ape și sucuri carbogazoase, pasteurizarea laptelui, indu stria piel ăriei, extrac ții
chimice, cre șterea ciupercilor, extrac ția de sare, etc. O uzin ă pentru extragerea zincului în
zona V ăii Imperiale din California de Sud a pornit opera ția dar a fost oprit ă dup ă o scurt ă
perioad ă datorit ă problemelor economice și tehnice. Utilizarea energiei geotermale a
crescut semnificativ înc ă din anul 2000 cu o capacitate instalat ă de 489 MWt și 11,068 TJ
energie utilizat ă anual.
Topirea z ăpezii și r ăcirea spa țiului.
În aceast ă zon ă sunt doar câteva aplica ții limitate cu privire la proiecte de pavare cu
zăpad ă topit ă. Un total de aproape 1 milion de metrii p ătra ți de pavaje sunt înc ălzite prin
utilizarea energiei geotermale, majoritatea fiind a flate în Islanda. Un proiect utilizând
topirea z ăpezii prin abur se afl ă în Argentina pentru a ține leg ătura pe timpul iernii între
comunit ățile din mun ții Andes. Puterea necesar ă variaz ă de la 130 la 180W/m². R ăcirea
spa țiului este limitat, doar 6 ță ri au raportat utilizarea a 288,5TJ/an și o capacitate instalat ă
de 55,6MWt. Topirea z ăpezii nu este inclus ă în acest proces.
Balneologie și agrement.
Aproape fiecare țar ă de ține piscine (inclusiv tratamente balneologice) dar multe
permit scurgerea continu ă a apei prin utilizarea ei continu ă. Capacitatea instalat ă a crescut
cu 24% în ultimii 5 ani dar energia utilizat ă anual a sc ăzut cu aproximativ 5% datorit ă
schimb ărilor raportate în Japonia. Datele din Japonia excl ud hotelurile care utilizeaz ă ap ă
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 118 -termal ă pentru agrementi, care probabil conteaz ă pentru sc ăderea energiei anuale.
Alte utiliz ări.
Alte utiliz ări cu capacitate instalat ă de 86MWt și energie utilizat ă anual de
1,045TJ/an, au fost raportate de 6 ță ri; utiliz ări în cadrul fermelor (Argentina și Tunisia),
cultivarea spirulinei și desalinizare (Grecia) și extrac ție de metan (Bulgaria).
La sfâr șitului secolului XX, când energia geotermal ă era folosit ă pe scar ă larg ă
pentru înc ălzirea spa țiilor, utiliz ări industriale și balneologie, Prin țul Piero Ginori Conti a
ini țiat o central ă electric ă cu abur geotermal la Larderello, Toscana, în 1904. Pentru prima
dat ă energia geotermal ă a fost utilizat ă pentru înc ălzirea pe scar ă larg ă a unui cartier
municipal în Islanda, în 1930. Dup ă opt ani, energia geotermal ă a fost produs ă comercial și
în ultimele patru decenii s-au produs sute de MWh p entru producerea de energie electric ă
și utilizatorii direc ți. Utilizarea energiei geotermale a crescut rapid î n timpul ultimelor trei
decenii. În 2000 resursele geotermale au fost ident ificate în peste 80 de ță ri și s-a
înregistrat utilizarea energiei geotermale în 58 de ță ri din întreaga lume.
În întreaga lume, utilizarea energiei geotermale e ste de aproape 49. TWh/an de
electricitate și 53. TWh/an pentru utilizatori direc ți (vezi tabelul 5.1.). O nou ă estimare a
poten țialului geotermal din întreaga lume (Stefansson 199 8) ne d ă capacitatea total ă pentru
generare de electricitate (temperatura resurselor e ste peste 150°C) ca 11.000±1.300.
TWh/an și poten țialul total al resurselor pentru utilizatori direc ți (resurse cu temperaturi
mai mici de 150°C), mai mare de 1.400. EJ/a. (390.0 00TWh/an c ăldur ă). Aceste estim ări
pentru poten țial acoper ă resursele cunoscute și cele neidentificate. Stefansson (1998)
estimeaz ă identificarea resurselor geotermale la 2.000±140. TWh/an pentru generare de
electricitate și mai mult de 7.000. TWh/an c ăldur ă, pentru utilizatori direc ți. Prima versiune
a acestor estim ări a fost f ăcut ă de Bjornsson în 1998. Este foarte clar c ă energia geotermal ă
utilizat ă în prezent, 49. TWh/an pentru producerea de electr icitate și 53. TWh/an pentru
utilizatori direc ți, este o foarte mic ă frac ție din poten țialul geotermal identificat. Este
momentul de a accelera utilizarea energiei geoterma le atât pentru producerea de energie
electric ă, cât și pentru utilizatorii direc ți.
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 119 -Tabel 5.13 Utilizarea energiei geotermale pentru ge nerare de energie electric ă
Și utilizare direct ă în 2000
Generare de electricitate Utilizator direct
Contine
nt Capacitate
a instalat ă Produc ția total ă Capacitatea
instalat ă Totalul produc ției
MWe GWh/a % MWt GWh/a %
Africa
America
Asia
Europa
Oceania 54
3.390
3.095
998
437 397
23.342
17.510
5.745
2.269 1
47
35
12
5 125
4.355
4.608
5.714
342 504
7.270
24.235
18.905
2.065 1
14
46
35
4
Total 7.974 49.263 100 15.144 52.979 100
Energia geotermal ă are, în prezent, un considerabil poten țial economic, numai în
ariile unde z ăcămintele geotermale sunt concentrate la adâncimi mai mici de 3 km. Prin
utilizarea pompelor de c ăldur ă, energia geotermal ă poate fi folosit ă aproape în toate ță rile,
atât pentru asigurarea condi țiilor de confort termic și prepararea apei calde menajere,
deoarece pompa de c ăldur ă, prin caracteristicile sale, necesit ă temperaturi sc ăzute ale
fluidului geotermal, fluid care, în aceste condi ții, se g ăse ște la adâncimi economic
exploatabile. Trebuie accentuat c ă pompele de c ăldur ă pot fi folosite oriunde.
În timpul ultimului deceniu un num ăr de ță ri au încurajat utilizatorii casnici
individuali s ă-și instaleze pompe de c ăldur ă în sursele din p ământ pentru asigurarea
condi țiilor de confort termic și prepararea apei calde menajere. Metodele de stimu lare
financiar ă au fost propuse în comun de guverne și centralele electrice, iar pompele de
căldur ă reduc necesarul pentru puterea de vârf și înlocuiesc noile capacit ăți generatoare de
energie. Pe teritoriul SUA au fost instalate pe ace ast ă cale 400.000 pompe de c ăldur ă, cu o
putere instalat ă de aproximativ 4.800.MW t cu o produc ție de 3.300. GWh/an în 1999.
Cre șterea anual ă este de aproximativ 10%. Lideri în domeniu sunt: E lve ția, Suedia,
Austria, Germania și Canada. Elve ția, o țar ă care nu este cunoscut ă pentru izvoare calde
sau gheizere, d ă un exemplu a impactului pe care poate s ă-l aib ă aplica țiile geotermale și
ce poate s ă însemne o țar ă care anterior a fost denumit ă f ără geotermalism. Energia extras ă
din p ământ cu ajutorul pompelor de c ăldur ă în Elve ția (Rybach 2000) este de aproximativ
432. GWh/an. Rata anual ă de cre ștere este de 12%. Elve ția este o țar ă cu popula ție de
aproximativ 7.000.000 de locuitori. Dac ă acela și nivel al utiliz ării pompelor de c ăldur ă s-ar
realiza în Japonia (130mil. Locuitori) utilizarea e nergiei geotermale prin pompele de
căldur ă s-ar ridica la 8. TWh/an. Aceasta este o valoare r espectabil ă în compara ție cu
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 120 -utilizarea direct ă în Japonia care, în 1999, a fost de 1,5 TWh/an exc lusiv în balneologie
(Sekioka 2000) iar utilizarea total ă, în 1996, a fost de 7,5 TWh/an pentru utilizatorii direc ți
și balneologie (Uchida, 1997).
În întreaga lume, oameni din 64 de ță ri au avantajul s ă foloseasc ă resursele
geotermale în variate forme. Scara de utilizare est e foarte larg ă. O țar ă cu o mare
dezvoltare a utiliz ării energiei geotermale este Islanda, care ob ține 5% din totalul energiei
primare utilizate din geotermalism, restul provine: 18% din hidrocentrale, 30% din resurse
de benzin ă, 2% din c ărbune. Aproximativ 68% din energia primar ă a Islandei este produs ă
cu ajutorul resurselor regenerabile de energie.
Media aritmetic ă pentru ță rile din lumea european ă este pu țin peste 5%. Numai în
ță rile din Uniunea European ă cu un consum intern brut peste 8%, energia provine din
resurse regenerabile. Acestea sunt: Elve ția și Austria cu aproximativ 22%; la fel Portugalia
și Finlanda cu aproximativ 19%.
În Islanda, energia geotermal ă este utilizat ă în propor ție de 86% pentru înc ălzirea
spa țiului și 16% pentru producerea de energie electric ă. Energia geotermal ă este, de
asemenea, utilizat ă pentru înc ălzirea serelor, piscicultur ă, topirea z ăpezii și balneologie
(Ragnarsson 2000).
Este surprinz ător c ă în multe ță ri cu o medie a temperaturii de -1°C în ianuarie și
12°C în iulie, înotul în bazine descoperite este fo arte popular de-a lungul întregului an. În
capitala Reykjavik (cu o popula ție de 110.000 locuitori), în 6 piscine publice, în 1999, au
fost 1,7 mil. vizitatori.
Energia geotermal ă a îmbun ătățit nu numai economia și mediul înconjur ător în
Islanda ci, semnificativ, a îmbun ătățit și calitatea vie ții oamenilor. Combustibili fosili
poluan ți sunt folosi ți în Islanda numai în sectorul transporturilor (ma șini, vapoare,
aeronave). În Islanda, apa geotermal ă este transportat ă prin 10-20 km de conduct ă de la
câmpul geotermal în ora ș.
În completare, ță ri cum ar fi China (cu o rat ă anual ă de cre ștere de 10%), Turcia și
Tunisia sunt exemple recente ale cre șterii utiliz ării directe a energiei geotermale. În Turcia,
capacitatea instalat ă pentru înc ălzirea spa țiilor a crescut de la 160 MW t în 1994 la 490
MW t în 1999. Aceasta a luat locul înc ălzirii cu c ărbune; în plus 325 MW t sunt utiliza ți în
balneologie în 194 locuri din țar ă.
Capacitatea instalat ă pentru producerea energiei termice se a șteapt ă s ă fie de
3.500MW t în 2010 (Batic 2000). În Tunisia, înc ălzirea geotermal ă a serelor s-a extins de la
10.000m 2 în 1990 la 955.000m 2 în 1999 (Said 1997, Zbita 2000). Serele din Tunisi a au luat
Capitolul V – Surse regenerabile de energie utiliza bile pentru înc ălzirea spa țiilor
– 121 -locul turnurilor de r ăcire, 5 luni pe an, r ăcind apa pentru iriga ții, de la 75°C la 30°C cu
pompele de adâncime din oazele de șertului Sahara. Apa geotermal ă este utilizat ă deci
pentru producerea apei pentru iriga ții.
5.4.3 Zonarea energetic ă a poten țialului geotermic al României
Prospec țiunea geotermic ă realizata prin m ăsur ători ale temperaturii a permis
elaborarea unor h ărți geotermice pentru întregul teritoriu al României, eviden țiind
distribu ția temperaturii la adâncimi de 1,2,3 si 5 km. Aces te h ărți indic ă c ă zone
favorabile pentru concentrarea resurselor geotermal e suprafe țele circumscrise de 60-
120 oC (pentru exploatarea apelor geotermale pentru pro ducerea de energie termica)
si suprafe țe in care temperatura la 3 km adâncime dep ăș ește 140 oC (zone posibile
pentru exploatarea energiei geotermice in vederea gener ării de energie electrica).
Pentru primul tip de resurse (sisteme geotermale do minant convective) sunt
caracteristice ariile din Câmpia de Vest, in timp ce pentru cel de-al doilea tip sunt
caracteristice sistemele geotermal dominant conduc tive situate in aria de dezvoltare a
vulcanismului neogen-cuaternar din Carpa ții Orientali: Oas-Gutai-Tibles si, respectiv,
Calimani-Gurghiu-Harghita.
Figura 5.19 Harta geotermala a Romaniei cu distribu ția resurselor geotermale
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 122 -Capitolul VI.
6 Utilizarea energiilor regenerabile pentru înc ălzire
Termenul de “ energie regenerabil ă” este un termen care se refer ă la surse de
energie nepoluant ă care are capacitatea de a se autogenera la scara t impului de aanliz ă.
Căldura generat ă din surse regenerabile devine din ce în mai dispon ibil ă. Prin alegerea
unor astfel de surse de energie regenerabil ă consumatorii pot sus ține dezvoltarea unor
energii curate care vor reduce impactul asupra medi ului asociat gener ării energiei
conven ționale și vor cre ște independen ța energetic ă.
Mai mult, când aceste tehnologii pot sa vin ă în ajutorul consumatorului prin
reducerea facturilor pentru diferite utilit ăți (ap ă, înc ălzire) și printr-un timp de amortizare
scurt în cazul sistemelor de înc ălzire a apei menajere , instalarea unor panouri solare
devine o investi ție extrem de rentabil ă în cazul consumatorilor casnici, a hotelurilor,
spitalelor, etc.
Energia fotovoltaic ă și eolian ă reprezint ă o solu ție viabil ă pentru loca țiile care nu
beneficiaz ă în prezent de racordare la re țeaua na țional ă de electricitate sau termoficare. În
viitor, printr-o legisla ție corespunz ătoare aceste sisteme pot deveni rentabile și pentru
consumatorii conecta ți la re țeaua na țional ă prin eliminarea necesit ății folosirii unor
acumulatori și livr ării energiei direct în re țeaua na țional ă.
România dispune de un poten țial solar și eolian ridicat care poate fi u șor valorificat.
6.1 Utilizarea sistemelor monoagent de înc ălzire
6.1.1 Sisteme geotermale
În prezent omul î și petrece mai mult de trei sferturi din timp în inc inte închise,
rezisten ța sa la factorii climatologici externi sc ăzând, iar randamentul maxim al unei
activit ăți se atinge numai în anumite condi ții de clim ă.
Ca urmare, este necesar ă p ăstrarea în aceste incinte închise a unor condi ții de
confort, necesare bunei desf ăș ur ări a activit ății care sunt satisf ăcute prin asigurarea
necesarului de c ăldur ă. Acestea sunt sezoniere (pentru asigurarea condi țiilor de confort
termic precum și pentru ventilare) sau pe durata întregului an (al imentarea cu ap ă cald ă
menajer ă).
Temperatura standardizat ă din interiorul incintelor închise (SR 1907-2/97) e ste de
20°C pentru înc ăperi de locuit și birouri, 22°C pentru b ăi, 18°C pentru holuri, buc ătării și
de 16°C pentru hale, înc ăperi industriale. Aportul suplimentar de c ăldur ă de la diverse
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 123 -surse externe cum ar fi radia ția solar ă și activit ăți umane (g ătit, sp ălat, temperatura
corpurilor) determin ă cre șterea temperaturii interioare la aproximativ 22°C.
Necesarul de c ăldur ă este determinat de condi țiile atmosferice, condi țiile de confort
din înc ăperi, materialele folosite în construc ția cl ădirilor, etc.
Sistemul de asigurare a înc ălzirii incintelor și a prepar ării apei calde menajere (vezi
figura 15.), numit sistem de termoficare, cuprinde:
centrala de producere a energiei termice , care constituie
principalele instala ții de producere;
re țeaua de termoficare , constituit ă din magistralele de transport și
conductele de distribu ție, inclusiv deriva țiile spre consumatori;
punctele termice , servind la predarea c ăldurii c ătre instala țiile
consumatorilor și constituind elemente de leg ătur ă dintre acestea și re țeaua
de termoficare;
instala țiile consumatorilor , în m ăsura în care prin leg ături hidraulice
directe devin elemente ale sistemului de termoficar e propriu-zis.
Figura 6.1 Structura unui sistem de termoficare
În afar ă de aceste elemente, în structura sistemului de ter moficare mai pot intra:
sta ții termice urbane; sta ții intermediare de pompare; transformatoare de abur ; sta ții de
epurare și pompare a condensatului returnat la centrala sau centralele de producere a
energiei termice.
Pu țurile de foraj din nordul Parisului, centrala și re țea de distribu ție – sunt în
construc ție pentru a dota capitala Fran ței pân ă în 2013 cu o uzin ă pe baz ă de ap ă termal ă,
exploatat ă de Compania parizian ă de înc ălzire urban ă (CPCU), care va furniza apa cald ă și
căldura pentru echivalentul a 15.000 de locuin țe. Folosirea acestei energii curate va sc ădea
cu 60% emisiile de gaze cu efect de ser ă ale ora șului. Proiectul cost ă 31 de milioane de
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 124 -euro. Apa la temperatura de 57 de grade va fi folos it ă în sistemul de înc ălzire al ora șului,
dup ă care, la 20 de grade, va fi injectat ă în pânza de ap ă termal ă din z ăcământ. Sub Paris se
afl ă cea mai mare și mai adânc ă pânz ă de ap ă termal ă din Fran ța, pânza de ap ă Dogger, cu
o temperatur ă cuprins ă între 56 și 85 de grade.
Din 2011 operatorul aeroportului Orly din Paris, Aeoroports de Paris (ADP) va
lansa o centrala geotermala ce va produce c ăldur ă pentru aeroport, un hotel si doua
districte comerciale din apropiere.
În figura 6.2. Este prezentat ă schema tehnologic ă de principiu a sistemului de
înc ălzire folosind energia geotermal ă.
Sistemele de înc ălzire folosind energia geotermal ă se pot folosi direct în cazul în
care apa geotermal ă are temperaturi mai mari de 40°C; în caz contrar s e recomand ă ori
cuplarea sistemului geotermal la o pomp ă de c ăldur ă, ori utilizarea unui alt agent energetic.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 125 –
Sonda de reinjectie Sonda de productie Deversare
De la reteaua
de apa potabila
Figura 6.2 Prezentarea schematic ă a Sistemului geotermal
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 126 -6.1.2 Sisteme solare
Unul dintre sectoarele cu un consum considerabil d e energie raportat la balan ța
energetic ă mondial ă este „sectorul menajer” cuprinzând locuin țele și restul cl ădirilor
neproductive de deservire ( școlarizare, spitalizare, comer ț, sportive, etc.). În statistica
energetic ă mondial ă acest sector este denumit „ consumator domestic de energie ”; acest
sector este caracterizat de consum energetic de joa s ă temperatur ă (sub 100°C) ocupând
procente considerabile din totalul consumurilor na ționale.
Nivelul consumului domestic de energie este influ en țat de o serie de factori printre
care: nivelul de urbanizare, confort, zona climatic ă. Ace ști factori explic ă diferen țele care
apar pe plan european între consumurile de energie care apar pe cap de locuitor (între 150-
450kgcc/loc. în zonele sudice și 1800-2500kgcc/loc, în zonele nordice.
În aceast ă sintez ă european ă, România se situeaz ă la extrema inferioar ă a
consumurilor dintre ță rile amplasate în zona a doua climatic ă cu un consum de
452kgcc/loc, ceea ce reprezint ă circa 9.5 *10 6 tcc/an, consum domestic de energie.
Extinzând analiza prin compara ție cu consumurile energetice na ționale se constat ă c ă circa
15% din consumul energetic al României îl reprezint ă consumul domestic. Acesta este
domeniul în care energetica solar ă se poate exprima la ora actual ă cel mai bine, eficien ța
proceselor de conversie la nivele joase de temperat ur ă atingând valori care fac fezabile
tehnologiile solare.
Defalcând din totalul consumurilor domestice cons umurile rezultate din înc ălzirea
spa țiilor de locuit și producerea apei calde rezult ă pentru locuin țe și alte cl ădiri
neproductive valori valabile la nivelul anului 2000 și prognozate la nivelul anului 2020
(vezi tabelul 6.1.).
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 127 -Tabel 6.1 Necesarul de energie termic ă, Gcal/loc.an
Consumatori 2000 2020
Urban Rural Urban Rural
Locuin țe
Înc ălzire 4,10 2,90 7,90 5,2
Ap ă cald ă 1,68 0,56 3,30 1,10
Cl ădiri neproductive
Înc ălzire 0,82 0,23 1,58 0,52
Ap ă cald ă 0,34 0,05 0,61 0,12
Total cl ădiri neproductive
Pondere popula ție 66% 34% 80% 20%
Valoare medie ponderat ă
Înc ălzire 4,56 8,51
Ap ă cald ă 1,74 2,50
Total 6,30 12,40
Total, kgcc/loc.an 900 1600
Revenind la consumurile altor ță ri europene se poate constata c ă preocup ările de
reducere a consumurilor energetice domestice au mot ive s ă fie accentuate, procentual
aceste consumuri situându-se în jurul valorilor de 25÷30% din consumurile energetice
na ționale.
Din totalul factorilor climatici care influen țeaz ă consumul de c ăldur ă pentru
înc ălzire și producere de ap ă cald ă menajer ă, precum și posibilit ățile de utilizare a energiei
solare, eviden țiem temperatura aerului, durata de str ălucire a Soarelui și intensitatea
radia ției solare.
Temperatura exterioar ă intervine ca parametru de dimensionare a instala țiilor de
înc ălzire și ca parametru de evaluare a consumurilor de c ăldur ă, sub forma temperaturii
exterioare de calcul, respectiv a gradelor zilei.
O alt ă caracteristic ă a climatului României o constituie concentrarea ma jorit ății
orelor de str ălucire a Soarelui în perioada cald ă a anului.
a) Sistemul pasiv de înc ălzire solar ă
În principiu, un sistem pasiv de înc ălzire solar ă exploateaz ă o amenajare
constructiv ă specific ă oric ărei capt ări de energie solar ă într-un mod cât mai simplu
realizând de fapt „solarizarea” unei case cu o stru ctur ă apropiat ă de casa tradi țional ă. Este
vorba de comasarea efectului de ser ă cu stocarea excedentului termic oferit de Soare în tr-
un element de construc ție masiv, numit perete captator. Distribu ția c ăldurii în spa țiul de
locuit se realizeaz ă prin: convec ție, conduc ție și radia ție.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 128 – Pentru a compensa caracterul aleatoriu al furniz ării de c ăldur ă datorat ă exclusiv
Soarelui, în interiorul casei se prevede o surs ă auxilar ă de c ăldur ă care trebuie s ă fie
suficient de supl ă pentru a acoperi necesarul de c ăldur ă impus de condi ția de confort
termic. Analiza acestui sistem de înc ălzire solar ă cuprinde eviden țierea diferen ței
consumurilor de energie auxiliar ă pentru înc ălzire, fa ță de o cas ă tradi țional ă, precum și
elemente de testare prin modelare matematic ă a unor structuri constructive diferite. Metoda
are caracterul general și permite prelucrarea datelor m ăsurate, punând în eviden ță
influen țele simultane ale caracteristicilor constructive și parametrilor climatici asupra
consumului de energie. Formal, corela ția are aspectul unei leg ături liniare între consumul
de energie și un parametru climatic specific.
()[]nIttmIQei AUX −−⋅= / / 6.1
Fa ță de condi ția teoretic ă de analiz ă care cuprinde numai evenimente sta ționare,
experimentul ofer ă detalii suplimentare greu de modelat matematic car e confer ă corela ției
de mai sus un caracter exponen țial.
()[] { }p
ei AUX nIttmIQ1 1 / / −−⋅= 6.2
Bilan țul termic global caracteristic unei case solare est e descris de ecua ția:
P PS AUX QQQ =+ 6.3
Pentru regimuri sta ționare i P tKS SQ Δ ⋅=, rezult ă: ()( )ij i
PS i
AUX j tQQKS Δ+= /
în care indicele j semnific ă fiecare lun ă din perioada analizat ă.
Mărimea fluxului termic pierdut prin peretele captato rului se determin ă cu rela ția:
()()IKKftKKfQe ij ej
PS ⋅ =Δ ⋅ = ",, ",,2 1 α α 6.4
Valoarea numeric ă a coeficientului (KS) j s-a determinat prin calculul coeficientului
unghiular al dreptei de regresie:
()ij j
PS j
AUX t QQ Δ=+ϕ 6.5
Rezultatul este CkW KS ° = /36 , 2 ca valoare medie, iar gradul de corelare al
rela ției anterioare CORR=0,988.
Prin urmare, pentru o cas ă solar ă, se poate scrie:
()j
PS ej ij j
AUX Qtt Q −−⋅=36 , 2 6.6
Pentru o cas ă tradi țional ă rezult ă rela ția:
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 129 -()()ej ij ej ij TRj
AUX tt tt Q −⋅+−⋅= 30 , 1 52 , 4 6.7
Cu ajutorul celor dou ă rela ții s-a efectuat analiza diferitelor variante de cas e: case
tradi ționale, case termoizolante f ără adaptare solar ă, case termoizolante cu adaptare solar ă,
case tradi ționale cu adaptare solar ă. Ecua țiile care guverneaz ă bilan țurile termice ale
acestor cazuri sunt:
()(), 30 , 1 52 , 4ej ij ej ij TR
AUX tt tt Q −⋅+−⋅= 6.8
()(), 30 , 1 52 , 4ej ij ej ij IZ
AUX tt tt i Q −⋅+−⋅ ⋅= 6.9
(), 52 , 4j
PS ej ij S
AUX Qtt i Q −−⋅ ⋅= 6.10
()(). 30 . 1 52 , 4ej ij ej ij TRS
AUX tt tt Q ++−⋅= 6.11
în care i este gradul de termoizolare.
b) Sistemul activ de înc ălzire solar ă
Tr ăsăturile specifice ale unei case solare se compun din trei sec țiuni principale:
1. sec țiunea de captare a radia ției solare realizat ă din panouri
metalice prin care este vehiculat un amestec de ap ă cu etilen glicol 50%;
2. sec țiunea de stocare a c ăldurii realizat ă din rezervoare cu
ap ă. Jonc țiunea termic ă a celor dou ă sec țiuni este realizat ă de un
schimb ător de c ăldur ă de tip special;
3. sec țiunea de livrare a c ăldurii în spa țiul de locuit realizat ă
din corpuri de înc ălzire special adaptate condi țiilor de func ționare a
casei solare.
Se prezint ă o succint ă analiz ă teoretic ă a sistemului activ de înc ălzire solar ă
avându-se în vedere influen ța a doi factori:
– modul de amplasare a sursei auxiliare de c ăldur ă;
– caracteristica termic ă a corpurilor de înc ălzire cu care se echipeaz ă
casele solare.
Modelarea matematic ă, cuprinzând succesiunea func țional ă a tuturor
echipamentelor specifice instala ției solare, s-a realizat conform schemelor din figu rile
6.3.(a),6.3.(b).
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 130 -Deversare
De la reteaua
de apa potabila MC
tRPR tTPR tTSEC SP
MC
GP
GStRR tt
tRRtTR
tR
tTtA
GiG
tRPR tTPR tTSEC SP
MC
GP
GStRR tttTR
tR
tTGiG
a)
b)
Figura 6.3 Scheme de principiu pentru echipamente și instala ții solare
Fiecare din scheme ilustreaz ă un mod de conexiune posibil de a fi realizat, iar
modelul matematic aferent eviden țiaz ă diferen țierile, teoretic, remarcate.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 131 –
Ecua țiile caracteristice sunt în ordine, urm ătoarele:
– Sursa auxiliar ă montat ă în paralel cu susa solar ă.
o Ecua ția temperaturii:
( ),exp /
22
22
02
02 2
0
0τCDEu Cu DEu Cu
ECu ECu
ECu ECu E
=−+−+
Δ++Δ++⋅
Δ−+Δ−+Δ
6.12
în care u=t A-t, iar C, D, E, u 0, ∆, sunt constante în func ție de caracteristica
sistemului.
o Ecua ția energetic ă:
R
RR
TR
Rf
RR
RA
R
RR
TR
TA
tttt
cGMc dutt
ttttRf
−−⋅+
−−⋅−−⋅=∫24 124 1
0τ
τ
6.13
– Sursa auxiliar ă montat ă în serie cu sursa solar ă.
o Ecua ția temperaturii:
, exp 1 exp
⋅+−⋅+++
⋅+−⋅= τ τMc CMc cG
CMc cGCMcB ct G
Mc CMc cGttR
RjR
RR R R
R
6.14
o Ecua ția energetic ă:
;24 *
CMc cGCMc
tttBR
RR
RR
TR
Rj
+⋅−−⋅=τ
6.15
. exp 1 *
⋅+−−⋅+⋅+=jR
R RjMc CMc cG
CMc cGCMc
cGMc τ ττ
6.16
Înc ălzirea apei calde menajere cu energie solar ă
a) Ecua ția temperaturii – valoarea temperaturii apei din sistem la momentu l n:
( )[ ] ( )[ ],
1 1) (
10
1∏∑
∏
==
=++
+=n
kn
jn
j kn
kP kPjQ ϑϑ
6.17
în care P(k,j), Q(j) sunt coeficien ți care caracterizeaz ă sistemul atât prin echiparea sa
tehic ă cât și prin graficul de consum al apei calde.
b) Ecua ția energetic ă 1 AC – energia acumulat ă în sistem la momentul n:
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 132 -[ ] [ ]
+−⋅−
+⋅=
∏∑
∏
==
=n
kn
jn
j kn
AC
k P k PjQMc Q
10
1) (111
) (1) (ϑ
6.18
c) Ecua ția energetic ă 2 DR – energia livrat ă la momentul n:
[ ] [ ]∑
∏∑
∏=
==
=
+−⋅−
+⋅ =n
pp
kp
jp
kCONS n
DR
k P k Pj QpG Q
1
10
1
1) (111
) (1) () ( ϑ
6.19
Pe baza acestor rela ții s-a elaborat metoda care const ă în determinarea unei
temperaturi ini țiale 0ϑ în func ție de gradul de acoperire energetic ă și de coeficientul de
utilizare al energiei solare, realizând o corela ție între gradul de acoperire și suprafa ța de
captare pentru diferite volume de stocaj termic.
6.1.3 Sisteme ce utilizeaz ă biomas ă și biocombustibilul
Biomsa este partea biodegradabil ă a produselor, de șeurilor și reziduurilor din
agricultur ă, inclusiv substan țele vegetale și animale, silvicultur ă și industriile conexe,
precum și partea biodegradabil ă a de șeurilor industriale și urbane. (Defini ție cuprinsă în
Hot ărârea nr. 1844 din 2005 privind promovarea utiliz ării biocarburan ților și a altor
carburan ți regenerabili pentru transport). Biomasa reprezint ă resursa regenerabil ă cea mai
abundent ă de pe planet ă. Aceasta include absolut toat ă materia organic ă produs ă prin
procesele metabolice ale organismelor vii. Biomasa este prima form ă de energie utilizat ă
de om, odat ă cu descoperirea focului.
Energia înglobat ă în biomas ă se elibereaz ă prin metode variate, care îns ă, în cele
din urm ă, reprezint ă procesul chimic de ardere (transformare chimic ă în prezen ța
oxigenului molecular, proces prin excelent ă exergonic).
Forme de valorificare energetic ă a biomasei (biocarburan ți):
arderea direct ă cu generare de energie termic ă.
arderea prin piroliz ă, cu generare de singaz (CO + H2).
fermentarea, cu generare de biogaz (CH4) sau bioeta nol (CH3-CH2-OH)- în
cazul ferment ării produ șilor zahara ți; biogazul se poate arde direct, iar
bioetanolul, în amestec cu benzina, poate fi utiliz at în motoarele cu
combustie intern ă.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 133 - transformarea chimic ă a biomasei de tip ulei vegetal prin tratare cu un
alcool și generare de esteri, de exemplu metil esteri (biod iesel) și glicerol. În
etapa urm ătoare, biodieselul purificat se poate arde în motoa rele diesel.
degradarea enzimatic ă a biomasei cu ob ținere de etanol sau biodiesel.
celuloza poate fi degradat ă enzimatic la monomerii s ăi, deriva ți glucidici,
care pot fi ulterior fermenta ți la etanol.
Biomasa reprezint ă componentul vegetal al naturii. Ca form ă de p ăstrare a energiei
Soarelui în form ă chimic ă, biomasa este unul din cele mai populare și universale resurse de
pe P ământ. Ea asigur ă nu doar hrana, ci și energie, materiale de construc ție, hârtie, țes ături,
medicamente și substan țe chimice. Biomasa este utilizat ă în scopuri energetice din
momentul descoperirii de c ătre om a focului. Ast ăzi combustibilul din biomas ă poate fi
utilizat în diferite scopuri – de la înc ălzirea înc ăperilor pân ă producerea energiei electrice
și combustibililor pentru automobile.
Date generale
Masa total ă (inclusiv umid.) – peste 2000 mlrd tone;
Masa total ă a plantelor terestre – 1800 mlrd tone;
Masa total ă a p ădurilor – 1600 mlrd tone;
Cantitatea energiei acumulate în biomasa terestr ă – 25.000*10 18 J;
Cre șterea anual ă a biomasei – 400.000 mil tone;
Viteza acumul ării energiei de c ătre biomasa terestr ă – 3000*10 18 J pe an
(95TWt);
Consumul total anual a tuturor tipurilor de energie – 400*10 18 J pe an
(22TWt);
Utilizarea energiei biomasei – 55*10 18 J pe an (1,7TWt)
Compozi ția chimic ă a biomasei poate fi diferen țiat ă în câteva tipuri. De obicei
plantele con țin 25% lignin ă și 75% glucide (celuloz ă și hemiceluloz ă) sau zaharide.
Frac țiunea glucidic ă este compus ă dintr-o mul țime de molecule de zaharide, unite între ele
prin lan țuri polimerice lungi. Una din cele mai importante g lucide este celuloza.
Componenta ligninic ă este compus ă din molecule nesaharizate. Natura utilizeaz ă
moleculele polimerice lungi de celuloz ă la formarea țesuturilor, care asigur ă integritatea
plantelor. Lignina apare în plante ca ceva de genul lipiciului, care leag ă moleculele
celulozice între ele.
Formarea biomasei
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 134 – Bioxidul de carbon din atmosfer ă și ap ă din sol particip ă în procesul ob ținerii
glucidelor (saharidelor), care formeaz ă „blocurile de construc ție” a biomasei. Astfel,
energia solar ă, utilizat ă la fotosintez ă, î și p ăstreaz ă forma chimic ă în structura biomasei.
Dac ă ardem efectiv biomasa (extragem energia chimic ă), atunci oxigenul din atmosfer ă și
carbonul din plante reac ționeaz ă formând dioxid de carbon și ap ă. Acest proces este ciclic,
deoarece bioxidul de carbon poate participa din nou la procesul de formare a biomasei.
Ca ad ăugare la sensul s ău estetic de flor ă p ământeasc ă a planetei, biomasa prezint ă
o rezerv ă resurs ă util și important pentru om. Pe parcursul a mii de ani oa menii extr ăgeau
energia soarelui, p ăstrat ă în form ă de energiei leg ăturilor chimice, arzând biomasa în
calitate de combustibil sau utilizând-o în alimenta ție, utilizând energia zaharidelor și
celulozei. Pe parcursul ultimelor secole omenirea a înv ățat s ă ob țin ă tipurile fosile de
biomas ă, în deosebi, în form ă de c ărbune. Combustibilii fosili prezint ă rezultatul reac ției
chimice foarte încete de transformare polisaharidel or în compu și chimici asem ănătoarei
frac ției ligninice. În rezultat compusul chimic al c ărbunelui asigur ă o surs ă de energie mai
concentrat ă. Toate tipurile de combustibil fosil, utilizate de c ătre omenire – c ărbune,
petrol, gaze naturale – reprezint ă (prin sine) biomas ă str ăveche. Timp de milioane de ani
pe P ămînt resturile plantelor (vegetale) se transform ă în combustibil. De și combustibilul
extras const ă din acelea și componente – hidrogen și carbon – ca și biomasa ”proasp ătă”, el
nu poate fi atribuit la surse energetice renovabile , pentru c ă formarea lui necesit ă o
perioad ă îndelungat ă de timp.
Utilizarea biomasei cre ște cu tempuri rapide. În unele state dezvoltate bio masa este
utilizat ă destul de intens, spre exemplu, Suedia, care î și asigur ă 15% din necesitatea în
surse energetice primare. Suedia planific ă pe viitor cre șterea volumului biomasei utilizate
concomitent cu închiderea sta țiilor atomo- și termo-electrice, care utilizeaz ă combustibil
fosil. În SUA 4%, unde din energie este ob ținut ă din biomas ă, aproape de cantitatea
ob ținut ă la sta țiile atomo-electrice, ast ăzi func ționeaz ă instala ții cu capacitatea total ă de
9000 MW, unde se arde biomasa cu scopul ob ținerii energiei electrice. Biomasa cu
ușurin ță poate asigura peste 20% din necesit ățile energetice a ță rii. Altfel spus, resursele
funciare existente și infrastructura sectorului agrar permite înlocuire a complet ă a tuturor
sta țiilor atomice, f ără a influen ța pre țurile la produsele alimentare. De asemenea utilizar ea
biomasei la producerea etanolului poate mic șora importul petrolului cu 50%.
În ță rile în curs de dezvoltare biomasa este utilizat ă neefectiv, ob ținându-se, ca
regul ă, 5-15% din necesitatea total ă. În plus, biomasa nu este atât de comod ă în utilizare ca
combustibilul fosil.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 135 – Utilizarea biomasei poate fi periculoas ă pentru s ănătate și mediu. Spre exemplu, la
prepararea bucatelor în înc ăperi pu țin aerisite se pot forma CO, NOx, formaldehide,
particule solide, alte substan țe organice, concentra ția c ărora poate întrece nivelul
recomandat de Organiza ția Mondial ă a S ănătății. În plus, utilizarea tradi țional ă a biomasei
(de obicei arderea lemnului) favorizeaz ă deficitul în cre ștere a materiei lemnoase:
Sărăcirea de resurse, de substan țe hr ănitoare, problemele legate de mic șorarea suprafe țelor
pădurilor și l ărgirea pustiurilor.
La începutul anilor '80 aproape 1,3 mld oameni î și asigurau necesitatea în
combustibil pe baza mic șor ării rezervelor forestiere.
Exist ă un poten țial enorm a biomasei, care poate fi inclus în circu it în cazul
îmbun ătățirii utiliz ării resurselor existente și cre șterea productivit ății. Bioenergetica poate
fi modernizat ă datorit ă tehnologiilor moderne de transformare a biomasei i ni țiale în
purt ători de energie moderni și comozi (energie electric ă, combustibili lichizi și gazo și,
solid finisat).
În figura 6.4. este prezentat ă schema tehnologic ă de principiu a sistemului de
înc ălzire folosind biomasa sau biocombustibilii..
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 136 –
Deversare
Centrala termica
pe biomasa sau
biocombustibil De la reteaua
de apa potabila
Figura 6.4 Prezentarea schematic ă a Sistemului care utilizeaz ă biomasa sau biocombustibilii
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 137 –
6.2 Utilizarea sistemelor hibride de înc ălzire
Nu orice consumator î și permite alimentarea integral ă a unei case cu energii
„verzi“. Investi ția îns ă genereaz ă economii mari. Cine opteaz ă pentru sisteme de energii
regenerabile î și poate reduce consumul din gospodarei cu peste 30% , iar costurile la
factura pentru c ăldur ă, cu pân ă la 50%.
Chiar dac ă investi ția ini țial ă poate sa ajung ă și la la sume mari, în timp, un sistem
ecologic de înc ălzire-răcire a locuin ței este cu cel pu țin 30% mai eficient din punct de
vedere energetic fa ță de sistemele conven ționale bazate combustibili clasici și genereaz ă
reduceri de pân ă la 50% a costurilor la între ținere.
Un astfel de sistem integrat de energii regenerab ile presupune, spre exemplu,
amplasarea unei pompe de c ăldur ă pentru apa cald ă menajeră și pentru înc ălzirea locuin ței
pe timp de iarn ă, respectiv r ăcirea ei pe timp de var ă, dar și instalarea unor panouri solare.
Înc ălzirea casei se face fie prin pere ți, fie prin pardoseal ă.
Panourile solare sunt utilizate pentru a completa necesarul de energie al unei
pompe de c ăldur ă care înc ălze ște și climatizeaz ă integral o cas ă și care extrage din mediul
ambiant pân ă la 75% din energia necesar ă func țion ării sale. Pentru circa patru kilowati de
energie termic ă livrat ă, pompa de c ăldur ă are nevoie de numai un kilowatt de electricitate.
Pompele de c ăldur ă ecologice func ționeaz ă atât cu ajutorul c ăldurii acumulate în
sol, prin forarea unor sonde în p ământul din gr ădin ă, cât și pe baza energiei apei subterane
sau a celei din lacurile ori din râurile învecinate . De asemenea, pompele de c ăldur ă pot
folosi energia din aerul exterior casei și func ționeaz ă, în acest caz, pe acela și principiu ca o
pomp ă de c ăldur ă din sol. Pe timp de iarn ă, echipamentul extrage c ăldura existent ă în sol,
în apa din subteran sau în aer, o cedeaz ă apoi instala ției de înc ălzire a cl ădirii, iar vara
„evacueaz ă“ în exterior c ăldura din cas ă.ă
Autonomie energetic ă
Exploatarea surselor regenerabile de energie poat e furniza energie termic ă și
electric ă unei locuin țe, astfel încât aceasta poate fi autonom ă din punct de vedere energetic
(neconectat ă la re țele de distribu ție).
Pre țuri pentru sistemele de energii hibride regenerabil e
Comercian ții de sisteme de energii alternative și inginerii constructori sus țin c ă sunt
greu de apreciat costurile totale ale investi țiilor în astfel de instala ții, pentru c ă fiecare
sistem este un caz particular și se adapteaz ă la dimensiunile și condi țiile geografice
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 138 -respectiv la materialele proprii casei ce urmeaz ă s ă fie construit ă. Totu și, s-au f ăcut
urm ătoarele estim ări pentru case unifamiliale:
Sistem de panouri solare, asociat cu amplasarea une i pompe de c ăldur ă:
9.500 de euro;
Sistem hibrid de panouri solare și turbin ă eolian ă, care asigur ă necesarul
energetic unei case cu trei camere: 7.500 de euro;
Sistem de panouri solare pentru înc ălzirea apei menajere în decursul
întregului an: 890 de euro;
Pomp ă de c ăldur ă pentru înc ălzirea-răcirea locuin țelor: 83 de euro pe metru
pătrat;
Datorit ă factorilor geo – climatici care influen țeaz ă major utilizarea sistemelor de
producere a energiei din surse regenerabile în gene ral, orice form ă de producere a energiei
din resurse regenerabile este dublat ă, sau oricum ajutat ă, de folosirea unei energii ob ținute
din resurse clasice de energie (energie electric ă, energie produs ă din arderea
combustibililor fosili).
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 139 -6.2.1 Sistem solar – combustibil solid
Sistemul hibrid solar – combustibil solid pentru asigurarea energiei necesare unei
locuin țe sau unui ansamblu locativ reziden țial sistemul este compus dintr-un subsistem
solar pentru producerea de energie electric ă și preparare agent termic pentru înc ălzire și
ap ă cald ă menajer ă, precum și dintr-un subsistem (central ă) de ardere a combustibilului
solid pentru producerea de energie termic ă și ap ă cald ă menajer ă. Schema tehnologic ă de
baz ă a sistemului este prezentat ă în figura 6.5.
Figura 6.5 Prezentarea schematic ă a Sistemului solar – combustibil solid
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 140 –
Estimarea costurilor pentru grupe de consumatori r eprezentativi pe componente si
sistem sunt prezentate în continuare:
Tabel 6.2
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 100 mp si vol umul de 300 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solarSist geoSist. hibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 7600
10570 9930 20500 5394.737 Centr. termica. cu comb. solid3000
Calorifere + boiler a.c.m 3000
Echipamente secundare 2900
Manopera 4000
Tabel 6.3
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 200 mp si vol umul de 600 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geoSist. HibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 7600
11950 15150 27100 7131.579 Centr. termica. cu comb. solid5000
Calorifere + boiler a.c.m 5000
Echipamente secundare 3500
Manopera 6000
Tabel 6.4
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 400 mp si vol umul de 1200 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solarSist geoSist. hibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 13300
20260 25240 45500 11973.68 Centr. termica. cu comb. solid9000
Calorifere + boiler a.c.m 9200
Echipamente secundare 5000
Manopera 9000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 141 -6.2.2 Sistem solar – central ă pa gaz
Sistemul hibrid solar –central ă pe gaz pentru asigurarea energiei necesare unei
locuin țe sau unui ansamblu locativ reziden țial sistemul este compus dintr-un subsistem
solar pentru producerea de energie electric ă și preparare agent termic pentru înc ălzire și
ap ă cald ă menajer ă, precum și dintr-un subsistem (central ă) de ardere a gazului metan sau
a gazului petrolier lichefiat GPL pentru producerea de energie termic ă și ap ă cald ă
menajer ă. Schema tehnologic ă a sistemului este prezentat ă în figura 6.6.
Figura 6.6 Prezentarea schematic ă a Sistemului hibrid solar – gaz
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 142 -Estimarea costurilor pentru grupe de consumatori re prezentativi pe componente si
sistem sunt prezentate în continuare:
Tabel 6.5
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 100 mp si vol umul de 300 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geoSist. hibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 7600
10570 8630 19200 5052.632 Centr. termica. cu gaz 1700
Calorifere + boiler a.c.m 3000
Echipamente secundare 2900
Manopera 4000
Tabel 6.6
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 200 mp si vol umul de 600 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. HibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 9500
13850 12550 26400 6947.368 Centr. termica. cu gaz 2400
Calorifere + boiler a.c.m 5000
Echipamente secundare 3500
Manopera 6000
Tabel 6.7
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 400 mp si vol umul de 1200 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 13300
19960 19040 39000 10263.16 Centr. termica. cu gaz 3500
Calorifere + boiler a.c.m 9200
Echipamente secundare 5000
Manopera 8000
Tabel 6.8
Spatiu de invatamant cu cu suprafata de 500 mp si v olumul de 1500 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 15000
23100 23900 47000 12368.42 Centr. termica. cu gaz 5000
Calorifere + boiler a.c.m 12000
Echipamente secundare 6000
Manopera 9000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 143 –
Tabel 6.9
Spatiu de invatamant cu cu suprafata de 1000 mp si volumul de 3000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 29000
43100 42900 86000 22631.58 Centr. termica. cu gaz 10000
Calorifere + boiler a.c.m 24000
Echipamente secundare 9000
Manopera 14000
Tabel 6.10
Spatiu de invatamant cu suprafata de 2000 mp si vol umul de 6000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 58000
82000 76000 158000 41578.95 Centr. termica. cu gaz 20000
Calorifere + boiler a.c.m 45000
Echipamente secundare 15000
Manopera 20000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 144 –
6.2.3 Sistem solar – re țea centralizat ă urban ă
Sistemul hibrid solar – re țea centralizat ă urban ă pentru asigurarea energiei
necesare unei locuin țe sau unui ansamblu locativ reziden țial este compus dintr-un sistem
solar pentru producerea de energie electric ă și preparare agent termic pentru înc ălzire și
ap ă cald ă menajer ă, precum și dintr-un sistem legat la re țeaua centralizat ă urban ă pentru
producerea de energie termic ă și ap ă cald ă menajer ă. Schema tehnologic ă a sistemului este
prezentat ă în figura 5.7.
Figura 6.7 Prezentarea schematic ă a Sistemului hibrid solar – re țea centralizat ă
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 145 -Estimarea costurilor pentru grupe de consumatori re prezentativi pe componente si
sistem sunt prezentate în continuare:
Tabel 6.11
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 100 mp si vol umul de 300 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 7600
10570 9630 20200 5315.789 Schimbatoare de cald 2700
Calorifere + boiler a.c.m3000
Echipamente secundare 2900
Manopera 4000
Tabel 6.12
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 200 mp si vol umul de 600 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. HibridSist. hibrid
[RON][RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 9500
13850 13750 27600 7263.158 Schimbatoare de cald 3600
Calorifere + boiler a.c.m 5000
Echipamente secundare 3500
Manopera 6000
Tabel 6.13
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 400 mp si vol umul de 1200 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 13300
19960 20290 40250 10592.11 Schimbatoare de cald 4750
Calorifere + boiler a.c.m 9200
Echipamente secundare 5000
Manopera 8000
Tabel 6.14
Spatii publice cu cu suprafata de 500 mp si volumul de 1500 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 15000
23100 25050 48150 12671.05 Schimbatoare de caldura 6150
Calorifere + boiler a.c.m 12000
Echipamente secundare 6000
Manopera 9000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 146 –
Tabel 6.15
Spatii publice cu suprafata de 1000 mp si volumul d e 3000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 29000
43100 32912 76012 20003.16 Schimbatoare de cald 12
Calorifere + boiler a.c.m 24000
Echipamente secundare 9000
Manopera 14000
Tabel 6.16
Spatii publice cu suprafata de 2000 mp si volumul d e 6000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 58000
82000 80000 162000 42631.58 Schimbatoare de cald 24000
Calorifere + boiler a.c.m 45000
Echipamente secundare 15000
Manopera 20000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 147 -6.2.4 Sistem solar – geotermal
Sistemul hibrid solar – geotermal pentru asigurarea energiei necesare unei locuin țe
sau unui ansamblu locativ reziden țial este compus dintr-un subsistem solar pentru
producerea de energie electric ă și preparare agent termic pentru înc ălzire și ap ă cald ă
menajer ă, precum și dintr-un subsistem geotermal pentru producerea de energie termic ă și
ap ă cald ă menajer ă. Schema tehnologic ă a sistemului este prezentat ă în figura 6.8.
Apa rece de la retea sau
din foraj Apa rece de la retea sau
din foraj Apa rece de la retea sau
din foraj
Sonda de productie Sonda de reinjectie
Figura 6.8 Prezentarea schematic ă a Sistemului hibrid solar – geotermal
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 148 –
Estimarea costurilor pentru grupe de consumatori re prezentativi pe componente si
sistem sunt prezentate în continuare:
Tabel 6.17
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 100 mp si vol umul de 300 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 7600
10570 9630 20200 5315.789 Schimbatoare de cald 2700
Calorifere + boiler a.c.m 3000
Echipamente secundare 2900
Manopera 4000
Tabel 6.18
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 200 mp si vol umul de 600 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. HibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 9500
13850 13750 27600 7263.158 Schimbatoare de cald 3600
Calorifere + boiler a.c.m 5000
Echipamente secundare 3500
Manopera 6000
Tabel 6.19
Locuinta rezidentiala cu suprafata de 400 mp si vol umul de 1200 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibrid Sist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 13300
19960 20290 40250 10592.11 Schimbatoare de cald 4750
Calorifere + boiler a.c.m 9200
Echipamente secundare 5000
Manopera 8000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 149 –
Tabel 6.20
Spatii publice cu suprafata de 500 mp si volumul de 1500 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 15000
23100 25050 48150 12671.05 Schimbatoare de caldura 6150
Calorifere + boiler a.c.m 12000
Echipamente secundare 6000
Manopera 9000
Tabel 6.21
Spatii publice cu suprafata de 1000 mp si volumul d e 3000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 29000
43100 32912 76012 20003.16 Schimbatoare de cald 12
Calorifere + boiler a.c.m24000
Echipamente secundare 9000
Manopera 14000
Tabel 6.22
Spatii publice cu suprafata de 2000 mp si volumul d e 6000 mc
Costuri
Echipament Echip. Sist. solar Sist geo Sist. hibridSist. hibrid
[RON] [RON] [RON] [RON] [Euro]
Panouri solare 58000
82000 80000 162000 42631.58 Schimbatoare de cald 24000
Calorifere + boiler a.c.m 45000
Echipamente secundare 15000
Manopera 20000
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 150 -6.2.5 Sistem geotermal-biocombustibil
Sistemul hibrid geotermal– biocombustibil pentru asigurarea energiei necesare unei
locuin țe sau unui ansamblu locativ reziden țial este compus dintr-un subsistem geotermal
pentru preparare agent termic pentru înc ălzire și ap ă cald ă menajer ă, dublat de un
subsistem de ardere a biocombustibilului în situa ția în care apa geotermal ă are temperatura
mai mic ă de 40°C sau pentru vârfuri de sarci ă. Schema tehnologic ă a sistemului este
prezentat ă în figura 5.9.
Sonda geotermala
de reinjectie Sonda geotermala
de productie Deversare
Centrala termica
pe biomasa sau
biocombustibil
Figura 6.9 Prezentarea schematic ă a Sistemului hibrid geotermal – biocombustibil
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 151 -6.2.6 Sistem solar-biocombustibil
Sistemul hibrid solar – biocombustibil pentru asigurarea energiei necesare unei
locuin țe sau unui ansamblu locativ reziden țial este compus dintr-un subsistem solar pentru
producerea de energie electric ă și pentru preparare agent termic pentru înc ălzire și ap ă
cald ă menajer ă, dublat de un subsistem geotermal pentru producer ea de agent termic
pentru înc ălzire și ap ă cald ă menajer ă. Schema tehnologic ă a sistemului este prezentat ă în
figura 6.10.
Deversare
Centrala termica
pe biomasa sau
biocombustibil De la reteaua
de apa potabila Sistem
fotovoltaic Sistem
termosolar
Figura 6.10 . Prezentarea schematic ă a Sistemului hibrid solar – biocombustibil
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 152 –
În tabelul de mai jos sunt prezentate comparativ cele patru tipuri de sisteme hibrid
analizate anterior, prezentarea comparativ ă fiind sugestiv ă din punct de vedere economic.
Tabel 6.23
Tabel final cu centralizarea sistemelor pentru cele patru tipuri de sisteme hibrid
solar+geo solar+solid solar+gaz solar+PC
[RON] [RON] [RON] [RON]
Locuin ță reziden țial ă cu suprafa ța de 200 mp 10570 20500 19200 10570
Locuin ță reziden țial ă cu suprafa ța de 300 mp 27600 27100 26400 27600
Locuin ță reziden țial ă cu suprafa ța de 400 mp 40250 45000 39000 40350
Spa țiu de înv ăță mânt cu suprafa ța de 500 mp 48150 47000 48150
Spa țiu de înv ăță mânt cu suprafa ța de 1000 mp 88000 86000 88000
Spa țiu de învăță mânt cu suprafa ța de 2000 mp 162000 158000 162000
Capitolul VII Concluzii
– 153 -Capitolul VII
7 Concluzii
Prezenta lucrare reprezint ă Raportul nr. 1. Din proiectul de cercetare cu titlul
Stadiul actual privind înc ălzirea pe baz ă de energie regenerabil ă din cadrul Tezei de
doctorat elaborat ă de ing. Blaga Casian–Alin sub îndrumarea prof. Uni v. Dr. ing. IOAN
FELEA, având titlul „ Contribu ții privind identificarea unor sisteme optime de
înc ălzire pe baz ă de energie regenerabil ă” și reprezint ă etapa de documentare.
În cadrul prezentei lucr ări s-au analizat succesiv urm ătoarele aspecte; Principalii
consumatori de energie termic ă; Asigurarea necesarului de energie termic ă a popula ției
prin arderea combustibililor fosili; Strategia na țional ă privind producerea centralizat ă a
energiei termice; Impactul de mediu al arderii combustibililor fosili ;. Politici privind
reducerea polu ării mediului; Surse regenerabile de energie utiliza bile direct sau indirect
pentru înc ălzirea spa țiilor (solar ă, eolian ă, biomas ă, geotermal ă); Stadiul actual privind
utilizarea resurselor geotermale; Utilizarea energi ilor regenerabile pentru înc ălzire
(sisteme monoagent și sisteme hibrid).
Identificarea și definirea consumatorilor de energie termic ă, permite o analiz ă atât
din punctul de vedere al consumului de enrgie termi c ă cât și al zonei în care ace știa sunt
amplasa ți. Se constat ă faptul c ă pentru a implemnta un sistem de producere, transpo rt,
distribu ție și consum a energiei termice (S.P.T.D.C.E.T) din sur s ă regenerabil ă trebuie s ă
cunoa ștem toate particularit ățile consumatorului.
În prezent la nivel mondial dar și în România procentul cel mai însemnat din totalul
de energie termic ă este produs prin arderea combustibililor clasici ( c ărbune, gaz natural,
combustibil lichid, e.t.c.). Având în vedere faptu l c ă ace ști combustibili sunt epuizabili, iar
în prezent rezervele sunt estimate pentru un interv al de timp relativ scurt, de ordinul zecilor
sau maxim sutelor de ani se impune o analiz ă foarte atent ă a S.P.T.D.C.E.T astfel încât s ă
pot ă fi prg ătite solu ții tehnice de înlocuire a sistemelor clasice.
Se constat ă diferen țe tehnice semnificative între sistemele clasice de P.T.D.C.E.T și
cele din surs ă regenerabil ă. Preocup ările relativ recente in domeniul S.P.T.D.C.E.T din
surs ă regenerabil ă nu permit s ă avem o modelare teoretic ă la acela ș nivel cu cea care exist ă
la cele din surs ă clasic ă.
Politica actual ă P.T.D.C.E.T are dou ă componente determinate pe de o parte de
pre țul ridicat pe unitatea de energie termic ă ajuns ă la consumator, respectiv gradul de
poluare pe unitatea de energie termic ă peste parametri impu și de protocolul de la Kyoto și
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 154 -Uniunea European ă. În prezent pre țul de cost pe unitate de energie termic ă este redus la
consumator prin subven ții din bugetul de stat iar pentru reducerea nivelul ui de poluare s-au
ob ținut termene și parametri la care Romania trebuie s ă se ajung ă.
În majoritatea cazurilor nivelul de poluare pentru producere de energie termic ă din
surs ă regenerabil ă este mult sub cel determinat de conversia surselor conven ționale în
energie termică. Se poate afirma faptul c ă în unele cazuri nivelul de poluare este zero.
În cadrul acestei lucr ări sau analizat patru surse regenerabile de energie ( solar ă,
eolian ă, biomas ă, geotermal ă) și s-a constatat c ă fiecare tip de resurs ă trebuie analizat ă în
mod particular. Spre deosebire de resursele conven ționale cele regenerabile nu pot fi
utilizate pentru orice tip de consumator în orice c ondi ții și oriunde. Fiecare consumator
func ție de particularit ățile acestuia și zona în care este situat permite utilizarea numai a
anumitor resurse regenerabile de energie.
În urma analizelor privind utilizarea resurselor re generabile s-a observat necesitatea
utiliz ării unor sisteme hibrid de producere a energiei ter mice. Sistemele hibrid pot avea ca
subsiteme una sau dou ă subsisteme conven ționale sau una sau mai multe sisteme
regenerabile.
Cre ștera accelerat ă a consumului de energie termic ă la nivel mondial și rezevele
limitate de resurse conven ționale impune o accelerare în dezvoltarea proiectel or ce au la
baz ă resursele regenerabile de energie.
A fost efectuat ă realizarea unei document ări actualizate în ceea ce prive ște cercetarea
în domeniul energiilor regenerabile și a sistemelor de înc ălzire și prepararea apei calde
menajere utilizând energii regenerabile. Bibliograf ia este recent ă, iar autorul a publicat
lucr ări proprii anterioare în domeniu.
Drept concluzie general ă, reiese ideea c ă energiile regenerabile au un rol pozitiv în
ceea ce prive ște producerea de energie termic ă, fie singure, fie în instala ții hibride, func ție
de zona geografic ă și de poten țialul energetic regenerabil al arealului care este avut în
vedere.
Implemetarea sistemelor de producere a energiei ter mice din surse regenerabile în
anumite zone demografice-geografice impune analize foarte atente din punctul de vedere al
impactului social.
Sistemele de înc ălzire folosind energia regenerabil ă sunt întâlnite în cele mai multe
cazuri cuplate cu sisteme care folosesc un agent en ergetic clasic deoarece sistemele
energetice regenerabile depind foarte mult de condi țiile geo-climatice.
Bibliografie
– 155 –
8 Bibliografie
1. Antal,C., Gavrilescu,O., ș.a. , (2000): Utilizarea energiei geotermale. Conversia energiei
geotermale în energie electric ă, Editura Universit ății din Oradea, 2000.
2. Antal C. (1999): Îmbun ătățirea parametrilor centralei electrice geotermale de la
Universitatea din Oradea , tez ă de doctorat, decembrie 1999.
3. Antonescu N. .( 1997) Reducerea emisiilor de NO x prin controlul temperaturii de
ardere; Energetica, seria A, nr.1, 1997
4. Astrom K.J., Wittenmark B. (1984): Computer Controlled Systems. Theory and Design ,
Prentice Hall, 1984.
5. Athanasovici, V. (1981): Termoenergetic ă industrial ă și termoficare , Editura Didactic ă și
Pedagogic ă, 1981.
6. Batik, H. , Kocak, A., Akkus, I., Simsek.S., Mertog lu, O.,Dokuz, I., and Bakir.,
N. (2000). Geothermal energy utilisation development în Turkey . World Geothermal
Congress, WGC2000, CD-ROM, p.85-91.
7. Bazil P. ș.a.( 1984) Manualul inginerului termotehnician , vol I, Editura Tehnic ă,
Bucure ști, 1984
8. Bendea C., Gavrilescu O, ș.a., (2003): Geotermalism și ape Geotermale , Editura
Universit ății din Oradea, Oradea, 2003.
9. Bennet S. (1994): Real Time Computer Control , Prentice Hall, 1994.
10. Bennett B.S. (1995): Simulation fundamentals , Prentice Hall International, 1995.
11. Bertin A. Brandin (1996): The Real-Time Supervisory Control of an Experimenta l
Manufacturing Cell, IEEE Transactions on Robotics a nd Automation , vol. 12, no. 1, 1996.
12. Bojörnsson, J., Fridleifsson,I.B., Hhelgason, Th., Jonatansson, J:M., Palmason. G.,
Stefansson,V., and Thorsteinsson, L. (1998). The potential role of geothermal energy and
hydro power în the world energy scenario în year 20 20 . Proceedings of the 17 th WEC
Congress, Huston, Texas.
13. Borangiu Th., Dobrescu R (1986): Automate programabile , Editura Academiei,
Bucure ști, 1986.
14. Boyer Stuart (1993): SCADA Supervisory Control and Data Acquisition , Instrument
Society of America, 1993.
15. Carabogdan, I.Ghe. ș.a. (1986): Manualul inginerului termotehnician , Editura Tehnic ă,
Bucure ști, 1986.
16. Cataldi, R, Hodgson, S.F.,and Lund, J.W. (1999): Stories from a Heated Earth .
Geothermal Resources Council and International Geot hermal Association, 569 pp.
17. Crispin Allen (1990): Programmable Logical Controllers and Their Engineer ing
Applications , McGraw Hill, 1990.
18. Curtis D.J. (1988): Process Control Instrumentation Technology , Prentice Hall
International, 1988.
19. Danfoss (1986): Modulating pressure and temperature regulators , RK.09.A1.02, Danfoss
Nordborg, Denmark, 1986.
20. Darrel I. (1991): Software Quality and Reliability – Tools and Method s , Chapmann &
Hall, 1991.
21. DIN VDE 31000 T2 (1987): Allgemeine Lietsätze für das sicherheitsgerechte Ge stalten
technischer Erzeugnisse, Begriffe der Sichertheitst echnik, Grundbegrieffe, Beuth-Verlag ,
Berlin, 1987.
22. Draft IEC1508 (1995): Functional safety–Safety related systems , Parts 1-7, 1995.
23. Elsag Bailey (1995): Process Automation , 1995.
24. Fridleifsson, B. (2001): Geothermal energy for the benefit of the people , European
Summer School on Geothermal Energy Applications, Or adea, 2001.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 156 -25. Fridleifsson, I.B. (2000). Energy requirements for the next millenium . Conference
proceedings “On the Threshold: The United Nations a nd Global Governance în the New
Millennium”. United Nations University, Tokyo, Janu ary 2000.
26. Friedman M.A.,Voas J.M. (1995): Software Assesment – Reliability, Safety, Testabili ty ,
John Wiley & Sons, New-York, 1995.
27. Gabor G. (1996): Considerations Regarding Programable Logical Contro llers ,
Proceedings of ECI’96, Kosice-Herlany, 1996.
28. Gavrilescu O. , (2005): Utilizarea industrial ă a energiei geotermale. Puncte termice,
Editura Universit ății din Oradea, 2005
29. Gavrilescu O., Maghiar T., ș.a. (1997): Contributions regarding the operation of
geothermal motor within geothermal electrical throu gh the simulation technics , 4 'th
International Conference on Engineering of Modern E lectric Systems, EMES '97, Felix
SPA. May 30-June 01, 1997.
30. Gavrilescu O., Maghiar T. ș.a. (1998): The geothermal system from the University of
Oradea – a new strategy simulation for the heat sta tion , International Conference RSEE'98,
Felix SPA., Mai 1998.
31. Gavrilescu O., Maghiar T. ș.a. (1998): Simulation of CO 2 liquid temperature control from
the geothermal electrical plant , International Conference RSEE'98, Felix SPA., Mai 1998.
32. Gavrilescu O., Maghiar T., ș.a. (2000): Simulation of the Geothermal Binary Power
Plant’s Heat Exchangers From The University of Orad ea – Computer Science and
Reliability , Session B2, International Conference RSEE'2000, F elix Spa, May 2000.
33. Gavrilescu O., Gabor G. (2000): Modeling and simulation of the control system of th e
geothermal power plant from the University of Orade a , Proceedings CONTI2000,
Timi șoara, 2000.
34. Gavrilescu O., Gabor G. Bococi D., (2002): Considera ții privind posibilit ățile de utilizare
în cascad ă a energiei geotermale , Analele Universit ății din Oradea, Oradea, 2002.
35. Gavrilescu O., Gabor G., (2002): Fault Diagnosis în the Control System of a Geotherm al
Power Plant , Buletinul Știin țific al Universit ății “Politehnica” din Timi șoara, România,
Seria Automatic ă și Calculatoare, Timi șoara, 2002.
36. Gavrilescu O., Gabor G. (2001): Simulation and human computer interface for the
control system of a geothermal power plan , Proceedings EMES’01, B ăile Felix, 2001.
37. Gavri ș M. (2000), Sisteme cu microprocesoare , Editura Universit ății din Oradea, Oradea,
2000.
38. Ghezzi C., Jazayeri M., Mandrioli D. (1991): Fundamentals of Software Engineering ,
Prentice Hall, 1991.
39. Goble W.M. (1992): Evaluating Control Systems Reliability – Techniques and
Appplications , Instrument Society of America, 1992.
40. Goia H, Goia E, Gavrilescu O, Partea termic ă a centralelor electrice, Editura
Universit ății din Oradea, 2003
41. Goia H., Goia E., Gavrilescu O., (2002): Centrale electrice cu aburi , Editura Universit ății
din Oradea, Oradea, 2002.
42. Gunnarsson A., Helgason Th., Gavri ș M., Antal C. (1996): University of Oradea. The
Geothermal Plant. SCADA System Description , Oradea, 1996.
43. Hartmut von Krosigk (2000): Functional safety în the field of industrial automa tion,
Computing and Control Engineering Journal , februarie 2000.
44. Hăng ănu ț M. (1971), Automatica , Editura didactic ă și pedagogic ă, Bucure ști, 1971.
45. Hutter, G.W. (2001). The status of world geothermal power generation 199 5-2000.
Geothermice 30 , 1-27.
46. International Standard IEC 1131 (1993): Programmable Controllers-Part 3:
Programming Languages , Geneva: International Electrotechnical Commision, 1993.
47. Ionel I. , Ungureanu C.(1996)Termoenergetica și mediul, Ed. Tehnic ă Bucure ști, 1996.
48. Ioan V. (1974) Tratat de termodinamic ă tehnic ă și transmiterea c ăldurii , Editura Didactic ă
și Pedagogic ă, Bucure ști, 1974
49. Lauber R. (1989): Prozeautomatisierung , Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2.
Aufl.1989.
Bibliografie
– 157 -50. Lindal, B. (1973): Industrial and other applications of geothermal ene rgy . Armstead
H.C.H.(Editor), Geothermal Energy, UNESCO, Paris, F rance.
51. Lund, J.W. and Boyd, T.L. (2000). Geothermal direct-use în the United State , Update
1995-1999.WGC2000, CD-ROM, p. 297-305.
52. Lund, J.W. and Freeston, D.H. (2001). World-wide direct uses of geothermal energy
2000 .Geothermice 30, 29-68.
53. Maghiar, T. (1995): Surse noi de energie , Editura Universit ății din Oradea, 1995.
54. Maghiar T., Gavrilescu O., ș.a. (2000): Centrale electrice geotermale cu fluid secundar ,
Editura Universit ății din Oradea, Oradea, 2000.
55. Maghiar T. ,Gavri ș M., Antal C., Popa M., Gavrilescu O. (1988): Centrala electric ă
geotermal ă. Studiu privind sistemul SCADA , Oradea, octombrie 1998.
56. Maghiar T., Antal C., Gabor G., Gavrilescu O. Almas an I. (1998): The geothermal
system from the University of Oradea – a new strate gy simulation for the heat station ,
Proceedings of RSEE’98, B ăile-Felix, mai 1998.
57. MGA Software (1995): Advanced Continuous Simulation Language ACSL. Refer ence
Manual , 1995.
58. MGA Software (1996/1): Graphic Modeller. User’s Guide , 1996.
59. MGA Software (1996/2): Advanced Continuous Simulation Language ACSL. User’ s
Guide , 1996.
60. Mintchell G.A. (1988): Machine Control Strategies, Control Engineering Int ernational
Magazine , octombrie 1998.
61. Mitchel and Gauthier Associates (MGA) Inc.(1992): ACSL Beginer’s Guide. Edition
10.1, 1992.
62. Nakicenovic, N., A. Gübler, and A. McDonald , (editors) 1998. Global Energy
Perspectives , Cambridge Univ. Press, 299 p.
63. Netter P. (1998): Sichertheitsgerichtete Automatisierungstechnik în d er chemischen
industrie , Automatisierungstechnische Praxis atp.40, 1998.
64. Niculi ță P., Ceang ă E., Bumbaru S. (1999), Automatizarea în tehnica frigului , Editura
Teora, Bucure ști, 1999.
65. Oprean A. (1982): Ac țion ări hidraulice. Elemente și sisteme . Editura Tehnic ă, Bucure ști,
1982.
66. Parr E.A. (1995): Programmable Controllers. An engineer's Guide , News, an imprint of
Butterworth-Heinemann, 1995.
67. Pănoiu N . .(1982) Cazane de abur, EDP Bucure ști, 1982
68. Philips L. Charles, Harbor D.Royce (1996): Feedback Control Systems , Prentice Hall,
1996.
69. Ragnarsson, A., (2000). Geothermal Development în Iceland 1995-1999.WGC2000 ,CD-
ROM, p. 363-375.
70. Rockwell Automation (1994/1): SLC Family of Small Programmable Controllers. Syste m
Overview , 1994.
71. Rockwell Automation (1994/2): Advanced Programming Software (APS). User manual ,
1994.
72. Rockwell Automation (1994/3): Advanced Programming Software (APS). Reference
manual , 1994.
73. Rockwell Automation (1995): Allen Bradley Automation Systems , 1995.
74. Rodd M.C., Deravi F. (1989): Communication Sistems for Industrial Control , Prentice
Hall, 1989.
75. Ro șca,M. (1999). Geotermalism și centrale geotermale , Editura Universit ății din Oradea,
1999.
76. Rybach, L., Brunner, M., and Gorhan, H. (2000). Sw iss geothermal energy update 1995-
2000 . WGC2000,CD-ROM, p.413-426.
77. Said, M. (1997). Geothermal utilisation for heating, irrigation and soil disinfection în
greenhouses în Tunisia. United Nations University G eothermal Training Programme ,
Reykjavik, Report 1997-13, 311-338.
Capitolul VI – Utilizarea energiilor regenerabile p entru înc ălzire
– 158 -78. Sekioka, M. and Yoshii, M. (2000). Country update report of geothermal direct use în
Japan . WGC2000,CD-ROM, p. 433-437.
79. Sekioka, Mm. (1999). Japanese geothermal waters throught history . In: Cataldi, R,
Hodgson, S.F., and Lund, J.W. (1999). Stories from a Heated Earth, pp. 392-405.
Geothermal Training Programme Council and Internati onal Geothermal Association.
80. Stefansson, V. (1998). Estimate of the world geothermal potential . In: “Geothermal
Training în Iceland 20 th Anniversary Workshop”. United Nations University G eothermal
Traning Programme, Reykjavik. P. 111-120.
81. Storey N. (1996): Safety-Critical Computer Systems , Addison Wesley Longman, England,
1996.
82. Turkenburg, W.C. (2000), Current status and potential future costs of renewa ble energy
technologies , Table 7.25, World Energy Assessement report, prep ared by UNDP, UN-
DESA and the World Energy Council, United Nations, New York.
83. Uchida, T. (1998). Lecture notes on direct use of geothermal resources în Japan . United
Nations University Geothermal Training Programme, R eykjvik. 20p.
84. Ursu P . , ș.a.( 1978) Protejarea aerului atmosferic , Ed. Tehnic ă Bucure ști, 1978
85. VDI/VDE Rightlinie 3696 (1995) " Vendor independent configuration of distributed
process control systems ", Beuth Verlag, Berlin, 1995.
86. Vincoli J.W. (1993): Basic Guide to System Safety , Van Nostrand Reinhold, New York,
1993.
87. Warnock I.G. (1988): Programmable Controllers. Operation and application . Prentice
Hall International Ltd., New York, 1988.
88. WEA (2000). World Energy Assessment report , prepared By UNDP, UN-DESA and the
World Energy Council. United Nations, New York.
89. WEC (1993). Energy for Tomorrow's World , St. Martin's Press, USA, pp. 320.
90. Wonderware Corporation (1990): DDE Server. Allen Bradley Serial , 1990.
91. Wonderware Corporation (1994): Intouch. User's guide , 1994.
92. Zmaranda D., (1995): Automatic Control and Monitoring System for the Dis trict Heating
System at the University of Oradea , United Nations University Reports, 1995.
93. Zmaranda D., Gabor G (2000): State of the art of the automatic control system fr om the
geothermal plant from the University of Oradea, Rom ania: present and perspectives ,
Proceeding of WGC 2000, Kyushu-Tohoku, Japonia, mai 2000.
94. Academia Român ă, Institutul de Lingvistic ă „Iorgu Iordan” Dic ționarul explicativ
al limbii române (DEX) , Editura Univers Enciclopedic, 1998
95. ***STAS 1647-85 Căldur ă. Terminologie și simboluri.
96. *** (1986): Manualul inginerului termotehnician , vol. I, II, III, Editura tehnic ă, Bucure ști,
1986.
97. *** (1996): EUROTHERM DRIVES CATALOGUE , 1996.
98. *** Normativ pentru proiectarea și executarea instala țiilor de înc ălzire central ă, Editat de
ARTECNO, Bucure ști, 1999.
99. *http://www.geothermie.de/egec-
geothernet/geo_tech/geothermal_technologies_annex.h tm15.10.2001
100. http://www.guv.ro/presa/integrare/afis-doc.php?idpr esa=17
101. http://www.heatpumpcentre.org/Publications/Case_Stu dies.asp
102. http://ehpn.fiz-karlsruhe.de/en/themen/thema2.html
103. http://tristate.apogee.net/et/exth.asp
104. http://www.energystar.gov/index.cfm?c=home.index
105. http://geoheat.oit.edu/software.htm
106. http://geoheat.oit.edu/
107. http://www.cyclon.ro/site/calcul_termic3.php
108. http://gew.uv.ro/sub/rre.php
109. http://www.guv.ro/presa/integrare/afis-doc.php?idpr esa=17 }
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: Dlscrib.com Echipamente Si Instalatii Termice [616133] (ID: 616133)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.