IV ISE Producerea energiei electrice și termice II [618855]

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție

STRUCTURA SISTEMULUI DE TERMOFICARE, PRODUCERE,
TRANSPORT, DISTRIBU ȚIE

1.1. Elementele sistemelor centralizate de alimentare cu c ăldură

Ansamblul instala țiilor de producere combinat ă a energiei electrice și termice, precum și
instalațiile de transport, de distribu ție și de utilizare a c ăldurii constituie un sistem centralizat
de alimentare cu căldur ă.

În general, structura sistemelor centralizate de alimentare cu c ăldură, depinde de tipul
acestora, putând fi clasificate dup ă natura necesarurilor de c ăldură acoperite în:
ˆ sisteme centralizate de alimentare cu c ăldură urbane;
ˆ sisteme centralizate de alimentare cu c ăldură industriale;
ˆ sisteme centralizate de alimentare cu c ăldură mixte (urbane și industriale).

Sistemele centralizate de alimentare cu c ăldură, indiferent de tipul lo r, cuprind (figura 1.1):

Figura 1.1. Schema de principiu a unui sistem de termoficare: 1 – cazan; 2 – supraînc ălzitor de abur;
3 – bara de abur viu; 4 – turbine cu priz ă pentru termoficare urbană ; 5 – condensator; 6 – generator
electric; 7 – bar ă colectoare abur joas ă presiune pentru termoficare urban ă (0,5…2,5 bar);
8 – schimb ător de baz ă într-o treapt ă; 9 – cazan de apă fierbinte; 10 – colectoare puncte joase;
11 – pompe de re țea treapta I; 12 – pompe de re țea treapta a II-a; 13 – schimb ător de căldură pentru
prepararea apei calde treapta I; 14 – schimb ător de căldură pentru prepararea apei calde treapta a II-a;
15 – preînc ălzitor încălzire treapta I; 16 – consumatori de c ăldură pentru înc ălzire; 17 – consumatori de
apă caldă; 18 – pomp ă apă rece potabilă ; 19 – hidroelevator; 20 – pomp ă circulație agent termic pentru
încălzire

a) centrala sau centralele de termoficare care constituie principalele instala ții de producere a
celor două forme de energie;
b) centralele termice și eventualele instalaț ii de valorificare a resurs elor energetice secundare
industriale sau de șeurile menajere care sunt integrate în sistem;
1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție
2c) reț eaua de termoficare formată din totalitatea magistralelor de transport și din conductele de
distribuție, inclusiv derivaț iile spre consumatori;
d) punctele termice utilizate în scopul ced ării căldurii că tre instala țiile consumatorilor, ele
reprezentând elementele de leg ătură dintre acestea și rețeaua de termoficare;
e) instala țiile consumatorilor, numai în m ăsura în care, datorit ă legăturilor hidraulice directe,
devin elemente ale sistemului de termoficare propriu-zis.
f) stațiile termice urbane (dacă rețeaua de termoficare func ționează cu agenți termici sau cu
parametri termici diferi ți), staț iile intermediare de pompare, transformatoarele de abur, staț iile
de epurare și pompare a condensatului returnat la cen trala sau centralele de termoficare.

1.2. Amplasarea surselor de energie termic ă [1]

Fluxurile de mas ă și energie ce str ăbat instala țiile sursei de producere a c ăldurii sunt cele
care determin ă unul dintre urm ătoarele moduri de amplasare a sursei fa ță de consumatori:
– la consumator – caracteristic ă centralelor de termoficare din cauza distan țelor limitate de
transport a c ăldurii, precum și centralelor termoelectrice pentru rezerv ă și siguranță;
– la sursa de apă de răcire – caracteristic ă centralelor termoelectrice de condensa ție,
înregistrându-se o cre ștere a randamentului, ca urmare a te mperaturii mai reduse a apei de r ăcire;
– la sursa de combustibil (la gura minei) – caracteristic ă centralelor termoelectrice care
folosesc combustibili inferiori.

Centralele de termoficare, în func ție de destina ția lor (urbane sau industriale) pot fi
poziționate față de consumatori astfel:
A. Centralele de termoficare urban ă pot fi amplasate astfel:
1) amplasare interioar ă a centralei de termoficare – în regiunea cl ădită a oraș ului, cât mai
aproape de zona cu cel mai mare consum termic. Acest mod de amplasare prezint ă următoarele
aspecte caracteristice:
– evită magistralele de transport lungi și de diametre mari, cu sc ăderea implicit ă a investițiilor
în rețeaua de termoficare și a pierderilor de c ăldură și presiune la transportul și distribu ția
energiei termice; – permite o elasticitate la dezvoltarea în timp a consumului; – permite utilizarea pentru fiecare zon ă de consum a celui mai adecvat agent termic;
– poate livra energie electric ă direct la medie tensiune, ev itând astfel pierderile la dubla
transformare de tensi une (ridicare-coborâre);
– terenul de amplasare fiind limitat și scump, impune o dezvoltare pe vertical ă a centralei,
apărând astfel probleme legate de sursa de r ăcire și de posibilitatea aliment ării cu combustibil;
– folosesc combustibil superior, lichid sau g azos, pentru a se evita poluarea atmosferei ora șelor.

2) amplasare periferic ă a centralei de termoficare – la distan țe destul de mari de centrul de
consum, la limita zonei clă dite. Acest mod de amplasare este caracterizat prin:
– uș urința alimentării și depozitării combustibililor inferiori și a evacuării zgurii și cenușei;
– necesitatea existen ței instalaț iilor de epurare a gazelor de ardere mai pu țin costisitoare;
– realizarea unor investi ții specifice mai reduse, datorit ă costului mai redus al terenului, a
dezvoltării pe orizontal ă și a rezolvării problemelor de alimentare cu ap ă de răcire și combustibil;
– posibilit ăți ușoare de extindere ulterioar ă;
– creșterea investi țiilor în re țeaua de termoficare și a pierderilor de c ăldură și presiune la
transport.

3) amplasarea exterioar ă a centralei de termoficare urban ă – la distan țe mai lungi de limita
zonei clădite. Acest mod de amplasare este determinat de o serie de factori locali, cum ar fi:
centrala de termoficare are și un consum de c ăldură industrial, amplasându-se pe platforma
industrial ă sau în apropierea sursei de apă de răcire sau de combustibil.

B. Centralele de termoficare industrial ă pot fi amplasate, în rapor t cu consumatorii astfel:

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție
31) CET alimentând o inteprinde re sau un complex de inteprid eri, integrat pe o platform ă
industrial ă – prezintă avantajele concentr ării și combinării aliment ării cu energie, cocentr ării
unor servicii comune (alimentarea cu ap ă industrial ă, apă de răcire, aer comprimat, canalizare
etc.) și posibilitatea utiliz ării în CET a unor resurse energetice secundare rezultate în industria
sau pe platforma industrial ă alimentată .
2) CET alimentând printr-o re țea de termoficare o serie de inteprinderi dintr-o zonă mai redus ă
– este rezultatul unei ra ționalizări în alimentarea cu c ăldură a unor inteprinderi industriale mai
vechi, ră spândite teritorial și a căror modernizare sau extindere impune și modernizarea
gospodă riei energetice.
3) CET alimentând printr-o re țea de termoficare dou ă sau mai multe platforme industriale – o
soluție rar întâlnit ă, deoarece este caracterizat ă printr-o putere mare instalat ă în sursă și, o
distanță de transport de asemenea, mare.
4) două sau mai multe CET alimentând printr-o re țea de termoficare comun ă o platform ă
industrial ă sau o zonă industrială mai larg ă – este o solu ție foarte rar întâlnit ă practic.

1.3. Natura ș i parametrii agen ților termici de transport [1]

Natura agentului termic utilizat pentru transportul și distribu ția căldurii în sistemele
centralizate de alimentare cu că ldură are o influen ță hotărâtoare asupra economicit ății
termoficării. Astfel, ca agen ți termici de transport se pot utiliza:
¾ aburul;
¾ apa fierbinte cu temperatura nominal ă de 150°C;
¾ apa caldă cu temperatura nominal ă mai mică de 100°C.

1.3.1. Natura agentului termic în cazul sist emelor centralizate de alimentare cu
căldură urbane
În cazul sistemelor de termoficare urban ă, nivelul termic cerut de consumatorii de
căldură, 90…95°C – pentru înc ălzire și 50…60°C – pentru apa caldă de consum, nu impune
utilizarea aburului drept agent termic de transport. Utilizarea apei fierbin ți ca agent termic de
transport prezint ă atât unele avantaje cât ș i unele dezavantaje în compara ție cu aburul:
Avantaje:
1. În cazul utiliz ării apei fierbin ți se obține o producț ie specific ă mare de putere sau de
energie electric ă pe unitatea de c ăldură livrată orar sau anual (figura 2.2). Acest lucru se
datorează faptului c ă presiunea pân ă la care se poate destinde a burul depinde numai de nivelul
termic pân ă la care trebuie înc ălzită apa în instala ția de bază ta și de coeficientul de termoficare.
2. Cantitatea de energie termic ă livrată în sistemul de termoficare este mare;
3. Investi țiile în rețeaua de transport a apei fierbin ți sunt mici;
4. Este posibil ă reglarea centralizat-calitativ ă a sarcinii termice prin modificarea
temperaturii apei din reț eaua de termoficare și menținând constant debitul de agent termic;
5. Permite p ăstrarea în circuitul termic al CET a întregii cantit ăți de condensat, lucru
deosebit de important deoarece cicl urile CET moderne au parametrii ini țiali mai ridica ți;
6. Schemele de racordare a consumatorilor în re țelele de ap ă fierbinte sunt mai simple
decât cele de racordare în re țelele de abur.

Dezavantaje:
1. Consumul de putere și de energie pentru pomparea agentulu i termic este mai mare în cazul
utilizării apei fierbin ți ca agent termic din cauza debitelor mai mari vehiculate și a pierderilor de
presiune pe re țea, mai mari;
2. Domeniul de aplicare este restrâns, agentul termic sub form ă de apă fierbinte neputând fi
utilizat la acoperirea unor ev entuale consumuri tehnologice;
3. Densitatea și presiunea hidrostatic ă mari, nu permit o distribu ție ușoară în zonele cu relief
accidentat;

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție
4. Defectele pe re țeaua de transport și distribuție a agentului termic se pot identifica și remedia
mai greu, ceea ce conduce la o exploatare curent ă puțin mai dificil ă în compara ție cu rețelele de
transport a aburului.

Figura 1.2. Schemele de principiu ale sistemelor centralizate de alimentare cu c ăldură și variația
temperaturilor în re țea în cazul utiliz ării celor doi agen ți termici (abur și apă fierbinte) de transport:
a) schema sistemului de termoficare folosind ap ă fierbinte; b) varia ția temperaturii în re țeaua de
termoficare cu ap ă fierbinte; c) schema sistemului de termoficare folosind abur; d) varia ția temperaturii
de satura ție în rețeaua de termoficare cu abur; 1 – cazan; 2 – turbin ă; 3 – instala ție de bază pentru
livrarea c ăldurii; 4 – instala ție de vârf pentru livrarea c ăldurii; 5 – re țea de termoficare; 6 – pomp ă de
rețea; 7 – pompă de condensat; 8 – instala ție consumatoare; 9 – separator de condensat

1.3.2. Natura agentului termic în cazul sist emelor centralizate de alimentare cu
căldură industriale
Având în vedere faptul c ă majoritatea consumatorilor tehnol ogici folosesc agent termic sub
formă de abur, problema alegerii unui anumit tip de agent termic nu mai apare. De asemenea, în
funcție de mărimea sarcinii termice pentru înc ălzire, ventilare și pentru prepararea apei calde de
consum, de ponderea ei în m ărimea sarcinii termice totale și de distan ța de transport, se va alege și
tipul agentului termic de transport pentru acoperirea acestor necesaruri de c ăldură.

1.3.3. Parametrii agentului termic de transport
Alegerea parametrilor agentului termic trebuie f ăcută de la caz la caz, ținând seama de
condițiile concrete și în special de natura agentului termic, ap ă fierbinte sau abur.
Sistemele de termoficare care utilizeaz ă ca agent termic apa fierbinte sunt sisteme urbane,
consumatorii fiind aceia car e cer asigurarea unei temp eraturi aproximative de 50 °C pentru
alimentarea cu apă caldă și (90…95) °C, în regim nominal pent ru consumatorul de înc ălzire.
Temperatura efectiv ă de livrare a agentului termic din instala țiile de producere este determinat ă
pe baza calculelor tehnico-economice, având în vedere numero șii factori tehnici și economici
care intervin.
Debitul de agent termic necesar în re țeaua de termoficare pentru care aceasta este
dimensionată se determin ă cu relația 1.1:

4)(c
ic
dc
c
t t cqG
− ⋅= (1.1)
unde: Gc – debitul nominal de agent termic, [kg/s];
qc – necesarul nominal de c ăldură, [kW];

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție
c – că ldura specific ă a apei, [J/(kg· °C)];
– temperatura nominal ă a apei fierbin ți în conducta de ducere la plecarea din CET, [șC]; c
dt
– temperatura nominal ă a apei în conducta de întoarcere la so sirea în CET, [șC]. 75 … 70 tc
i=

Temperatura apei în conducta de întoarcere este dat ă de condi țiile actuale de
dimensionare ale instala țiilor interioare de cedare a c ăldurii la consumatori
și, ca urmare, m ărimea debitului orar nominal de agent termic de
transport este influen țată numai de temperatura . Cu cât aceast ă temperatur ă este mai mare
apar o serie de avantaje, cum ar fi: C 75 / 95 sau C 70 / 90 tc
io o=
c
dt
1. se reduce debitul de agent termic necesar transportului c ăldurii și, implicit, se reduce
puterea pompelor și consumul de energie pentru vehicularea acestuia în re țeaua de termoficare;
2. se reduc investi țiile în rețeaua de termoficare, deoarece la aceea și pierdere specific ă de
presiune considerat ă în calculul de dimensionare, rezult ă diametre mai mici ale conductelor;
3. se reduce suprafa ța de schimb de c ăldură în schimb ătoarele instalate în punctele termice.
Dezavantajele unei temperaturi mai mari a apei fierbin ți în conducta de ducere mai mari
sunt următoarele:
– în cazul consider ării aceluia și coeficient de termoficare se modifică și temperatura apei la
ieșirea din schimb ătorul de baz ă , conform rela ției 1.2: n
hα
cat

()c
icdnhc
ica
t t t t− ⋅ α + = (1.2)

Pentru obț inerea unei temperaturi mai ridicate a apei fierbin ți la ieșirea din schimb ătorul
de bază este necesar s ă se creasc ă presiunea la priza sau contrapresiunea turbinei, ceea ce
conduce în final la:
– o produc ție specific ă de putere (energie) raportat ă la unitatea de c ăldură livrată;
– un consum mai mare de combustibil; – o cre ștere a cheltuielilor anuale și a investi țiilor;
– creșterea temperaturii peste valoarea de 150 °C, ceea ce permite racordarea direct ă a
consumatorilor de înc ălzire deoarece, presiunea din re țea depășește presiunea maxim ă admisibil ă
în instalațiile locale ale consumatorilor. Astfel, se evit ă vaporizarea agentului termic, indiferent
de regimul de func ționare. Faptul că este posibil ă doar o racordare direct ă a consumatorilor,
conduce la o creș tere a costului instala ției. De asemenea, pierderile de c ăldură în rețelele de
transport, sunt puț in influen țate de cre șterea temperaturii , deoarece se realizeaz ă o
compensare a acestora prin reducerea suprafe ței de schimb de c ăldură cu mediul ambiant prin
reducerea diametrului conductei. c
dt
cdt

În cazul utiliz ării aburului ca agent termic de tr ansport, parametrii acestuia joac ă un rol
important atât în sistemele urbane, din cauza leg ăturii directe dintre distan ța de transport ș i
producția specific ă de energie electric ă (indicele de termoficare), cât și în cele industriale, din
cauza nivelului ridicat de temperaturi impus de consumatori. În ceea ce prive ște nivelul de
presiune la care se livreaz ă aburul, acesta trebuie s ă asigure nivelul de presiune necesar
consumatorului, care trebuie verificat în permanen ță, deoarece unii consumatori cer presiuni mai
mari pentru dimensionarea schimb ătoarelor de că ldură, în vederea reducereii suprafeț elor de
schimb de c ăldură. În cazul temperaturii ab urului, aceasta trebuie s ă aibă o valoare suficient de
mare pentru ca, ținând seama de pierderile de c ăldură la transport, aburul s ă nu condenseze de-a
lungul rețelei de transport, ajungând la consumator uș or supraînc ălzit.
În concluzie, parametrii aburului utilizat ca agent termic de transport sunt func ție de
nivelul termic impus de consumator, de tip ul aparatelor consum atoare (de suprafa ță sau de
amestec), de distan țele de transport și de modul de dimensionare al re țelei de transport și de
distribuție.
5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr.1. Structura sistemului de termoficare, producere, transport, distribu ție

Figura 1.1. Schema de principiu a unui sistem de termoficare: 1 – cazan; 2 – supraînc ălzitor de abur;
3 – bara de abur viu; 4 – turbine cu priz ă pentru termoficare urbană ; 5 – condensator; 6 – generator
electric; 7 – bar ă colectoare abur joas ă presiune pentru termoficare urban ă (0,5…2,5 bar);
8 – schimb ător de baz ă într-o treapt ă; 9 – cazan de apă fierbinte; 10 – colectoare puncte joase;
11 – pompe de re țea treapta I; 12 – pompe de re țea treapta a II-a; 13 – schimb ător de căldură pentru
prepararea apei calde treapta I; 14 – schimb ător de căldură pentru prepararea apei calde treapta a II-a;
15 – preînc ălzitor încălzire treapta I; 16 – consumatori de c ăldură pentru înc ălzire; 17 – consumatori de
apă caldă; 18 – pomp ă apă rece potabilă ; 19 – hidroelevator; 20 – pomp ă circulație agent termic pentru
încălzire

6

Figura 1.2. Schemele de principiu ale sistemelor centralizate de alimentare cu c ăldură și variația
temperaturilor în re țea în cazul utiliz ării celor doi agen ți termici (abur și apă fierbinte) de transport:
a) schema sistemului de termoficare folosind ap ă fierbinte; b) varia ția temperaturii în re țeaua de
termoficare cu ap ă fierbinte; c) schema sistemului de termoficare folosind abur; d) varia ția temperaturii
de satura ție în rețeaua de termoficare cu abur; 1 – cazan; 2 – turbin ă; 3 – instala ție de bază pentru
livrarea c ăldurii; 4 – instala ție de vârf pentru livrarea c ăldurii; 5 – re țea de termoficare; 6 – pomp ă de
rețea; 7 – pompă de condensat; 8 – instala ție consumatoare; 9 – separator de condensat

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor

CONFORTUL CL ĂDIRILOR

2.1. Noțiuni generale

Reducerea consumului energetic în cl ădiri, este una dintre principalele direc ții actuale de
cercetare în domeniul construc țiilor, dar cu o permanenta aten ție îndreptat ă asupra satisfacerii
cerințelor obiective și subiective legate de func țiile vitale ale omului privind:
– posibilitatea efectu ării cu eficien ță maximă atât a muncii fizice cât și a celei intelectuale;
– posibilitatea efectu ării unor activit ăți de recreere, odihn ă și somn în condi ții optime.

Proiectarea spa țiilor închise (a cl ădirilor) este o problem ă complexă care poate fi rezolvat ă prin acțiunea simultan ă a
unor factori de natur ă tehnică, socială, psihologic ă și ergonomic ă, ca urmare a unui calcul de optimizare
multicriterial ă, având în vedere confortul (tehnic și psihologic) și economia de energie.

Noțiunea de confort tehnic cuprinde to ți parametrii realiza ți și controla ți cu instala ții,
care influen țează direct dispozi ția omului și acționează asupra sim țurilor acestuia, cum ar fi:
confortul termic, acustic, olfactiv și vizual.

Perceperea și aprecierea elementelor de baz ă ale confortului de c ătre om sunt influen țate
atât de unii fact ori psihologici cât și de evolu ția și echilibrul psihologic al omului. Psihicul
omului depinde și de factori independen ți cum ar fi: vârsta, se xul etc., care influen țează și
aprecierea nivelului de confort tehnic. Astfel poate apare senza ția de plăcut ca optimul rezultant
al parametrilor de confort tehnic și psihologic (figura 2.1).

Figura 2.1. Parametrii care determin ă senzația de confort

Confortul reprezintă senzația subiectiv ă ce apare în corpul uman pe baza ac țiunii
complexe a unor parametrii fizici și psihici.

Confortul subiectiv al persoanelor dintr-un spa țiu închis depinde de foarte mulț i factori,
care pot fi grupa ți astfel (conform princi piului lui Blanchere):
‰ temperatură ;
‰ umiditate și circulație a aerului;
‰ miros și respirație;
‰ pipăit și atingere;
‰ factori acustici;
‰ văz și efecte ale culorilor;
‰ vibrații și mișcări ale clă dirii;
‰ factori speciali (aporturi solare, ioniza ție);
‰ factori de siguran ță;
‰ factori lega ți de programul zilnic;
‰ pericole neprev ăzute;
‰ factori economici.
1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor
2.2. Factori de confort termic

Realizarea confortului în cl ădiri, presupune cunoa șterea unui complex de factori care
definesc confortul în ansamblu și care pot fi grupa ți în factori higrotermici.
No țiunea de confort termic are un caracter su biectiv, ea depinzând de comportamentul
fiecărui individ în raport cu mediul ambiant.

Prin factori de confort termic se înțelege acel grup de factori lega ți de ambientul termic,
care define ște starea de confort la un moment dat .

S-a constatat o corela ție între confortul termic și parametrii microclimatului, care pot fi:
a) Parametrii fizici:
– temperatura aerului interior;
– temperatura medie de radia ție a suprafeț elor delimitatoare;
– umiditatea relativ ă a aerului interior, respectiv presiunea par țială a vaporilor de
apă în aer;
– viteza aerului interior;
b) Parametrii lega ți de capacitatea de acomodare a corpului uman în vederea men ținerii
echilibrului termic:
– producția de că ldură a corpului uman, că ldura cedat ă, termoreglarea;
– rezistența termică a îmbrăcămintei și influența acesteia asupra evapor ării.
Echilibrului termic este influen țat la rândul s ău de doi factori de baz ă:
1) căldura produs ă de corp, care depinde în primul rând de activit ățile depuse, de vârst ă, sex etc.;
2) căldura cedat ă de corp, care depinde de îmbr ăcăminte, dar și de ceilal ți parametri enumera ți
anterior.

Senzaț ia de confort termic se definește ca fiind acea stare con știentă care exprim ă
satisfacție (mulțumire) fa ță de ambientul termic existent și a cărei evaluare se realizeaz ă cu
ajutorul scă rii subiective de confort cu șapte nivele: +3 (foarte cald); +2 (cald); +1 (uș or cald);
0 (neutru); -1 (r ăcoare); -2 (rece); -3 (frig).

Senzaț ia de confort term ic este definit ă prin indicele de confort B:

() ( )i i mr i v t 8 , 37 1 , 0 x 1 , 0 t 25 , 0 C B ⋅ − ⋅ − ⋅ + θ + ⋅ + = (2.1)
unde: C – constant ă care are valoarea –9,2 în perioada rece și –10,6 în perioada cald ă;
t i – temperatura interioar ă, [°C];
θmr – temperatura medie de radia ție a încăperii, [ °C];
x – conț inutul de umiditate al aerului interior, [gr/kg aer uscat];
v i – viteza curen ților de aer interior, [m/s].

2.2.1. Temperatura aerului interior
Condiția ca în înc ăperi să se realizeze un conf ort termic corespunz ător este ca, la o
anumită temperatur ă a aerului interior ti să se realizeze o temperatură medie optim ă a suprafeț elor
delimitatoare pentru realizarea unui schimb normal de c ăldură prin radia ție între corpul uman și
mediul ambiant.
Criteriul de confort termic în cl ădiri poate fi ilustrat printr-o rela ție grafică (figura 2.2)
între temperatura aerului din înc ăpere, temperatura aerului exterior și temperatura peretelui,
rezultând că valoarea medie a temperaturii aerului interior poate fi cuprins ă între 17 și 24°C
pentru realizarea unui confort termic corespunz ător în înc ăperi, conform reglement ărilor în
vigoare din România.

2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor

3 °C]

2.2.2. Temperatura medie de radia ție (θmr)
Din punct de vedere matematic , temperatura medie de radia ție reprezint ă, o medie
ponderată a produselor suprafe țelor specifice și temperaturile specifice al e acestora, fiind de fapt,
o rezultant ă a efectului de radia ție asupra unui corp aflat în interiorul înc ăperii, a suprafe țelor
calde (corpuri de înc ălzire) și suprafețelor reci:

∑∑ θ ⋅
= θ
jj j
mrSS (2.2)

Din grafic rezult ă că temperatura ti poate fi aleas ă între 19 și 23°C, în condi țiile în care
temperatura θmr are valori echivalente cuprinse între 16 și 25°C, cu respectarea corela ției dată de
zona hașurată și anume: la cre șterea lui ti trebuie să scadă θmr și invers. Temperatura de confort,
care mai este denumit ă și temperatura resim țită, poate fi considerat ă ca medie aritmetic ă între
temperatura aerului interior și temperatura medie de radia ție a suprafe țelor delimitatoare ale
încăperii (rela ția2.3).

2ttmr i
cθ += [°C] (2.3)

De asemenea, în diagrama din figura 2.3 sunt trasate și dreptele de varia ție a
coeficienților globali de transfer termic, k i, ai elementelor exterioare de construc ție, ce asigur ă
temperaturile interioare neces are. Din analiza lor rezult ă faptul că în țara noastr ă, până în anul
1997, gradul de izolare termic ă al pereților exteriori ne situeaz ă în afara zone i de confort (k i=1,4
W/(m2⋅K)].

2.2.3. Umiditatea relativ ă a aerului interior
Formele sub care ac ționează apa asupra cl ădirilor și a materialelor de construc ții pot fi
menționate astfel:
– apa din teren acționează prin presiune sau pr in ascensiune capilară asupra anvelopei cl ădirilor;
– apa meteorologică, sub forma intemperiilor (ploaie, z ăpadă), acționează asupra elementelor de
închidere ale cl ădirilor (acoperi ș, pereți exteriori) ;
– apa inițială de construc ție rezultă în urma procesului de punere în oper ă a clădirii (turn ări de
beton, tencuieli umede etc.) ac ționează în masa elementelor de construc ție;
– apa de exploatare rezultă din procesul funcț ional-tehnologic care se desf ășoară în clă diri (băi,
bucătării, laboratoare etc.);
– apa higroscopică deriv ă din umiditatea aerului interior și exterior, func ție de structura fizic ă a
materialului de construc ție; 14 16 18
12 20
18 20 22 24 −20 −10 0 10 20
Temperatura aerului
exterior , te [°C] Temperatura peretelui , θi [
Temperatura aerului interior, tiPrea cald
Prea rece
Figura 2.2. Realizarea confortului termic
funcție de temperatura interioar ă, temperatura
exterioară și tem peratura pereteluiTemperatura aerului interior, t i [°C] Temperatura medie
de radiațe, θmr [°C]
15202530
10
10 15 20 25 30 ki =0,5 W /m2K
ki =1,0 W/m2K
ki =1,5 W /m2K t=23°C c
tc=21°C tc=19°C
te=−10°C zo
na de
Figura 2.3. Diagrama de confort în func ție de temperatura
aerului interior,de temperatura medie de radia ție și de
temperatura resim țită

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor
– apa de condens rezult ă în urma condensă rii vaporilor de ap ă pe suprafaț a și în masa
elementelor de construc ție exterioare (pere ți de închidere, terase, plan șee de pod etc.);
– apa de natur ă biologic ă rezultă din procesele de respiraț ie și de evaporare a apei de pe
suprafața pielii omului.

Umiditatea aerului interior poate fi exprimat ă prin:
– umiditatea absolut ă xi, definită prin masa apei con ținută într-un volum de aer, iar pentru o
temperatură și o presiune dat ă, umiditatea absolută este limitat ă de o valoare maxim ă numită
umiditate de satura ție xs, a cărei valoare este influen țată de valoarea temperaturii din înc ăpere
(figura 2.4).

Umiditatea absolut ă xi, [g/kg]
4

Figura 2.4. Diagrama de confort umiditate absolut ă – temperatura aerului interior

– umiditatea relativ ă a aerului interior ϕi, reprezint ă raportul între umiditatea absolut ă și cea de
saturație și are valori cuprinse între 50 și 90%, în func ție de destina ția încăperilor și de modul de
ventilare a acestora. Valo rile optime ale umidit ății relative a aerului în înc ăperile clădirilor civile și
social-culturale su nt de 55…65%, funcț ie de temperatura aeru lui interior de 20…23 °C (figura 2.5).

2.2.4.Viteza aerului
Este indicat ca viteza de miș care a aerului din înc ăpere să nu fie accentuat ă, deoarece
apare senza ția de curent dac ă aerul în mi șcare are o temperatur ă mai mică decât aerul interior și
jetul este îndreptat spre p ărți ale corpului. În zona cuprins ă de la pardoseal ă până la 2 m în ălțime
în camerele de locuit și birouri cu o temperatur ă de 20…22°C, viteza de miș care a aerului de
0,1…0,15 m/s este considerat ă admisibil ă (figura 2.6). 0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ϕi=100%
ϕi=80%
ϕi=50%
Temperatura aerului interior, t i [°C]
60

50

40

30

20

10
Temperatura aerului interior, ti
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Senzație de zăpușeală
Zonă de
confort
Aer usca t
Umiditatea relativ ă, ϕi
Figura 2.5. Diagrama de confort umiditate relativ ă – temperatura aerului interior

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor
Conform lui Mayer și Fanger, inconfortul curentului de aer (ICA), poate fi calculat în
funcție de gradul de turbulen ță a aerului interior (T u), de viteza de mi șcare a aerului interior (v i)
și de temperatura resim țită (tc) cu relaț ia 2.4:

() ( ) ( )14 , 3 T v 37 , 0 05 , 0 v t 34 ICAu i62 , 0
i i + ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ − = [%] (1.4)

Temperatura aerului
din încăpere, t i [°C] 26
24
22
20
18
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Viteza aerului din înc ăpere, vi[m/s] Zonădeconfortϕi =0,3
ϕi =0,5
ϕi =0,7
Figura 2.6. Diagrama de confort func ție de temperatur ă și viteza aerului

1.2.5. Felul activit ății și îmbrăcămintea
Organiza ția Interna țională pentru Standardizare (ISO-7730) a prev ăzut pentru definirea
confortului termic șase factori principali, ad ăugând la cei patru parametrii ai microclimatului
interior și intensitatea muncii iM, exprimat ă în met1 (degajare de c ăldură a omului) și rezistența
termică a îmbră cămintei Rcl, exprimată în clo2. Confortul termic ținând seama de felul activităț ii
și al îmbră cămintei, poate fi apreciat și sub form ă grafică (figura 2.7) pentru o valoare a
umidității relative a aerului în înc ăpere ϕi=50% și, indică astfel, temperatura optim ă resimțită tc
în corelație cu rezisten ța termică a îmbrăcămintei Rcl sau Rh, cu intensitatea muncii iM și cu
energia metabolic ă M. Viteza aerului trebuie considerat ă vi=0 pentru activit ăți cu iM≤1 met și
vi=0,3 pentru iM>1.

Figura 2.7. Temperatura optim ă resimțită în corelaț ie cu rezisten ța termică a îmbrăcămintei, cu
intensitatea muncii și cu energia metabolic ă

1 1 met = 58 W/m2
2 1 clo = 0,155 m2K/W
5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor

Figura 2.1. Parametrii care determin ă
senzația de confort 14 16 18
12 20
18 20 22 24 −20 −10 0 10 20
Temperatura aerului
exterior , te [°C] Temperatura peretelui , θi [°C]
Temperatura aerului interior, tiPrea cald
Prea rece
Figura 2.2. Realizarea confortului termic
funcție de temperatura interioar ă, temperatura
exterioară și tem peratura peretelui

Temperatura aerului interior, t i [°C] Temperatura medie
de radiațe, θmr [°C]
15 20 25 30
10
10 15 20 25 30ki =0,5 W /m2K
ki =1,0 W/m2K
ki =1,5 W /m2K tc=23°C
tc=21°Ctc=19°C
te=−10°Czo
na de
Figura 2.3. Diagrama de confort în func ție de temperatura
aerului interior,de temperatura medie de radia ție și de
temperatura resim țită

6

Figura 2.4. Diagrama de confort umiditate
absolută – temperatura aerului interior Umiditatea absolut ă xi, [g/kg]
0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Temperatura aerului interior, t i [°C] ϕi=100%
ϕi=80%
ϕi=50%

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 2. Confortul cl ădirilor
60

50

40

30

20

10
Temperatura aerului interior, ti
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Zonă de
confort Senzație de zăpușeală
Aer usca t
Umiditatea relativ ă, ϕi
Figura 2.5. Diagrama de confort umiditate relativ ă – temperatura aerului interior

Temperatura aerului
din încăpere, t i [°C]
7

Figura 2.7. Temperatura optim ă resimțită în corelaț ie cu rezisten ța termică a îmbrăcămintei, cu
intensitatea muncii și cu energia metabolic ă
26
24
22
20
18
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Viteza aerului din înc ăpere, vi[m/s] Zonădeconfortϕi =0,3
ϕi =0,5
ϕi =0,7
Figura 2.6. Diagrama de confort func ție de temperatur ă și viteza aerului

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum

METODE DE EVALUARE A NECESARULUI DE C ĂLDURĂ PENTRU
ÎNCĂLZIRE ȘI APĂ CALDĂ DE CONSUM

3.1. Noțiuni generale despre necesarul de căldur ă în clădiri

Necesarul de c ăldură pentru asigurarea parametrilor de confort termic în cadrul unui
obiectiv (cl ădire) cuprinde, în general, necesarul de c ăldură pentru: înc ălzire, preparare ap ă caldă
de consum (acc), ventila ție, tehnologie și pierderi în re țelele de transport și distribuție.

d , rt th v acc înc T Q Q Q Q Q QΔ++ + + = [kW] (3.1)

Pentru aprecierea cantitativ ă a fenomenelor de transfer de c ăldură și masă prin elementele
de construc ție care intr ă în componen ța structurilor ce delimiteaz ă încăperile clădirilor se impune
cunoașterea propriet ăților termice și higrotermice ale materialelor de construc ție omogene.
Alegerea modului de alc ătuire a elementelor de construc ție se face pe baza proiect ării din
punct de vedere termotehnic în scopul realiz ării:
– rezisten ței minime necesare la transferul te rmic, prin limitarea fluxului termic și
evitarea condesului pe suprafaț a interioar ă a elementului de construc ție;
– stabilității termice necesare, pentru evitarea oscila țiilor temperaturii aerului interior și
pe suprafa ța interioară a elementelor de construc ție;
– rezisten ței la permeabilitate la vapori, pentru limitarea condens ării vaporilor în
interiorul elementelor de construc ție;
– rezisten ței la infiltra ția aerului, pentru
asigurarea capacit ății de izolare termic ă. Schema bilan țului energetic

1Evaluarea consumului anual de energie
pentru înc ălzire este necesar ă pentru eficientizarea
energetică în domeniul construc țiilor. Consumul
anual se refer ă la energia final ă (EF) (c ăldură și
electricitate) folosită în clă dire pentru înc ălzirea
spațiilor și sub form ă de apă caldă și la energia
primară (EP) conținută de combustibilii utiliza ți și
din care se ob ține energia secundară (ES) care
acoperă necesarul de energie final ă al clădirii
(figura 3.1). Pierderi prin transmisie
și ventilare
–
Aport solar ș i intern
=
Necesar de c ăldură
+
Energie pentru ap ă caldă
+
Electricitate
+
Pierderi tehnice
=
Necesar de energie final ă Calculul necesarului de c ăldură se bazeaz ă în
principal, pe un calcul simplificat-estimativ, pe experiența celui care proiecteaz ă și pe experien țe
anterioare.

Figura 3.1. Componentele consumului de
energie luat în considerare pentru 3.2. Calculul necesarului de c ăldură
pentru prepararea apei calde de consum eficientizarea ener getică a clădirilor civile

Necesarul de c ăldură pentru scopuri igienico-sanitare se determin ă în funcție de natura
consumatorului cu rela ția:

( ar ac ac ac t t c G 6 , 31Q − ⋅ ⋅ ⋅ =)
[W] (3.2)
unde: G ac – debitul de ap ă caldă de consum1, [kg/h];
c=4,18 – c ăldura specific ă a apei, [kJ(/kg ⋅°C)];

1 parametru greu de determinat

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum
t ac=60 – temperatura apei calde, [șC];
t ar=(10…15) – temperatura apei reci, [șC].

Indicii de consum pentru necesarul de c ăldură pentru prepararea apei calde menajere sunt
dependen ți de num ărul de persoane N (rela ția 3.3) și de căldura consumat ă pentru prepararea
apei calde menajere (tabelul 3.1). cacQ

5 , 2 … 2N QQcacac⋅= (3.3)

Tabelul 3.1. C ăldura consumat ă pentru prepararea apei calde menajere
c
acQ Nr.crt. Tipul clă dirii
[W/loc] [kcal/h·loc]
1. Case de locuit 290…320 250…275
2. Cămine 260…320 225…275
3. Spitale 410…490 350…420
4. Școli 93…105 80…90
5. Instituții 350…465 300…400
6. Valoare medie – 700…800

Consumul specific de ap ă caldă menajeră pentru diferite cl ădiri este prezenta t în tabelul 3.2.

Tabelul 3.2. Consumul specific de ap ă caldă menajeră
Nr.
crt. Destinația clădirii l/zi/pers
– lemne 30 Preparare local ă – gaze 60
Preparare centrală – permanent 75 1. Locuințe
După program 120
2. Cămine – duș comun 60
3. Hoteluri 60
4. Spitale 120
5. Spălătorii 20…60
6. Intreprinderi – duș 20…60

3.3. Calculul necesarului de c ăldură pentru înc ălzire

3.3.1. Calculul necesarului de c ăldură pentru înc ălzire folosind metoda caracteristicii
termice a cl ădirii
Metoda are la baz ă relația 3.4 în condiț iile în care se consideră un regim sta ționar:

() []W a V x Qe i e i i⋅θ− θ ⋅ ⋅ = (3.4)
unde: Q i – necesarul de c ăldură datorită pierderilor prin elementele de construc ție, [W];
x i – caracteristica (coeficientul) termic al cl ădirii (tabelul 3.3), [W/(m3⋅°C)];
V e – volumul exterior construit, [m3];
θi – temperatura interioară convențională de calcul, [ °C];
θe – temperatura spa țiilor exterioare înc ăperii considerate, [ °C], care se ia dup ă caz:
a – coeficient în funcț ie de temperatura exterioar ă θe (tabelul 3.4), [ °C].

Calculul necesarului de c ăldură pentru înc ălzire conform metodei caracteristicii termice a
clădirii impune determinarea necesa rului suplimentar pentru înc ălzirea aerului infiltrat ca urmare
a neetanșeităților (relaț ia 3.5).

2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum
i vm Q f Q⋅= [W] (3.5)
unde: f – coeficient de corec ție în funcț ie de temperatura exterioar ă (tabelul 3.5);

Tabelul 3.3. Coeficientul termic al clădirii
xi Nr.
crt. Felul clă dirii Ve·10-3 [m3] [W/m3·șC] [kcal/m2·grd]
1. Clădiri: de locuit, social-culturale
și administrative 1
1…5
5…10
10…25
> 25 0,58…0,765 0,5…0,65
2. Ateliere 5…20
20…200 0,53…0,58 0,46…0,5
3. Garaje 5…10 0,75…1,33 0,65…1,15

Tabelul 3.4. Coeficientul “a” în func ție de temperatura exterioar ă θe
θe, [șC] -12 -15 -18 -21
a 1,35 1,29 1,21 –

Tabelul 3.5. Coeficientul “f” de corec ție în func ție de temperatura exterioar ă θe
θe, [șC] >0 -5…-10 -10…-15 -15…-20
f 0,15…0,2 0,1…0,15 0,07…0,1 0,05…0,07

3.3.2. Calculul necesarului de că ldură pentru încălzire folosind metoda de calcul pe
conturul exterior al cl ădirii
Metoda presupune efectuarea unui calcul aproximativ de transfer de c ăldură pe conturul
exterior al unei cl ădiri, indiferent de destina ția acesteia. Necesarul total de c ăldură este:
()v p i Q Q 2 , 1 Q+ ⋅ = [W] (3.6)
unde: Qp – pierderile de c ăldură prin suprafe țele pline (zidite), [W]:

() p e i p pk S Q ⋅θ − θ ⋅ = (3.7)

Qv – pierderile de c ăldură prin suprafe țele vitrate, [W]:

() v e i v vk S Q ⋅θ − θ ⋅ = (3.8)

Coeficien ții globali de transfer de c ăldură prin suprafe țe pline, kp, respectiv vitrate, kv,
sunt dependen ți de condi țiile meteorologice exterioare (tabelul 3.6).

Tabelul 3.6. Coeficien ții globali de transfer de c ăldură în funcție de starea vremii
k Fără vânt Vânt+ploaie Conform normativelor în
vigoare
kp, [W/(m2·grd)] 0,79 1,7 1,5…1,98
kv, [W/(m2·grd)] 3,82 8,26 3,25…5,23

Ținând cont de faptul c ă suprafața exterioară a clădirii este determinat ă cu relația 3.9, se
va aprecia aportul suprafe țelor pline (zidite) Sp, față de cele vitrate Sv, astfel:
– pentru hale industriale S v=(0,1…0,3)S E;
– pentru locuinț e S v=(0,1…0,2)S E;
– pentru cl ădiri social-culturale și administrative S v=(0,2…0,4)S E;:

v p ES S S+ = [m2] (3.9)

3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum
3.3.3. Calculul necesarului de că ldură pentru înc ălzire prin metoda coeficien ților globali
de izolare termic ă „G”

Metoda de calcul ține seama de condi țiile climatice ale amplasamentului (cl ădirii), precum
și de aporturile de c ăldură internă și solară (pasivă) și se poate folosi la determinarea prin calcul
a necesarului anual de c ăldură atât pentru cl ădirile noi, cât și pentru cele existente (reabilitate sau
nereabilitate).
Pentru un m3 de volum interior al cl ădirii, necesarul anual de c ăldură se determin ă cu
relația:

(s i 12 Q Q G N C100024Qi+ − ⋅ ⋅ ⋅ =θ) [kW⋅h/(m3⋅an)] (3.10)
unde: G – coeficientul global de izolare termic ă a clă dirii, [W/(m3⋅°C)], determinat cu rela ția
3.11 [14], [16]:

n 34 , 0
RA V1G'
m clad⋅ +⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛
∑⋅ = [W/(m3·°C)] (3.11)
unde: A – aria anvelopei cl ădirii, [m2];
– rezisten ța termică corectată , medie, a anvelopei cl ădirii, [(m2·°C)/W], determinat ă
prin calcul funcț ie de structura elementelor perimetrale; '
mR
n – viteza de ventilare natural ă a clădirii, respectiv num ărul de schimburi de aer pe or ă,
[h-1] (tabelul 3.7).

Tabelul 3.7. Num ărul schimburilor de aer pe or ă “n” [h-1] la clă diri, conform INCERC
Clasa de permeabilitate Nr.
crt. Categoria cl ădirii Clasa de ad ăpostire Ridicată Medie Scăzută
Neadăpostite 1,5 0,8 0,5
Moderat ad ăpostite 1,1 0,6 0,5 1. Clădiri individuale (case unifamiliale,
cuplate sau înș iruite etc.) Adăpostite 0,7 0,5 0,5
Neadăpostite 1,2 0,7 0,5
Moderat ad ăpostite 0,9 0,6 0,5 Dublă expunere
Adăpostite 0,6 0,5 0,5
Neadăpostite 1,0 0,6 0,5
Moderat ad ăpostite 0,7 0,5 0,5 2. Clădiri cu mai multe
încăperi (cămine,
internate, spa ții de
învăță mânt etc.) Simplă expunere
Adăpostite 0,5 0,5 0,5

C – coeficient de corec ție, care ține seama de reducerea temperaturii interioare pe durata
nopții, de varia ția în timp a temperaturii exterioare, de dotarea instala ției interioare de înc ălzire
cu dispozitive de reglare termostatat ă a temperaturii interioare, de regimul de exploatare a
instalației de încălzire și care se determin ă din diagrame în func ție de (figura 3.2); 20
12N
i
12Nθ – numărul anual de grade-zile de calcul, corespunz ător localit ății unde este amplasat ă
clădirea, calculat pentru temperatura interioar ă medie în perioada de înc ălzire θi și pentru
temperatura exterioar ă medie zilnic ă care marcheaz ă începerea și oprirea înc ălzirii θe0, [K⋅zile],
determinat astfel:
a) se stabile ște temperatura medie anual ă θa pentru localitatea respectiv ă, cu relația:

h 0,005 θ θao a⋅ − = (3.12)
unde: θao – temperatura exterioar ă medie anual ă corectată pentru nivelul m ării, pentru localitatea
respectivă, [°C];
h – altitudinea localit ății, [m].
b) se determin ă grafic valoarea coeficientului de corelare climatic ă K în func ție de θ a și θeo;
4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum
c) se încadreaz ă localitatea într-una din cele dou ă zone de corela ție (K, ) , î n f u n c ție de
poziția ei geografic ă; 20
θeoN
d) se determin ă grafic, din diagrame, în func ție de valoarea coeficientului de corelare climatic ă,
K și de zona de corela ție, valorile num ărului anual de grade –zile de calcul, ; 20
θeoN
e) se determin ă grafic, în func ție de valoarea coeficientului K, durata conven țională a perioadei
de încă lzire, .
eoθD

Figura 3.2. Diagrama de determinare a
coeficientului de corec ție „C”: 1 – instala ții
dotate cu dispozitive de reglare termostat ă;
2 – instala ții fără dispozitive de reglare
termostat ă; a) punct termic/staț ie termică
compactă /centrală termică locală –
automatizate; b) punct termic cu reglaj
manual; c) central ă termică de cartier,
neautomatizat ă

Qi – aportul util de c ăldură rezultat din locuirea cl ădirii, aferent unui m3 de volum
încălzit, (pentru clă dirile de locuit se consider ă ca fiind egal cu 7 [(kW ⋅h)/(m3⋅an)], iar pentru
celelalte tipuri de cl ădiri se calculeaz ă funcție de gradul de dotare cu aparatur ă electrică, în
funcție de num ărul de persoane, în func ție de fradul de ocupare, în func ție de gradul de utilizare
a iluminatului general ș i local și a ventilatoarelor, a aparatelor de aer condi ționat, a
calculatoarelor etc.); Q
s – aportul util de c ăldură provenit ă din radiaț ia solară, aferent unui m3 de volum
încălzit, [(kW⋅h)/(m3⋅an)], determinat cu rela ția:

∑⋅ ⋅ ⋅ =
ijF
i Gj sVA
g I 40 , 0 Qij [kW⋅h/(m3⋅an)] (3.13)
unde: I Gj – radiația solară globală disponibil ă corespunz ătoare unei orient ări cardinale „j”,
[(kW⋅h)/(m2⋅an)], (S – I GS = 420, SE sau SV – I GS=340, E sau V – I GS=210, NE sau NV – I GS=120, N –
IGS=100, suprafeț e orizontale – I GS=360);
g i – gradul de penetrare a energi ei pe geamurile „i” ale tâmpl ăriei exterioare (0,75 –
pentru geamuri simple, sau un geam termoizolant dublu; 0,65 – pentru trei geamuri simple, sau
un geam simplu + un geam term oizolant dublu, sau un geam te rmoizolant triplu; 0,50 – geam
termoizolant dublu; 0,45 – pentru geamuri triple; 0,40 – pentru geam termoizolant triplu); A
Fij – aria tâmpl ăriei exterioare prevă zută cu geamuri clare de tipul „i” și dispusă după
orientarea cardinal ă „j”, [m2].

5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum

Pierderi prin transmisie și ventilare – Aport solar și intern =
6
Tabelul 3.1. C ăldura consumat ă pentru prepararea apei calde menajere
c
acQ Nr.crt. Tipul clă dirii
[W/loc] [kcal/h·loc]
1. Case de locuit 290…320 250…275
2. Cămine 260…320 225…275
3. Spitale 410…490 350…420
4. Școli 93…105 80…90
5. Instituții 350…465 300…400
6. Valoare medie – 700…800

Tabelul 3.2. Consumul specific de ap ă caldă menajeră
Nr.
crt. Destinația clădirii l/zi/pers
– lemne 30 Preparare local ă – gaze 60
Preparare centrală – permanent 75 1. Locuințe
După program 120
2. Cămine – duș comun 60
3. Hoteluri 60
4. Spitale 120
5. Spălătorii 20…60
6. Intreprinderi – duș 20…60

Tabelul 3.3. Coeficientul termic al clădirii
xi Nr.
crt. Felul clă dirii Ve·10-3 [m3] [W/m3·șC] [kcal/m2·grd]
1. Clădiri: de locuit, social-culturale
și administrative 1
1…5
5…10
10…25
> 25 0,58…0,765 0,5…0,65
2. Ateliere 5…20
20…200 0,53…0,58 0,46…0,5
3. Garaje 5…10 0,75…1,33 0,65…1,15

Tabelul 3.4. Coeficientul “a” în func ție de temperatura exterioar ă θe
θe, [șC] -12 -15 -18 -21 Necesar de c ăldură
+
Energie pentru ap ă caldă
+
Electricitate
+
Pierderi tehnice
=
Necesar de energie final ă Schema bilan țului energetic
Figura 3.1. Componentele consumului de energie luat în
considerare pentru eficientizarea energetic ă a clădirilor
civile

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 3. Metode de evaluare a necesarului de c ăldură pentru înc ălzire și apă caldă de consum
a 1,35 1,29 1,21 –

Tabelul 3.5. Coeficientul “f” de corec ție în func ție de temperatura exterioar ă θe
θe, [șC] >0 -5…-10 -10…-15 -15…-20
f 0,15…0,2 0,1…0,15 0,07…0,1 0,05…0,07

Tabelul 3.6. Coeficien ții globali de transfer de c ăldură în funcție de starea vremii
k Fără vânt Vânt+ploaie Conform normativelor în
vigoare
kp, [W/(m2·grd)] 0,79 1,7 1,5…1,98
kv, [W/(m2·grd)] 3,82 8,26 3,25…5,23

Tabelul 3.7. Num ărul schimburilor de aer pe or ă “n” [h-1] la clă diri, conform INCERC
Clasa de permeabilitate Nr.
crt. Categoria cl ădirii Clasa de ad ăpostire Ridicată Medie Scăzută
Neadăpostite 1,5 0,8 0,5
Moderat ad ăpostite 1,1 0,6 0,5 1. Clădiri individuale (case unifamiliale,
cuplate sau înș iruite etc.) Adăpostite 0,7 0,5 0,5
Neadăpostite 1,2 0,7 0,5
Moderat ad ăpostite 0,9 0,6 0,5 Dublă expunere
Adăpostite 0,6 0,5 0,5
Neadăpostite 1,0 0,6 0,5
Moderat ad ăpostite 0,7 0,5 0,5 2. Clădiri cu mai multe
încăperi (cămine,
internate, spa ții de
învăță mânt etc.) Simplă expunere
Adăpostite 0,5 0,5 0,5

7
Figura 4.2. Diagrama de determinare a
coeficientului de corec ție „C”: 1 – instala ții
dotate cu dispozitive de reglare termostat ă;
2 – instala ții fără dispozitive de reglare
termostat ă; a) punct termic/staț ie termică
compactă /centrală termică locală –
automatizate; b) punct termic cu reglaj
manual; c) central ă termică de cartier,
neautomatizat ă

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000

EVALUAREA NECE SARULUI DE C ĂLDURĂ PENTRU ÎNC ĂLZIRE
PRIN METODA SR 1907-1/2000

4.1. Calculul pierderilor de c ăldură prin transmisie

Metoda de calcul conform SR 1907-1/2000 este o metod ă complex ă de calcul a
necesarului de că ldură pentru înc ălzire care permite evaluarea acestuia pentru fiecare înc ăpere în
parte și presupune, în vederea determin ării pierderilor de c ăldură prin transmisie prin elementele
anvelopei cl ădirilor, parcurgerea urm ătoarelor etape:
1. Se noteaz ă pe planul clă dirii, într-un cerc desenat în fiecare înc ăpere, num ărul încăperii și
temperatura interioar ă de calcul, conform SR 1907-2/2000;

2. Se înscriu în formularul de calcul caracteristi cile geometrice și termotehnice ale elementelor
de construc ție prin care înc ăperea pierde c ăldură: dimensiuni, rezisten țe termice, diferen țe de
temperatură ;

3. Se calculeaz ă pierderea de c ăldură prin transmisie, Q T, în func ție de care se calculeaz ă
rezistența termică specifică medie:

s 'e i
M T Q
RA m C Q +θ−θ⋅ ⋅ ∑⋅ = [W] (4.1)
unde: C M – coeficient de corec ție al necesarului de c ăldură de calcul func ție de masa specific ă a
construcției (m pi)1;
m – coeficient de masivitate termic ă a elementelor de construc ție exterioare, determinat
conform rela ției 5.2:

D 05 , 0 225 , 1 m⋅ − = (4.2)
în care: D – indicele iner ției termice a elementului de construc ție, calculat cu rela ția2:

mjn
1 jstjs R D⋅∑=
= (4.3)
unde : R stj – rezisten ța specific ă la permeabilitate termic ă a stratului j, [(m2·șC)/W];
smj – coeficient de asimilare termic ă al materialului stratului j, [W/(m2·șC)], conform
SR1907-1/2000.

A – aria suprafe ței fiecărui element de construc ție, determinat ă conform STAS 6472/3, [m2];
'R – rezisten ța termică specifică corectată a elementului de construc ție considerat,
determinat ă prin calcul termotehnic întocmit în conformitate cu pr evederile reglement ărilor tehnice
în vigoare (STAS 6472/3), [(m2·șC)/W] cu relaț ia 4.4. Aceasta rezisten ța termică pe care trebuie
să o aibă un element de conduc ție exterior pentru a permite ob ținerea pe suprafa ța interioară a
unei temperaturi θ i (de confort) și care să fie mai mare decât temperatura punctului de rou ă θτi.

∑⋅ Ψ
+ =
=n
1 jj j
'Al
R1
R1 [(m2·șC)/W] (4.4)
în care: R – rezisten ța termică unidirecțională, [(m2·șC)/W], determinat ă în funcție de elementul
de anvelopă cu una din rela țiile:

1 pentru cl ădiri de locuit și similare lor și pentru cl ădiri social-culturale cu pere ți interiori realiza ți din beton celular
autoclavizat, c ărămidă cu grosime mai mic ă de 0,125 m, având plan șee despărțitoare din beton armat cu grosime
≤0,10 m, sau din alte materiale de construc ție ușoară (m pi≤400kg/m2) C M=1, iar pentru celelalte construc ții
(mpi≥400kg/m2) C M=0,94.
2 pentru elementele de construc ție cu D≥4,5, se consider ă m=1; pentru tâmpl ăria exterioar ă se consider ă D=0,5;
pentru elementele de construc ție în contact cu solul precum și planșeele pentru subsolurile neînc ălzite se consider ă
m=1.
1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
– pentru elemente exterioare:

e i1 1Rα+λδΣ +α= [(m2·șC)/W] (4.5)

– pentru elemente interioare:

i i1 1Rα+λδΣ +α= [(m2·șC)/W] (4.6)

– pentru pardoseli în contact cu solul:

λδΣ +α=
i1R [(m2·șC)/W] (4.7)
unde: αi – coeficientul de convecț ie termică de la aerul din interiorul înc ăperii la suprafa ța
elementului de anvelop ă cu care acesta vine în contact, [W/(m2⋅șC)];
αe – coeficientul de convecț ie termic ă de la suprafa ța exterioar ă a elementului de
anvelopă la aerul din mediul înconjur ător, [W/(m2⋅șC)];
∑λδ – rezisten ța termică la transmiterea c ăldurii prin conduc ție prin straturile elementelor
de anvelop ă caracterizate de grosimea δ în [m] ș i coeficientul de conductivitate termică specific
materialelor utilizate λ [W/(m⋅șC)].
Ψj – coeficientul liniar de tran sfer termic, pentru puntea termic ă de tip j (col țuri clădiri,
intersecții pereți, boiandrugi, pl ăci pe sol, centuri în ziduri, grinzi de rezisten ță, soclu subsol,
tâmplă rie etc.), [W/(m ⋅șC)];
l j – lungimea pun ții termice de tip j, [m];

Qs – flux termic cedat prin sol, [W], determinat cu rela ția [17]:

bcj
bcej i
sbc
bce i
ss
M
pp i
p s A R n1 A R nm C RA Q ⋅θ − θ
⋅ + ⋅θ − θ⋅ ⋅ +θ − θ
⋅ = (4.8)
unde: A p – aria cumulat ă a pardoselii și a pereților aflați sub nivelul terenului (rela ția 4.9), [m2];

h p A A pl p⋅+= (4.9)
în care: A pl – aria plăcii pe sol sau a pl ăcii inferioare a subsolului înc ălzit, [m2];
p – lungimea conturului pere ților în contact cu solul, [m];
h – cota pardoselii s ub nivelul terenului, [m].
Rp – rezisten ța termică specifică cumulată a pardoselii și a stratului de p ământ cuprins
între pardoseală și adâncimea de 7 m de la cota terenul ui sistematizat, sau a stratului de ap ă
freatică, (relaț ia 4.7), [(m2·șC)/W];
ms – coeficient de masivitate termic ă a solului, (figura 4.1), determinat în func ție de
adâncimea stratului de apă freatică, H și, de adâncimea de îngropare a pardoselii, h;
ns – coeficient de corec ție care ține seama de conductivitatea termic ă a solului (figura
4.2), determinat în func ție de adâncimea de îngropare a pardoselii fa ță de cota zero a solului, h și,
de conductivitatea termic ă a materialului din care este alc ătuit stratul de p ământ luat în
considerare;
Abc – aria unei benzi cu l ățimea de 1 m situat ă de-a lungul conturului exterior al
suprafeței A p, [m2];
Rbc – rezisten ța termică specifică a benzii de contur la trecerea c ăldurii prin pardoseal ă și
sol către aerul exterior, [(m2·°C)/W];
θej – temperatura interioar ă convențională de calcul pentru înc ăperile alăturate, [°C];
Abcj – aria unei benzi cu l ățimea de 1 m situat ă de-a lungul conturului care corespunde
spațiului învecinat care are temperatura θi, [m2];
2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
θp – temperatura, fie în sol la adâncimea de 7 m de la cota terenului sistematizat, în cazul
inexistenței stratului de ap ă freatică, fie a stratului de ap ă freatică.
0,30,40,50,60,70,80,9
2 4 6 8 10 12 14ms
262422 20 1816L = π/2⋅(2H-h)max
maxL [m]maxL = AC + CB
h
g AB
CHθieoθ

Figura 4.1. Variația coeficientului de masivitate termic ă, m s, cu grosimea solului
1,8 11,0
1,4 1,2 1,6λ [W/mK]
2,01,6
1,21,41,8sn
1,11,31,51,7
h = 1 mh = 0 m
h ≥ 2 m

Figura 4.2. Diagrama de determinare a coeficientului de corec ție n s

Valorile temperaturii θp funcț ie de zona în care este amplasat ă construcția sunt:
Zona Temperatura θp,
[°C]
I 11
II 10
III 9
IV 8

4. Se determin ă adaosul A o și A c și se calculeaz ă valoarea ⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛∑+ ⋅100A1 QT ,
unde: A o – adaosul pentru orientare (tabel ul 4.1) folosit în scopul diferen țierii necesarului de
căldură al încăperilor diferit expuse radia ției solare, afectând numai pierderile de c ăldură ale
încăperilor cu pere ți exteriori;

3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
Tabelul 4.1. Adaosul pentru orientare
Orientare N NE E SE S SV V NV
Ao, [%] +5 +5 0 -5 -5 -5 0 +5

Ac – adaosul pentru compensarea efectului suprafe țelor reci, în scopul corect ării
bilanțului termic al corp ului omenesc în înc ăperea în care, elementul de construc ție cu rezisten ță
termică redusă, favorizeaz ă intensificarea ced ării căldurii, prin radia ție, a corpului. Valoarea
acestui coeficient de adaos afecteaz ă numai pierderile de c ăldură ale încăperilor a c ăror rezisten ță
termică specifică medie, R m, nu depăș ește 10 [(m2·șC)/W] (figura 4.3):

()
()
TM e i T
mm c
QC ARR f A
⋅ θ − θ==

] (4.10)
în care: A T – aria suprafe ței totale a înc ăperii (reprezentând suma tuturor ariilor suprafe țelor
delimitatoare), [m2];

Figura 4.3. Diagrama de determinare a adaosului pentru compensarea efectului suprafe țelor reci

4.2. Calculul necesarului de căldur ă pentru înc ălzirea aerului infiltrat prin rosturile
ușilor și ferestrelor exterioare sau la deschiderea acestora
Se determin ă sarcina termic ă pentru înc ălzire, de la temperatura exterioar ă la temperatura
interioară , a aerului infiltrat prin neetan șeitățile ușilor și ferestrelor și a aerului p ătruns la
deschiderea acestora Qi, ca valoare maxim ă între sarcinile termice Qi1 și Qi2 :
Qi1 – sarcina termic ă pentru înc ălzirea, de la temperatura exterioar ă convențională de calcul
la temperatura interioar ă convențională de calcul, aerului infiltrat prin neetan șeitățile ușilor și
ferestrelor și a aerului p ătruns la deschiderea acestora determinat ă, ținând seama de num ărul de
schimburi de aer necesar în înc ăpere din condi țiile de confort fiziologic (rela ția 4.11):

() [ ⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛+ ⋅ + θ − θ ⋅ ⋅ ρ ⋅ ⋅ ⋅ =100A1 Q c V C n Qc
u e i p M ao 1 i [W] (4.11)

4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
Qi2 – sarcina termic ă pentru înc ălzirea de la temperatura exterioar ă convențională de
calcul la temperatura interioar ă convenț ională de calcul, aerului infiltrat prin neetan șeitățile
ușilor și ferestrelor și a aerului p ătruns la deschiderea acestora, determinat ă funcție de viteza
convențională a vântului (rela ția 4.12):

() []{ } ⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛+ ⋅ + θ − θ ⋅ ⋅ ⋅ ∑⋅ ⋅ =100A1 Q v L i E C Qc
u e i3 / 4
M 2 i [W] (4.12)
unde: n ao – numărul de schimburi de aer necesar în înc ăpere din condi ții de confort fiziologic,
tabelul 4.2.

Tabelul 5.2. Num ărul de schimburi de aer în înc ăpere pentru diferite cl ădiri
Nr.
crt. Tipul clă dirii Tipul camerei nao,
⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
33
ms / m nao,
⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
33
mh / m
Camere de locuit 0,22×10-3 0,792
Bucătării 0,33×10-3 1,190 1. Clădiri de locuit și similare lor
Băi 0,33×10-3 1,000
2. Școli –
VN 10 7p3⋅ ×−
–
3. Grădinițe –
VN 10 7p3⋅ ×−
–
4. Creșe –
VN 10 7p3⋅ ×−
–
5. Spitale –
VN 10 7p3⋅ ×−
–
Np – numărul de persoane; V – volumul încăperii, [m3];

cp – căldura specific ă la presiune constant ă a aerului la temperatura θi, [J/(kg·șC)];
ρ – densitatea aerului la temperatura θi, [kg/m3];
Q u – necesarul de c ăldură pentru înc ălzirea aerului p ătruns la deschiderea u șilor
exterioare (rela ția 4.13), [W]:

()M e i u u c n A U Q ⋅θ − θ ⋅ ⋅ ⋅ = [W] (4.13)
în care: U=0,36 – pierderea specific ă de căldură la deschiderea unei u și exterioare, [J/(m2⋅°C)];
A u – aria ușilor exterioare ca re se deschid, [m2];
n – num ărul deschiderilor uș ilor exterioare într-o or ă, în funcție de specificul cl ădirii;

E – factor de corec ție cu înălțimea (pentru înc ăperi din cl ădiri cu mai pu țin de 12 nivele
E=1, iar pentru cl ădiri cu mai mult de 12 nivele, valoarea co eficientului E se alege din tabelul 4.3);

Tabelul 4.3. Valorile factorului de corec ție cu înălțimea
Numărul de nivele ale clă dirii Etajul 12 15 18 20 21
P1
1
2
3
4
5
6
7 1,180
1,140
1,120
1,090 1,070 1,040 1,020
1,000 1,230
1,200
1,170
1,150 1,130 1,110 1,080
1,060 1,265
1,230
1,200
1,175 1,155 1,135 1,120
1,110 1,295
1,265
1,230
1,200 1,180 1,160 1,150
1,130 1,340
1,315
1,285
1,285 1,230 1,210 1,200
1,185
5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
Numărul de nivele ale clă dirii Etajul
612 15 18 20 21
8
9
10
11
12
13
14
peste 14 1,000
1,000
1,000
1,000 1,000 1,000 1,000
1,000 1,040
1,010
1,000
1,000 1,000 1,000 1,000
1,000 1,090
1,065
1,030
1,010 1,000 1,000 1,000
1,000 1,110
1,090
1,060
1,030 1,000 1,000 1,000
1,000 1,190
1,150
1,130
1,110 1,080 1,050 1,020
1,000

i – coeficient de infiltra ție a aerului prin rosturi, [(s/m)4/3];
v4/3 – viteza conven țională a vântului de calcul, în func ție de zona eolian ă în care se
încadreaz ă localitatea unde este amplasat ă clădirea (tabelul 4.4).

Tabelul 4.4. Viteza conven țională a vântului de calcul
Amplasamentul cl ădirii
În localitate În afara localit ății Zona eoliană
v v4/3 v v4/3
I
II
III
IV 8,0
5,0 4,5 4,0 16,00
8,55 7,45 6,35 10,0
7,0 6,0 4,0 21,54 13,59 10,90
6,35
OBS: Pentru toate nivelele s ituate deasupra etajului 12 al cl ădirilor din interiorul ora șelor , vitezele vântului de calcul corespund
clădirilor amplasate în afara localit ăților.

După determinarea necesarului de c ăldură pentru încă lzirea aerului infiltrat prin rosturile
ușilor și ferestrelor exterioare sau la deschiderea acestora, se calculeaz ă fluxul total de c ăldură
necesar pentru înc ălzirea înc ăperii considerate cu relaț ia 4.14, după care se reiau pa șii
algoritmului, calculându -se necesarul de c ăldură pentru înc ălzirea fiec ărei încăperi a clădirii
considerate, necesarul total de c ăldură pentru înc ălzire determinându-se cu rela ția 4.15.

[W] Q 100A1 Q Qi T +⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛∑+ ⋅ = (4.14)

∑=
=n
1 jj înc Q Q (4.15)
unde: j – num ărul de înc ăperi ale locuin ței.

După determinarea necesarului de c ăldură conform metodologiei prezentate anterior, se
verifică temperaturile pe suprafa ța interioar ă a elementelor de construc ție. Temperatura pe
suprafața interioară a elementelor de construc ție fără punț i termice, în câmp curent, se determin ă
cu relația:
'
ie i
i stRT
⋅ αθ − θ− θ = (4.16)

Pentru evitarea producerii condensului pe suprafa ța interioar ă a unui element de
construcție (pereț i, plafon) este necesar ca temperatura θi pe suprafa ța interioară a elementului de
construcție să fie mai mare cu (1…1,5) °C decât temperatura punctului de rou ă θr a stării aerului
din încăpere (t i, ϕi):

C 5 , 1 … 1r io+ θ ≥ θ (4.17)

În ceea ce prive ște rezisten țele termice, condi ția de evitare a fenome nului de condens pe
suprafața interioară a elementelor de construc ții este ca rezisten ța termică să fie mai mare sau
egală cu rezisten ța termică de evitare a fenomenului de condensare R cd.

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000
0,30,40,50,60,70,80,9
246 8 10 12 14ms
26 24 22 20 18 16L = π/2⋅(2H-h)max
maxL [m]maxL = AC + CB
h
g AB
CHθieoθ

Figura 4.1. Variația coeficientului de masivitate termic ă, m s, cu grosimea solului
1,8 11,0
1,4 1,2 1,6λ [W/mK]
2,01,6
1,21,41,8sn
1,11,31,51,7
h = 1 mh = 0 m
h ≥ 2 m

Figura 4.2. Diagrama de determinare a coeficientului de corec ție n s

Tabelul 4.1. Adaosul pentru orientare
Orientare N NE E SE S SV V NV
Ao, [%] +5 +5 0 -5 -5 -5 0 +5

Tabelul 4.2. Num ărul de schimburi de aer în înc ăpere pentru diferite cl ădiri
Nr.
crt. Tipul clă dirii Tipul camerei nao,
⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
33
ms / m nao,
⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
33
mh / m
Camere de locuit 0,22×10-3 0,792
Bucătării 0,33×10-3 1,190 1. Clădiri de locuit și similare lor
Băi 0,33×10-3 1,000
2. Instituții de învăță mânt (Școli,
Grădinițe, Creșe) –
VN 10 7p3⋅ ×−
–
3. Spitale –
VN 10 7p3⋅ ×−
–

7

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 4. Evaluarea necesarului de c ăldură pentru înc ălzire prin metoda SR 1907-1/2000

Figura 4.3. Diagrama de determinare a adaosului pentru compensarea efectului suprafe țelor reci

Tabelul 4.3. Valorile factorului de corec ție cu înălțimea
Numărul de nivele ale clă dirii Etajul 12 15 18 20 21
P1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
peste 14 1,180
1,140
1,120
1,090 1,070 1,040 1,020
1,000
1,000
1,000
1,000 1,000 1,000
1,000
1,000 1,000 1,230 1,200
1,170
1,150 1,130 1,110 1,080
1,060
1,040
1,010 1,000 1,000 1,000
1,000
1,000 1,000 1,265 1,230
1,200
1,175 1,155 1,135 1,120
1,110
1,090
1,065 1,030 1,010 1,000
1,000
1,000 1,000 1,295 1,265
1,230
1,200 1,180 1,160 1,150
1,130
1,110
1,090 1,060 1,030 1,000
1,000
1,000 1,000 1,340 1,315
1,285
1,285 1,230 1,210 1,200
1,185
1,190
1,150 1,130 1,110 1,080
1,050
1,020 1,000

Tabelul 4.4. Viteza conven țională a vântului de calcul
Amplasamentul cl ădirii
În localitate În afara localit ății Zona eoliană
v v4/3 v v4/3
I
II
III
IV 8,0 5,0 4,5 4,0 16,00
8,55 7,45 6,35 10,0
7,0 6,0 4,0 21,54 13,59 10,90
6,35
OBS: Pentru toate nivelele s ituate deasupra etajului 12 al cl ădirilor din interiorul ora șelor , vitezele vântului de calcul corespund
clădirilor amplasate în afara localit ăților.
8

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 5. Sisteme de înc ălzire central ă a clădirilor
1
SISTEME DE ÎNC ĂLZIRE CENTRAL Ă A CLĂDIRILOR

5.1. Consideraț ii generale privind sistemele de înc ălzire a locuin țelor

Tehnica înc ălzirii s-a dezvoltat treptat în timp, parale l cu celelalte ramuri ale tehnicii, pe
măsura progresului civiliza ției și a dezvoltă rii continue a producț iei. Sistemele de înc ălzire au
evoluat în decursul timpului de la focul liber la actualele sisteme moderne de înc ălzire centralizat ă.
Primele instala ții de încălzire moderne au fost cele cu abur, introduse spre mijlocul
secolului al XVIII –lea, iar cele cu ap ă caldă la începutul secolului al XIX – lea. În România,
pentru prima oar ă s-a folosit un sistem centralizat de înc ălzire la cl ădirile Teatrului Na țional (în
anul 1856) ș i Ateneului Român (1888), folosind agent termic su form ă de aer cald. La sfâr șitul
secolului al XIX – lea, clă dirile mari din țara noastr ă au fost înzestrate cu înc ălzire central ă cu
abur, iar dup ă 1916 ele s-au extins și la clădirile mijlocii.
Sistemul de înc ălzire a unei cl ădiri trebuie s ă realizeze condi țiile de confort pe baza unor
consumuri cât mai reduse de energie.

În prezent se utilizeaz ă două sisteme de înc ălzire:
¾ Sisteme de înc ălzire local ă, caracterizate prin faptul c ă locul de ob ținere al c ăldurii este
chiar încăperea care urmeaz ă să beneficieze de aceast ă căldură, generatorul, purtând
denumirea de sob ă, cedând direct că ldura produs ă prin arderea unui co mbustibil sau prin
efect Joule (cazul înc ălzirii electrice);
¾ Sisteme de înc ălzire centrală, caracterizate prin aceea c ă producerea c ăldurii se realizeaz ă
în echipamente speciale (cazane) și este distribuit ă printr-un sistem de țevi sub form ă de
agent termic în toate înc ăperile ce urmeaz ă să fie încălzite și care sunt echipate cu corpuri
de încă lzire corespunz ătoare să cedeze căldura necesar ă.

La alegerea unei solu ții de încălzire se ține seama de:
– gradul de uzur ă al clădirii ;
– gradul de izolare termic ă corespunz ător;
– combustibilul de care se poate beneficia și de posibilit ățile de aprovizionare existente;
– gradul de complexitate al cl ădirii (numărul de nivele, num ărul și dimensiunile
încăperilor etc.);
– gradul de utilizare, respectiv cu ce echipament poate fi prev ăzută instalația de
încălzire (de la o instala ție simplă la o instalaț ie complet automatizat ă);
– posibilitățile materiale de care dispune beneficiarul;
– aspectele tehnice , adică instalația preconizat ă a fi utilizat ă să poată asigura în toate
încăperile locuin ței, indiferent de destina ție, poziții și utilare, condi țiile solicitate;
– aspectele economic , adică atât cheltuielile de investi ții, cât și cele de exploatare s ă fie
cât mai reduse, primele putându-se r ecupera într-un timp cât mai scurt.

Clasificarea sistemelor de înc ălzire se poate face dup ă:
a) tipul înc ălzirii:
‰ încălzire individual ă (cu sobe);
‰ încălzire local ă;
‰ încălzire central ă;

b) sursa de producere a agentului termic:
‰ centrale termice (CT);
‰ centrale electrice de termoficare (CET);
‰ centrale de cogenerare (CC);

c) tipul combustibilului:
‰ gaz metan;

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 5. Sisteme de înc ălzire central ă a clădirilor
2‰ combustibil lichid u șor (CLU);
‰ motorină;
‰ combustibil solid (lemn, c ărbune etc.);
‰ energie electric ă;
‰ surse regenerabile;
Comentariu: Indiferent de sistemul de înc ălzire folosit, pentru prod ucerea energiei termice
necesare pentru înc ălzire și prepararea apei calde menajere se consum ă un anumit tip de
combustibil. Comparativ, pre țurile medii orientative pentru energia termic ă produsă pe baza
diferitelor tipuri de combustibil [18], se cifreaz ă în intervalul 5 USD/GJ pentru înc ălzirea
locală cu centrale de cogenerare de cartier și 1 6 U S D / G J p e n t r u î n c ălzirea individual ă cu
energie electric ă (alte pre țuri: 8 USD/GJ pentru înc ălzirea individual ă cu cb.lichid, sau local ă
cu CT-uri de cartier, 7 USD/GJ pentru înc ălzirea individual ă cu gaz, 6 USD/GJ pentru înc ălzirea
locală cu centrale de cogenerare).

d) tipul instala ției de încălzire:
‰ prin convecț ie (radiatoare, convectorad iatoare, registre etc.);
‰ prin radiație (panouri și plinte radiante, înc ălzire prin pardoseal ă sau tavan etc.);
‰ cu aer cald.

Principalele premise care conduc la a doptarea uneia sau alteia dintre soluț iile de scheme
de alimentare cu c ăldură sunt:
¾ existența unui sistem (surs ă și rețele) în care transportul și distribuirea c ăldurii se realizeaz ă
fie utilizând abur de medie presiune, fie utilizând ap ă fierbinte (ap ă caldă);
¾ regimul de func ționare a sursei poate fi permanent (con tinuu) sau cu intermiten țe, ceea ce
conduce, în raport cu curba de sarcin ă a consumului de ap ă caldă, la necesitatea prevederii de
acumulatoare.
¾ regimul hidraulic (cu debit constant sau cu debit variabil de agent termic) al re țelei de
transport și distribuție impus de surs ă.

Încălzirea central ă joacă principalul rol în asigurarea conf ortului termic în perioada rece,
deoarece realizeaz ă:
¾ o stabilitate termic ă a elementelor de construc ții deci, o temperatură cât mai uniform ă a
suprafețelor interioare;
¾ o stabilitate termic ă a încăperilor, adic ă posibilitatea men ținerii varia ției temperaturii
interioare în limitele cerute de confort;
¾ o repartizare cât mai uniform ă a temperaturii aerului pe în ălțimea încăperilor și chiar în
zona de activitate sau de ședere a locatarului;
¾ o încălzire a tuturor înc ăperilor locuin ței;
¾ scăderea vitezei curen ților de aer din înc ăperi sub limita normal ă de 0,5 m/s;
¾ o reglare calitativ ă a parametrilor agentului termic (apa cald ă) în funcție de necesit ățile de
căldură;
¾ realizarea unei temperaturi sc ăzute a corpurilor de înc ălzire;
¾ inerție termică mare;
¾ circulație naturală a apei în conducte sub ac țiunea presiunii termice care ia na ștere în
instalație prin răcirea apei în corpurile de înc ălzire și în conducte;
¾ asigurarea unei exploată ri ușoare a instala ției de încălzire de către locatari.

Ca dezavantaje ale instala țiilor de înc ălzire central ă pot fi men ționate:
• inerția termic ă mare impune o perioad ă mare de timp pentru atingerea parametrilor
necesari agentului termic, în cazul opririi instala ției;
• pericolul de înghe ț a apei din instala ție în cazul opririi pe o perioad ă mai lung ă a acesteia,
cu temperaturi exterioare sc ăzute;
• investiții ridicate.

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 5. Sisteme de înc ălzire central ă a clădirilor
35.2. Sisteme de înc ălzire cu ap ă caldă

Aceste sisteme de înc ălzire utilizeaz ă drept agent termic apa cald ă cu temperatura maximă
de 95°C și se pot clasifica în func ție de particularit ățile de alcătuire sau func ționare astfel:
a) după temperatura agentului termic la ie șirea din cazan:
‰ instalații cu apă caldă, de medie temperatură , cu temperatura de regim pân ă la 95°C;
‰ instalații cu apă caldă, de joasă temperatur ă, cu temperatura de regim pân ă la 65°C;

b) după modul de circula ție a apei calde în reț eaua de distribu ție a agentului termic:
‰ instalații cu circula ție natural ă, cunoscute ș i sub denumirea de “termosifon” sau
“gravitaționale” ;
‰ instalații cu circula ție forțată;
.
c) după numărul conductelor de distribu ție a agentului termic:
‰ instalații cu două conducte (instala ții bitub);
‰ instalații cu o singur ă conductă (instalații monotub);

d) după schema de asigurare sau a legăturii cu atmosfera:
‰ instalații deschise, asigurate cu sisteme de asi gurare cu vase de e xpansiune deschise;
‰ instalații închise, asigurate cu sisteme de asig urare cu vase de e xpansiune închise;

e) după modul de amplasare a conductelor de distribu ție:
‰ instalații cu distribu ție inferioară ;
‰ instalații cu distribu ție superioar ă;

f) după soluția de alcătuire a reț elei de distribu ție (figura 5.1b):
‰ rețele arborescente;
‰ rețele radiale;
‰ rețele inelare;

g) după gradul de r ăspuns la condi țiile de stabilitate termic ă și hidraulic ă:
‰ instalații cu reglare termo-hidraulică locală;
‰ instalații cu reglare termo-hidraulică centrală ;
‰ instalații cu gestiune global ă a energiei;

h) după componen ța transmisiei de c ăldură în spațiul încălzit:
‰ instalații cu suprafe țe convective (static sau dinamic);
‰ instalații cu suprafe țe convecto – radiative;
‰ instalații cu suprafe țe radiative.

5.2.1. Sisteme de înc ălzire cu preparare, distribuire ș i racordare centralizat ă a
apartamentelor
Principiul de func ționare al unor astfel de sisteme de înc ălzire este urm ătorul: agentul
termic își mărește potențialul termic în cazan, amplasat într-o înc ăpere special amenajat ă la
subsol, parter sau ultimul nivel (figura 5.1a), preluând o parte din energia termic ă cedată de
combustibilul ars. Printr-o re țea închis ă de conducte, compusă din reț eaua de distribu ție
amplasată la subsol, parter sau ultimul nivel și coloane (figura 5.1b), energia termic ă acumulat ă
în agentul termic este transferat ă spațiului ce urmeaz ă a fi înc ălzit, utilizând suprafe țe de
încălzire – corpuri de înc ălzire – racordate la coloane (figura 5.1c).
Aceste sisteme de înc ălzire au fost în general mul țumitoare, iar costurile de realizare și
exploatare nu au fost prea ridi cate, dar, cu toate acestea, el e sunt din ce în ce mai pu țin utilizate
deoarece:
– nu asigur ă dependen ța funcțională pentru fiecare apartament;
– nu dă posibilitatea contoriz ării consumurilor de energie termic ă pe fiecare apartament;
– presiunea termic ă influențează negativ regimul hidraulic din coloane

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 5. Sisteme de înc ălzire central ă a clădirilor
C1
C
C
C
4

După modul de circula ție a apei calde în instalaț ie se disting:
a) Sisteme cu circula ție natural ă (figura 5.2) compuse dintr- un cazan amplasat într-o înc ăpere la
subsol, o re țea de distribu ție (în general arborescent ă) și coloanele de alimenta re a corpurilor de
încălzire. Majoritatea instala țiilor s-au executat cu dou ă conducte de alimentare a corpurilor de
încălzire, iar distribu ția conductelor principale, ducere și întoarcere, se face fie la partea
inferioară – plafon subsol, nivel pardoseal ă la parter – (f igura 5.2a), fie mixt ă – numai conducta
de ducere la plafonul ultimu lui nivel – (figura 5.2b).

Figura 3.1. Sisteme de înc ălzire cu preparare, distribu ție și racordare
centralizat ă:a) sursa termic ă; b) rețea de distribu ție: radial ă,
arborescentă , inelară; c) racordarea corpurilor de înc ălzire la
coloane:1 – cazane; 2- re țea de distribu ție; 3 – coloane; 4 – pomp ă de
circulație; 5 – conducte de siguranță ; 6 – corpuri de încălzire;
7 – conducte de dezaerisire
c) 2 2 7 6 3
1 5 24
CC CC C
C C
a)
b
Figura 5.2. Schema de instala ții de
încălzire cu circula ție natural ă a
apei calde: a) varianta cu distribu ție
inferioară; b) varianta cu distribu ție
mixtă 1 – cazan; 2 – re țea de
distribuție; 3 – coloane;
4 – corpuri de înc ălzire; 5 – vas de
expansiune deschis; 6 – conduct ă de
siguranță ; 7 – conduct ă de
dezaerisire; 8 – vas de expansiune
închis; 9 – vas de dezaerisire

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 5. Sisteme de înc ălzire central ă a clădirilor
b) Sisteme cu circula ție prin pompare a apei calde sunt utilizate la blocurile de locuin țe
încă neterminate, sau cu num ăr mic de apartamente.

5.2.2. Sisteme de înc ălzire cu preparare și distribu ție centralizat ă și racordare
individual ă cu module termohidraulice de apartament
Sistemul de înc ălzire (figura 5.3) cuprinde patru p ărți principale, cu modific ări esențiale,
privind modul de racordar e a corpurilor de înc ălzire la re țeaua de alimentare cu ap ă caldă.
Analizând din punct de vedere al modului în care este conceput, al modului de
funcționare și exploatare și al rezultatelor ob ținute se poate evidenț ia eficien ța ridicată a
sistemului de înc ălzire în compara ție cu sistemul de înc ălzire cu preparare, distribuire și
racordare centralizată a apartamentelor. De aceea el este recomandat a fi utilizat pentru înc ălzirea
locuințelor multifamiliale (cl ădiri cu P+1…3 niveluri și un număr de până la 4 apartamente pe
nivel).

Figura 5.3. Sistem de înc ălzire cu preparare și distribuț ie centralizat ă și
racordarea individual ă cu module termice a apartamentelor: 1 – cazan;
2 – vas de expansiune; 3 – pompe de circula ție; 4 – schimbă tor de căldură;
5 – rețea de distribu ție general ă; 6 – coloane;7 – modul termohidraulic;
8– rețea de distribu ție de apartament; 9 – corpuri de înc ălzire

Dintre particularit ățile acestui sitem de înc ălzire sunt de men ționat urm ătoarele:
ƒ centrala termic ă este comună pentru toate apartamentele și cuprinde întregul
echipament pentru prepararea și distribuția, atât a apei calde pentru înc ălzire, cât și pentru
prepararea apei calde menajere;
ƒ rețeaua de distribu ție primară, care face leg ătura între centrala termic ă și apartamente,
este de asemenea comun ă pentru întreaga cl ădire;
ƒ legătura între coloane și instalația din apartamente se face prin intermediul unor
module termohidraulice care au rolul de separare a consumatorilor de instala ția general ă,
în vederea unei mai bune gestion ări a căldurii în apartamente;
ƒ rețeaua de distribuț ie secundar ă (bucla) din apartamente este dependent ă de
configuraț ia și distribu ția încăperilor, putându-se utiliza oricare din solu ții: radială,
arborescent ă sau inelară (figura 5.1b);
ƒ evaluarea energiei termice și electrice consumate se face atât local, fiecare apartament
fiind dotat cu un contor de c ăldură și de energie electric ă, cât ș i central, în centrala
termică existând contoarele generale, de c ăldură și de energie electric ă care înregistreaz ă
consumurile totale de energie pe cl ădire.
5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 6. Re țele termice. Clasificare și montare

REȚELE TERMICE. CLASIFICARE ȘI MONTARE.

6.1. Tipuri de re țele termice și de termoficare

REȚELELE TERMICE reprezint ă totalitatea conductelor si deriva țiilor de
la ieșirea din incinta CET sau CT pân ă la vanele de intrare în punctele termice,
inclusiv sta țiile intermediare de pompare ș i de termoficare, având drept scop
transportul și distribuția căldurii.

Clasificarea rețelelor termice si de termoficare se poate face având în vedere mai multe
criterii: a) După natura agentului termic folosit în sistemul de termoficare, rețelele termice pot fi:
– de abur; – de apă fierbinte;
– de apă caldă.

b)După felul de amplasare, rețelele sunt:
– rețele din incinta centralei el ectrice de termoficare;
– rețele termice primare: de la ieș irea din CET pân ă la punctul termic;
– rețele termice secundare: de la punctul termic pân ă la instalațiile consumatoare propriu-zise;

c) După gradul de returnare de la cons umatori a agentului termic utilizat, se deosebesc:
– rețele deschise;
– re țele închise;

d) Din punct de vedere al configura ției, rețelele pot fi:
– radiale (ramificate – figura 6.1a);
– inelare (buclate – figura 6.1b);
– mixte (inelar-radiale – figura 6.1c).

1

Figura 6.1. Rețele termice și de termoficare:a) de tip radial; b) de tip inelar cu
o singură sursă (CT sau CET); c) de tip inelar cu mai multe surse (CT sau CET)
CET
CETCET
CETCET
a)
c)
CET
b)

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 6. Re țele termice. Clasificare și montare
2 Rețelele radiale sunt ieftine, u șor de exploatat, îns ă prezintă dezavantajul c ă, în cazul
unei avarii pe conducta magistral ă sau pe cea de distribu ție, toți consumatorii afla ți în aval de
locul avariei r ămân nealimentaț i. Acest dezavantaj se poate elim ina prin prevederea unei bretele
de legătura între dou ă ramuri principale care se dimensioneaz ă pentru 50% din sarcina termic ă
de pe conducta magistral ă cu sarcina termic ă cea mai mare. De asemenea, conducta magistral ă se
supradimensioneaz ă între surs ă și punctul de leg ătură cu breteaua cu 50% din sarcina termic ă a
celeilalte magistrale. Aceast ă soluție se recomand ă atunci când alimentarea se face dintr-o
singură sursă situată în centrul de greutate al consumului, sau la distan ță.
Re țelele inelare permit în cazul unei avarii alimentarea continu ă a consumatorilor cu
excepția celor cuprin și între vanele care izoleaz ă defectul. Sunt folosite atât în cazul sistemelor
de termoficare cu o singura surs ă de alimentare, cât ș i în cazul sistemelor cu mai multe surse de
alimentare, caz în care, proiectarea re țelei trebuie f ăcută astfel ca în cazul ie șirii din func țiune a
unei surse celelalte s ă asigure alimentarea în conti nuare a consumatorilor chiar dac ă pentru scurt
timp se reduce cantitatea de c ăldură livrată . Schemele inelare sunt folosite în cazul
care nu admit întreruperi în alimentarea cu c ăldură. consumatorilor
e) După numărul de conducte, rețelele termice pot fi:
– re țele mono-tubulare – cu o singură conductă – se întâlnesc la sistemele de termoficare
cu apă fierbinte cu racordarea consumatorilor în circuit deschis și, în cazul sistemelor de
termoficare cu abur, far ă returnarea condensatului;
– re țele bitubulare – cu două conducte – întâlnit ă la sistemele de termoficare cu ap ă
fierbinte cu racordarea consum atorilor cu circuit închis ș i în cazul sistemelor de termoficare cu
aburi, cu returnarea condensatului;
– re țele tritubulare – întâlnite la si stemele de termoficare cu ap ă fierbinte în care se separ ă
complet livrarea c ăldurii pentru înc ălzire de cea pentru prepararea apei calde menajere pentru
fiecare prev ăzându-se câte o conduct ă de ducere proprie, întoarcerea efectuându-se pe o
conductă comună. În cazul sistemelor de termoficare cu ab ur cu debite puternic varibile sau cu
două niveluri de presiune diferite și returnarea condensatului, se folosesc re țele tritubulare;
– re țele cu patru sau mai multe conducte – sunt fo losite în cazul sistemelor de termoficare
mixte care utilizeaz ă drept agen ți termici apa fierbinte și abur la mai multe nivele de presiune și
returnarea condensatului pe o conduct ă comună sau conducte diferite, sau în cazul sistemelor de
termoficare urban ă care au și un consum de climatizare (prepararea frigului se face centralizat la
CET ceea ce conduce la apari ția unor conducte distincte – de ducere și întoarcere pentru agentul
de răcire).

f) După tipul consumatorilor alimenta ți, rețele termice pot fi:
– re țea termic ă urbană – servește transportului și distribuției căldurii și este conceput ă
astfel încât s ă asigure în toate condi țiile de funcț ionare continuitatea aliment ării cu căldură la
parametrii necesari a consumatorilor urbani.
– re țea termic ă industrial ă – servește transportului și distribu ției căldurii fiind astfel
concepută încât să asigure în toate condi țiile de func ționare continuitatea aliment ării cu căldură
la parametri necesari, a consumatorilor industriali. În general, astfel de re țele termice sunt mai
puțin întinse și au mult mai pu ține puncte de raordare decât ce le urbane, ceea ce conduce la
configuraț ii mai simple. Pentru anumi ți consumatori termici indus triali care nu pot risca o
întrerupere a alimentarii cu că ldură fie din cauza periclit ării instala țiilor, fie din cauza unor mari
pierderi economice, se prevede și o conduct ă de rezerv ă, caz în care conducte le de abur se
dimensioneaz ă astfel încât toate împreun ă,să transporte un debit mai mic dac ă acesta este
admisibil. În cazul în care reducerea debitului nu este acceptabil ă se poate funcț iona cu o
presiune mai ridicat ă la intrarea aburului în conductele r ămase în func țiune.

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 6. Re țele termice. Clasificare și montare
6.2. Montarea re țelelor termice și de termoficare

Conductele care intr ă în componenț a rețelelor termice pot fi po zate aerian sau subteran,
modalitatea de amplasare depinzând de situa ția caracteristic ă din teren, independent sau corelat
și cu traseele altor conducte (canalizare, ap ă potabilă etc.).
Conductele termice au nevoie de prevederea unor c ămine speciale de vizitare, în cazul
amplasării în canale termice, sau de platforme de acces, pentru conductele amplasate aerian.

6.2.1. Amplasarea aerian ă
Amplasarea aerian ă (suprateran ă) a conductelor termice se execut ă pe stâlpi din beton
armat sau metalici, fiind folosit ă în incinta centralelor electri ce de termoficare (CET), în afara
zonei construite, în zone le industriale, în ora ș acolo unde condiț iile de relief permit mascarea
acestora. Construc țiile metalice sunt agreate la realizarea pl atformelor (estacadelor), la realizarea
podurilor (pode țelor), cumulând ș i alte func țiuni (circula ția pietonal ă, a vehiculelor etc.).
În ălțimea stâlpilor trebuie s ă asigure
gabaritul de liber ă trecere în zonele de
supratraversare a drupurilor, a c ăilor ferate etc. Dac ă
nu există restricții din acest punct de vedere,
conductele pot fi amplasat e aproape de sol, pe
construcții joase rezultate dintr-o funda ție din beton
simplu și un cuzinet din beton armat sau simplu
deasupra acestei funda ții (figura 6.2). cuzine t0,5…1 m
În general, se preferă stâlpii prefabrica ți din
beton armat, datorit ă durabilit ății lor în timp, a
investiției mai reduse și unei exploat ări și întrețineri ușoare. Forma stâlpilor este de „T”, dublu
„T”, portal sau dublu portal (figur a 6.3), de cadru (cu una sau ma i multe rigle, console etc.). Figura 6.2. Amplasarea aerian ă
a conductelor la în ălțime mică

3

a) b) c) d)

Figura 6.3. Stâlpi pentru reț ele aeriene de termoficare: a) stâlp T; b) stâlp dublu T;
c) stâlp portal; d) stâlp dublu portal

Izola ția conductelor aeriene se protejeaz ă contra intemperiilor prin înf ășurări cu materiale
bituminate și prevederea unor mantale metalice din tablă zincată . Pentru deservirea conductelor
amplasate aerian se prev ăd, în anumite puncte, sc ări de acces ș i platforme permanente.
Acelea și principii de pozare aerian ă se pot aplica ș i în cazul utiliz ării conductelor
preizolate (cu spum ă de polyuretan și manta metalic ă de protec ție).

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 6. Re țele termice. Clasificare și montare
Deoarece pierderile de c ăldură prin conducte, în cazul acestu i mod de amplasare, sunt
mari și cum, pe teritoriul zonelor construite, trebuie s ă primeze considerentele de ordin
arhitectural, acest mod de amplas are nu este foarte des utilizat.

6.2.2. Amplasarea subteran ă
Acest mod de amplasare a re țelelor termice poate fi realizat ă în mai multe moduri:
a) Direct în sol (figura 6.4) – este cea mai ieftin ă soluție de amplasare subteran ă, dar are
dezavantajul corod ării materialului conductei și al deterior ării izolației ca urmare a presiunii
exercitate de sol. Realizarea sistemelor de reț ele termice subterane necesit ă următoarele
operațiuni:
‰ executarea elementelor componente ale
rețelei în cadrul firmelor produc ătoare
specializate, inclusiv transportul și
depozitarea acestora în condi ții specifice;
110 cm
10 cm 4 5
6
3
2
Figura 6.4. Amplasare subteran ă direct în sol
arețelelor termice: 1 – spum ă PUR;
2 – conduct ă; 3 – manta; 4 – șanț; ‰ transportul și pozarea elementelor de
conducte în șanțurile deschise prin s ăpătură
conform traseelor prevă zute prin
proiectare;
‰ sprijinirea conductelor pe suporturi provizorii (buc ăți de lemn sau spum ă
rigidă de polyuretan etc.) amplasate la
distanțe de 3…4 m, pe fundul șanțurilor;
‰ executarea îmbin ărilor prin sudură între
conducte, realizarea trecerilor prin pere ți,
executarea ramifica țiilor, coturilor etc.;
5 – panglic ă de marcare; 6 – pat de nisip
‰ efectuarea probelor de presiune;
‰ executarea izol ării conductelor în zone le de îmbinare între elemenetele componente
(conducte rectilinii, coturi, ramifica ții etc.);
‰ acoperirea conductelor cu ni sip compactat (10…15)cm;
‰ se completeaz ă deasupra cu p ământ de umplutur ă, compactând straturile succesive, pân ă
la nivelul solului.

Adâncimea de pozare a acestor conducte este de 0,6…1,5 m, în func ție de cotele terenului
și de panta ce trebuie prev ăzută în vederea efectu ării golirii re țelei. Lățimea șanțurilor depinde de
numărul, diametrul conductelor și de spaț iile dintre conducte (10…20 cm).
Modul de preluare a deforma țiilor conductelor pr ovenite din varia țiile de temperatură
este, în general, acela și ca și la conductele montate în stil clasic (adic ă se utilizeaz ă
compensatoare natural elastice, compensatoare curbate în form ă de U etc.), amplasarea acestora
realizându-se cu respectarea indica țiilor în ceea ce prive ște delimitarea bra țelor
compensatoarelor și a tehnologiei de execu ție, recomandate de firmele produc ătoare.
Pentru remedierea acestor deficien țe, în ultimul timp, cea mai r ăspândită este montarea în
canale subterane, fie nevizitabile (necirculabile), semivizitabile (semicirculabile), fie vizitabile
(circulabile).

b) Montarea în canale nevizitabile
(necirculabile), (figura 6.5) – cea mai ieftin ă
metodă de montare în canale, dar, cu
dezavantaje în ceea ce prive ște diferitele
operații de între ținere.
Canalele necirculabile sunt executate
din cărămidă sau beton armat, cu secț iuni
dreptunghiulare, ovale sau cilindrice.
Montarea conductelor se realizeaz ă cât mai la
suprafață, deasupra nivelului apelor freatic e. În caz contrar este necesar ă executarea lucr ărilor de
Figura 6.5. Canale nevizitabile pentru re țele
termice
4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 6. Re țele termice. Clasificare și montare
drenare pentru apele infiltrate din pânz ă de apă freatică, ploi sau defec țiuni ale re țelei.
Amplasarea canalelor necirculabile sub nivelul apelor freatice f ără ca nivelul acestora s ă fie
coborât prin drenare, este posibil ă numai în situa ția
când ele sunt executate cu izola ție hidrofug ă exterioar ă.
5
c) Montarea în canale semivizitabile (semicirculabile),
(figura 6.6) – sunt utilizate în caurile în care s ăpăturile
pentru repararea conductelor sunt din anumite motive,
excluse sau de evitat (cazul subtravers ării străzilor,
căilor ferate etc.). Ele se execut ă cu o în ălțime de
1,2…1,8 m cu spaț iu liber în lă rgime de 0,5…0,6 m, din
beton armatmonolit sau din elemente prefabricate.
Conductele se monteaz ă pe suporturi prinse pe radier sau pe pere ții canalului.
Figura 6.6. Canale semivizitabile pentru
rețele termice

c) Montarea în canale vizitabile (circulabile), (figura 6.7) –
construcții scumpe, cu instalaț ii anexe pentru ventilare natural ă
sau mecanic ă pentru ca temperatura din interiorul canalului s ă
nu depășească 40°C, iluminat artificial la tensiuni
nepericuloase 24V (36V) etc., care se proiecteaz ă în special
atunci când pe lâng ă conductele de termoficare se mai
montează conductele de alimentare cu ap ă, cablurile de for ță,
lumină și telecomunica ții.
Pere ții canalelor circulabile se execut ă din beton armat,
din blocuri de be ton sau din zid ărie de cărămidă, soluția
constructiv ă fiind dictat ă de condițiile locale și de considerente
economice. Executarea între gului canal din elemente
prefabricate este posibil ă în cazul în care lucr ările presupun un
volum mai mare. În ălțimea acestor canale subterane circulabile
este de minimum1,8…2 m, spaț iul de acces având o lăț ime de
cel puț in 0,8…1 m. Figura 6.7. Canale vizitabile
pentru rețele de termoficare
Reazemele, glisante sau rulante, se execut ă în aceste
canale din perne (blocuri) din be ton simplu, din grinzi din oț el încastrate în console în pere ți sau
sprijinite pe stâlpi.

Pentru a reduce investi țiile în sistemele de termoficare și în special în re țelele termice, în
ultima perioad ă, se experimenteaz ă noi soluții pentru amplasarea conduc telor direct în sol, cu
realizarea unor izolă ri termice și hidrofuge corespunz ătoare (conducte preizolate).

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice

ELEMENTE COMPONENTE
ȘI DESCRIEREA RE ȚELELOR TERMICE

O re țea termică este din punct de vede re constructiv realizat ă din conducte, arm ături,
reazeme, compensatoare de dilatare și aparate de m ăsură, comandă , reglare și automatizare.

7.1. Conducte
Conductele reprezintă elementele componente principale ale re țelelor termice și de
termoficare fiind caracterizate de urm ătorii parametri:
a) Diametrul nominal, Dn – un num ăr convențional, care indic ă mărimea diferitelor elemente
ale rețelelor care se racordeaz ă între ele și este aproximativ egal cu diametrul interior efectiv al
conductei respective, m ăsurat în milimetri (tabelul 7.1).

Tabelul 7.1 Valorile standardizate ale diametrului, func ție de viteza limit ă sau debitul recomandat
Diametrele standard, [m m] 50 70 100 125 150 200 250 300 350 400
Viteza limit ă recomandat ă,
[m/s] 0,75 0,75 0,76 0,82 0,85 0,95 1,02 1,05 1,1 1,15
Debitul limit ă recomandat,
[l/s] 1,5 3,3 6 10 15 30 50 74 106 146

b) Presiunea nominal ă, pn – valoarea maxim ă la care conducta și celelalte elemente ale re țelei
pot fi folosite pe durata de calcul, la o temperatură care depinde de materialul de execu ție1 și
care este necesar ă în [bar] sau [Kgf/cm] la calculul de rezisten ță al conductelor ș i al celorlalte
elemente ale re țelei termice sau de termoficare.
c) Presiunea de încercare, pîn – presiunea la care se face proba de rezisten ță și de etanș eitate,
proba hidraulic ă făcându-se la temperatura ambiant ă.
d) Presiunea de lucru, pl – presiunea maxim ă admisibil ă la care poate fi utilizat ă o conduct ă și
celelalte elemente ale re țelei pentu anumite condi ții de temperatur ă, de material și de exploatare.

Procedeele tehnologice prin care se ob ține
o reț ea termic ă și de termoficare presupun
laminarea la cald sau la rece, g ăurirea prin
presare, sudarea, extrudarea din materiale
metalice (o țel, fontă, bronz, alam ă), nemetalice și
anorganice (beton, azbociment, sticl ă) sau
organice (faolit, textolit, materiale plastice). Cel mai des, pentru construc ția rețelelor de
termoficare se folosesc conducte din OL laminat la cald (conducte din o țel
2 trase), cu diametre
nominale D n≤350mm, sau conducte din OL3
sudate elicoidal cu diametre nominale
Dn≥350mm.
Pe lâng ă conductele din o țel izolate cu
vată minerală și protejate cu mantale, se pot
utiliza conducte preizolate, cu izola ție termică din
spumă de polyuretan și mantale de protec ție din
plastic sau metalice (figura 7.1). Avantajele
rețelelor din conducte preizolate const ă în faptul
că nu necesit ă construc ția canalelor termice de Figura 7.1. Conductă preizolat ă: a1 – vedere
generală; a2 – sec țiune transversal ă;
1 – conduct ă oțel; 2 – spum ă PUR; 3 – manta
de protec ție; 4 – coductori de semnalizare

1 200șC – font ă, bronz și alam ă
2 mărcile OLT32, OLT35 și OLT45
3 mărcile OL38, OL42, OL50 și OL52
1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice
protecție, permit reducerea punctelor fixe și a compensatoarelor și au un coeficient mult redus de
pierderi de c ăldură. Aceste conducte prezintă posibilitatea detect ării eventualelor defec țiuni,
având încorporat un sistem de conductoare de
avertizare cu ajutorul c ăruia se poate g ăsi, cu
precizie de 1 m, locul av ariei. În acest scop, în
elementele conductei preizolate sunt introduse, încă din faza de fabrica ție, conductoare de
semnalizare din cupru cositorit, care se leag ă la
locul de execuț ie conform cerin țelor de
măsurare propuse de firmele furnizoare.
Sistemul de control urm ărește și sesizeaz ă
defecțiunile interioare și exterioare ale
conductei și funcționează după principiul
reducerii rezisten ței electrice a spumei PUR
odată cu apariția umidității în acest strat.
În domeniul re țelelor termice (pe circuite
secundare cu parametrii de temperatur ă de până
la 95°C) se pot utiliza și conducte flexibile la
care conducta central ă este din material plastic
(polietilen ă de înalt ă densitate) cu manta din
polietilen ă (figura 7.2). Av antajele acestor
conducte sunt urm ătoarele: greutate redus ă,
rezistență mare la coroziune și izolare la
difuziile de oxigen, posibilitatea mont ării direct în sol și fără elemente de compensare.
Figura 7.2. Conductă flexibilă din plastic:
di, da – diametrele interior/exterior ale ț evii
centrale; s – grosimea peretelui țevii centrale;
1 – țeavă din polietilen ă de înaltă densitate;
2 – strat protector din polietilen ă
Părțile curbate ale conductelor se execut ă din țevi trase, cu raza de curbur ă de cel puț in
1,5⋅D n. Forma coturilor poate fi neted ă sau cu pliuri (cute). La diametre mari, coturile se
realizează în construc ție rigidă, din segmente îmbinate prin sudare.

7.2. Arm ături
Arm ăturile sunt acele elemente componente, caracteristice re țelelor de termoficare
folosite în scopul separă rii diferitelor por țiuni de re țea, modifică rii debitului și parametrilor
agentului termic, asigur ării instala ției sau a anumitor por țiuni în cazul cre șterii presiunii și
evacuării condensatului format.
Principalele arm ături sunt: – arm ăturile de închidere; – arm ăturile de reglare; – arm ăturile
de siguran ță; – oalele de condensat.

7.2.1. Arm ăturile de închidere, după tipul organului de închidere pot fi clasificate în:
a. Ventile (robinete cu ventil) (figura 7.3)– acele arm ături
de închidere care pot fi folosite într-un domeniu larg de
presiuni și temperaturi, fiind carac terizate printr-o etan șare
bună , dimensiuni de gabarit re lativ reduse, pierderi de
presiune mari4 și care se monteaz ă pe conductele la care
curgerea are loc într-un singur sens. Ca m ăsură de reducere
a pierderilor de presiune s-au re alizat robinetele cu ventil la
care ansamblul suprafe ței de etan șare-corp de închidere
formează un anumit unghi cu direc ția de curgere, care
permite reducerea acestor pierderi.
Figura 7.3. Ventil de închidere

b. Vane (robinete cu sertar) (fiura.7.4) – prezintă avantajul unor pierderi de presiune mici și a
unor posibilit ăți de montare pe conducte în care fluidul î și schimbă sensul de curgere având forț e
2
4 pierderile mari de presiune apar din cauza perturb ării curgerii prin schimbarea direc ției de curgere

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice
de acționare mai mici. Dezav antajele sunt: etan șare mai slab ă, dimensiuni de gabarit mai mari,
uzură rapidă a suprafeț elor de etan șare și viteză mai mică de acționare.
c. Clapete de re ținere – armături cu clapet ă valvă (figura 7.5a) care permit circula ția fluidului
într-un singur sens5, împiedicând circula ția inversă, sau armături cu clapetă fluture (figura 7.5b)

a) b)
Figura 7.5. Clapete de re ținere: a) clapet ă valvă; b) clapetă
fluture Figura 7.4. Vane (robinete cu
sertar)

d. Robinete cu cep (figura 7.6) – arm ături simple de
închidere, la care cor pul închiderii are o mi șcare de
rotație care se realizeaz ă în timp scurt și care introduc
pierderi de presiune rela tiv mici. Acest tip de arm ături
prezintă dezavantajele unei slabe etan șări, ceea ce
înseamnă că pot fi folosite doar în domeniul
presiunilor și temperaturilor sc ăzute, al uzurii și al
posibilității de gripare a suprafe țelor de etan șare.
3 7.2.2. Arm ăturile de reglare sunt folosite
pentru modificarea debitului și parametrilor agentului termic din re țea. Fiind parte integrant ă a
instalației de reglare automat ă, armăturile de reglare constituie, de fapt, organele de reglare ale
acesteia. Cele mai des întâlnite arm ături de reglare sunt ventilele de reglare și clapetele de
reglare. Figura 7.6. Armătură de închidere tip
cep
7.2.3. Arm ăturile de siguran ță sunt armături folosite la protec ția diferitelor elemente ale
rețelei împotriva cre șterii/scăderii presiunii peste/sub, o anumită valoare. Ventilele sau supapele
de siguran ță pot fi ac ționate direct de pres iunea fluidului, etan șarea fiind asigurat ă de
contragreut ăți sau de resoarte (figura 7.7), sau pot fi cu impuls, cu o surs ă de energie auxiliar ă de
execuție, realizată chiar cu fluidul de lucru din elementul protejat (figura 7.8).

5 refularea pompelor, prizele fixe ale turbinelor, etc. a) b)
Figura 7.7. Supape de siguranță cu acționare direct ă:
a) cu contragreutate; b) cu resort Figura 7.8. Supapă de siguranță cu
impuls: 1 – corp de închidere;
2 – piston ajut ător; 3 – conduct ă de
impuls; 4 – ventil de desc ărcare 3
1 4 2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice
7.2.4 Oalele de condensat (figura 7.9) – asigură evacuarea condensatului din spa ții care
conțin și vapori ai fluidului de lucru. Din punct de vedere constructiv și funcțional, pot fi:
a. Oale de condensat cu plutitor (figura 7.9a și b) – la care evacuarea agentului este asigurat ă de
un plutitor care deschide ventilul de evacuare la cre șterea nivelului condensatului în corpul oalei
și îl închide atunci când acesta scade sub o anumit ă valoare.

4

Figura 7.9. Oale de condensat: a) cu plutito r închis; b) cu plutitor deschis;
c) cu burduf (termic ă); d) cu bimetal (termic ă); e) termodinamic ă; f) cu evacuare continu ă

b. Oale de condensat termice (figura 7.9c și d) – asigur ă evacuarea condensatului cu ajutorul
unor ventile ac ționate de diferen ța dintre temper atura aburului și a condensatului, prin
intermediul unor elemente (b urduf sau bimetal) care îș i modifică dimensiunile, proporț ional cu
diferența de temperatur ă respectiv ă.
c. Oale de condensat termodinamice (figura 7.9e) – la care, conde nsatul ce trece prin arm ătură
ridică plăcuța ventil și iese din arm ătură. Când curge abur, din cauza vitezei mari de curgere între
plăcuța ventil și scaunul ei se produce o sc ădere de presiune, iar în spa țiul de deasupra pl ăcuței
ventil are loc o cre ștere de presiune din cauza acumul ării de abur, astfel încât, pl ăcuța este
apăsată în jos oprind curger ea. Placa ventil r ămâne în pozi ția închis pân ă când aburul din spa țiul
de deasupra ei condenseaz ă ceea ce conduce la ridicarea pl ăcii și, implicit, la evacuarea
condensului de că tre abur astfel încât, placa revine în pozi ția închis. Funcț ionarea oalei de
condensat este influen țată de schimbul de c ăldură cu mediul ambiant ceea ce conduce la
necesitatea izol ării termice.
a) c) b)
f) e) d)
d. Oale de condensat cu evacuare continu ă (figura 7.9f) – la care func ționarea se face pe baza
diferenței debitului de condensat evacuat pentru un spaț iu îngust care este mult mai mare decât
debitul de abur.

7.3. Reazeme pentru conducte

7.3.1. Reazeme fixe – servesc la rigidizarea conductei în anumite puncte ale re țelei față de
construcțiile portante și au rolul de a prelua atât efortu rile din planul orizontal (axiale și
transversale) datorate presiunii interioare, cât și forț ele de frecare în rea zemele mobile, respectiv
forțele de deformare a compensatoarelor datorate greut ății elementului de conduct ă. Efortul cel mai
mare la care este supus reazemul fix apare ca urmare a for țelor de presiune interioar ă. Reazemele
fixe pot fi nedescă rcate dacă pe porțiunea de conduct ă solidarizat ă de acesta exist ă un compensator
axial, un organ de închidere sau un cot (figura 7.10 a și b), sau descărcate, dac ă secț iunea
transversal ă a conductei nu este modificat ă de loc sau dac ă compensarea se face cu compensatoare
curbate, astfel încât for țele de presiune interioar ă să se echilibreze (figura 7.10 c și d).

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice

Figura 7.10. Tipuri de reazeme fixe: a), b) – necesc ărcate; c), d) – desc ărcate

Având în vedere că locul de montaj influen țează modul de realizare a punctelor fixe, pentru
montarea conductelor în canalele nevizitabile și în pereții construc țiilor, punctele fixe se execut ă sub
forma unui scut de beton armat încastrat în pere ții canalului (figura 7.11 a), iar montarea în c ămine se
execută în sistemul cu grinzi sau montan ți și guseu (figura 7.11 b) sau cu bride (figura 7.11 c).

Figura 7.11. Realizări constructive de reazeme fixe: a) cu scut din beton armat;
b) cu grinzi și guseu;c) cu grinzi; 1 – plac ă; 2 – guseu; 3 – grinzi

Reazemele fixe sunt scumpe, de aceea se monteaz ă într-un num ăr redus, la distan țe cât mai
mari, distan țe limitate de capacitatea compensatoarelor de dilatare și de rezisten țele admisibile ale
materialelor.

7.3.2. Reazemele mobile – asigur ă libertatea de deplasare a conductelor ca urmare a
dilatărilor termice, preluând greutatea acestora și transmi țând-o construcț iilor. Pe por țiunea
dintre dou ă reazeme fixe se montează un reazem mobil ce are rolu l de a prelua greutatea
conductei și de a permite u șoare deplas ări ale acesteia.
Reazemele mobile pot fi construite sub form ă de: – reazeme mobile suspendate (figura
7.12 a și b); – reazeme mobile cu role; – reazeme mobile cu alunecare (figura 7.12 c).

Figura 7.12. Realizări constructive de reazeme mobile:
a) suspendat simplu; b) suspendat elastic; c) alunec ător

5 b) a) c)
d) Suport fix
Com pensator axial cu presgarnitură
Organ de închidere
a) b) c) a) 1 123
c) b)

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice
7.4. Compensatoare de dilatare

Deoarece pere ții unei conducte de termoficare sunt supu și unor varia ții mari de
temperatură în timp, apar varia ții ale lungimii conductelor, cu atât mai importante cu cât
lungimea acestora este mai mare. Ca urmare a acestor varia ții (de temperatur ă și de lungime)
asupra conductelor apar solicit ări mecanice mari, a c ăror eliminare este posibil ă doar prin luarea
unor măsuri de compensare a dilat ărilor, cum ar fi:
– compensarea naturală, apărută ca urmare a schimb ării repetate a direc ției conductelor,
acolo unde traseul permite acest lucru;
– compensarea prin intercalarea compensatoarelor de dilatare fie în form ă de U sau de
iră, fie, axiale cu presetup ă și lenticulare. l
7.4.1. Compensatoarele de tip U și liră (figura 7.13 a și b) sunt simple din punct de
vedere constructiv, prezint ă avantajul unei siguran țe sporite în exploatare și nu necesit ă o
întreținere permanent ă. Se folosesc în cazul conductelor supr aterane sau subterane care trec prin
terenuri neconstruite, la tras ee rectilinii. Ele pot avea bra țe egale dar pot fi și inegale, dac ă
situația din teren o impune, cu recomandarea de a le amplasa în segmentul de mijloc, rezultat
prin împ ărțirea în trei segmente a tronsonului respectiv. La montare, aceste tipuri de
compensatoare, se pretensioneaz ă. De asemenea, aceste compensatoare prezint ă avantajul c ă sunt
sigure în func ționare și dau o încă rcare relativ mic ă asupra reazemelor fixe. Dezavantajul const ă
în faptul că ocupă spațiu mai mare, limitând astfel utilizarea lor în spa ții carosabile.

Figura 7.13. Compensatoare de dilatare: a) în form ă de U; b) în form ă de liră;
c) axial cu pres ătupă; d) lenticular
7.4.2. Compensatoarele axiale cu presetup ă (figura 8.4 c) se monteaz ă pe porțiunile
rectilinii ale conductelor de sub str ăzi, unde spa țiul avut la dispozi ție nu permite utilizarea
compensatoarelor tip U sau lir ă. Principalul dezavantaj al acestu i de tip de compensatoare îl
reprezintă faptul că necesită o întreținere permanent ă pentru men ținerea etan șeității.

7.4.3. Compensatoarele lenticulare (figura 8.4 d) nu su nt utilizate în re țelele termice și de
termoficare, deoarece necesită tehnologii speciale de execu ție în cazul unor pres iuni interioare mari.

a) b) c) d)

6

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice
Tabelul 7.1 Valorile standardizate ale diametrului, func ție de viteza limit ă sau debitul recomandat
Diametrele standard, [m m] 50 70 100 125 150 200 250 300 350 400
Viteza limit ă recomandat ă,
[m/s] 0,75 0,75 0,76 0,82 0,85 0,95 1,02 1,05 1,1 1,15
Debitul limit ă recomandat,
[l/s] 1,5 3,3 6 10 15 30 50 74 106 146
Figura 7.2. Conductă flexibilă din plastic:
di, da – diametrele interior/exterior ale ț evii
centrale; s – grosimea peretelui țevii centrale;
1 – țeavă din polietilen ă de înaltă densitate;
2 – strat protector din polietilen ă Figura 7.1. Conductă preizolat ă: a1 – vedere
generală; a2 – sec țiune transversal ă;
1 – conduct ă oțel; 2 – spum ă PUR; 3 – manta
de protec ție; 4 – coductori de semnalizare

Figura 7.3. Ventil de închidere

Figura 7.6. Armătură de închidere tip cep

a) b)
Figura 7.5. Clapete de re ținere: a) clapet ă valvă;
b) clapetă fluture Figura 7.4. Vane (robinete cu
sertar)

7

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 7. Elemente componente și descrierea re țelelor termice

8 a) b)
Figura 7.7. Supape de siguranță cu acționare direct ă:
a) cu contragreutate; b) cu resort Figura 7.8. Supapă de siguranță cu
impuls: 1 – corp de închidere;
2 – piston ajut ător; 3 – conduct ă de
impuls; 4 – ventil de desc ărcare
a) b)
Figura 7.9. Oale de condensat: a) cu plutitor închis;
b) cu plutitor deschis
c)d)
Figura 7.10. Oale de condensat: a) cu burduf (termic ă);
b) cu bimetal (termic ă)
Figura 7.11. Oală de condensat
termodinamic ă Figura 7.12. Oală de condensat
cu evacuare continu ă 1 3 4 2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 8. Calculul hidraulic al re țelelor termice

CALCULUL HIDRAULIC AL REȚ ELELOR TERMICE

Prin calculul hidraulic al re țelelor termice se urm ărește determinarea diametrelor
conductelor și stabilirea pierderilor de sarcin ă pe fiecare tronson al re țelei și pe fiecare circuit de
alimentare, în func ție de debitele vehiculate.
Calculul hidraulic de verificare urm ărește care este varia ția pierderilor de sarcin ă pe
tronsoanele re țelei date, în cazul modific ării unor tronsoane de re țele (din punct de vedere al
diametrelor sau rugozit ății) sau a disponibilit ății sursei într-o anumit ă situaț ie de funcț ionare a
sistemului de re țele.
Corespunz ător calculului hidraulic se determin ă distribuția presiunilor în sistemul de
conducte, regimurile de func ționare și caracteristicile principale necesare alegerii schemelor de
racordare și echipamentelor din punctele termice.
Pentru calculul hidraulic este necesar s ă se dispună de date privind natura agentului
termic din re țea (apă fierbinte, ap ă caldă, abur), de parametrii nominali ai acestuia, de solu ția de
reglare a furniz ării căldurii, de sarcinile nominale termice în procesele consumatoare de c ăldură
și de natura agentului termic din instala țiile fiecă rui abonat.
Pierderile de sarcin ă în conductele termice sunt format e din pierderi liniare de sarcin ă și
pierderi locale. Pentru calculul pierderilor liniare specifice se utilizeaz ă formulele de calcul al
conductelor rugoase, în care coeficientul de frecar e depinde în exclusivitate, de gradul de
rugozitate al conductei k e care, este independent de num ărul lui Reynolds.
Pentru determinarea pier derilor locale de sarcin ă se consideră că acestea pot fi echivalate cu
circa (20…30)% la re țelele de ap ă fierbinte și cu (60…70)% la re țelele de abur, din totalul pierderilor
liniare de sarcin ă.

8.1. Calculul hidraulic al re țelelor de ap ă fierbinte

Elementele necesare pentru înto cmirea calculului hidraulic sunt:
‰ Planul de situaț ie al reț elei termice și consumatorilor;
‰ Schemele de racordare la re țea a consumatorilor;
‰ Necesarul de c ăldură în procesele consumatoare de c ăldură;
‰ Parametrii nominali ai agentului termic primar și ai celui secundar, pentru fiecare consumator.

Pe baza acestor date se elaboreaz ă schemele de calcul hidraulic și se calculeaz ă debitul
maxim de agent termic necesar fiec ărui abonat.
Debitele de apa fierbinte preluate din re țea de fiecare consumator de pind de sarcinile termice
termice și de parametrii nominali de temperatur ă ai proceselor ce consum ă căldură, prin relația:

accacc
vv
îî.
T cQ
T cQ
T cQMΔ ⋅+Δ ⋅+Δ ⋅= [kg/s] (8.1)
unde: Q î, Q v, Q acc – sarcinile termice necesare pentru procesele de înc ălzire, ventilare și apă
caldă de consum, [W];
c – că ldura specific ă a apei fierbin ți calculată la temperatura medie a acesteia, [J/(kg ⋅K)];
ΔTî, ΔTv, ΔTacc – ecarturile de temperatur ă în regim nominal pe fiecare proces
consumator de c ăldură, [K].

Datorită vitezelor de circula ție acceptate (0,5…3,0)m/s și a diametrelor relativ mari,
curgerea apei în conducte se situeaz ă în domeniul deplin turbulent, caz în care, coeficientul de
pierderi liniare de sarcin ă se determin ă în funcție de starea pere ților conductei.
O conduct ă poate fi din punct de vedere hidraulic:
a) netedă, când Re<Re 1, cu Re 1 determinat cu rela ția 8.2, caz în care se folose ște pentru calculul
coeficientului de pierderi liniare formula Prandtl – Karman (rela ția 8.3):

1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 8. Calculul hidraulic al re țelelor termice
ei
ie1kd 10
dk10 10Re⋅= =ε= (8.2)

⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛⋅⋅ =51 , 2f Relg 2
f1 (8.3)

υ⋅=id wRe (8.4)

ρ ⋅ ⋅ π⋅=
ρ ⋅⋅ π=ρ ⋅=2
i2
i dm 4
4dm
Smw [m/s] (8.5)

ρη= υ [m2/s] (8.6)
unde: ε – rugozitatea relativ ă a peretelui conductei, determinat ă cu relația
ie
dk= ε ;
ke – rugozitatea absolut ă echivalent ă (0,5 mm pentru conducte din o țel vechi, 0,2 mm
pentru conducte noi cu diametre relativ mici, sau date re cent în exploata re, 0,0005 mm pentru
conducte flexibile);
w – viteza de curgere a agentului termic prin conduct ă, [m/s], determinată cu relația 8.5;
Re – num ărul lui Reynolds, determinat cu rela ția 8.4, în funcț ie de care se stabile ște
regimul de curgere a agentului termic prin conduct ă (Re<2.320 – regim de curgere laminar,
2.320<Re<10.000 – regim de curgere tranzitoriu, Re>10.000 – regim de curgere turbulent);
υ – viscozitatea dinamic ă a agentului termic, [m2/s];
ρ – densitatea agentului termic, [kg/m3], determinat ă din tabelele de vapori saturaț i
funcție de temperatura medie a agentului termic;
η – viscozitatea cinematic ă a agentului termic, [Pa ⋅s], determinat ă din tabelele de vapori
aturați funcție de temperatura medie a agentului termic. s
b) semirugoas ă, când Re 1<Re<Re 2, cu Re 2 determinat cu rela ția 8.7, caz în care se folose ște
pentru calculul coeficientului de pierderi liniare formula Colebrook – White (rela ția 8.8):

e e2kd 560
dk560 560Re⋅= =ε= (8.7)
⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛ ε+
λ ⋅⋅ − =
λ 72 , 3 Re51 , 2lg 21 (8.8)

b) semirugoasă, când Re>Re 2, caz în care se folose ște pentru calculul coeficientului de pierderi
liniare formula Prandtl – Nikuradse (rela ția 8.9):

ε⋅ =
λ72 , 3lg 21 (8.9)

În cazul utiliz ării conductelor noi cu diametre relativ mici sau al celor date de curând în
exploatare (k e=0,2 mm), pentru calculul coefic ientului de pierderi liniare λ, corespunză tor
regimului turbulent rugo s, se poate aplica rela ția lui Frenkel:

⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛+⋅⋅ − =
λ9 , 0
e
Re81 , 6
D 7 , 3klg 21 (8.10)

2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 8. Calculul hidraulic al re țelelor termice
În cazul utiliz ării conductelor flexibile coeficientul pierderilor liniare de sarcin ă se
determină cu relația 8.11:

237 , 0Re 221 , 0 0032 , 0−⋅ + = λ (8.11)

Pentru o conduct ă orizontală dreaptă de lungime l, diametru interior d, prin care se
transportă izoterm cu viteza w un fluid a că rui densitate ρ variază puțin cu presiunea, pierderea
liniară este determinat ă conform rela ției:

ρ ⋅ ⋅ ⋅ λ = Δ ⋅ ⋅ ρ = Δ2w
dlh g p2
lin lin [N/m2] (8.12)

Pierderile locale de presiune apar în sistemele de conducte la schimbarea direc ției de
curgere a fluidului sau la schimbarea sec țiunii de curgere, fiind produse atât de frecarea fluidului
cu pereții conductelor cât și de vârtejurile form ate în zona rezisten ței locale. Pierderile locale
sunt propor ționale cu energia cinetic ă:

ρ ⋅ ⋅ ξ = Δ ⋅ ⋅ ρ = Δ2wh g p2
loc loc [N/m2] (8.13)

Pentru n rezistențe locale, pierderea total ă de presiune datorat ă acestora, pe întreaga re țea
de conducte este determinat ă cu relația:

ρ ⋅ ⋅ ∑ξ = Δ ⋅ ⋅ ρ = Δ
= 2wh g p2n
1 ii loc loc [N/m2] (8.14)

Valorile coeficientului de pierderi locale ξ au fost determinate pe cale experimental ă și
diferă în funcție de tipul rezisten ței locale de la 0,05 pentru m ărirea sau reducerea brusc ă a
secțiunii până la 35 pentru ventile de re ținere deschise în propor ție de 50% (tabelul 8.1).

Tabelul 8.1. Coeficien ții de pierderi locale pentru diferite rezisten țe locale
Rezistența locală Caracteristici Valoare
ξ Rezistența locală Caracteristici Valoare
ξ
Ieșire dintr-un rezer vor – 0,3…1,0 Compensator lenti-
cular – 1,7…2,7
δ=90° 0,35 Compensator lir ă – 1,7
δ=60° 0,25 normal 3,5…4,0 Cot curb
δ=45° 0,15 îmbună tățit 3,5
δ=90° 0,7…1,0 Koswa 2,5
δ=60° 0,55 Ventil
special 0,6 Cot din segmente
δ=45° 0,50 total deschisă 0,13
Teuri – 0,2…1,5 deschisă 75% 0,8
Difuzor – 0,20 Vană
deschisă 50% 3,8
Confuzor – 0,10 Vană deschis ă 25% 15
Mărire brusc ă a secțiunii Valori mari
pentru
diferenț e mari
de diametru 0,05…1 complet deschis 6,0…9,0
Reducere brusc ă a
secțiunii Valori mari
pentru
diferenț e mari
de diametru 0,05…0,5 Ventil reținere
deschis 50% 9,0…35,0
Compensator axial cu
presetupă – 0,20 Diafragm ă măsură – –

Lungimea echivalent ă x a unei rezisten țe locale reprezint ă lungimea ipotetic ă a unei
conducte drepte care are aceea și pierdere de presiune cu rezisten ța locală:

3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 8. Calculul hidraulic al re țelelor termice
ρ ⋅ ⋅ ⋅ = ρ ⋅ ⋅ ξ = Δ2w
dxf2wp2 2
loc ⇒ (8.15)

⇒ fdx⋅ ξ = [m] (8.16)

Lungimea echivalent ă totală a unei conducte de lungime efectiv ă l cu n rezisten țe locale
cu lungimile echivalente xi este determinată cu relația:

∑+ =
=n
1 ii ech x l l [m] (8.17)

8.2. Stabilitatea hidraulică ș i echilibrarea re țelelor de termoficare
Regimurile reale de func ționare ale unui sistem de termoficare pot diferi de regimul
nominal din urm ătoarele cauze:
– consumuri de c ăldură diferite de co nsumul nominal;
– re țelele dimensionate pentru o etap ă de perspectiv ă;
– modificarea instala țiilor față de situația inițială.

Stabilitatea hidraulic ă a unui sistem de termoficare reprezint ă capacitatea
acestuia de a asigura la consumatori debite de fluid în limitele de varia ție impuse,
indiferent de regimul de func ționare al re țelei.

Dereglarea hidraulic ă la consumatorul n se determină cu relația:
nCET
n'n
pp
QQyΔΔ= = (8.18)

Stabilitatea hidraulic ă reprezintă raportul dintre presiunea disponibil ă la consumatorul n
în regim normal și presiunea disponibil ă la CET:

2CETn
y1
ppk =ΔΔ= (8.19)
unde: Q n – debitul consumat de consumatorul n în regim normal, [m3/s];
– debitul consumat de consumatorul n dacă ar rămâne singur în re țea, [m3/s]; 'nQ
Δpn- presiunea disponibil ă la consumatorul n în regim normal, [kgf/cm2];
ΔpCET – presiunea disponibil ă la CET, [kgf/cm2].

Având în vedere faptul c ă stabilitatea hidraulic ă k∈[0, 1] pot apărea următoarele situa ții:
– k=1, Δpn=ΔpCET pierderi de presiune pe c onducte nule, presiune pe re țea constant ă, rețea cu
stabilitatea maxim ă;
– k=0, rețea complet instabil ă.

Pentru m ărirea stabilit ății rețelelor de termoficare se pot lua urm ătoarele m ăsuri:
– proiectarea por țiunilor de re țea care func ționează cu debite variabile pentru
pierderi de presiune foarte mici (Δ pn≅ΔpCET);
– mărirea rezisten țelor hidraulice a consumator ilor prin prevederea de
elevatoare și diafragme de laminare, reducerea sec țiunii arm ăturilor, legarea
consumatorilor în serie etc.

Echilibrarea re țelelor primare primare se poate face printr-o dimensionare a racordurilor
care să distrugă surplusul de disponibil de presiune, sau în cazul în care aceast ă măsură este
insuficientă , prin introducerea unor rezisten țe hidraulice locale.
4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 8. Calculul hidraulic al re țelelor termice
5 Diafragmarea re țelelor de termoficare prim are se face, în general, la consumatori sau pe
racordurile acestora, astfel:
– diafragmarea pe racordul de ducere – se face pân ă când presiunea maxim ă disponibil ă
pe racordul de ducere devine mai mic ă decât presiunea maxim ă admisibil ă din punct de vedere
mecanic în schimb ătoarele de c ăldură, respectiv ale elevatoarelor și instalațiilor interioare ale
consumatorilor; – diafragmarea pe racordul de întoarcere – se face în toate cazurile în care presiunea
disponibil ă pe magistrala de întoarcere are valo ri mai mici decât cele necesare evit ării golirii
instalațiilor și a vaporiz ării apei pe racordul de tur.
Echilibrarea hidraulic ă a rețelelor secundare se asigură , în general, printr-o
dimensionare corespunz ătoare a acestora. Pe ramurile principale r ămase cu un surplus de
disponibil de presiune tr ebuiesc montate pe lâng ă vanele de separare, vane suplimentare de
laminare, sigilate într-o pozi ție prestabilită .

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 9. Calculul termic al re țelelor termice

CALCULUL TERMIC AL RE ȚELELOR TERMICE

În procesul de exploatare și întreținere a re țelelor termice este important ă cunoașterea
pierderilor de c ăldură, a că derilor de temperatur ă, a temperaturii la suprafa ța exterioară a izolaț iei
termice și a grosimii optime a acesteia, toate aceste componente fiind echivalente cu limitarea
pierderilor de energie odat ă cu asigurarea parametrilor normali de func ționare.
Într-un sistem de alimentare cu c ăldură apar urm ătoarele categorii de pierderi de c ăldură:
1. datorate sc ăpărilor de fluid prin zonele neetan șe ale sistemului;
2. prin transfer termic de la agentu l termic din conductele de transport și distribuție către
mediul înconjur ător.

9.1. Calculul pierderilor de c ăldură datorate sc ăpărilor de fluid prin zonele neetan șe
ale sistemului

Pierderile de că ldură datorate scă părilor de fluid prin zonele neetan șe ale sistemului se
calculează cu relația:

1)(r , apă ad apăad.
fl c M q θ − θ ⋅ ⋅ = Δ [W] (9.1)
unde: – debitul masic al apei de adaos, [kg/s], stabilit prin m ăsurători directe sau cu ajutorul
relației 9.2: ad.
M

100 2V
Mapă
ad.
⋅= [m3/h] (9.2)
în care: V apă – volumul de ap ă din sistem, [m3];
c apă – căldura masic ă a apei, [J/(kg⋅K)];
θad≈(90…95)°C – temperatura medie a apei de adaos;
θapă,r≈(15…20)°C – temperatura medie a apei brute1.

Pierderile de că ldură datorate sc ăpărilor de fluid în regim de durat ă nu pot fi stabilite
analitic datorit ă modului de func ționare aleatoriu, fiind influen țate de calitatea execut ării
lucră rilor de repara ții, de num ărul de pompe în func ționare etc. Ca urmare , aceste pierderi se
stabilesc pe baza m ăsurătorilor cantit ății apei de adaos introdus ă în sistem2 și a regimului termic
de funcționare a acestuia3.

9.2. Calculul pierderilor de c ăldură prin transfer termic în mediul înconjur ător

Calculul pierderilor de c ăldură se face aplicând rela țiile clasice particularizate în func ție
de situațiile specifice:
– tipul de izola ție termică a conductelor:
‰ izolație cu saltele din vat ă minerală;
‰ izolație din spum ă rigidă de poliuretan;
– modul de amplasare: subteran sau aerian;
– regimul termic de func ționare pe durata de calcul în corela ție cu parametrii climatici
exteriori;
– starea izola ției termice concretizat ă prin degradarea caracteristicilor fizice ce determin ă
protecția termică a conductelor (gradul de degradare a izola ției termice);
– diametrul și lungimea diferitelor tronsoane de conducte.

1 Apă netratată chimic
2 Înregistrările contoarelor
3 Temperatura apei brute și temperatura apei de adaos

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 9. Calculul termic al re țelelor termice
Expresia general ă a pierderilor de c ăldură din conductele care transport ă agent este:

() () L 1RL 1 q Q0 m⋅ β + ⋅θ − θ= ⋅ β + ⋅ Δ = [W] (9.3)
unde: q – pierderea specific ă de că ldură, [W/m];
θm – temperatura medie a agentului termic, [ °C];
θ0 – temperatura mediului înconjură tor, [°C];
R – rezisten ța la transfer termic de la fluid la mediul înconjur ător, [(m⋅K)/W];
L – lungimea conductei, [m];
β=0,1…0,2 – coeficient de corec ție care ține seama de pierderile de c ăldură prin
reazemele neizolate ale conductelor.

9.2.1. Pierderile de căldură ale conductelor montate suprateran (aerian)
Pentru o conduct ă (figura 9.1) pierderea de
căldură specifică se calculeaz ă cu relația 9.4:
2
()β + ⋅θ−θ= Δ 1Rqe m
e , cv sp , cd iz , cd OL , cd i , cv R R R R R R [W/m] (9.4)
unde: θe – temperatura aerului exterior, [ °C];
R – rezisten ța la transfer termic a sistemului
format din conductă și strat de izola ție, [(m⋅K)/W],
determinat ă cu relația 9.5.

++++= (9.5)

i ii , cvd1Rα ⋅ ⋅ π= (9.6)

i OLOL , cdddln21R ⋅λ ⋅ π ⋅= (9.7)

ddln21Riz
iziz , cd ⋅λ ⋅ π ⋅= (9.8)

izc
spsp , cdddln21R ⋅λ ⋅ π ⋅= (9.9)

e ce , cvd1Rα ⋅ ⋅ π= (9.10)

e c izc
spiz
iz i OL i i d1
ddln21
ddln21
ddln21
d1Rα ⋅ ⋅ π+ ⋅λ ⋅ π ⋅+ ⋅λ ⋅ π ⋅+ ⋅λ ⋅ π ⋅+α ⋅ ⋅ π= (9.11)
unde: αi – coeficientul de transfer de c ăldură prin convecț ie, de la fluid la suprafa ța interioar ă a
conductei, [W/(m2⋅K)];
λOL – conductivitatea termic ă a materialului conductei, [W/(m⋅K)];
d – diametrul exterior al conductei, [m]; d
i – diametrul interior al conductei, [m];
λiz – conductivitatea termic ă a materialului st ratului de izola ție, [W/(m⋅K)];
diz – diametrul exterior al ansamblului conduct ă – strat de izola ție, [m], determinat cu
relația:

iz iz 2 d dδ ⋅ + = [m] (9.12)
în care: δiz – grosimea stratului de izola ție așezat pe partea exterioar ă a conductei, [m];

λsp – conductivitatea termic ă a materialului stratului protector, [W/(m ⋅K)]; Figura 9.1. Variația
temperaturii într-un perete
cilindric neomo gen λ1
di
dtf
tp
tiz
diz
dc λ2λ3
t1
te t0 Strat
protector Izolație Peretele
conductei

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 9. Calculul termic al re țelelor termice
dc – diametrul diametrul exterior al ansamblului conduct ă – strat de izola ție – strat
protector, [m], determinat cu relaț ia:

sp iz c2 d dδ ⋅ + = [m] (9.13)
în care: δsp – grosimea stratului protector a șezat peste stratul de izola ție, [m];

αe – coeficientul de transfer de c ăldură prin convec ție, de la conducta izolat ă la mediul
mbiant, [W/(m2⋅K)]. a
Pentru calculul coeficie ntului de transfer de c ăldură prin convec ție, de la conducta izolat ă
la mediul ambiant se pot folosi rela țiile:
¾ pentru conducte situate în interiorul cl ădirii:

()i sp , e e 052 , 0 4 , 9 θ − θ ⋅ + = α [W/(m2⋅K)] (9.14)

¾ pentru conducte situate în exterior:

2 / 1
sp , e e v 96 , 6 046 , 0 28 , 9 ⋅ + θ ⋅ + = α [W/(m2⋅K)] (9.15)
unde: θi – temperatura aerului interior, [ °C];
θe,sp – temperatura suprafeț ei exterioare a stratului protector al conductei, [ °C],
considerată la o prim ă aproximare ca fiind 20°C;
v – viteza vântului, a c ărei valoare este specific ă zonelor eoliene din ț ara noastră , [m/s].

9.2.2. Calculul termic al re țelelor termice cu conduct ă unică îngropat ă direct în sol
Pierderea de c ăldură pentru o conduct ă montată d i r e c t î n p ământ (figura 9.2), se
calculează cu relația 9.16:

() () L 1RL 1 q Q
totsol m⋅ β + ⋅θ − θ= ⋅ β + ⋅ Δ = [W] (9.16)
unde: θsol – temperatura la suprafa ța solului, [ °C], determinat ă cu relația 9.17;

[°C] (9.17)
e sol Tθ=Δ+θ
în care: ΔT – diferenț a de temperatur ă admisă
între temperatura la suprafa ța solului și
temperatua exterioar ă, [°C]. Aceast ă diferență de
temperatură variază și în func ție de umiditatea
relativă a aerului (din normative).

Rtot – rezisten ța termic ă totală a
ansamblului conduct ă – strat de izola ție – strat
protector – sol, [(m ⋅K)/W], determinat ă cu relația:

[(m⋅K)/W] (9.18) sol tot R R R=+
în care: R – rezisten ța termică a ansamblului
conductă – strat de izola ție – strat protector,
[(m⋅K)/W], determinat ă cu relația: Figura 9.2. Conductă montată direct în
pământ: 1 – izola ție; 2 – manta de protec ție;
3 – conduct ă din oțel
3izc
spi i
ddln2121
d1R
⋅λ ⋅ π ⋅+λ ⋅ π ⋅+α ⋅ ⋅ π=iz
iz i OL ddln21
ddln + ⋅λ ⋅ π ⋅+ ⋅
(9.19)

R sol – rezisten ța termică a solului, determinat ă cu relația 9.20 când 2 D he , ec≤, respectiv
cu relația 9.21 când 2 D he , ec≥:

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 9. Calculul termic al re țelelor termice
⎥⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢⎢
⎣⎡
−⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛⋅+⋅⋅λ ⋅ π ⋅= 1dh 2
dh 2ln21R2
c c solsol [(m⋅K)/W] (9.20)

c solsoldh 4ln21R⋅⋅λ ⋅ π ⋅= [(m⋅K)/W] (9.21)
în care: h – adâncimea de pozare a conductei, [m];
λsol – conductivitatea termic ă a solului, [W/(m ⋅K)].

4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 10. Calculul termic al re țelelor termice formate din dou ă conducte montate direct în sol și a celor
montate în canale

CALCULUL TERMIC AL RE ȚELELOR TERMICE FORMATE DIN
DOUĂ CONDUCTE MONTATE DIRECT ÎN SOL ȘI A CELOR
MONTATE ÎN CANALE

10.1. Calculul termic al re țelel1or termice formate din dou ă conducte îngropate
direct în sol
Pentru calculul pierderilor de c ăldură a
două conducte montate direct în sol (figura 10.1),
se ține seama de rela țiile:
Figura 10.1. Sistem format din dou ă conducte
montate direct în sol
()1 1 1 1 L 1 c , q Q [W] (10.1) =Δ⋅+β⋅

()2 2 c , 2 2 L 1 q Q⋅ [W] (10.2) =Δ⋅+β
unde: Δq1,c, Δq2,c, – pierderile specifice de
căldură, corectate pentru conducta 1, respectiv
pentru conducta 2, ținând seama de influen ța
reciprocă a conductelor, cu rela țiile:

112 , 1
11
c , 1
TRq 1qq
Δ⋅ Δ ⋅ ϕ +Δ [W/m] (10.3) = Δ

22 , 1
22
c , 2
TRq 1qq
Δ⋅ Δ ⋅ ϕ +Δ [W/m] (10.4) = Δ
în care: Δ q1 – pierderea specific ă de că ldură prin conducta 1, determinat ă cu relația:

) 1 (
totsol m
1Rqθ − θ= Δ [W/m] (10.5)
Δq2 – pierderea specific ă de căldură prin conducta 1, determinat ă cu relația:

) 2 (
totsol m
2Rqθ −θ= Δ [W/m] (10.66)

ϕ – coeficient de corecț ie impus de influen ța reciprocă a celor dou ă conducte, cu rela ția:

22 , 1
212 , 1
1
TR
q1TR
q1
Δ−ΔΔ−Δ= ϕ (10.7)
unde: – diferen ța de temperatur ă între temperatura medi e a agentului termic
transportat prin conducta 1 și temperatura la suprafa ța solului, [ °C]; sol1
m 1 T θ − θ = Δ
– diferen ța de temperatur ă între temperatura medie a agentului termic
transportat prin conducta 2 și temperatura la suprafa ța solului, [ °C]; sol2
m 2 T θ − θ = Δ

R1,2 – rezistența la transfer datorată influenței reciproce a celor două conducte, [(m ⋅K)/W],
determinat ă cu relația:

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 10. Calculul termic al re țelelor termice formate din dou ă conducte montate direct în sol și a celor
montate în canale
()
22
sol2 , 1bh 21 ln21R⋅+ ⋅λ ⋅ π ⋅= [(m⋅K ) / W ] ( 1 0 . 8 )
unde: b – distan ța între axele celor dou ă conducte m ăsurată pe orizontală , [m];

10.2. Pierderile de c ăldură ale conductelor montate subteran în canale

Pentru calculul pierderilor de c ăldură ale
conductelor pozate subteran în canale (figura 10.2) trebuie cunoscute urm ătoarele date: diametrele
conductelor, dimensiunile canalului termic, adâncimea de pozare „h” a canalului subteran, grosimea izola ției
termice a fiec ărei conducte, temper atura la suprafa ța
solului „θ
sol”, conductivitatea termic ă a solului „ λsol” și
lungimea traseului de conducte.
Ca urmare, rela ția general ă de calcul a fluxului
termic pierdut de conduct ă este :

θ−θ()β + ⋅ [W/m] (10.9) = Δ 1Rqc m
unde: θc – temperatura aerului din canal, [°C],
determinat ă cu relația: Figura 10.2. Conducte montate subteran
în canale
2()
0 2 10sol
22
11
c
R1
R1
R11 R R R
+ +β + ⋅θ θθ++
[°C] (10.10) = θ
unde: R 1, R 2 – rezisten ța termică la transfer termic a c onductei 1, respectiv 2, calculat ă cu o
relație similar ă cu relația 10.11, [(m ⋅K)/W], dar în care rezisten ța termică convectiv ă la exteriorul
ansamblui conduct ă – strat de izola ție – strat protector, se determin ă funcție de coeficientul de
convecț ie termică de la suprafaț a stratului protector al conductei la aerul din interiorul canalului,
α, (α=10,5 [W/(m ⋅K)]);

α ⋅ ⋅ π+ ⋅λ ⋅ π ⋅+ ⋅λ ⋅ π ⋅+ ⋅λ ⋅ π ⋅+α ⋅ ⋅ π=
c izc
spiz
iz i OL i i d1
ddln21
ddln21
ddln21
d1R [(m⋅K)/W] (10.11)
θ1 și θ2 – temperaturile medii ale agen ților termici, [ °C];
θsol – temperatura la suprafa ța solului, [ °C], determinat ă cu relația:

e sol Tθ + Δ = θ [°C] (10.12)
în care: ΔT – diferenț a de temperatur ă admisă între temperatura la suprafa ța solului și temperatua
exterioară, [°C]. Aceast ă diferență de temperatur ă variază și în funcție de umiditatea relativ ă a
aerului (din normative).

R0 – rezisten ța termică a sistemului canal termic – sol, [(m ⋅K)/W], determinată cu relația:

sol c c , aer 0R R R R+ + = [(m⋅K)/W] (10.13)

în care: R aer,c – rezisten ța termică a aerului din canalul termic, [(m ⋅K)/W], determinat ă cu relația:

α ⋅ ⋅ π=aerR [(m⋅K)/W] (10.14)
i , ecc ,d1

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 10. Calculul termic al re țelelor termice formate din dou ă conducte montate direct în sol și a celor
montate în canale
unde: d ec,i – diametrul echivalent al canalului termic pentru suprafa ța interioar ă, [m], determinat
cu relația:

ii
i , ecPA 4d⋅= [m] (10.15)
în care: A i – suprafa ța secțiunii transversale interioare, a canalului, [m2];
P i – perimetrul sec țiunii transversale interioare, a canalului, [m].

R c – rezisten ța termică a canalului, [(m ⋅K)/W], determinat ă cu relația:

i , ece , ec
bcddln21R ⋅λ ⋅ π ⋅= [(m⋅K)/W] (10.16)
în care: λb – conductivitatea termic ă a betonului din care este realizat canalul termic (pentru
beton simplu λ b=1,27 W/(m ⋅K), iar pentru beton armat λb=1,54 W/(m ⋅K));
d ec,e – diametrul echivalent al canalului termic pentru suprafa ța exterioară , [m], determinat
cu relația:

ee
e , ecPA 4d⋅= [m] (10.17)
în care: A e – suprafa ța secțiunii transversale exterioare a canalului, [m2];
P e – perimetrul sec țiunii transversale exterioare a canalului, [m];

R sol – rezisten ța termică a solului, determinat ă cu relația 10.18 când 2 D he , ec≤, respectiv
cu relația 10.19 când 2 D he , ec≥:

e , ec2
e , ec2
solsoldd h 4 h 2
ln21R− ⋅ + ⋅
⋅λ ⋅ π ⋅= [(m⋅K)/W] (10.18)

e , ec solsoldh 4ln21R⋅⋅λ ⋅ π ⋅= [(m⋅K)/W] (10.19)

Pentru coeficientul de conductivitate termic ă a solului se pot lua în calcul urm ătoarele valori:
– sol afânat uscat: λs=(0,80…1,00) W/(m ⋅K);
– sol umed legat: λ s=(2,00…2,50) W/(m ⋅K);
– sol jilav nelegat: λs=(1,10…1,50) W/(m ⋅K).

10.3. Calculul c ăderii de temperatură

Pierderea de c ăldură pentru conductele re țelelor de transport ș i distribu ție a agentului
termic conduce la modific ări ale parametrilor agentului termic tr ansportat. Astfel, în cazul în care
agentul termic este apa cald ă sau apa fierbinte, în urma pierderilor de c ăldură se înregistreaz ă
scăderea temperaturii agentului termic, iar în cazul în care agentul termic este sub form ă de abur,
pierderea de c ăldură conduce atât la sc ăderea temperaturii cât și la scăderea presiunii aburului.
C ăderea de temperatură pe un tronson de conductă se calculeaz ă în funcție de pierderea
de căldură și de debitul agentului termic transportat pe tronsonul respectiv:

.
M cQT
⋅= Δ [K] (10.20)
unde: () () L 1RL 1 q Q0 m⋅ β + ⋅θ − θ= ⋅ β + ⋅ Δ = – pierderea de c ăldură, [W];
.
M – debitul total de agent termic transportat, [kg/s];
3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 10. Calculul termic al re țelelor termice formate din dou ă conducte montate direct în sol și a celor
montate în canale
c – că ldura masic ă a agentului termic, [J/(kg ⋅K)].

De regul ă, valorile c ăderilor de temperatur ă se plaseaz ă în domeniul:
‰ pentru conductele de ap ă fierbinte montate subteran în canale termice, Δ T=(0,01…2)
K/km;
‰ pentru conductele de ap ă fierbinte montate aerian, ΔT=(0,02…3) K/km.

În cazul aburului supraînc ălzit, calculul c ăderii de temperatur ă de determin ăcu relația 10.21:

() ⎟
⎠⎞⎜
⎝⎛− ⋅ θ − θ = Δ⋅ ⋅ −c M / L U
0 1.
e 1 T [K] (10.21)
unde: θ1 – temperatura ini țială a aburului, [°C];
θ0 – temperatura mediului ambiant, [ °C];
.
M – debitul masic de abur, [kg/h];
L – lungimea conductei, [m];
U – coeficientul global de transfer de c ăldură de la abur la mediul ambiant raportat la
unitatea de lungime, [W/(m ⋅K)];
c – că ldura masic ă a aburului, [J/(kg ⋅K)].

Se impune verificarea st ării aburului la sfâr șitul tronsonului. Pentru aceasta, temperatura
aburului la sfârș itul tronsonului ( θ2) trebuie s ă fie mai mare decât temperatura de satura ție
corespunz ătoare presiunii (p 2), cu relația:

abur 21 2 T
θ > θΔ−θ = θ (10.22)
unde: θab – temperatura de saturaț ie a aburului stabilit ă la presiunea p abur, [°C].

4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 11. Racordarea instala țiilor de înc ălzire și preparare ap ă caldă de consum
1
RACORDAREA INSTALA ȚIILOR DE ÎNC ĂLZIRE
ȘI PREPARARE AP Ă CALDĂ DE CONSUM

11.1. Generalit ăți

Ansamblul instala țiilor situate la limita între re țeaua de distribu ție a căldurii și instalațiile
consumatorilor (re țeaua exterioar ă de distan ță și instalațiile interioare ale consumatorilor) se
numește stație termică (ST) sau punct termic (PT) .
Punctele termice pot asigura distribu ția căldurii numai pentru un anumit tip de consum
(încălzire, ventilaț ie sau apă caldă), sau, pot distribui că ldura mai multor tipuri de consumatori, în
cazul cel mai complex servind la prepararea centralizat ă a apei menajere, la transformarea
parametrilor pentru instala ția de încălzire și ca punct de plecare pentru distribu ția apei calde spre
instalația de încă lzire a consumatorilor.
Tipul punctelor termice depinde de urm ătorii factori:
‰ natura și mărimea consumurilor de c ăldură;
‰ natura și parametrii agentului termic de transport, fa ță de agentul termic folosit la
consumatori;
‰ sistemul de transport al c ăldurii (num ăr de conducte).

Racordarea instala țiilor de înc ălzire și preparare a apei calde se face cel mai adesea în
cadrul acelora și puncte termice. Schemele de racordare depind în principal de sistemul folosit
pentru prepararea apei calde – închis, deschis sau mixt – și de numărul de conducte folosite pentru
transport și distribuție, cuprinzând atât instala ții de racordare ale consumatorilor de înc ălzire cât ș i
instalații pentru prepararea apei calde.
Punctele termice centralizate pot fi realizate astfel:
a) în sistem bitubulare închis , caz în care sunt caracterizate prin racordarea închis ă a
instalațiilor pentru prepararea apei calde și racordarea direct ă sau indirect ă a instala țiilor pentru
încălzire. Ambele tipuri de consumatori sunt alimenta ți din acelea și conducte de ducere ș i
întoarcere. În perioada de iarn ă regimul termic al apei în conduc ta de ducere este cel impus de
încălzire, care necesit ă nivele termice mai mari decât prep ararea apei calde. Schemele PTC în
sistemele bitubulare închise nu depind de modul de racordare a instala țiilor de înc ălzire – direct sau
indirect. În funcț ie de schema de preparare a apei calde în sistem închis și de pozi ția
preîncălzitoarelor în schem ă se deosebesc urm ătoarele tipuri de scheme:
– Schema o treapt ă paralel pentru prepararea apei calde;
– Schema o treapt ă serie pentru prepararea apei calde;
– Schema dou ă trepte mixt (serie – paralel);
– Schema dou ă trepte serie (serie – serie).

b) în sistem bitubulare deschis , caz în care sunt caracterizate prin folosirea unei conducte de
ducere comun ă pentru înc ălzire și apă caldă care asigur ă transportul agentului termic necesar celor
două tipuri de consumatori. Conducta de retur asigur ă returnarea diferen ței dintre debitul instala ției
de încă lzire și debitul pentru prepararea apei calde.

11.2. Instalaț iile punctelor termice

Având în vedere c ă destinația principal ă a punctului termic este aceea de a preg ăti agentul
termic pentru transportul s ău la instalaț iile consumatoare și returnarea condensatului la sursa de
căldură, echipamentele de baz ă ale punctelor termice difer ă în funcție de natura și parametrii
agentului termic astfel:
a) în cazul folosirii aburului ca agent termic, echipamentele de baz ă sunt colectoarele de
abur, aparatele de m ăsură, control și reglare a parametrilor agentului termic, rezervoarele colectoare
pentru condensat și pompe pentru evacuarea acestuia.

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 11. Racordarea instala țiilor de înc ălzire și preparare ap ă caldă de consum
Instalație închisă de colectare a condensatului – Este constituit ă din oalele de condensat,
colectoare, rezervoare și pompe de condensat. Condensatul rezult at de la aparatele consumatoare se
separă de aburul necondensat în oala de condensat și apoi intr ă în rezervorul închis de colectare,
unde este men ținut la o suprapresiune suplimentar ă cu ajutorul regulatoarelo r de presiune, de unde
prin intermediul pompelor de c ondensat este returnat la surs ă.
b) în cazul folosirii apei fierbin ți ca agent termic, echipamentele de baz ă sunt
schimbătoarele de c ăldură sau elevatoarele pentru înc ălzire, schimb ătoarele de c ăldură pentru
prepararea apei calde menajere, acumulatoare de ap ă caldă, pompe, instalaț ii de automatizare,
măsură și control și cele pentru protec ția coroziv ă.
Schimbătoare de c ăldură – Sunt realizate sub forma unor preînc ălzitoare sec ționale, formate
din mai multe tronsoane racordate în se rie pe partea de agent termic primar și secundar. Cele pentru
încălzire sunt cu țevi din OL prin care circul ă agentul termic primar (apa fierbinte), iar printre ele
circulă agentul termic secundar (apa cald ă pentru încă lzire). Cele pentru prepararea apei calde
menajere sunt cu țevi din alam ă prin ele circulând agentu l termic secundar (apa cald ă de consum) și
printre ele agentul termic primar (apa fierbinte).
Ejectoare ap ă-apă – Se folosesc la racordarea direct ă a consumatorilor de înc ălzire în
funcție de diferen ța de presiune necesar ă în sistemul de înc ălzire al acestora. Func ționarea lor este
caracterizată de coeficientul de amestec u, pe baza c ăruia se face dimensionarea termic ă, hidraulică
și geometric ă.
Instalațiile de acumulare – Se utilizeaz ă în punctele termice cu scopul de a aplatisa curba de
consum de c ăldură sub form ă de apă caldă.

11.3. Puncte termice centralizate (PTC) în sisteme bitubulare închise cu o treapt ă
paralel pentru prepararea apei calde

11.3.1. No țiuni generale ș i prezentare
Aceste puncte termice sunt cele mai vechi, în prezent utilizându-se numai în anumite cazuri,
cum ar fi, PTC de capacitate redus ă, când ponderea consumatorului de c ăldură pentru prepararea
apei calde este mare, fa ță de cea pentru înc ălzire. În cazul racord ării directe cu amestec, apa
fierbinte este distribuit ă din PTC la mai multe puncte termi ce cu hidroelevatoare amplasate în
general în cl ădirile consumatorilor. Preparar ea apei calde se poate face și cu acumulare, folosind
rezervoare cu serpentine (boilere) sau f ără serpentine de înc ălzire.

2

Figura 11.1. Scheme de puncte termice centralizate în si steme bitubulare închise, cu prepararea
apei calde, o treapt ă paralel cu: a) racordare indirect ă; b) racordare direct ă cu amestec;
1,2 – rețea de apă fierbinte (tur/retur); 3 – schimb ător de căldură pentru înc ălzire;
4 – consumatori de c ăldură pentru înc ălzire; 5 – pomp ă de circula ție; 6 – ap ă rece; 7 – apă caldă
de consum; 8 – consumatori de ap ă caldă; 9 – schimb ător de căldură pentru prepararea apei
calde; 10 – hidroelevator

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 11. Racordarea instala țiilor de înc ălzire și preparare ap ă caldă de consum
11.3.2. Dimensionare
Datorită alimentării în paralel a celor dou ă schimbă toare (pentru înc ălzire și cel pentru
prepararea apei calde), regimul hidraulic (de debite) și termic al celor dou ă tipuri de consumatori
sunt independente între ele. De aceea, determinarea valorilor de calcul ale debitelor de ap ă
fierbinte necesar ă celor doi consumatori se face pe baza consumurilor de c ăldură maxime ale
acestora, dup ă cum urmeaz ă:
– pentru înc ălzire, în cazul racord ării indirecte:

) t t ( cq
Gc
4c
3ae
i e
i−= [kg/s] (11.1)
unde: , iar în cazul racord ării directe (schema din figura 11.1, b) ; c
1c
3t t=c
7c
4t t=

– pentru ap ă caldă, fără acumulare:

) t t ( cqGm
2m
1aMa ca
−= [kg/s] (11.2)

și în cazul acumul ării:

) t t ( cqGm
2m
1amda.ca
−= [kg/s] (11.3)
unde: – consumul de că ldură pentru înc ălzire, în condiț iile temperaturii exterioare minime
convențional , [kJ/s]; c
iq
cet
, – consumul maxim, respectiv mediu sub form ă de apă caldă, [kJ/s]; M
aqmd
aq
– căldura specific ă medie a apei, [kJ/kg·șC]; ac
mt1, – valorile minime din cursul perioadei de înc ălzire ale temperaturilor t1 și t2, [șC]; mt2
m
3t, – valorile de calcul, la temperatura exterioar ă de calcul, , ale temperaturilor t3 și t4,
[șC]. m
4tcet

Debitul de calcul de ap ă fierbinte aferent punctului termic este:

cac
iC
PTG G G+ = [kg/s] (11.4)

Dimensionarea schimb ătoarelor de c ăldură
a ) suprafața de schimb de c ăldură a schimb ătorului 3 pentru încă lzire este:

c
i ic
ii
t kq
S
Δ ⋅= [m2] (11.5)

– suprafața schimbătorului 9 pentru ap ă caldă, în lipsa acumul ării:

ma aMaa
t kqS
Δ ⋅= [m2] (11.6)

sau în cazul acumul ării:

ma mmd
ia
t kq
S
Δ ⋅= [m2] (11.7)
3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 11. Racordarea instala țiilor de înc ălzire și preparare ap ă caldă de consum
unde: ki, ka – coeficien ți globali de schimb de c ăldură ai schimb ătorului pentru înc ălzire, respectiv
pentru prepararea apei calde, [kW/m2 șC];
, – diferen țele mediilogaritmice de temperatur ă ale schimb ătorului 3 de încălzire, în
condițiile temperaturii exterioare de calcul,respectiv a schimb ătorului 9 pentru prepararea apei
calde, în condiț iile valorilor minime ale temperaturilor și . c
itΔm
atΔ
mt1mt2
Valorile consumurilor de c ăldură pentru prepararea apei calde se determin ă pe baza
debitelor de ap ă caldă consumat ă la temperatura constantă a apei de consum, ta și a apei reci t8:

a 8 a aMrMa ) t t ( c G qη ⋅ − ⋅ = [kJ/s] (11.8)

sau:

a 8 a amdrmda) t t ( c G qη ⋅ − ⋅ = [kJ/s] (11.9)
unde: aη – randamentul termic al schimb ătorului de c ăldură pentru prepararea apei calde.

11.4. Puncte termice centraliz ate (PTC) în sisteme bit ubulare închise cu o treapt ă serie
pentru prepararea apei calde

Acest tip de racordare, reprezint ă o soluție îmbunătățită a schemei cu o treapt ă paralel,
necesitând în PTC un debit de ap ă fierbinte de calcul mai mic (comparativ cu PTC o treapt ă paralel
fără acumulare). Ea conduce însă , în anumite perioade din cursul sezonului de încă lzire, în func ție și
de valorile momentane ale consumului de c ăldură pentru prepararea apei calde, la diminuarea
cantității de căldură livrată consumatorilor de înc ălzire față de aceea necesar ă. Gradul de diminuare
depinde și de ponderea consumului de c ăldură față de . M
aqc
iq

5
6 9 3
2 1 A 4 7
8
t5 Ga
t2 GPT, t3
t4
Gr, t8 t6
t7 va
GPT, t1 Gi B ta
V1
V2

Figura 11.2. Schema punctului termic centralizat în sistem bitubular închis,
cu prepararea apei calde, o treaptă serie: 1,2 – re țea de apă fierbinte
(tur/retur); 3 – schimb ător de căldură pentru înc ălzire; 4 – consumatori de
căldură pentru înc ălzire; 5 – pomp ă de circula ție; 6 – ap ă rece; 7 – ap ă caldă
de consum; 8 – consumatori de ap ă caldă; 9 – schimb ător de căldură pentru
prepararea apei calde
4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 12. Puncte termice centralizate în sistem închis dou ă trepte și puncte termice centralizate în sistem deschis

PUNCTE TERMICE CENTRALIZATE ÎN SISTEM ÎNCHIS DOU Ă TREPTE
ȘI PUNCTE TERMICE CENTRALIZA TE ÎN SISTEM DESCHIS

12.1. Puncte termice centralizat e în sistem închis două trepte mixt serie – paralel

Este o combinaț ie între cele dou ă scheme, o treapt ă serie și una paralel (f igura 12.1). O
caracteristic ă a sa o constituie faptul c ă treapta 1 de preparare a apei calde utilizeaz ă “căldura
deșeu” conținută de apa cald ă care vine în instala ția de încălzire, și care, altfel ar fi fost returnat ă
sursei de că ldură (ca la schemele anterioare). De aceea se spune c ă această schemă asigură un grad
sporit de utilizare a c ăldurii intrat ă cu apă de rețea în PTC.

Figura 12.1. Schema punctului termic centralizat în sist em bitubular închis, cu prepararea apei
calde, dou ă trepte mixt (serie-paralel): 1,2 – re țea de apă fierbinte (tur/retur); 3 – schimbă tor de
căldură pentru înc ălzire; 4 – consumatori de c ăldură pentru înc ălzire; 5 – pomp ă de circula ție;
6 – apă rece; 7 – ap ă caldă de consum; 8 – consumatori de ap ă caldă; 9 – treapta întâi de
preparare a apei calde; 10 – treapta a doua de preparare a apei calde

Dimensionare acestor puncte termice se realizeaz ă pentru cele dou ă regimuri caracteristice de
funcționare:
1) 1. Iarna, atâta timp cât temperatura apei ie șită din instala ția de înc ălzire este
°C, prepararea apei calde se poate face numai în treapta I și atunci t 9=ta. Atunci când
temperatura t4 îndepline ște condițiile de mai sus, dar debitul momentan de ap ă din reț ea Gi nu este
suficient pentru asigurarea consumului de c ăldură pentru prepararea apei calde diferen ța de cantitate
de căldură neasigurată de treapta I va fi preluat ă de treapta a II-a. ( 8 … 5 t t a 4+ ≥

() () i 5 4 i 8 9 r t t G t t Gη⋅− = − (12.1)
unde: ηi – randamentul termic al schimbă torului de c ăldură 9;
qI, qII – cantitățile momentane de c ăldură pentru prepararea apei ca lde livrate de treapta I,
respectiv a II-a.
M e n ținând constant debitul de ap ă din rețea pentru înc ălzire, odat ă cu reducerea
consumului de c ăldură qi, temperaturile apei din re țea (t3 și t4) scad, cantitatea de c ăldură care poate
fi cedată în treapta I de preparare a apei calde scade. Considerând consumul de ap ă caldă Gr
constant, independent de consumul de c ăldură qi, cantitatea de c ăldură qI scade și crește cantitatea
de căldură cedată de treapta a II-a. c
iG
2. Vara, consumul de c ăldură pentru înc ălzire este G i=0, ceea ce înseamn ă ca G PT=G a.
Prepararea apei calde se face cu debitul de ap ă de rețea Ga care trece în serie prin cele dou ă trepte,
în contracurent fa ță de apa rece Gr.
Debitele de ap ă necesare în re țea se calculeaz ă conform rela țiilor:

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 12. Puncte termice centralizate în sistem închis dou ă trepte și puncte termice centralizate în sistem deschis
– pentru înc ălzire, considerând , conform rela ției: c
1c
3t t=

) t t ( cq
Gc
4c
3ae
i e
i−= [kg/s] (12.2)

– pentru prepararea apei calde, debitul suplimentar Ga de apă fierbinte din re țea este necesar numai
pentru treapta a II-a:

()m
2m
1 aM
II ca
t t cq
G
− ⋅= (12.3)
unde: – aportul maxim de c ăldură pentru prepararea apei calde în treapta a II-a. m
IM
aM
II q q q− =
Pe partea de ap ă rece se poate scri e, pentru cele dou ă trepte:
()
() r a aMrm
9 a aMr
MaM
II
t t c Gt t c G
qq
− ⋅ ⋅− ⋅ ⋅
= (12.4)

Înlocuind rela ția 12.4 în relaț ia 12.3 rezult ă debitul suplimentar Ga de apă fierbinte din re țea:

() r am
9 a
m
2m
1aMa cat tt t
t t cqG−−
⋅
− ⋅= [kg/s] (12.5)
unde: ] C [ ) 8 … 5 ( t tm
4m
9o− =

În cazul schemelor cu acumulatoare de ap ă caldă în PT, în calculul debitelor se va lua în
considerare consumul mediu s ăptamânal de ap ă caldă:

r am
9amdamd
IIt tt t
q q−−
⋅ = (12.6)

Ca urmare debitul suplimentar de ap ă fierbinte calculat va avea o expresie de forma:

() r am
9a
m
2m
1 amda cat tt t
t t cqG−−
⋅
− ⋅=∗ (12.7)

Valoarea de calcul a debitului de ap ă fierbinte aferentă punctului termic este:
1. fără acumulare:

cac
ic
PTG G G+ = (12.8)

2. cu acumulare:

∗+ =cac
ic
PT G G G (12.9)

Dimensionarea suprafe țelor de schimb de c ăldură pentru schimb ătoarele 3, 9 și 10 se face astfel:
1. suprafa ța schimbătorului de c ăldură pentru încă lzire 3, se determin ă pentru condi țiile de calcul ale
consumului de c ăldură , ale temperaturilor , , , și considerând , cu relaț ia: c
iqc
6tc
7tc
3tc
4t C ) 10 … 5 ( t tc
7c
4o+ =

c
i ic
ii
t kq
S
Δ ⋅= [m2] (12.10)

2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 12. Puncte termice centralizate în sistem închis dou ă trepte și puncte termice centralizate în sistem deschis
2. în lipsa acumulatorului de ap ă caldă , suprafețele de schimb de c ăldură se calculeaz ă cu relațiile:
– pentru treapta I:
m
I IM
I I
t kq
S
Δ ⋅= (12.11)
unde:
r arm
M
aM
It tt tq q−−⋅ =9

– pentru treapta a II – a:

m
II IIMII II
t kq
S
Δ ⋅= (12.12)
unde:
r am
a M
aM
IIt tt tq q−−⋅ =9

3. În cazul existen ței acumulatoarelor de ap ă caldă în PT, suprafe țele de schimb de c ăldură
se calculeaz ă cu relațiile:
– pentru treapta I:

mI Imd
II
t kq
S
Δ ⋅=∗ (12.13)
unde:
r arm
9 mdamd
It tt t
q q−−
⋅ =

– pentru treapta a II – a:

m
II IImdIIII
t kq
S
Δ ⋅=∗ (12.14)
unde:
r am
9 a mdamd
IIt tt t
q q−−
⋅ =
în care: – coeficien ții globali de schimb de că ldură ai schimb ătoarelor de c ăldură pentru
prepararea apei calde treapta I, respectiv a II-a, [kW/m2⋅°C]; II Ik , k
– diferen țele medii logaritmice de temperatur ă pentru cele dou ă trepte de
preparare a apei calde în condi țiile valorilor minime ale temperaturilor , [°C]. m
IIm
It , tΔ Δ
m
4m
2m
1m
9m
4t tși t , t , t=

12.2. Puncte termice centralizate în sistem închis dou ă trepte serie – serie

Punctele termice centralizate în sistem închis dou ă trepte serie – serie (figura 12.2)
constituie o extindere a schemei dou ă trepte mixt, în scopul reducerii cât mai mult posibil a valorii
de calcul a debitului de ap ă fierbinte care intră în PTC. Din acest punct de vedere
dimensionarea sa se poate face în dou ă variante: e
PTG
– fără corecția graficului de reglaj aferent înc ălzirii, caz în care pentru orice ce et t> și 0 q II>,
debitul eae
i , în care caG se determin ă în funcț ie de md
IIq; e
PTG G G+ =
– cu corec ția graficului de reglaj aferent înc ălzirii, când pentru orice și ce et t> 0 q II>, debitul
și crește temperatura t1 de intrare a apei fierbin ți în PTC, adică t1 > t 3 ( la , = ). c
ie
PT G G=cetc
1tc
3t

3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 12. Puncte termice centralizate în sistem închis dou ă trepte și puncte termice centralizate în sistem deschis
Dintre aceste scheme cu dou ă trepte, cea mai des folosit ă este schema dou ă trepte serie de
preparare a apei calde, de oarece, pentru prepararea ag entului termic pentru înc ălzire și apei calde
de consum este necesar debitul minim GPT de apă fierbinte din re țea. Aceasta conduce la
dimensionarea re țelei termice cu diametre mai mici și la reducerea energiei consumat ă pentru
pomparea apei în re țea.

B A
GPT, t1
10
6 t9
t5 3 t2
2 5 1 4 7
G′
PT, t3
t4 t6
t7 va
ta
Gr, t8 9
C V Gi
V1
V2 Ga 8

F
igura 12.2. Schema punctului termic centralizat în si stem bitubular închis, cu prepararea
apei calde, dou ă trepte serie: 1,2 – re țea de apă fierbinte (tur/retur); 3 – schimb ător de
căldură pentru înc ălzire; 4 – consumatori de c ăldură pentru înc ălzire; 5 – pomp ă de
circulație; 6 – ap ă rece; 7 – ap ă caldă de consum; 8 – consumatori de ap ă caldă; 9 – treapta
întâi de preparare a a pei calde; 10 – trea pta a doua de preparare a a pei calde

12.3. Puncte termice centralizate (PTC) în sisteme bitubulare deschise

Schemele PTC în sistemele bitubulare de schise (figura 12.3 ) se deosebesc dup ă poziția relativă a
punctelor de racord ale instala țiilor de consum de ap ă caldă, B și C, față de regulatorul de debit RD.
Aceste scheme au o arie mai mic ă
de utilizare. Caracteristic acestui tip de
racordare este regl ajul independent a
consumului de c ăldură pentru înc ălzire
față de cel pentru prepararea apei calde,
prin montarea regulatorului de debit RD după punctele de racord B și C ale
consumatorilor de ap ă caldă. Ca urmare,
cei doi consumatori func ționează
independent. Astfel, consumul de c ăldură
pentru înc ălzire este satisf ăcut prin
intermediul regulatorului de debit RD, iar
cel de apă caldă cu ajutorul regulatorului
de temperatur ă RT.
9
8 7
6
B A 4
4 1
2 3 RD
RT
Figura 12.3. Schema de principiu a PTC în sisteme
bitubulare deschise: 1, 2 – re țea termic ă de ducere și
întoarcere; 3 – vane de izol are a PT; 4, 5 – vane de
izolare ale instala țiilor de înc ălzire și de apă caldă;
6 – elevator; 7, 8 – consumatori de înc ălzire și de apă
caldă; 9 – ventile de aerisire; RT – regulator de
temperatur ă; RD – regulator de debit C

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură

REGLAREA REGIMURILOR DE ALIMENTARE CU C ĂLDURĂ

Reglarea regimului termic în sistemele de alimentare cu c ăldură înseamn ă descrierea
modului de variaț ie a temperaturii agentulu i termic în diversele puncte ale sistemului.
Principalele elemente care determin ă regimul termic al sistemului sunt aparatele de schimb
de că ldură care intr ă în componen ța sa. Pentru a putea cunoa ște modul de varia ție a temperaturii
agenților termici la aceste aparate este necesar ă cunoaș terea caracteristicilor termice ale lor.

13.1. Ecua țiile caracteristice ale aparatelor de schimb de c ăldură

Ecuațiile utilizate pentru aparatele de schimb de c ăldură din sistemele de alimentare cu
căldură descriu funcț ionarea acestora ținând seama de specificul și destinația lor.
În cadrul unui sistem de alimentare cu c ăldură, se utilizează diverse tipuri de aparate de
schimb de c ăldură, care difer ă din punct de vedere al naturii agen ților termici utiliza ți, al modului de
realizare constructiv ă, al regimurilor de func ționare și al gradului de murd ărire.
Ecuațiile care descriu func ționarea schimb ătoarelor de că ldură rezultă din ecuaț iile de bilan ț
termic și ale transferului de c ăldură. Ținând seama de specificul func ționării și de tipul constructiv
al aparatelor de schimb de c ăldură folosite în sistemele de alimentare cu c ăldură ecuaț iile lor
caracteristice simp lificate fac leg ătura între debitul termic al aparatului, coeficien ții de schimb de
căldură și echivalen ții termici în ap ă ai agenților termici vehicula ți.
A. Diferența medie de temperatur ă. Ținând seama de procesele de schimb de că ldură (figura
13.1) diferen ța medie logaritmic ă de temperatur ă
Δt este dată de:

mMm M
ttlnt tt
ΔΔΔ − Δ= Δ (13.1)

1

Figura 13.1. Diagramele schimbului de c ăldură pentru diverse schimb ătoare:
a – radiator ap ă-aer; b – preînc ălzitor apă fierbinte-apă caldă pentru înc ălzire în PTC;
c,d – preînc ălzitor treapta I de preparare a apei calde la PTC dou ă trepte serie;
e, f – preînc ălzitor treapta a II-a de preparare a apei calde la PTC t [°C]
S [m2] t7 t6
Δtm δtM Δtm Δθ
a) t [°C]
S [m2] t7 t3
δtM Δtm Δθ
b) Δtm t4
δtM w1
w7 w1< w7 t [°C]
S [m2] t4
δtM
c) Δtm
w1 w1> w8
t9
ΔtM δtm
Δθ t5
t8
t [°C]
S [m2] t4 δtM
d) Δtm w1 w1< w8
ΔtM
δtM Δθ t5
t8 t9 w8 t [°C]
S [m2] t1
e) Δtm w2 w2>w8
ΔtM δtm
Δθ t2
t9 10
0w8 δtM t [°C]
S [m2] t1 δtM
f) Δtm w2 w2< w8
tM Δ
δtm Δθ t2
t9 t12 w8

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
unde: ΔtM=Δθ – δtm – diferența maximă de temperatur ă dintre cei doi agenț i termici, [ °C];
Δtm=Δθ – δtM – diferența minimă de temperatur ă dintre cei doi agenț i termici, [ °C];
Δθ – diferen ța maximă de temperatur ă, care poate apare în pr ocesul de schimb de c ăldură,
între doi agen ți termici, [ °C];
δtm – diferența minimă de temperatur ă între care evolueaz ă cei doi agen ți termici, [ °C];
δtM – diferența maximă de temperatur ă, între care evolueaz ă cei doi agen ți termici, [ °C].

Simplificat, diferen ța medie logaritmic ă de temperatură poate fi exprimat ă sub forma unei
ecuaț ii de gradul I:

M m t c t b a tδ ⋅ − δ⋅− θ Δ ⋅ = Δ (13.2)
unde: a, b ș i c – coeficien ți a căror valoare difer ă de la caz la caz în funcț ie de schema circula ției
agenților termici și de intervalele de temperatur ă între care ace știa evolueaz ă (tabelul 13.1).

Tabelul 13.1. Valorile coeficien ților a, b și c
Valorile coeficien ților Destinația schimbă torului a b c Expresia simplificat ă a diferen ței
de temperatur ă Δt
Încălzire apă-apă în PT 1,38 0,28 1,1 Δtp=1,38·Δθp−0,28·δtmp−1,1δtM
Preparare ap ă caldă treapta I 1,0 0,4 0,6 ΔtI = ΔθI −0,4δtmI −0,6δtMI
Preparare ap ă caldă treapta II 1,38 0,28 1,1 ΔtII = 1,38·ΔθII−0,28δ tmII−1,1δtMII
Elemente interioare de înc ălzire
(radiatoare) 1,0 0 0,5 Δti = Δθi −0,5δtMI

B. Capacitatea termic ă specific ă se determin ă pentru aparatele de schimb de c ăldură care
funcționează în condi ții diferite de cele de calcul, caz în care se cunoa ște numai temperatura
agentului termic la ie șirea din instala țiile consumatoare de c ăldură.
Ținând seama de aceasta, în cazul regl ării rolul variabilei Δt este preluat de diferen ța
maximă de temperatur ă Δθ, care apare în aparatul de schimb de c ăldură între temperatura mediului
încălzitor și a celui înc ălzit, la intrarea în aparat1, astfel încât puterea termic ă aparatelor de schimb
de căldură prin convecț ie să poată fi determinată cu relația:

θ Δ ⋅ ⋅ ε =mW Q [kJ/s] (13.3)
unde: ε – puterea termic ă specifică a aparatului de schimb de c ăldură (mărime adimensional ă)
raportată la unitatea celui mai mic echivalent termic, pentru o diferen ță maximă de temperatur ă Δθ
de 1° C (tabelul 13.2);

Tabelul 13.2. Capacit ăți termice specifice pentru schimbă toarele de c ăldură
Tipul aparatului Mod de racordare în PTC Expresia lui ε
direct
i i1 ii
s kW
u 1u c1
⋅+++= ε

Radiator de înc ălzire (apă-aer)
indirect
i i7ii
s kWc1
⋅+= ε
Schimbător pentru înc ălzire în PTC
(apă fierbinte-ap ă caldă) indirect
p
71p
p p1p
p
cWWbs kWa
+ +⋅= ε

1 Valoare cunoscut ă în cazul reglajului
2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
Tipul aparatului Mod de racordare în PTC Expresia lui ε
treapta I 1
1S1
I ISII
cWWbs kWa
+ ⋅ +⋅= ε
Schimbător pentru prepararea apei
calde în PTC, dou ă trepte serie

treapta II II
2SII
II IISIIII
cWWbs kWa
+ ⋅ +⋅= ε

Wm =G m⋅ c – valoarea cea mai mic ă a echivalentului termic în ap ă al debitului de agent
termic, [kJ/s°C];
Gm – valoarea minim ă a debitului unuia din cei doi agen ți termici ai aparatului de schimb de
căldură, [kg/s];
c – căldura specific ă a agentului termic respectiv, [kJ/kg°C].

Dacă se ia în considerare diferen ța medie logaritmic ă de temperatur ă, expresia puterii
termice specifice ε este de form ă exponențială, devenind deosebit de complex ă în cazul aparatelor
de schimb de că ldură în curent încruciș at. Simplificarea ei (rela ția 13.4) este posibil ă prin
considerarea diferen ței de temperatur ă ∆t de forma rela țiilor din tabelul 13.1.

*
c
MWWbs kmWa
mε <
+ ⋅ +⋅= ε (13.4)
unde: ε* – se calculeaz ă pe baza ecua țiilor exponen țiale și reprezint ă puterea termic ă specifică a
unui aparat cu suprafa ța de schimb de c ăldură infinită.

Semnul inegalit ății este datorat folosirii expresiei simplificate. Inegalitatea arat ă că, fizic,
mărimea ε nu poate dep ăși valoarea ε*, adică temperatura mediului înc ălzit nu poate dep ăși
temperatura mediului înc ălzitor, în nici o sec țiune a aparatului, deoarece valorile locale ale lui ∆θ
sunt pozitive.
În calcule, dacă din relația 13.4 rezult ă ε≤ ε*, se ia în considerare valoarea respectiv ă. În
cazurile în care rezult ă ε>ε*, mai departe în calcule consider ă ε= ε* .
Pentru aparatele de schimb de c ăldură cu modificarea st ării de agregare a unuia sau a
ambilor agenț i termici (condensare, vaporizare) și pentru cele în echicurent puterea termic ă
specifică a aparatului cu suprafa ța de schimb de c ăldură considerat ă infinită se determin ă cu relația:

MWWm11
+ = ε∗ (13.5)
i ar pentru cele în contracurent ε*= 1.
Relația 13.5 este valabil ă pentru orice tip de aparat de schimb de că ldură din punct de vedere
fizic, în limitele 1WW0
Mm≤ ≤, ceea ce înseamn ă: ∞ ≤⋅<
mWS k0 .
În calcule se poate folosi și expresia:

⋅= ω
mWS k (13.6)
unde: ω – un coeficient de regim.

13.2. Ecua țiile reglării regimului termic

Se consider ă schema generală a sistemului de alimentare cu c ăldură, adică un sistem de
transport bitubular închis, cu prepararea apei calde în dou ă trepte serie. Ecua țiile urmăresc stabilirea
3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
temperaturii apei în diversele puncte caracteristice ale schemei, în func ție de mărimea și structura
sarcinii termice, pentru diverse condiț ii climaterice exterioare. St ructura sarcinii termice s-a
considerat prin raportul “tip”:

TicQmdaQ
T⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢
⎣⎡
= ρ (13.7)
unde: – cantitatea medie de c ăldură necesară preparării apei calde pentru un regim oarecare
și în condiț iile de calcul, [kJ ⁄s]; md
aQ
Qic – cantitatea de c ăldură pentru încă lzire, în condi țiile de calcul, [kJ ⁄s].

Principalele ecua ții de reglare a regimului termic sunt:
1. Ecuația general ă a reglării se definește diferit pentru cele dou ă circuite:
– pentru circuitul termic sec undar al consumatorului de înc ălzire:

iri 7Q W= (13.8)

– pentru circuitul primar al PT ș i la sursa de c ăldură:

pri 1Q W= (13.9)
unde: ri, rp – coeficienții de reglaj adopta ți în sistemul local de înc ălzire al consumatorului,
respectiv al PT cu racordare direct ă , în general , r i=rp=r.

2. Ecuațiile reglării sarcinii termice de înc ălzire (tabelul 13.3) ș i apă caldă (tabelul 13.4).
Ecuațiile de reglare prezen tate în tabelele 13.3 și 13.4 sunt valabile pent ru punctele termice cu
prepararea apei calde în dou ă trepte serie, cu corec ția graficului de reglaj pentru înc ălzire. Aceasta a
impus condiț ia ca la temperatura exterioar ă de calcul pentru înc ălzire tec corecția graficului de reglaj
aferent înc ălzirii (a temperaturilor t 3 și t4 funcție de iQ) să fie:
– pe conducta de ducere-intrare în PT: δ1c=0;
– pe conducta de întoarcere-ie șire din PT: δ 2c= δ.

Tabelul 13.3. Ecuaț iile reglajului termic pentru înc ălzire
Punct termic cu racordare Mărimea U.M. Indirectă Directă
t6 °C ()ir 1
iimpc
i Qt
t−⋅εδ
+ (13.10))ir 1 (
i Mic im 11
i ic i Q t c Q t t−+⋅ δ ⋅ + ⋅ Δ +
(13.16)
t7 °C ()ir 1
i mpc 6 Q t t−⋅ δ − (13.11)
()()ir 1
i
impc
i Q 1t
t−⋅ ε − ⋅εδ
+ (13.12))ir 1 (
i Mic im 11
i ic i Q t ) 1 c ( Q t t−+⋅ δ ⋅ − + ⋅ Δ +
(13.17)
t3 °C ()pr 1
pMpc
i Qt
t−⋅εδ
+ (13.13)
()
⎥⎥⎥
⎦⎤
⎢⎢⎢
⎣⎡
⋅εδ
+ ε −εδ
⋅ +
pr
ipMpc
ir
ii
impc
i i
Q1 t
Q11t
Q t
(13.14)())ir 1 (
i c 7 c 3 7Q t t t−⋅ − + (13.18)
) t t (t ) 1 c [( Q Q t t
c 7 c 3Mic i)ir 1 (
im 11
i ic i
− ++ δ ⋅ − ⋅ + ⋅ Δ +−+
(13.19)
t4 °C ()pr 1
i Mpc 3 Q t t−⋅ δ − (13.15) 7 4t t= (13.20)

4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
Tabelul 13.4. Ecuaț iile reglajului termic pentru înc ălzire
Mărimea U.M. Ecuația
t6, t7, t3, t4 °C Conform tabelului 13.3
t1 °C ⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛
θ Δθ Δ− ⋅ δ ⋅ρ ⋅ χ+
cIIMpcpr
iT s3 1 t
Qt
(13.21)
t5 °C cIIMpcpr
iT s4 t
Qtθ Δθ Δ⋅ δ ⋅ρ ⋅ χ− (13.22)
δ1 °C 3 1t t−
⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛
θ Δθ Δ− ⋅ δ ⋅ρ ⋅ χ
cIIMpcpr
iT s1 t
Q (13.23)
δ2 °C 5 4t t−

cIIMpcpr
iT st
Qθ Δθ Δ⋅ δ ⋅ρ ⋅ χ (13.24)
δ °C 2 1δ + δ (13.25)
t9 °C
cIIMpc 8 t1tθ ΔθΔ⋅ δ ⋅γ+ (13.26)
unde: [șC] c 7 c 6 mpct t t− = δ
[ ș C ] c 4 c 3 Mpct t t− = δ
mpc c 7 c 6 Mict t t tδ= − = δ [ ș C ]
() Mic i i c 6 Mic i ic ict c t t t c t δ⋅− − = δ ⋅ − θ Δ = Δ [șC]
[șC] 8 4 It t− = θ Δ
[ ș C ] 8 4 cIt c t− = θ Δ
[șC] 8 12 Mact t t− = δ
δ1, δ2 – diferențele de temperatură ale apei din re țea în preînc ălzitoare pentru prepararea apei
calde;
m – parametru care caracterizeaz ă gradul de modificare a coeficientului global de schimb de
căldură în funcție de varia ția diferen ței medii de temperatură (relația 13.27):

m
e ett
kk
⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛
ΔΔ= sau mt kΔ = (13.27)

Valoarea exponentului m (tabelul13.5) depinde de tipul aparatului de înc ălzire și de schema
de legare a sa la coloana vertical ă.

Tabelul 13.5. Valorile exponentului m pentru înc ălzire
Tipul aparatului de înc ălzire m
Toate tipurile de radiatoare
Registre din țeavă
Convectoare de toate tipurile IAICA
Convectoare-radiatoare de tip SP IAICA 0,33
0,25
0,345
0,36

χs – coeficient de corec ție pentru compensarea varia ției sarcinii termice pentru înc ălzire în
timp de 24 de ore, față de valorile necesare, datorit ă neuniformit ății zilnice a aliment ării cu apă
caldă. El se justific ă astfel: în cursul zilei sarcina termic ă pentru prepararea apei calde fiind foarte
neuniform ă, în calculele de dimensionare ale punctelor termice es te recomandabil s ă se ia în
5

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
considerare o sarcin ă termică pentru prepararea apei calde „de siguran ță”, mai mare decât
sarcina medie zilnic ă . Legă tura între aceste dou ă valori este dat ă prin relația: S
aQ
md
aQ

mda sSa Q Q⋅ χ = (13.28)

Astfel, diferenț a între sarcina și este mai mic ă decât max
aQS
aQ ( )md
a a Q Q−max și efectul
nefavorabil asupra reducerii temporar e a sarcinii termice pentru înc ălzire (atunci când momentan
este mai mare decât ) se diminueaz ă. aQ
md
aQ
Pentru punctele termice cu acumulatoare de ap ă caldă 1s=χ , iar pentru cele f ără acumulare
. 2 , 1 … 1 , 1 s= χ
Raportul între consumul momentan de c ăldură pentru prepararea apei calde fiind și sarcina
termică “de siguran ță” pentru prepararea apei calde (rela țiile 13.29 și 13.30) se noteaz ă cu γ:

saa
QQ= γ (13.29)

mda sa
QQ
⋅ χ= γ (13.30)

Ecua țiile de reglare pentru t1 și t5, corespund punctului de separare (intrare-ie șire) al
punctului termic fa ță de rețeaua de transport. Pentru a st abili temperatura apei fierbin ți la sursă (td și
ti) trebuie ținut seama de pierderile de temperatur ă Δtrd, din conducta de ducere și Δtri, din conducta
de întoarcere, care, în regim static al sistemului de alimentare cu c ăldură, sunt:

rd 1 d t t tΔ+ = [șC] (13.31)

ri 5 it t tΔ− = [șC] (13.32)

Diferenț ele de temperatur ă Δtrd și Δtri depind de distan țele de transport (surs ă-punct termic),
de grosimea izola ției termice a re țelei și de gradul de înc ărcare al acesteia fa ță de capacitatea
nominală (W 1 ⁄ W1c).
În regim dinamic, în timp, în func ție de variaț ia echivalentului termic în ap ă al debitului de
agent W1 (respectiv G1) diferența de temperatur ă Δtrd este variabil ă. De asemenea, ținând seama de
distanțele de transport diferite ale apei de la fiecare punct termic al sistemului la surs ă, timpii
necesari curgerii diverselor debite sunt diferi ți și ca urmare temperatura ti la sursă reprezint ă o
rezultantă la un moment dat a tuturor debitelor G1 (respectiv W1) de la diversele puncte termice cu
temperaturile aferente (t 5-Δtri). De aceea, determinarea în regim dinamic a temperaturii ti este
dificilă, necesitând calcule laborioase.
Graficele de reglaj numai pentru sarcina termic ă de încălzire (figura 13.2) reprezint ă
variația temperaturilor t3, t6, t7, funcție de temperatura exterioar ă te (funcție de valoarea relativ ă a
sarcinii termice iQ) pentru punctul termic cu racordare direct ă și a lui t4 cu racordare indirect ă.
Se constat ă că odată cu creș terea coeficientului de reglaj r, la o anumit ă temperatur ă
exterioară efectele sunt cre șterea temperaturilor t 3, t6, t7 și descreșterea temperaturii t4, respectiv a
echivalentului termic W, în condi țiile acelora și valori de calcul, t3c, t4c, t6c și t7c.
Graficele de reglaj ale sarcinii termice însumate (înc ălzire și apă caldă) (figura 13.3)
reprezintă numai varia țiile temperaturilor de la intrarea și ieșirea din punctul termic ( t1 și t5). Se
constată că, la o anumit ă structură a sarcinii termice totale Tρ, odată cu creșterea coeficientului de
reglaj r, t1 crește și t5 scade. De asemenea, se poate vedea efectul cre șterii ponderii cantit ății de
căldură Qa pentru prepararea apei calde fa ță de aceea pentru înc ălzire Qi, prin intermediul lui Tρ;
cu cât Tρ crește, la acela și r, t1 crește și t5 scade. Sc ăderea lui t5 are loc pentru toat ă perioada de
6

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
încălzire, inclusiv la tec (Ct5′> > ), în timp ce cre șterea lui t1 față de t3 are loc numai pentru
temperaturi t e>tec (la t ec, ș i la t e>tec, t1>t3). Ct5′ ′Ct5′ ′ ′
Ct t3 1=
În afara perioadei de înc ălzire (pentru t e>te*= +10șC și respectiv iQ<min
nQ ), reglarea
cantității de căldură pentru prepararea apei cal de se face cantitativ: se men ține constant ă
temperatura t1 a apei de re țea la valoarea minim ă impusă de realizarea temperaturii t 12=50șC a
apei calde de consum și se regleaz ă debitul de ap ă din reț ea G1 în funcție de consumul de ap ă caldă
GS. min
1t
t [°C]
7

Ținând seama de faptul c ă temperatura t1 asigură și prepararea apei calde, se impune
condiția ca în nici un moment al perioadei de alimentare cu c ăldură valoarea s ă nu scadă sub
valoarea minim ă admisibil ă în acest scop:

C 70 t t t f 12min
1o≈ Δ + = (13.33) 20 40 60 80 100 120 140 150
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 iQ
min
iQ a) t3c
t6c
t4c
t7c
Perioada de înc ălzire t3 r = 0 calitativ
r = 0,4
r = 0,8
r = 0,8 r = 0,6
t6 r = 0
t4
r = 0,8 r = 0,4 r = 0 t7
r = 0,8
r = 0
te [°C]
+20 +15 +5 0 -5 tec 120 140 150 t [°C]
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0
min
iQ a) t1c
iQ Perioada de înc ălzire
ρT = 0,3 r = 0 calitativ r = 0,4 r = 0 ,8
r = 0 t1 la ρT = 0,3
t1 la ρT = 0,1
r = 0,4 '
c 5t
' '
c 5t r = 0,8 ρT = 0,1
' ' '
c 5t t5
ρT = 0,2
Figura 13.2. Graficele de reglaj ale sarcinii
termice de înc ălzire în func ție de temperatura
exterioară: a)variația temperaturilor;
b) variaț ia debitelor relative de ap ă Figura 13.3. Graficele de reglaj ale sarcinii
termice de înc ălzire și apă caldă:
a) variaț ia temperaturilor; b) varia ția
debitelor relative de apă

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 13. Reglarea regimurilor de alimentare cu c ăldură
unde: t12=50șC și rămâne constant ă conform condi țiilor impuse de necesarul de c ăldură pentru
prepararea apei calde;
Δtf – diferența de temperatur ă necesară pentru schimbul de că ldură în schimb ătorul pentru
prepararea apei calde.
Pe baza acestor considerente, graficul de reglaj real în exploatare, ține seama de: condi țiile
climaterice exterioare (temperatura exterioar ă și viteza vântului) și de consumul de c ăldură pentru
prepararea apei calde (figura 13.4).

8

iQ 30
+10 50 70 90 110 130 150 t [°C]
0,4
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 30 +10 50 70 90 110 130 150
61
42107
0,63t1
t4
t5 min
1t
min
4tPerioada reglajului
cantitativ
Perioada reglajului calitativ
+6
+2
-20
-1,2
-6
-10
-14
-15
te [°C] -14-10-6-20+2+6
10 m/s
6 m/s
2 m/s
0 m/sv=16
Figura 13.4 Graficul de reglaj pentru livrarea c ăldurii la un punct
termic. Exemplu : La t e = 1,2 °C și v = 6 m/s rezultă :
63 0 Qi,= ; ti = 107 °C ; t 4 = 61 °C și t5 = 42 °C

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
1
AUDITUL ȘI CERTIFICATUL DE PERFORMAN ȚĂ ENERGETIC Ă AL
CLĂDIRILOR

14.1. Introducere

Auditul energetic al unei clă diri urmărește identificarea principalelor caracteristici termice și
energetice ale construc ției și ale instala țiilor aferente acesteia și stabilirea, din punct de vedere
tehnic și economic a solu țiilor de reabilitare sau modernizare termic ă și energetic ă a construc ției și a
instalațiilor aferente acesteia, pe baza rezultatelor ob ținute din activitatea de analiz ă termică și
energetică a clădirii. Certificatul de performan ță energetic ă al unei cl ădiri urmărește declararea și
afișarea performan ței energetice a cl ădirii, prezentat ă într-o form ă sintetică unitară, cu detalierea
principalelor caracteristici ale construc ției și instalațiilor aferente acesteia, rezultate din analiza
termică și energetic ă.
Metodologia de calcul al performan ței energetice a cl ădirilor se adreseaz ă inginerilor
constructori și de instala ții, arhitec ților și, în general, speciali știlor care î și desfășoară activitatea în
domeniul energeticii construc țiilor și al cărei scop îl reprezint ă evaluarea și creșterea performan ței
energetice a construc țiilor și instalațiilor aferente acestora. Metodologia de calcul al performan ței
energetice a cl ădirilor se refer ă la toate clă dirile, în cadrul c ărora se desf ășoară activități care
necesită asigurarea unui anumit grad de confort și regim termic, potrivit reglement ărilor tehnice în
domeniu, în condi ții de consum redus de energie.
Clădirile sunt grupate în dou ă mari categorii, în func ție de destinaț ia principală a acestora,
după cum urmează :
A.Clădiri de locuit (din sectorul reziden țial):
¾ clădiri de locuit individuale (case unifamiliale, cuplate sau în șiruite, tip duplex);
¾ clădiri de locuit cu mai multe apartamente (blocuri);

B.Clădiri cu alt ă destinație decât locuin țe (din sectorul ter țiar):
¾ birouri;
¾ clădiri de înv ățământ (cre șe, grădinițe, școli, licee, universit ăți);
¾ cărmine, internate;
¾ spitale, policlinici;
¾ hoteluri și restaurante;
¾ clădiri pentru sport;
¾ clădiri pentru servicii de comer ț (magazine, spa ții comerciale, sedii de firme, b ănci);
¾ clădiri social-culturale (teatre, cinematografe, muzee);
¾ alte tipuri de cl ădiri consumatoare de energie (de exemplu: cl ădiri industria le cu regim
normal de exploatare).

Realizarea auditului energetic al unei cl ădiri presupune parcurgerea a trei etape:
1. Evaluarea performan ței energetice a cl ădirii în condi ții normale de utilizare, pe baza
caracteristicilor reale ale si stemului constructiei-instala ții aferente (înc ălzire, apă caldă de
consum, ventilare, climatizare, iluminat);
2. Identificarea m ăsurilor de modernizare energetic ă și analiza eficien ței energetice economice
a acestora;
3. Întocmirea raportului de audit energetic.

Pentru utilizarea prezentei reglement ări tehnice se aplic ă termenii și definiț iile din Legea nr.
372/2005 ș i definiț iile următoare:
Analiză termică și energetic ă a clădirii
Operaț iune prin care se identific ă principalele caracteristici termice și energetice ale
construcției și ale instala țiilor aferente acesteia si determinarea consumurilor anuale de energie
pentru înc ălzirea spaț iilor, ventilare / climatizare, ap ă caldă de consum și iluminat

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
Audit energetic al unei cl ădiri
Procedură sistematic ă de obț inere a unor date despre profilul consumului energetic existent
al unei cl ădiri, de identificare și de cuantificare a m ăsurilor pentru realiz area unor economii de
energie, precum și de raportare a rezultatelor

Raport de audit energetic
Document tehnic care conț ine descrierea modului în car e a fost efectuat auditul, a
principalelor caracteristici termice și energetice ale clă dirii, a m ăsurilor propuse de modernizarea
energetică a clădirii și instalațiilor interioare aferente acesteia, precum și a principalelor concluzii
referitoare la masurile eficie nte din punct de vedere economic

Clădire de referin ță
Clădire având în principiu acelea și caracteristici de alc ătuire ca și clădirea real ă și în care se
asigură utilizarea eficient ă a energiei

14.2. Stabilirea caracteristicilor energetice ale cl ădirilor existente și domeniul de notare
energetic ă

Caracteristicile energetice ale clădirilor reprezint ă valorile maxime și minime posibile ale
consumului specific de c ăldură, diferențiat pe utilit ăți termice și respectiv total. Pentru toate tipurile
de clă diri în România la nive lul anului 2005 se consider ă, urmatoarele valori ale caracteristicilor
energetice:
¾ Încălzirea spa țiilor:
()
()an m kWh qan m kWh q
m
incM
înc
22
/ 70/ 500
==

¾ Apa caldă de consum
()
()an m kWh qan m kWh q
m
acmM
acm
22
/ 15/ 200
==

¾ Climatizarea
()
()an m kWh qan m kWh q
m
cM
c
2
lim2
lim
/ 20/ 300
==

9 Ventilare mecanic ă
()
()an m kWh qan m kWh q
m
cM
c
2
lim2
lim
/ 5/ 30
==

¾ Iluminat
()
()an m kWh qan m kWh q
m
ilM
il
22
/ 40/ 120
==

¾ Total utilit ăți energetice
()
()an m kWh qan m kWh q
m
TM
T
22
/ 150/ 1150
==

q(M) – consumul energetic specific maxim
q(m) – consumul energetic specific minim

Indicele specific de consum energetic, q, se ob ține prin raportarea consumului energetic
anual estimat la aria util ă totală a spațiilor încălzite, A înc, a clădirii certificate.
Domeniul de notare energetică este definit prin interv alul dintre nota maxim ă și minimă,
precum si de scala de notare energetic ă a clădirilor:
2

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
Nota maxim ă acordată clădirii: N (M) = 100 puncte,
Nota minim ă acordată clădirii: N (m) = 20 puncte

Stabilirea scalei energetice a cl ădirilor
Scala energetic ă sau grila de clasificare energetic ă a clă dirilor stabile ște valorile consumului
specific de c ăldură (total și pe tipuri de utilita ți) în func ție de domeniul de notare. Scala energetic ă
se definește prin coresponden ța valorilor de consum specific de c ăldură, q [kWh/m2an], cu nota
energetică, în intervalul [N (m), N(M)], cu pasul de 16 puncte.

Determinarea valorilor reprezentative ale consumului anual specific de energie al
clădirilor
Consumul specific de en ergie anual pentru înc ălzirea spa țiilor, ventilar/climatizare,
prepararea apei calde de consum ș i iluminat se determin ă conform pă rților I și II ale Metodologiei.
¾ Clădire reală analizată, se determin ă următoarele valori ale consumului specific de c ăldură
(după caz):
() () () () () ()C
ilC
vmC
cC
acmC
incC
T q q q q q q+ + + + =lim – consumul specific de energie anual pentru
încălzirea spa țiilor, ventilare/clim atizare, prepararea
apei calde de consum și iluminat [kWh/m2an]

¾ Clădirea de referin ță, aferentă clădirii analizate, caracterizat ă de utilizarea eficient ă a
căldurii:
() () () () () ()R
ilR
vmR
cR
acmR
incR
T q q q q q q+ + + + =lim – consumul specific de energie anual pentru
încălzirea spa țiilor, ventilare/clim atizare, prepararea
apei calde de consum și iluminat [kWh/m2an]
Notarea din punct de vedere energetic a cl ădirii analizate și a clădirii de referin ță
Pe baza valorilor consumurilor specifice de energie determinate conform p ărților I și II ale
Metodologiei și pe baza domeniului de notare energetic ă conform, se determin ă notele energetice
după cum urmează :
¾ clădirii analizate, caracterizat ă de consumul specific de energie estimat ()C
Tq, i se atribuie
nota N C
¾ clădirii de referin ță, caracterizat ă de consumul specific de energie estimat ()R
Tq, i se atribuie
nota N R
Relația de determinare a notei energetice func ție de consumul specific annual de energie
estimate, q T, al clădirii considerate este urm ătoarea:

() ()
() ⎪⎩⎪⎨⎧
≤ ⋅⋅ + ⋅ ⋅ −=
an m kWh q p q pentruan m kWh q p q pentru B p q BN
TM TTM T T
2
02
0 2 0 1
/ , 100/ , exp f
(14.1)

B1, B2 – coeficien ți numerici determinaț i din tabelul 14.1. în func ție de cazul de încadrare a
clădirii din punct de vedere al utilita ților existente conform tabelului 14.2;
p 0 – coeficient de pena lizare a notei acordate cl ădirii funcție de gradul de ut ilizare a energiei
în raport cu nivelul ra țional, corespunz ător normelor minime de igien ă și întreținere a cl ădirii și
instalațiilor interioare;
qTM – consumul specific annual normal de energie maxim, ob ținut prin însumarea valorilor
maxime din scalele energetice propii utilita ților existente/aplicabile.

3

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
Tabelul 14.1. .
Utilităti
Caz Încălzire Apă caldă de
consum Climatizare Ventilare
mecanică Iluminat
1
2
3
4

Tabelul 14.2 .
Utilități
Caz B1 B2 qTm qTM
1 0,001053 4,73677 125 820
2 0,000761 4,71556 145 1120
3 0,001016 4,73724 130 850
4 0,000742 4,71646 150 1150

Procedura de notare energetic ă a unei clădiri constă în următoarele:
¾ în funcție de dotarea cu utilit ăți a clădirii analizate, aceasta se încadreaz ă în unul din cazurile
din tabelul 14.1. (de exemplu o cl ădire prevazut ă cu instala ție de încălzire a spa țiilor și de
preparare a apei calde de consum și cu instala ție de iluminat artificial, dar care nu este
prevăzută au instala ție de ventilare mecanic ă sau de climatizare se încadreaz ă în cazul 1 din
tabelul 14.1.);
¾ pentru cazul aplicabil din tabe lul 14.2. se aleg coeficien ții numerici B1 și B2 și consumul
maxim, q TM,
¾ se determin ă nota energetic ă

Penalizări acordate cl ădirii certificate
Penalizările acordate cl ădirii la notarea din punct de vedere energetic a acesteia sunt datorate
unor deficien țe de între ținere și exploatare a cl ădirii și instalațiilor aferente acesteia, având drept
consecințe utilizarea nera țională a energiei.
Acestea se determin ă cu relația:
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0p p p p p p p p p p p p p⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⋅ ⋅ = (14.2)

p1 – coeficient de penalizare func ție de starea subsolului ethnic al cl ădirii – pentru cl ădiri
colective, determinat conform tabelului 14.3.

Tabelul 14.3.
Starea subsolului tehnic p1
Uscată și cu posibilitate de acces la instala ția comună 1,00
Uscată, dar fără posibilitatea de acces la instala ția comună 1,01
Subsol inundat/inundabil (posibilitatea de re fulare a apei din canalizarea exterioar ă) 1,05

p2 – coeficient de penalizare func ție de utilizarea u șii de intrare în cl ădire – pentru clă diri
colective, determinat conform tabelului 14.4.

Tabelul 14.4.
Ușa de intrare în cl ădire p2
Ușa este prev ăzută cu sistem automat de închidere și sistem de siguran ță (interfon, cheie) 1,00
Ușa nu este prev ăzută cu sistem automat de închidere, dar st ă închisă în perioada de
neutilizare 1,01
Ușa nu este prev ăzută cu sistem automat de închidere ș i este lăsată frecvent deschis ă în
perioada de neutilizare 1,05
4

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
5 p 3 – coeficient de penalizare func ție de starea elementelor de închidere mobile din spa țiile
comune – catre exterior sau c ătre ghene de gunoi – pentru cl ădiri colective, determinat conform
tabelului 14.5.

Tabelul 14.5.
Starea elementelor de închidere mobile p3
Ferestre/u și în stare bun ă și prevăzute cu garnituri de etan șare 1,00
Ferestre/u și în stare bun ă dar neetan șate 1,02
Ferestre/u și în stare proastă , lipsă sau sparte 1,05

p 4 – coeficient de penalizare func ție de starea arm ăturilor de închidere ș i reglaj de la
corpurile statice – pentru cl ădiri dotate cu instala ție de încă lzire centrală cu corpuri statice,
determinat conform tabelului 14.6.

Tabelul 14.6.
Situația p4
Corpurile statice sunt dotate cu arm ături de reglaj și acestea sunt funcț ionale 1,00
Corpurile statice sunt dotate cu arm ături de reglaj dar cel pu țin un sfert dintre acestea nu
sunt funcționale 1,02
Corpurile statice nu sunt dotate cu arm ături de reglaj sau cel pu țin jumate dintre arm ăturile
de reglaj existente nu sunt func ționale 1,05

p 5 – coeficient de penalizare func ție de spălarea / cur ățirea instala ției de încălzire interioar ă –
pentru clădiri racordate la un punct te rmic centralizat sau central ă termică de cartier, determinat
conform tabelului 14.7.

Tabelul 14.7.
Situația p5
Corpurile statice au fost demontate și spălate/curățate în totalitate după ultimul sezon de
încălzire 1,00
Corpurile statice au fost demontate și spălate/curățate în totalitate înainte de ultimul sezon
de încălzire, darn u mai devreme de 3 ani 1,02
Corpurile statice au fost demontate și spă late/curățate în totalitate cu mai mult de 3 ani în
urmă 1,05

p 6 – coeficient de penalizare func ție de existen ța armăturilor de separare și golire a
coloanelor de înc ălzire – pentru cl ădiri collective dotate cu instala ție de înc ălzire central ă,
determinat conform tabelului 14.8.
Tabelul 14.8.
Situația p6
Coloanele de înc ălzire sunt prev ăzute cu arm ături de separare ș i golire a acestora,
funcționale 1,00
Coloanele de înc ălzire nu sunt prev ăzute cu arm ături de separare și golire a acestora sau nu
sunt funcționale 1,03

p 7 – coeficient de penalizare func ție de existen ța echipamentelor de m ăsura pentru
decontarea consumurilor de c ăldură – pentru cl ădiri racordate la sisteme centralizate de alimentare
cu căldură, determinat conform tabelului 14.9.

Tabelul 14.9.
Situația p7
Există contor general de c ăldură pentru înc ălzire și pentru ap ă caldă de consum 1,00

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
6Există contor general de c ăldură pentru înc ălzire, dar nu exist ă contor general de c ăldură
pentru ap ă caldă de consum 1,07
Nu există nici contor general de c ăldură pentru înc ălzire, nici contor general de c ăldură
pentru ap ă caldă de consum, consumurile de c ăldură fiind determinate în sistem pau șal
1,15

p 8 – coeficient de penalizare func ție de starea finisajelo r exterioare ale pere ților exteriori –
pentru clădiri cu pere ți din cărămidă sau BCA, determinat conform tabelului 14.10.

Tabelul 14.10.
Situația p8
Stare bun ă a tencuielii exterioare 1,00
Tencuială exterioar ă căzută total sau par țial 1,05

p 9 – coeficient de penalizare funcț ie de starea pere ților exteriori din p unct de vedere al
conținutului de umiditate al acestora, determinat conform tabelului 14.11.

Tabelul 14.11.
Situația p9
Pereți exteriori usca ți 1,00
Pereții exteriori prezint ă pete de condens (în sezonul rece) 1,02
Pereții exteriori prezint ă urme de igrasie 1.05

p10 – coeficient de penalizare func ție de starea acoperi șului peste pod – pentru cl ădiri
prevăzute cu pod nelocuibil, determ inat conform tabelului 14.12.

Tabelul 14.12.
Situația p10
Acoperiș etanș 1,00
Acoperiș spart/neetan ș la acțiunea ploii sau a z ăpezii 1,10

p 11 – coeficent de penalizare func ție de starea coș ului/coșurile de evacuare a fumului –
pentru clă diri dotate cu sisteme locale de înc ălzire/preparare a apei cald e de consum cu combustibil
lichid sau solid, determinat conform tabelului 14.13.

Tabelul 14.13.
Situația p11
Coșurile au fost cur ățate cel puț in odată în ultimii doi ani 1,00
Coșurile nu au mai fost cur ățate de cel puț in doi ani 1,05

p 12 – coeficient de penalizare care ține seama de posibilitatea asigur ării necesarului de aer
proaspăt la valoarea de confort, de terminat conform tabelului 14.14.

Tabelul 14.14.
Situația p12
Clădire prevăzută cu sistem de ventilare natural ă organizată sau ventilare mecanic ă 1,00
Clădire fără sistem de ventilare organizat ă 1,10

14.3. Definirea cl ădirii de referin ță

Clădirea de referin ță reprezintă o clădire virtual ă având urm ătoarele caracteristici
generale, valabile pent ru toate tipurile de cl ădiri considerate:
a. Aceeași formă geometric ă, volum ș i arie total ă a anvelopei ca și clădirea reală;

IV ISE – Producerea energiei electrice și termice II
Curs nr. 14. Auditul și certificatul de performan ță energetic ă al clădirilor
7b. Aria elementelor de construc ție transparente (ferestre, luminatoare, pere ți exteriori vitrati),
pentru clă diri de locuit este identic ă cu cea aferent ă clădirii reale. Pentru cl ădiri cu alt ă
destinație decât de locuit aria elementelor de construc ție transparente se determin ă pe baza
indicațiilor din Metodologia de calcul al performan ței energetice a cl ădirilor – Partea I-a, în
funcție de aria util ă. a pardoselii incintelor ocupate (spa țiu condiționat);
c. Rezistențele termice corectate ale elementelor de construc ție din componen ța anvelopei
clădirii sunt caracteri zate de valorile minime normate;
d. Valorile absorbtivit ății radiaț iei solare a elementelor de construc ție opace sunt acelea și ca în
cazul clădirii de referin ță;
e. Factorul optic al elementelor de construc ție exterioare vitrate este ( ατ)= 0,26;
f. Factorul mediu de însorire al fa țadelor are valoarea corespunz ătoare clădirii reale;
g. Numărul de schimburi de aer din spa țiul încălzit este de minimum 0,5 h-1, considerându-se
ca tâmplă ria exterioar ă este dotat ă cu garnituri speciale de etan șare, iar ventilarea este de tip
controlată , iar în cazul cl ădirilor publice/sociale, valoarea corespunde asigur ării confortului
fiziologic în spa țiile ocupate;
h. Sursa de că ldură pentru încă lzire și preparare a apei calde de consum este, dup ă caz:
h.1. stație termică compactă racordată la sistem districtual de alimentare cu c ăldură, în cazul
clădirilor reale racordate la astf el de sisteme districtuale;
h.2. central ă termică proprie func ționând cu combustibil gazos (gaze naturale sau GPL) ș i cu
preparare a apei calde de consum cu boiler cu acumulare, pentru cl ădiri care nu sunt
racordate la un sistem de încă lzire districtuală ;
i. Sistemul de înc ălzire este de tipul înc ălzire centrală cu corpuri statice, dimensionate
conform reglementă rilor tehnice în vigoare;
j. Instalația de încă lzire interioar ă este dotată cu elemente de reglaj termic și hidraulic atât la
baza coloanelor de distribu ție (în cazul clă dirilor colective), cât și la nivelul corpurilor
statice; de asemenea, fiecare corp de înc ălzire este dotat cu repa rtitoare de costuri de
încălzire;
k. În cazul sursei de c ăldură centralizat ă, instalația interioar ă este dotat ă cu contor de că ldura
general (la nivelul r acordului la instala țiile interioare) pentru înc ălzire și apă caldă de
consum la nivelul racordului la instala țiile interioare, în aval de sta ția termică compactă;
l. În cazul cl ădirilor de locuit colective, instala ția de apă caldă este dotat ă cu debitmetre
înregistratoare montate pe punct de consum de ap ă caldă din apartamente;
m. Randamentul de producere a c ăldurii aferent centralei te rmice este caracteristic
echipamentelor moderne noi; nu sunt pierderi de fluid în instala țiile interioare;
n. Conductele de distribu ție din spa țiile neîncălzite (ex. subsolul tehnic) sunt izolate termic cu
material caracterizat de conductivitate termic ă χiz<0,05 W/mK, având o grosime de
minimum 0,75 ori diametrul exterior al conductei;
o. Instalația de apă caldă de consum este caracterizată de dotările și parametrii de func ționare
conform proiectului, iar consumul specific de c ăldură pentru prepararea apei calde de
consum este de 1068N p /A înc [kWh/m2an], unde N P reprezint ă numărul mediu normalizat de
personae aferent cl ădirii certificate, iar A înc reprezint ă aria util ă a spaț iului încălzit/
condiționat;
p. În cazul în care se im pune climatizarea spa țiilor ocupate, randamentul instala ției de
climatizare este aferent instala ției, mai corect reglat ă din punct de vedere aeraulic ș i care
funcționează conform procesului cu consum minim de energie;
q. În cazul climatiz ării spațiilor ocupate, consumul de energi e este determinat în varianta
utilizării răcirii în orele de noapte pe baza ventil ării naturale/mecanice (dup ă caz);
r. Nu se acord ă penaliză ri, p 0 = 1,00.