Realizat de: NEAGU Roxana [616132]

Universitatea Transilvania din Brașov

Proiect
Instalații și echipamente
pentru hoteluri și restaurante

Realizat de: NEAGU Roxana
CHEPTENE Pavel
Facultatea: Alimenație și Turism
Specializarea: Inginerie și Management
în Industria Turismului
Grupa: 16231
Prof. coordonator: Dr. ing. ENE Tudor -Adrian

2015

Instalații și echipamente de încălzire .
Centrale termice .

Cuprins

1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 3
1.1. Noțiunea de energie. Definiție ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 3
1.2. Evoluții și prognoze privind cererea de energie la nivel mondial ………………………….. ……………….. 4
1.3. Tipuri de energie. Clasificare generală ………………………….. ………………………….. ………………… 5
1.4. Situația actuală a potențialului energetic din România ………………………….. ………………………. 6
1.5. Energia termică. Definiție. Aspecte generale ………………………….. ………………………….. ……….. 7
1.5.1 Mecanisme de transmitere a energiei termice ………………………….. ………………………….. .. 8
1.6. Instalații de încălzire. Definție Aspecte generale ………………………….. ………………………….. … 10
1.6.1 Modul de funcționare ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 11

2. Stadiul actual ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 12
2.1. Clasificarea sistemelor și echipamentelor de încălzire ………………………….. ………………………. 12
2.1.1 Rolul și importanța instalațiilor de încălzire ………………………….. ………………………….. ….. 13
2.2. Tipuri de sisteme de încălzire ………………………….. ………………………….. ………………………….. 14
2.2.1 Sisteme de încălzire convective ………………………….. ………………………….. …………………. 14
2.2.2 Sisteme de încălzire radiantă ………………………….. ………………………….. ……………………. 15
2.2.3 Sisteme de încălzire locală ………………………….. ………………………….. ……………………….. 16
2.2.4 Sobele ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 17
2.3. Sisteme de încălzire centrală
2.3.1 Clasificare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 19
2.3.2 Tipurile de centrale termice. Avantaje și dezavantaje ………………………….. …………………. 19
2.4. Costurile celor mai folosite sisteme de încălzire ………………………….. ………………………….. ….. 24
2.5. Termostate ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 25
2.5.1 Clasificare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 25
2.5.2 Funcționalitate a termostatelor ………………………….. ………………………….. ………………… 27

3. Alegerea soluției constructive și justificarea ei ………………………….. ………………………….. 28

4. Calcule de dimensionare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 29
4.1. Eficiența termică a clădirilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 29
4.2. Bilanțul termic al incintelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 32

4.3. Necesarul de căldură pentru clădiri obișnuite ………………………….. ………………………….. ……… 33
4.3.1 Calculul necesarului de căldură pe bază de indici ………………………….. ……………………… 34
4.4. Puterea centralelor termice ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 34
4.4.1 Centrale termice cu puteri mici ………………………….. ………………………….. …………………. 35
4.4.2 Centrale termice cu puteri medii ………………………….. ………………………….. ……………….. 36
4.4.3 Centrale termice cu puteri mar i ………………………….. ………………………….. …………………. 37
4.5 .Calculul necesarului de căldură pentru un anumit tip de incintă ………………………….. ………….. 38

5. Calculul economic ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 39
5.1. Importanța calculului economic ………………………….. ………………………….. ………………………. 39
5.1.1 Calculul de amortizare a centralei termice ………………………….. ………………………….. …….. 40

6. Legislație ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 41
6.1. Norme tehnice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 41

7. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 42

Anexa 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 43

Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 44

3
1.Noțiuni introductive

1.1. Noțiunea de energie. Definiție.

La nivelul actual de cunoștințe și dezvoltare tehnologică, se consideră că universul
care ne înconjoară există sub două forme: de substanță (materie) și câmp de forțe.
Materia este caracterizată prin două mărimi fundamentale: masa și energia . Masa
este măsura inerției și a gravitației, iar energia este măsura scalară a mișcării materi ei.
Cea mai generală definiție, prezintă energia ca măsură a mișcării materiei .
Conform relației dintre masă și energie, oricărei forme de energie a unui sistem fizic îi
corespunde o masă inertă a sistemului, conform relației lui Einstein: E = m×c2 , unde m
este masa sistemului, iar c este viteza luminii în vid. De subliniat că masa nu este o
energie, ci o mărime asociată acesteia.
Energia este o funcție de stare și nimic altceva; energia este o mărime de stare
a unui sistem fizic. Energia definește calitat ea schimbărilor și proceselor care au loc în
univers, începând cu deplasarea în spațiu și terminând cu gândirea. Unitatea și legătura
formelor de mișcare a materiei, capacitatea lor inepuizabilă de transformare reciprocă,
au permis măsurarea diferitelor fo rme ale materiei printr -o măsură comună: energie.
Energia este unul dintre cele mai importante concepte fizice descoperite de om.
Înțelegerea corectă a noțiunii de energie constituie o condiție necesară pentru analiza
sistemelor energetice și a proceselor energetice.
Din punct de vedere științific, energia este o mărime care indică capacitatea unui
sistem fizic de a efectua lucru mecanic când trece printr -o transformare din starea sa într –
o altă stare aleasă ca stare de referință. Când un sistem fizic trece printr -o transformare,
din starea sa în starea de referință, rămân în natură schimbări cu privire la poziția sa
relativă și la proprietățile sistemelor fizice din exteriorul lui, adică: schimbarea poziției,
vitezei, schimbarea stării termice, schimbarea s tării electrice, magnetice, atât ale lui cât
și ale sistemelor din exteriorul său. Efectele asupra sistemelor externe se numesc
acțiunile externe ale sistemului în cursul transformării .

4
1.2. Evoluții și prognoze privind cererea de energie la
nivel mondial

Într-o economie din ce în ce mai globalizată, strategia energetică a unei țări se
realizează în contextul evoluțiilor și schimbărilor care au loc pe plan mondial. Cererea
totală de energie în 2030 va fi cu circa 50% mai mare decât î n 2003, iar pentru petrol va
fi cu circa 46% mai mare. Rezervele certe cunoscute de petrol pot susține un nivel actual
de consum doar până în anul 2040, iar cele de gaze naturale p ână în anul 2070, în timp
ce rezervele mondiale de huilă asigură o perioadă de peste 200 de ani chiar la o creștere
a nivelului de exploatare. Previziunile indică o crește re economică, ceea ce va implică un
consum sporit de resurse energetice.
Din punct de vedere al structurii consumului de energie primara la nivel mon dial,
evoluția si prognoza de referință realizată de Agenția Internaționala pentru Energie (IEA)
evidențiază pentru următoarea decadă o creștere mai rapidă a ponderii surselor
regenerabile, dar și a gazelor naturale. Se estimează că, aproximativ un sfert d in nevoile
de resurse energetice primare, la nivel global, vor fi acoperite în continuare de cărbune.
Concomitent cu creșterea consumului de energie va crește și consumul de
cărbune. Datele centralizate de Consiliul Mondial al Energiei (CME) arată o crește re cu
aproape 50 % a extracției de cărbune la nivel mondial în anul 2005 față de anul 1980.

Fig.1.1 Evoluția cererii mondiale de energie [3]
Sursa WEO 2006, OECD/IEA 2006

5
1.3. Tipuri de energie. Clasificare generală.

În funcție de diferite criterii, se vorbește despre diverse tipuri de energie :

a.Din punctul de vedere al sistemul fizic căruia îi aparține, există :
 energie hidraulică , care, la rândul ei, poate proveni din energia potențială a
căderilor de apă și mareelo r, sau din energia cinetică a valurilor;
 energie nucleară , care provine din energia nucleelor și din care o parte poate fi
eliberată prin fisiunea sau fuziunea lor;
 energie de zăcământ , care este energia internă a gazelor sub presiune acumulate
deasupra ză cămintelor de țiței;
 energie chimică , care este dat de potențialul electric al legăturii dintre atomii
moleculelor,
 energie de deformație elastică , care este energia potențială datorită atracției
dintre atomi;
 energie gravitațională , care este energia pote nțială în camp gravitațional.

b.După sursa de proveniență , poate fi:
 energie stelară
 energie solară
 energia combustibililor fosili
 energie hidraulică
 energie eoliană
 energie geotermală
 energie nucleară

c.După faptul că urmează sau nu un ciclu se clasifică în:
 energie neregenerabilă , care este energia obținută resurse epuizabile, cum sunt
considerate combustibilii fosili și cei nucleari;
 energie regenerabilă , prin care se înțelege energia care se poate exploata ciclic,
la diferite scări de timp est imate sau cunoscute, energie considerată inepuizabilă,
sub formă de energie electrică (conversie directă), termică (încălzire directă),
hidraulică, eoliană, sau cea provenită din biomasă.

6

d.După modul de manifestare a energiei se vorbește despre:
 energie mecanică
 energie electrică
 energie luminoasă .

e.După purtătorul de energie se vorbește de:
 energie termică
 energie electrică etc.

1.4. Situația actuală a potențialului energetic din
România

România dispune de o gamă diversificată, dar redusă cantitativ, de resurse de energie
primară: țiței, gaze naturale, cărbune, minereu de uraniu, precum si de un potential
valorificabil de resurse regenerabile important.

Tabel 1.4 Situația resurselor naționale de energie primară [3]

7

Fig.1.2 Ponderea principalelor surse de energie în România în anul 2013 [6]
Sursa: Transelectrica

1.5. Energia termică. Definiție. Aspecte generale .

Energia termică este energia conținută de un sistem fizic și care poate fi
transmisă sub formă de căldură altui sistem fizic pe baza diferenței dintre
temperaturasistemului care cedează energie și temperatura sistemului care primește
energie. Exemple: energia aburului, energia apei calde sau fierbinți, energia gazelor
calde etc.
Căldura este adesea confundată cu energia termică. Când un sistem
termodinamic primește căldură, temperatura și energia sa termică crește, iar când
cedează căldură, temperatura și energia sa termică scade. Căldura și energia termică
doar par a fi sinonime. De fapt, în timp ce energia termică este o funcție de potențial,
căldura este o formă de schimb de energie. Un corp poate conține energie internă sub
diferite forme, însă nu se poate defini noțiunea de căldură conținută de un corp . De
asemenea, în termodinamică, pentr u studiul căldurii, în locul noțiunii de energie termică ,
greu de definit, se prefer noțiuni ca energie internă, lucru mecanic, entalpie, entropie,
noțiuni care pot fi definite exact fără a recurge la noțiunea de mișcare moleculară.
În fizică și termodinamică, căldura , simbolizată prin Q, este energia transferată
între un sistem termodinamic și mediul înconjurător, între două sisteme termodinamice

8
sau între diferite părți ale aceluiași sistem termodinamic, în cursul unei transformări
termodinamice în care parametrii externi rămân constanți. Transferul de căldură are loc
sub influența unei diferențe de temperatură .
Principiul al doilea al termodinamicii stipulează că acest transfer se face de la sine
doar de la temperatura mai înaltă l a temperatura mai joasă. Există trei căi pe care are loc
fenomenul de transmitere a căldurii: conducția termică, convecția termică și radiația
termică. În general, într -un proces real de transmitere a căldurii apar toate cele trei moduri
de transmitere a c ăldurii simultan, dar de multe ori căldura transmisă prin unul sau chiar
două mecanisme este suficient de mică pentru a fi neglijabilă.

1.5.1. Mecanisme de transmitere a energiei termice

Trecerea căldurii de la un corp cu o temperatură înaltă la o temperatură joasă se
numește transmiterea căldurii (transfer termic) și se cunosc trei mecanisme de transfer:

a.Transmiterea prin conducție termică , este mecanismul prin care căldura se
transmite în interiorul unui corp indiferent de starea lui de agregare.
Transmiterea căldurii prin conducție termică se realizează prin propagarea căldurii
din aproape în aproape între particulele sistemului, pe baza ciocnirilor dintre acestea,
cauzate de mișcarea lor liberă în interiorul corpului sau a sistemului.

Fig.1.3 Transmiterea căldurii prin conducție [10]

b.Transmiterea prin convecție termică , este modul în care căldura se transmite între
un perete solid și un fluid (compresibil sau incompresibil) în mișcare liberă sau forțată. În
funcție de natura mișcărilor macroscopice convecția poate fi:

9
 Convecție liberă , caracterizată prin faptul că mișcările se fac sub
acțiunea forțelor arhimedice, determinate de diferențe de densitate.

Fig.1.4 Transmiterea căldurii prin convecție termică liberă [7]

 Convecție forțată , caracterizată prin faptul că mișcările se fac sub acțiunea altor
forțe.

Fig.1.5 Transmiterea căldurii prin convecție termică forțată [10]

10

c.Transmiterea prin radiația termică , este de fapt radiația electromagnetică care
produce efecte termice în materiale atunci când energia termică radiată ajunge la nivelul
materialului. Efectele termice semnificative sunt produse de radiația electromagnetică din
spectrul infraroșu și din spectrul vizibil.

Fig.1.6 Transmiterea căldurii prin radiația termică [10]

1.6. Instalații de încălzire. Definție. Aspecte generale .

Definiție: Sisteme de echipar e termică a clădirilor asigură încălzirea încăperilor
cu ajutorul căldurii primite dintr -un sistem de alimentare cu caldură orasenească
(TERMOFICARE), al căldurii produse local într -o centrală termică sau al aceleia produse
chiar în încă perile care trebuiesc încă lzite. Term en echivalent: INSTALAȚII TERMICE .

Fig.1.7 Instalație de încălzire [10]

11

Fig.1.8 Schema simplificată a sistemului de încălzire centrală [3]

Nevoia unei instalații termice eficient e și cât mai ușor de întreținut și utilizat este
din ce în ce mai mare. De aceea, instalațiile termice moderne vin cu soluții în această
privință.
În general o instalație termică este alcătuită din:
o Centrală termică – instalație pentru producerea căldurii, care apoi se
distribuie printr -un agent termic fluid (apă, abur, aer cald). O centrală
termică este prevăzută cu una sau mai multe instalații de cazan, în focarul
cărora se arde un combustibil.
o Conducte prin care cir culă agentul termic
o Corpuri de încălzire (calorifere le)
o Conducta de gaz

1.6.1 . Modul de funcționare

Agentul termic utilizat (răcit) în corpurile de încălzire se întoarce în centrală prin conducta
de Retur unde primește căldura rezultată la arderea combustibilului apoi se întoarce prin
conducta de Tur la corpurile de încălzire după care circuitul se reia.
Centralele sunt de asemena prevăzute cu un sistem specia l care asigură încălzirea
apei menajere.
Gazele rezultate la ardere sunt evacuate în exterior cu ajutorul unui ventilator.

12
2. Stadiul actual

2.1. Clasificarea sistemelor și echipamentelor de
încălzire

Clasificarea generală a sistemelor de încălzire se poate face după mai multe
criterii:
 După agentul termic folosit :
o Apă (temperatură redusă; caldă; fierbinte)
o Abur (presiune -joasă; presiune -medie)
o Aer
 După modul de transfer de caldură:
o Convective (radiatoare; aparate de aer -cald; elemente de ventilarea și
condiționarea aerului)
o Radiante (încălzirea prin pardoseală, panouri radiante de tavan și de
perete, panouri radiante suspendate; radianți cu infraroșu)
 După sursa de caldură
o Centrală (centrale termice, respective, puncte termice)
o Locală (sisteme de încălzire directă)

13

2.1.1. Rolul și importanț a instalațiilor de încălzire

 Principalul rol al instalațiilor de încălzire este de a asigura în perioada rece
temperatura optimă în încăperi, acolo unde omul locuiește sau își desfășoară
activitatea productivă. Instalațiilor de încălzire le revin rolul ca procesul destul de
complex al schimbului de căldură și masă între om și mediul înconjurător să se
desfășoare fără urmări negative asupra organismului.

 Acestea participă activ la realizarea bilanțului energetic al unei încăperi, acoperind
pierderile prin căldura cedată de sistem, asigurând astfel, pentru om, condițiile de
termoneutralitate senzorială (lipsa senzației de cald sau de rece).

 Instalațiilor de încălzire, fiind mari co nsumatoare de energie, le revin și rolul de a
utiliza rațional și eficient această energie. Se impun o serie de măsuri începând cu
consumatorii și terminând cu sursa termică.

 La consumatori este necesar să se asigure soluții de încălzire adecvate, în
concordanță cu potențialul actual al tehnicii (aparate de încălzire moderne, soluții
de încălzire eficiente etc.).

 Sursa termică trebuie să fie echipată, de asemenea, cu aparatură performantă,
producerea de energie termică să se facă cu consum redus de com bustibil, iar
întregul proces să fie automatizat.

 Rolul instalațiilor de încălzire nu se rezumă numai la proiectarea și realizarea de
soluții moderne și eficiente, ci și la modul în care acestea sunt exploatate,
respectiv, modul în care se face gestiunea energiei consumate. De aceea, pe
lângă soluțiile adoptate, se cere ca ele să fie urmărite continuu atât în ceea ce
privește condițiile pe care le realizează la consumatori cât și modul în care se
realizează aceste condiții, adică cu ce consumuri de e -nergi e. în felul acesta se va
realiza dezideratul ca instalația de încălzire adoptată unei construcții date să -și
îndeplinească rolul în totalitate, adică realizarea condițiilor de confort cu consumuri
cât mai reduse de energie.

14
2.2. Tipuri de sisteme de încălzire

2.2.1 . Sisteme de încă lzire convective

Instalaț iile de încălzire cu aer cald sunt folosite pe scar ă largă, mai ales, în sectorul
industrial, în organiz ările de șantier și în spa ții cu destina ții provizorii sau în spa ții mari și
aglomerate, unde î n anumite situa ții pot fi combinate cu alte tipuri de sisteme de încălzire,
ca, de exemplu, cele cu corpuri de încălzire sau panouri radiante, pentru a asigura
confortul termic local, în cazul consumatorilor casnici, încălzirea cu aer cald este, î n
principal, de tip local, iar pentru cei din sectorul ter țiar utilizarea acestui sistem devine din
ce în ce mai atractiv ă pe m ăsură ce performan țele tehnologice ale echipamentelor
conduc la reducerea zgomotelor și la o distribu ție uniform ă a aerulu i în încăperi. Este
interzis ă folosirea acestui sistem de încălzire în zonele cu degaj ări de praf sau alte surse
de poluan ți, în absen ța instala țiilor de ventilare l ocală

a. b.
Fig.2. 1 Instalație de încălzire cu aer (b) [10]

Instalațiile de încălzire cu aer cald prezintă, în raport cu celelalte tipuri de instalații
de încălzire, anumite avantaje :

o încălzirea rapidă a incăperilor și a spațiilor industriale, după punerea în funcțiune
a instalației;
o evitarea pericolului de îngheț; cheltuieli de investiții mai reduse;
o cuplarea acestui sistem cu sistemul de ventilare.

dezavantaje le acestui sis tem de încălzire sunt:

o răcirea rapidă a încăperilor, după întreruperea alimentării cu aer cald;
o răspândirea mirosurilor neplăcute și a altor nocivități în cazul sistemelor de
încălzire care utilizează, parțial sau total, aerul recirculat;
o dificultăți în reglarea termică a instalației în funcție de necesitățile energetice
interioare.

15
2.2.2 . Sisteme de încă lzire radiantă

Instalațiile de încălzire prin radiație prezintă și alte particularități în raport cu celelalte
sisteme, dintre care se pot menționa:
o asigură un grad de confort mai ridicat, întrucât temperatura suprafețelor de
construcții ce delimitează încăpe rea este mai ridicată și mai uniformă, iar
temperatura aerului din interior este mai scăzută cu 1…3 °C;
o realizează în încăperi un gradient de temperatură redus;
o se reduce viteza de circulație a aerului în încăpere și, ca urmare, rezultă o
diminuare de î mprăștiere a prafului anorganic, suport al florei bacteriene;
o asigură încălzirea spațiilor deschise.

Dezavantaje:
o În analiza ce precede decizia alegerii sistemului de încălzire, trebuie avute în
vedere și aspecte legate de costul investițiilor, cheltuielile de exploatare și de
coordonare a lucrărilor de instalații și construcții.

Sistemele de încălzire prin radiație se pot folosi: în clădirile civile, în încăperi cu
cerințe igienice și de confort deosebite, precum și pentru asigurarea unei încălziri
uniforme; în clădirile industriale cu spații mari și fără necesități de ventilare mecanică,
pentru asigurarea unei distribuții omogene a încălzirii; în în căperi de producție industrială.

Fig. 2.2 Sistem de încălzire prin tavan [10]

16

2.2.3 . Sisteme de încălzire locală

Încălzirea locală este cea mai simplă instalație întrucât cuprinde în ansamblul ei atât
sursa termică cât și suprafața de încălzire. Se recomandă a fi utilizată la:
 clădiri mici cu maximum 3 -4 niveluri;
 complexe de clădiri mici dispersate
pe suprafețe mari (mediu rural);
 clădiri de locuit individuale;
 clădiri cu caracter sezonier
(organizare de șantier, depozite de
materiale etc.);

Încălzirea locală prezintă o serie de
avantaje :
o cost de investiții redus,
o posibilitatea încălzirii numai a
spațiilor utilizate,

Fig.2.2 . Sistem de încălzire locală -șemineu [10]
o folosirea tuturor categoriilor de
o combustibili gazoși, lichizi și solizi,
o instalarea rapidă cu mijloace local e,
exploatare ușoară deci puțin
costisitoare

Ca dezavantaje se pot menționa:

o suprafețele încălzitoare au dimensiuni mari și ocupă mult spațiu în încăperea în
care sunt amplasate;
o randamentele termice sunt mult mai reduse în raport cu alte sisteme de încălzire;
o necesitatea prevederii de coșuri pentru fiecare sobă sau grup de sobe; –
inconveniente de ordin igienic și pericol de incendiu în manipularea
combustibilului

17
2.2.4 . Sobele

2.2.4.1 .Sobe fără acumulare de căldură

În această categorie se înscriu sobele metalice, folosite, de regulă, la încăperile
cu un regim intermitent de încălzire (locuințe individuale, multifuncționale, organizări de
șantiere etc.). icol de incendiu). Sobele metalice sunt prefabricate și ele se execută într –
o gamă variată, diferențiate doar de natura combustibilului folosit.
Ele sunt dotate cu dispoziti ve cu acțiune manuală sau automată pentru ardere și reglare,
realizând randamente termice de peste 70 %.

o Sobe metalice pentru combustibil solid;
o Soba metalica pentru combustibil lichid;
o Sobe pentru combustibil gazos.

Fig. 2.3 Schemă generală sobă metalică pentru combustibil lichid și părțile componente [3]

18
2.2.4.2 . Sobe cu acumulare de căldură

Sobele se execută din zidărie de cărămidă sau plăci din faianță. Au diferite forme
geometrice exterioare de la simplu paralelipiped, la construcții complicate cu nișe, etajere,
banchete sau alte forme de figuri estetice. Caracteristica principală a acestor sobe constă
în aceea că, urmare a arderii combustibilului în focar odată sau de două ori pe zi, timp de
câteva ore, căldura rezultată, vehiculată cu gazele de ardere este acumulată în pereții
sobei și cedată lent încăperii. Din categoria acestor sobe, cel e confecționate cu plăci din
faianță sunt cele mai folosite.
Sobele cu acumulare se execută: fixe sau mobile.

Fig.2.4 Sobă de teracotă cu cazan [10]

19
2.3. Sisteme de încă lzire centrală

2.3.1 . Clasificare

 Centralele electrice
 Centralele pe gaz natural
 Centralele pe GPL
 Centralele pe combustibil lichid
 Centralele pe combustibil solid

2.3.2 . Tipurile de central e termice. Avantaje și dezavantaje

 Centralele electrice

Cresterea semnificativă al interesului beneficiarilor față de ce ntralele termice care
utilizează curent electric drept
combustibil pentru realizarea
energiei ter mice utilizate la
încălzirea clă dirilor, precum și
numă rul mare de ben eficiari de pe
tot teritoriul ță rii al unor as tfel de
sisteme de încălzire, face
inevitabilă o ferirea tuturor
informaț iilor de către furnizori care
să ajute la calcularea

Fig.2.5 Schem ă generală a centralei termice electrice [10]

20

costurilor energiei consuma te și care să poată raspunde la o intrebare care apare din ce
în ce mai frecvent: cum va fi afectat bugetul familiei dacă optă m pentru c entrala pe curent
electric, față de utilizarea unei centrale termice pe gaz metan?
De altfel, toate directive le UE sunt în favoarea utiliză rii energiei electrice față de
orice altă sursă de energie, deoarece orice centrală termică ce asigura încălzirea unui
spațiu utilizează un material primar al că rui consum duce la diminuarea resurselor
energetice pe plan mond ial (derivați din petrol, gaze, lemne, că rbune, etc.).
Este important de menționat că , montarea une i centrale electrice nu necesită
infrastructură de transport (ex.: conductă ), nu prezin tă pericol de explozie, precum ș i
multe alte avantaje cum ar fi:

– Rețea de alimentare cu energie electrică foarte vastă;
– Nu produce emisii de noxe, nu dăunează mediului, deci poate fi utilizat chiar și în zone
protejate din acest punct de vede re;
– Nu necesită aer de combustie;
– Nu necesită coș de fum pentru evacuarea gazelor de ardere;
– Reglajele sunt simple, iar reacția la acestea este rapidă și eficientă;
– Confort ridicat în funcționare

Subliniem că valorile ce rezultă din formul e de teoria electricităț ii sunt ide ntice la
orice model de centrală electrică , ele decurg ând din teorii certe.
Valorile aferente suprafețelor încălzite ș i consumurile lunare sunt valabile nu mai
pentru centralele electrice, ele fiind rezultatul urm ăririi funcționă rii acestor echipamente
la aproximativ 12 0 de utilizatori timp de 2 ani. O mulțime de factori influențează necesarul
termic al unei clădiri. Factorii de bază sunt: materialul de construcție al pereților, grosimea
acestora ș i gradul de izola re, orientarea clădirii, zona geografică în care se află, suprafața
și calitatea zonelor vitrate (gea muri clasice sau termopan), numărul de pereți exteriori și
calitatea încălzirii pereților cu vecinătăți locuite (î n special la blocuri).

21
 Centralele pe gaz natural

Fig.2.6 Schemă generală a centralei termice pe gaz și componentele acesteia [10]

În România, conceptul de încălzire individuală pe bază de gaze naturale a
cunoscut o creștere spectaculoasă odată cu dezvoltarea rețelei de distribuție a gazelor
naturale. Dacă adaugăm inovațiile tehnice, dezvoltarea electronicii și a sistemelor de
automatizare putem vorbim de o modernizare a sistemelor de încălzire individuală care
a generat o cerere tot mai mare, începând cu anii ’90. Mai mu lt, armonizarea legislației
din Uniunea Europeană în legislația romănească a permis libera circulație a
echipamentelor termice într -o Piață Unica Europeană, bazată pe armonizare tehnică.
Astăzi, oferta de echipamente termice pentru încălzirea locuinței est e foarte mare și
variată, astfel încât decizia de a alege centrala potrivită este dificilă pentru un cumpărător
dacă nu are cunoștințele necesare în acest domeniu.
Încălzirea cu centrală termică pe bază de gaze naturale reprezintă una dintre cele mai
eficiente metode de încălzire a locuinței. Pentru sectorul rezidențial, mare consumator de
energie termică, încălzirea pe bază de gaze naturale a permis utilizarea unui sistem

22
energetic cu timp de răspuns mic la nevoile utilizatorului. Randamentul unei centrale
termice montată intr -un apartament de bloc este net superior altor sisteme de încălzire
unde sursa de producere a energie se află la mare distanță de locuință. Pie rderile de
energie pe traseul de distribuție a agentului termic în cazul centralelor termice sunt mult
diminuate datorită distanțelor mici de la sursă la corpurile radiante
(calorifere), practic vorbim de câțiva metri de traseu al conductelor. Toate acest ea, la care
se adaugă multe alte avantaje, independența, confortul, fiabilitatea, au poziționat
centralele termice pe bază de gaze naturale pe primele locuri în preferintele utilizatorilor
din sectorul rezidențial care au adoptat această soluție alternativ ă la încălzirea
centralizată.

 Centralele pe GPL

Sunt centralele clasice, care folosesc gaz metan, adaptate pentru funcționarea cu gaz
petrolier lichefiat. Ca și în cazul celor de mai sus, acestea au dimensiuni compacte și
permit folosirea automatizărilor ce ajută la economisirea de combustibil. Deși au un
randament ridicat, acesta nu este la fel de ridicat ca al centralelor pe gaz metan, iar costul
gazului petrolier lichefiat este mai mare decât al gazului metan. În plus, aceste centrale
necesită o rețea de alimentare specială, ce are costuri de realizare destul de ridicate și
presupune anumite condiții de racordare, astfel că acest gen de instalație nu poate fi
montată oriunde.

 Centralele pe combustibil lichid
Cu motorină, combustibil tip M sau păcură) au
avantajul că, în anumite situații, costul
combustibilului este redus. Însă este vorba de
centrale mari (ocupă un spațiu semnificativ), ce
necesită sistem special de alimentare și stocare,
dar și coș de fum dimensionat
corespunzător.

Fig.2.7 Centrală pe combustibil lichid [10]

Un alt dezavantaj este fapt ul că necesită revizii mai dese decât centralele pe
gaz, explică specialiștii Heat Point.

23

 Centralele pe combustibil solid

Cele mai eficiente centrale pe lemne sunt cele cu
sistem de gazeificare, lemnele nefiind arse
direct, ca în cazul unei sobe de teracotă. În
primă fază ard gazele eliminate de combustibil la
contactul cu jarul fierbite, abia apoi ard și
lemnele, astfel combustia est e de lungă durată și
alimentarea centralei se va face mai rar .

Fig.2 .8 Centrala Atmos pe combustibil solid [10]

Principalele avantaje ale centralelor pe lemne

 durată lungă de viață
 gamă largă de puteri
 elemente de ajustare și securitate
 ușor de folosit
 asamblare facilă

24

2.4. Costuri le celor mai folosite sisteme de încălzire

Centrala pe lemne

Prețul unei centrale pe lemne de 25KW începe de la 3.000 de lei și poate ajunge
la 5.000 de lei. La această sumă se adaugă cel puțin 6.000 de lei pentru instalare țevi,
calorifere, termostat, vas de expansiune și alte accesorii. Vasul de expansiune vă ajută
să mențineți cald în casă o perioadă de timp și după ce s -a oprit centrala. Pentru 100
mp, cantitatea de lemne arsă lunar este de circa 1 ,5 – 2 tone. La asta se adaugă o
sumă mai mică la factura pe curent, din cauza ventilatorului din interiorul centralei.

Cost fix: 9.000 – 12.000 lei
Cost lunar: 400-500 lei

Centrala pe gaze

Prețul unei centrale termice pe gaze este de minim 2.000 lei, dar poate ajunge
și la 2.700 lei. Pentru a achiziționa un sistem complet, care cuprinde radiatoare,
țeavă, accesorii, montaj și costuri debranșare, variază între 5.500 și 7.000 lei. Este
foarte important numărul de camere și cât de performantă este instal ația respectivă.
O izolație termică bine făcută și utilizarea cărămizilor porotherm poate reduce factura
și cu 30% în lunile geroase de iarnă.
Iar 400 de lei costă lunar lemnele necesare pentru a încălzi o casă neizolată termic,
cu o suprafață de circa 100 metri pătrați. Dacă ar fi izolată, factura ar scădea cu 20 –
30% față de suma inițială.

Cost fix: 8.000 – 10.000 lei
Cost lunar: 600 – 700 lei

25

2.5. Termostate

Numele termostat derivă din
grecescul thermos (fierbinte,
încălzire) și statos (a menț ine, a
regla).
Un termostat este un dispozitiv
pentru reglarea temperaturii unui
sistem astfel încât sistemul este
menținut la o temperatură aproape
de referință dorită . Termostatul face
acest lucru prin comutarea
dispozitivelor între pornit și oprit,
între încălzire și ră cire sau ajustează
fluxul de fluid pentru transfer Fig.2.9 Termostat Emerson [10]
termic după cum este necesar, pentru a menține temperatura corectă .
Un termostat este o unitate de control pentru un sistem de încălzire sau de ră cire.
Termostatele pot fi construite în multe feluri ș i pot fi folosite cu o varietate de senzori
pentru a masura temperatura. Semnalul oferit de senzor la ieșire controlează aparate de
încălzire sau de ră cire.

2.5.1. Clasificare

Termostatele se clasifică î n 3 mari categorii în funcț ie de modul de stabilire a
temperaturii de funcționare și de modul cum oferă contact (pornește sau opreș te un
dispozitiv):
o termostate mecanice
o termostate electronice
o termostate digitale

26

Fig 2.10 Termostat mecanic Fig 2. 11 Termostat digital

Fig 2. 12 Termostat wireless Fig 2. 13 Termostat cu fir

Fig 2. 14 Termostat TouchScreen [10]

27
2.5.2. Funcț ionalitate a termostatelor

Termostatul este soluția ideală pentru un consum rentabil ș i un cos t rezonabil.
Principiul de funcț ionare al unui termostat este simplu. Prin montarea unui termostat ai l a
dispoziț ie posibili tatea de a seta un orar de funcționare a centralei, precum și temperatura
dorită, în funcț ie de anumite intervale de timp.
Cu alte cuvinte, se poate seta peri oada de timp în care centrala să funcționeze la
o temperatură mai ridicată, d e exemplu seara, când te întorci de la serviciu, sau în zilele
de weekend, când stai toată ziua în casă, sau când să nu functioneze deloc, în situațiile
în care ești plecat în vacanță .
Temperaturile pot fi stabil ite în funcție de necesitățile și preferințe le fiecăruia. Se
consideră a fi temper aturi optime valorile cuprinse între 18°C si 22°C, însa va trebui să
decizi singur valoare a care îți asigură confortul termic. Când lipsești de acasă, poți alege
să setezi ter mostatul la 14°C – 18°C, aceeași valoare fi ind ideală și pe timpul nopț ii.
Există două tipuri de termostate: cu fir sau fă ră fir. Aparent singura diferență dintre
cele două tipuri este prezența sau absența firului, cel din urmă funcționând pe bază de
unde radio. La o privire mai atentă însă, se poa te observa că termostate le wireless sunt
mai scumpe decâ t cele cu fir.
Deși, termostatul fără fir are avantajul de a putea fi montat în orice încăpere a
locuinței și astfel se poate monta î n camerele unde se consider ă că este cel mai indicat
să ai un contr ol al temperaturii, trebuie luat în calcul faptul că pot apărea probleme de
comunicare în momentul în care se î ntrerupe alimentarea cu energie electrică. Există
posibilitatea ca reluarea comunicării să fie problema tică, dar acest aspect diferă în funcție
de model. De asemenea, se poate opta pentru termostate wireless prevăzute cu funcția
de a se comuta în regim manual, soluția ideală pentru când termostatul rămâne fără
baterii sau transmițătorul se defectează .
Montarea unui t ermostat se poate face foarte uș or, atâta timp cât se urmăresc cu
atenție indicațiile producă torului. Termostatul nu se monte ază î n apropierea unor surse
de caldură, a obiectelor electronice sau î n vizorul soarelui. De asemenea, î n momentul
în care se monte ază termostatul trebuie să se țină cont de înă lțimea la care se montează .
Pe piață există termostate mecanice ș i digitale. Cele wireless sunt întotdeauna
digitale și pot fi întâlnite ș i sub denumire a de cronotermostate digitale. În funcț ie de buget,
se poate opta pentru un t ermostat ce poate fi programat în funcț ie de temperatură sau de
temperatură ș i timp.

28
3.Alegerea soluției constructive și
justificarea ei

Conform statisticilior, peste jumătate din locuințele din România folosesc pentru
sistemul de încălzire centralele termice. Mai mult de 1,1 milioane de gospodării din
România au fost însă debranșate de la sistemul centralizat în ultimii ani, una dintre
principalele cauze fiind creșterea prețului gazelor.
Numărul gospodăriilor cu centrale termice a ajuns la 1,5 milioane, în comparație
cu 1,4 milioane de locuințe care încă mai folosesc sistemul centralizat de încalzire, se
arată într -un comunicat al furnizorului de centrale termice Ariston Thermo Romania,
realizat pentru agenția Mediafax.
"Creșterea continuă a prețului la ener gia termică, problemele constante ale CET –
urilor din întreaga țară, cât și dorința de independență a românilor a dus, în ultimii zece
ani, la debranșarea a peste 1,1 milioane de locuințe de la sistemul de încălzire centralizat.
(…) În anul 2002 sistemul centralizat deservea 2,5 milioane de locuințe, pentru ca în acest
moment doar 1,4 milioane să fie încă branșate. În paralel, parcul de centrale termice
instalate la nivel național a depășit 1,5 milioane de unități", se arată în comunicat. [11]
Analizând aceste date, se poate afirma cu o certitudine deosebită faptul că
centralele termice pe gaz sunt din ce în ce mai răspândite atât la nivel național cât și
mondial. Deși sunt multe alte surse de energie alternativă care poate fi transformată cu
ușurință în energie termică, în momentul de față sunt preferate centralele termice pe gaz,
în principal, datorită avantajelor tehnice, tehnologice și economice pe care acestea le
oferă . Acestea sunt:
 combustibilul utilizat este relativ ieftin
 soluții tehnice multiple
 gamă foarte variată de puteri
 opriri și porniri ușoare
 inerție mică în funcționare
 fiabilitate bună
 siguranța în funcționare
Deși gradul de confort pe care acest tip de sistem de încălzire îl conferă este unul
ridicat, exista și anumite particularități ale acestora care ar putea fi clasificate ca și
dezavantaje, precum:
 nu există pretutindeni o rețea de distribuție a gazului
 necestită sistseme de siguranță pretențioase datorită caracter ului exploziv al
gazului.

29
4. Calcule de dimensionare

4.1. Eficiența termică a locuințelor

În proiectarea sistemelor clasice de încălzire, se cunoaște că utilizarea izolațiilor
termice are ca efect reducerea consumurilor specifice de combustibili. Experiența
ultimilor ani, arată că în condițiile economi ce actuale, costurile inițiale ale investiției în
izolația termică, sunt amortizate în cca. 2…4 ani, prin reducerea corespunzătoare a
cheltuielilor cu combustibilii.
La proiectarea sistemelor de încălzire și producere a apei calde cu ajutorul
energiilor regenerabile, necesitatea utilizării izolațiilor termice este și mai acută. Este
evident că izolarea reduce pierderile de căldură, și prin urmare scade consumul de
energie, dar în cazul utilizării energiilor regenerabile, scopul izolării este de a reduce
cât mai mult posibil, necesarul de energie care trebuie asigurat. Acest obiectiv este
extrem de important, deoarece tehno logiile de conversi e în energie termică a surselor
regenerabile de energie, sunt mult mai scumpe decat soluțiile clasice.
Structura cheltuielilor inițiale ale investiției, va avea două componente importante:
O izolație cu mult mai performantă decât în cazul sistemelor clasic e;
Echimapentele de conversie a energiilor regenerabile, în energie termică.
Pentru a fi posibilă reducerea costurilor echipamentelor, este obligatoriu să se
reducă la minim, valorile sarcinilor termice care vor fi asigurate de aceste e chipamente.
Acest ob iectiv este posibil numai printr -o izolare termică extrem de perfor mantă. Astfe l,
costurile cu izolația se vor amortiza rapid, iar costurile echipamentelor având sarcini
termice reduse, se vor amortiza în cca. 10…15 ani, ceea ce reprezintă un termen absolut
rezonabil.
În condițiile în care se estimează o creștere constantă a prețurilor combustibililor
clasici se poate estima și că în viitorul apropiat, perioada de amortizare a costurilor
echipamentelor de conversie a energiilor regener abile în energie termică, se va reduce
corespunzător.
În țările dezvoltate există reglementări precise în ceea ce privește consumurile de
enrgie termică în care trebuie să se încadreze locuințele și există proceduri precise de
evaluare enegetică a clădirilor și locuințelor. Astfel de reglementări au fost introduse de
exemplu, în Germania (1984), în Suedia (1990) și din nou în Ge rmania (1995). Tot în
Germania – țara europeană cu cele mai avansate preocupări în domeniul energiilor
regenerabile și al r educerii consum urilor energetice în clădiri și l ocuințe, au fost definite
și două tipuri de locuințe, ale căror consumuri de energie termică sunt și mai reduse decât
cele prevăzute în reglementările obligatorii în vigoar e. Denumirile acestor tipuri de
locuințe sunt case cu consum energetic redus (low energy houses), respectiv case pasive
energetic (passive houses) .

30
Câteva caracteristici ale unor tipuri de locuințe menționate, sunt prezentate în
tabelul alăturat.
Tabel 4.1 Caracteristici ale unor tip uri de locuințe

1 G95 – casă cu izolație normală (Germania 1995, Suedia 1990)
2 CER – casă cu consum energetic redus
3 CPE – casă pasivă energetic
4 Aerisire (nu se prevede necesitatea ventilării mecanice)

Consumurile anuale de energie termică ale locuințelor vechi din Germania,
respectiv a celor construite în urma introducerii unor reglementări, în Suedia, sau
Germania, sunt prezentate în figura 4 .1:

Fig. 4 .1 Evoluția consumurilor energetice anuale în locuințe

CVG – case vechi Germania; G84 – reglementări Germania 1984;
S90 – reglementări Suedia 1990; G95 – reglementări Germania 1995;
CER – case cu consum energetic redus; CPE – case pasive energetic

31

Pentru casele de tipul S90/G95, respectiv CER și CPE, se poate analiza în mod
defalcat, consumul anual de energie termică, având cele trei componente principale:
– Pentru compensarea pierderilor de căldură perimetrale;
– Pentru ventilare / aerisire;
– Pentru prepararea apei calde menajere.

În figura 4.2 este reprezentă grafic structura consumului anual de energie termică
pentru tipurile de case menționate.

Fig. 4 .2 Structura consumului anual de energie termică

Analizând figurile 4.1 și 4.2 , se observă că odată cu îmbun ătățirea performanțelor
termice ale locuințelor se reduce și consumul de energie termică pe care trebuie să în
asigure echipamentele de încălzire. Este evident că energiile regenerabile vor fi utilizate
cel mai eficient în casele cu consum energetic redus, respectiv în casele pesive ener getic,
deoarece aceste categorii de clădiri, au cele mai mici consumuri energetice și deci
cheltuielile pentru echipamentele de conversie a energiilor regenerabile în căldură, vor fi
cele mai reduse. Acest aspect este fundamental, deoarece s -a arătat deja că prețurile
acestor echipamente sunt ridicate. Pe lângă costurile cele mai reduse posibile, ale
investiției în echipamente, casele cu consum energetic redus și cele pasive sunt
caracterizate și prin cele mai reduse cheltuieli propriu -zise de exploatare, f acturile de
energie termică fiind cele mai reduse, iar în aceste condiții, este posibilă amortizarea
relativ rapidă a investițiilor.

32

4.2. Bilanțul termic al incintelor

Pentru a asigura condiții optime de microclimat într -o incintă este necesar a avea
un control riguros asupra parametrilor mediului ambiant, în vederea realizării echilibrului
termic, exprimat cu ajutorul bilanțului de călduri. Pentru o perioadă determinată de timp
acest bilanț se exprimă în modul următor:
Qc + Qi = Q pp + Qr + Qe + Qu (4.1)
unde:

Qc este căldura existentă în sistem [J];
Qi – căldura cedată de instalația de încălzire [J];
Qpp – căldura pierdută prin pereți [J];
Qr – căldura reziduală (rămasă în sistem) [J];
Qe – căldura evacuată prin ventilație [J];
Qu – căldura pierdută prin neetanșietăți și deschiderea ușilor [J].

Calculul căldurilor componente ale bilanțului se face cu relațiile:

𝑄𝑐= ∑𝑚𝑛𝑐𝑛(𝑇𝑓−𝑇𝑖)𝑛
1
𝑄𝑟=∑𝑚𝑛𝑐𝑛𝑇𝑓𝑛
1
𝑄𝑝𝑝=𝑘𝑆(𝑇𝑒−𝑇𝑓) (4.2)
𝑄𝑒=𝑚𝑎𝑐𝑎𝑇𝑓
𝑄𝑢=0,36𝑆𝑢𝑛(𝑇𝑓−𝑇𝑒)𝐶𝑀

unde:

mn – masa corpurilor și materialelor din incintă [kg];
cn – căldura specifică a corpurilor și materialelor din incintă [J/kg];
Ti – temperatura ințială a corpurilor din incintă [°C]
Tf – temperatura finală a corpurilor din incintă [°C]
k – coeficient de transfer termic
S – suprafața pereților [m2];
Te – temperatura mediului exterior [°C]
ma – masa aerului evacuat prin ventilație [kg];
ca – căldura specifică a aerului evacuat prin ventilație [J/kg];

33
Su – suprafața ușilor [m2];
n – frecvența de deschidere a ușilor pe oră;
CM – coeficient de corecție a fluxului termic. [1]

4.3. Necesarul de căldură pentru clădiri obișnuite

Clădirile au destinații, forme și caracteristici diferite iar pentru stabilirea
caracteristicilor tehnice ale echipamentelor de încălzire este important să se calculeze
necesrul de căldură care exprimă cantitatea de energie cedată de fiecare încăpere în
mediul încon jurător.
Metoda de calcul al necesarului de căldură pentru încălzire este reglementată prin
STAS 1907 și se aplică tuturor tipurilor de clădiri civile și industriale, excepție făcând:

– încăperile amplasate subteran ;
– spațiile închise limitate de elementele de construcții lipsite practic de
masivitate termică ;
– construcțiile sau încăperile încălzite rar, pe perioade scurte de timp;
– construcțiile cu instalații de încălzire locală, având efecte pe zone limitate;
– construcțiile cu instalații de încălzire prin radiație

Necesarul de căldură pentru încălzirea unei încăperi se calculează după relația:

𝑄= 𝑄𝑇(1+∑𝐴/100 )+𝑄𝑖 [W] (4.3)

în care:

QT este fluxul termic cedat prin transmisie, considerat în regim staționar,
corespunzător diferenței de temperatură între interiorul și exteriorul elementelor de
construcții care delimitează încăperea [W];
Qi – sarcina termică pentru încălzirea aerului rece pătruns în interior de la
temperatura exterioară la temperatura interioară [W];
∑𝐴 – suma adaosurilor afectate fluxului termic cedat prin transmisie [%] .

Necesarul de căldură global al unei încăperi se m ajorează sau se micșorează cu
debitul de căldură absorbit sau cedat de diverse procese cu caracter permanent dacă
acesta depășește 5% din Q.

34
4.3.1. Calculul necesarului de căldură pe bază de indici

Pentru calculul aproximativ al necesarului de căldură se pot folosi indici care țin
seama de tipul clădirii (de locuit sau terțiar), de forma și dimensiunile geometrice (numărul
de niveluri, suprafața desfășurată, volumul construit), gradul de izolare termică și zona
climatică în care este amplasată c lădirea.

Relația de calcul al necesarului de căldură pentru clădirile de locuit și similare
acestora este:

𝑄=𝑉∗𝐺𝑁(𝑡𝑚𝑖−𝑡𝑒) [W] (4.4)

în care:
V este volumul interior încălzit al clădirii calculat ca volumul delimitat de anvelopa
clădirii [m3];
GN – coeficientul global normat de izolare termică, determinat în funcție de
numărul de niveluri N și de raportul dintre aria A și volumul clădirii V [W/m3*K];
𝑡𝑚𝑖 – temperatura medie a aerului din interiorul încăperilor [°C];
𝑡𝑒 – temperatura exterioară convențională de calcul a zonei în care este
amplasată clădirea [°C].

4.4. Puterea centralelor termice

Conform acestei particularități a centralelor termice, acestea se împart în 3 mari
categorii:
– centrale termice cu puteri mici (pâna la 100 kW);
– centrale termice cu puteri medii ( 100..2000 kW);
– centrale termice cu puteri mari (peste 200 0 kW);

Puterea centralei termice se calculează pentru fiecare tip de agent termic produs
ținând seama de puterea instalată a consumatorilor și de simultanietatea în funcționare
a acestora. În majoritatea cazurilor, o centrală termică asigură necesarul de căldură
pentru încălzire și pentru prepararea apei calde de consum. Sunt și cazuri în care, cu
același agent termic, se alimentează și alți consumatori, ca: instalațiile de ventilare –
climatizare, instalații tehnologice (bucătării mari, spălatorii etc.) [2]

35
4.4.1. Centrale termice cu puteri mici

Sunt destinate cu precădere încălzirii centrale a clădirilor mici (locuințe, ateliere,
magazine etc.). Sunt prevăzute cu un singur cazan și asigură, de regulă, și necesarul de
căldură pentru prepararea apei calde de co nsum. Sunt oferite pe piață sub denumirea de
microcentrale termice , centrale de apartament sau centrale murale , aparate care într -o
singură carcasă cuprind: cazanul, arzătorul, unul sau mai multe vase de expansiune,
supape de siguranță, pompe, schimbătorul de căldură și sistemul de automatizare.

Fig. 4.3 Centrală termică Ariston Genus EVO 35 FF

În figura 4.3 este prezentată centrală termică Ariston Genus EVO 35 FF – centrală
din categoria centralelor cu putere mică având următoarele date tehnice :

-putere nominală max/min încălzire centrală : 34.5/15.0 kW;
-putere nominală max/min ACM: 31.7/15.0 kW;
-putere termică max/min: 32.3/14.5 kW;
-eficiența la puterea nominală : 93,6%;
-eficiența la 30% din puterea nominală : 92.6%;
-temperat ura max/min pe circuitul de încă lzire: 82/35 °C;
-temperatura max/min pe circuitul ACM: 60/36 °C;
-tensiune de alimentare/frecvență : 230/50 V/Hz;
-putere totală consumată : 152 W;
-clasa de protecție electrică : IP X5D;
-greutate: 32 kg;
-acoperire: 232 m2;
-dimensiuni (L xlxI): 400 x 770 x 315 mm;

36
4.4.2 . Centrale termice cu puteri medii

Creșterea puterii instalate a centralei termice ridică probleme noi de care este
necesar a se ține seama în alcătuirea schemei tehnologice. Astfel, pentru mărirea
siguranței în funcționare Normativul I13 recomandă pentru centrale cu puteri între 100 și
2000 kW, prevederea a minm două cazane. Acestea pot funcționa simultan sau pe rând
ceea ce implică necesitatea izolării hidraulice a fiecărui cazan.
Odată cu creșterea puterii instalate poate crește și numărul și diversitatea
consumatorilor cărora este necesa r să li se asigure simultan condițiile optime de
funcționare.

Fig. 4.4 Centrală termică Viessmann Vitoplex 200

Date tehnice:

– Producător: Viessmann;
– Putere: 350 kw;
– Combustibil: Gaz ,GPL,Mot orina;
– Acoperire: peste 20 0 m2;
– Instalare / Poziționare: Pe podea / Stativ;
– Tip centrala termică: Centrala convențională pe gaz;
– Dimensiuni (lungime x lățime x înălțime) :1930 x 905 x 1460 mm;
– Tiraj: Natural.

37
4.4.3. Centrale termice cu puteri mari

Între o centrală termică de putere medie și una de putere mare apar diferențe date
de: puterea instalată, numărul de cazane (minimum 3), numărul și deversitatea
consumatorilor, amplasarea etc. Toate acestea accentuează neajunsurile în exploatare
și introduc condiții suplimentare împotriva suprap resiunilor accidentale .

Fig.4.4 Centrală termică Bomat Profitherm

Date tehnice:

– Producăto r: Bomat ;
– Putere: 2200 kW ;
– Combustibil: gaz ;
– Instalare: pe stativ ;
– Tip centrala termică : Centrala convențională pe gaz;
– Dimensiuni (lungime x lățime x înălțime) :1930 x 905 x 1460 mm;
– Tiraj: Natural.

38

4.5. Calculul necesarului de c ăldură pentru un anumit
tip de incintă

Tipul de incintă ales pentru a realiza calculele și pentru a determina necesarul de
căldură este o sală de restaurant din jud. Brașov .
În vederea obținerii rezul tatelor, vom folosi re lația 4. 4, având următoarele
dimensiuni și indici /coeficienți :

Lungimea sălii: 25 metri;
Lățimea: 17,7 metri;
Înălțimea: 4 metri;

Respectiv:
Suprafața incintei : 450 m2 ;
Volumul: 1800 m3;

GN – coeficientul global normat de izolare ter mică;
GN= A/V; GN=0.25 ;

𝑡𝑚𝑖 – temperatura medie a aerului din interiorul încăperilor [°C];
𝑡𝑚𝑖= 23°C;
𝑡𝑒 – temperatura exterioară convențională de calcul a zonei în ca re este
amplasată clădirea [°C];
𝑡𝑒= -21°C (Zona IV – Brașov , conform Anexa 1 );

Prin urmare , conform relației 4. 4, avem:

𝑄=1800 ∗0.25(23−(−21))=19800 𝑊

Pentru a asigura necesarul de căldură rezultat vom avea nevoie de o centrală din
categoria centalelor cu putere medie conform clasificării făcute anterior.

39

5. Calculul economic

5.1. Importanța calculului economic

Calculul economic are o importanță deosebită și este necesar a se efectua înainte
de a face o investiție chiar și în ceea ce privește centralele termice.
Evident că un calcul economic în acest sens include:

– prețul de achiziție a centralei;
– costurile de montaj;
– costurile de întreținere;
– prețul combustibilului utilzat;
– alte costuri suplimentare

Înainte de a face un calcul economic luând în considerație criteriile economice
menționate mai sus trebuie de asemenea să se țină cont de tipul imobilului și materialul
din care este construit acesta , suprafața car e trebuie încălzită, gradul de izolare termică
a clădirii etc.

5.2. Algerea centralei termice

Conform rezultatelor obținute în urma calculelor de dimensionare, am ales centrala
termică Viessmann Vitoplex 100 PV1 200 kW , care va putea asi gura necesarul de
căldură rezultat pentru încălzirea incintei respective.
Prețul de achiziție al centralei este de 20500 RON. Centrale are un randament
normat de până la 92%.

40
5.2.1. Calcule de amortizare a centralei termice

Conform catalogului de amortizare a mijloacelor fixe , poziția 2.1.17.3 , perioada de
amortizar e a unei centrale termice este estimată la 8 -10 ani.

1. Valoarea de intrare – 20500 lei;
2. Durata normală de funcț ionare, conform Catalog -10 ani;
3. Cota anuală de amortizare degresivă – 20%;

Tabel 5.1 Amortizarea centralei termice
Ani
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 Modul de calcul
20.500 x 20%
16400 x 20%
13120 x 20%
10496 x 20%
8397 x 20%
6718 x 20% ! Amortizare anuala degresiva (lei)
4100
3280
2624
2099
1679
1343.6
1343.6
1343.6
1343.6
1343.6 Valoarea ramasa (lei)
16400
13120
10496
8397
6718
5374.4
4030.8
2687.2
1343.6
0
! 20% x 6718 = 6718 /5

Conform rezultatelor din tabelul 5.1 , costul centralei termic e se va amortiza
complet într-o perioadă de 10 ani cu valorile respective .

41
6. Legislație

6.1.Norme tehnice

1. Utilizarea gazelor naturale este admisă numai în încăperi în care nu există
pericol de:
 incendiu, prin aprinderea materialelor și elementelor combustibile, datorită
radiației termice directe ori a transferului de căldură prin convecție sau
conducție;
 explozie a materialelor și substanțelor combustibile aflate în interior;
 intoxicare sau asfixiere a utilizatorilor, cu gaze de ardere .

2 .Toate încăperile în care se montează aparate de utilizare a gazelor naturale,
se prevăd cu suprafețele vitrate , sub formă de ferestre, luminatoare cu geamuri, uși cu
geam sau goluri, toate la exterior , sau spre balcoane sau spre terase vitrate cu suprafață
minimă totală de:
 0,03 m2 pe m3 de volum net de încăpere, în cazul construcțiilor din beton
armat;
 0,05 m2 pe m3 de volum net de încăpere, în cazul construcțiilor din zidărie.

3..În instalațiile de utilizare se montează numai aparate și arzătoare avizate
prevederilor ISCIR (Inspecția de Stat pentru Controlul Cazanelor, Recipientelor sub
Presiune și Instalațiilor de Ridicat) în vigoare.

4. Începând cu anul 2008 , montarea detectoarelor automate de gaze naturale, pentru
încăperile în care sunt aparate de utilizare gaze naturale și suprafețele vitrate necesare
conform prezentelor norme, sunt parțial sau în totalitate constituite din geamuri cu
grosimea mai mare de 4 mm, sau geamuri de construcție specială (securizat,
termopan,etc), este obligatorie .

5. Pe 26 septembrie 2015 va intra în vigoare o directivă a Uniunii Europene potrivit căreia
va fi permisă doar vânzarea centralelor termice cu condensare. Pe de altă parte, legislația
europeană, la care s -a aliniat și România, prevede ca, după 10 ani de la monta re, centrala
termică de apartament să fie înlocuită cu alta nouă. [8]

42
7. Concluzii

Conform unui studiu Ariston, românii își aleg centrala termică după un sistem de
criterii incorrect, în primul rând în funcție de preț (37%), apoi eficiență, randament,
consum (23%), marcă (23%) și, în sfârșit, o pondere mai mică, în funcție de perioada de
garanție și post -garanție (11%) și țara de origine (2%).
Astfel sfaturile și recomandările din partea specialiștilor pentru o alegere bună a
centralei termice sunt binevenite, mai ales în acest moment.
Centrala termică ar trebui aleasă prioritar după următoarele criterii: capacitate,
randament, eficiență și consum, siguranța în exploatare, sistemul de informare și de
diagnoză, perioada de garanție și pos t garanție.
Înainte de toate înainte de toate, trebuie făcută o analiză a necesarului de încălzire
a locuinței ținând cont de gradul de izolare, suprafața și volumul spațiului ce urmează a fi
încălzit, de numărul de consumatori de apă caldă menajeră și num ărul de băi și bucătării.
Puterea centralei termice este determinată de această analiză, acest lucru fiind
foarte important deoarece, pe termen lung, este evitat riscul neplăcerilor apărute ca
urmare a unei cantități prea mici de apă furnizată comparativ c u nevoile familiei.
Astfel, puterea termică a centralei ar trebui să fie direct proporțională cu
dimensiunea spațiului și cu numărul de consumatori de apă caldă menajeră .
Cel de -al doilea criteriu de care românii ar trebui să țină cont atunci când
achiziți onează o centrală termică este randamentul și eficiența acesteia. Cum sistemul
centralizat atrage de la sine facturi din ce în ce mai ridicate, instalarea unui sistem propriu
de încălzire are și rolul de a reduce costurile lunare.
În prezent, centralele te rmice în condensare au o eficiență mult mai ridicată și
asigură o reducere a consumului de gaz cu până la 35%.
Un alt aspect deosebit de important care trebuie luat în calcul la achiziționarea
unei centrale termice este și siguranța în exploatare : evacuare a corespunzătoare a
gazelor arse sau protecția la îngheț și la lipsa apei din instalație.
În acest sens, este recomandat să nu se opteze pentru produse ale căror funcții
nu sunt atent studiate și care pot aduce probleme pe termen lung.
Sistemul de informar e și de diagnoză al centralei termice reprezintă un alt factor
ce trebuie luat în considerare. Astfel, este recomandată alegerea unei centrale care să
aibă integrat un sistem de informare și de diagnoză ce face posibilă verificarea constantă
a stării de fu ncționare.
Există și un procent de cca. 10% dintre români care nu se informează deloc despre
caracteristicile centralei termice și fac alegerea direct la raft .

43
Anexa 1 Harta zonării climatice a României [4]

44
Bibliografie

1. Țane, N., și col., Instalații și echipamente pentru hoteluri și
restaurante , Editura Universității TRANSILVANIA din Brașov, Brașov,
2011.

2. *** Manualul inginerului instalații -Încălzire , Ed. Artenco, 2010.

3. Blaga C., Echipamente și instalații termice , Editura Universi tății din
Oradea, Oradea, 2009

4. http://calcul -termic.blogspot.ro/

5. http://www.romanialibera.ro/stil -de-viata/casa -mea/sfatul -specialistului –
top-cinci-recomandari -pentr u-alegerea -unei-centrale -termice -314215

6. http://oltenianews.ro/2014/12/o -noua -dezbatere -publica -pe-tema –
strategiei -energetice -nationale/

7. http://www.infra -solutions.ro/

8. http://www.miu.ro/servicii/know -how/43 -norme -tehnice -gn.html

9. http://ro.wikipedia.org/wiki/Central%C4%83_termic%C4%83

10.https://www.google.ro/imghp ?hl=ro&tab=wi&ei=FQhjVYiDFMipsAGsqoC
wBQ&ved=0CA4Qqi4oAg

11. http://www.ziare.com/preturi/utilitati/peste -jumatate -din-locuintele -din-
romania -au-centrale -termice -1231720