put canadian v2.1

Download Put Canadian v2.1

Post on 18-Oct-2015

91 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

put canadian

TRANSCRIPT

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    Studiul consumului de energie pentru o cldire familial

    deservit de un pu canadian

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    2

    CUPRINS

    1. INTRODUCERE

    2. DESCRIERE SISTEM PUT CANADIAN

    3. INTEGRARE IN SISTEMUL DE VENTILARE

    4. PREZENTARE MODELARE CAZ STUDIAT

    5. REZULTATE

    6. RECOMANDARI DE EXECUTIE

    7. LISTA DE MATERIALE

    ANEXE

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    3

    1. INTRODUCERE

    Utilizarea schimbtoarelor de cldur geotermale pentru prenclzirea i/sau rcirea cldirilor cunoate n ultima perioad un interes deosebit n condiiile contextului actual referitor la economia de energie, folosirea surselor regenerabile de energie i reducerea polurii.

    Din categoria acestor echipamente, puurile canadiene reprezint forma cea mai simpl din punct de vedere tehnic. In ciuda simplitii (care pn la urm reprezint un avantaj din toate punctele de vedere: investiie, execuie, exploatare, ntreinere, etc.), utilizarea acestei soluii conduce la economii importante de energie n ceea ce privete aerul proaspt necesar pentru ventilarea cldirilor pe toat perioada anului. Acest lucru este cu att mai important cu ct construciile actuale sunt din ce n ce mai bine izolate de mediul exterior (rezistene termice din ce n ce mai mari i msuri de etaneitate din ce n ce mai performante) i apare obligativitatea prevederii unui sistem de ventilare pentru asigurarea calitii aerului interior. Practic, toate construciile ce se ncadreaz n categoria cldirilor cu consum foarte redus de energie (standard impus de UE n toate rile membre ncepnd cu anul 2019 pentru cldirile publice i 2021 pentru toate cldirile, indiferent de regimul de proprietate) trebuie s fie prevzute cu sisteme de ventilare. Studiile de specialitate arat c, pentru cldirile cu consum foarte redus de energie, din consumul total pentru nclzire, 40-60% reprezint nclzirea aerului rece necesar pentru ventilare.

    In acest context, soluia bazat pe puurile canadiene prezint un potenial deosebit de important n vederea reducerii consumului de energie cu costuri de investiie reduse.

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    4

    In prezent, utilizarea sistemului de tip pu canadian este n principal n domeniul rezidenial, ns aplicarea lui i n alte domenii (coli, sli de sport, depozite, cldiri de birouri, etc.) a cunoscut o dezvoltare accentuat n ultimii ani.

    Obiectivul acestui studiu const n cuantificarea reducerilor de consum de energie pentru nclzire i rcire ce pot fi obinute cu ajutorul puului canadian pentru situaia din Romnia (inndu-se cont de clim i caracteristici termofizice cldiri conform normelor n vigoare).

    2. DESCRIERE SISTEM PUT CANADIAN

    Sistemul de tip pu canadian a fost evocat pentru prima oar n anii 1975-1980, ns sisteme asemntoare erau folosite demult (de ex. romanii utilizau sisteme sofisticate de canalizare pentru a se nclzi cu aerul ce circula sub pmnt).

    Denumirile date sistemului (pu canadian sau pu provenal cnd este folosit vara pentru rcire, sau pu climatic cnd asigur i prenclzirea i rcirea) nu au nicio legtur cu realitatea, sistemul nefiind de fapt un pu, ci avnd o poziie orizontal. Practic, sistemul se bazeaz pe preluarea de aer exterior prin intermediul unei prize de aer i vehicularea acestuia cu ajutorul ventilatorului sistemului de ventilare al casei printr-un tub ngropat n pmnt (fig. 1).

    Principiul de funcionare al sistemului se bazeaz pe schimbul de cldur ce are loc ntre sol i aerul din tub: temperatura pmntului ncepnd cu 2-3 m adncime variaz n intervalul 515C tot timpul anului, indiferent de condiiile meteorologice specifice anotimpurilor (fig. 2), n acelai timp temperatura aerului poate varia ntre -20+40C, dac ne raportm la situaiile ntlnite n ara noastr.

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    5

    Fig. 1: Schem de principiu sistem pu canadian

    Astfel, transferul termic conduce la nclzirea aerului sau la rcirea aerului, n funcie de sezon, la ieirea din tubul ngropat. Ecartul de temperatur fa de temperatura de intrare este de cel puin 1015C n funcie de condiiile de lucru (lungime i diametru tub, debit de aer, etc.), eficiena mai ridicat atingndu-se vara. Vara are loc i uscarea aerului prin formarea condensului pe suprafaa tuburilor din componena puului canadian, lucru ce contribuie de asemenea la mbuntirea confortului termic i la economii de energie pentru tratarea aerului vara).

    Fig. 2: Temperatura solului la diferite adncimi

    Priz de aer cu filtru

    Evacuare sistem de ventilare mecanic

    Refulare pu canadian cu ventilator

    30-40 m

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    6

    Acest lucru recomand introducerea puului canadian n cadrul sistemului de ventilare mecanic al cldirilor, pe zona aspiraiei de aer. Practic, aerul de ventilare n loc s fie preluat direct de afar, aa cum se realizeaz clasic prin intermediul unei grile montate pe faada construciei, va fi circulat prin puul canadian nainte de a ajunge n sistemul propriu-zis de ventilare.

    Aceast aplicaie este la ora actual cel mai des ntlnit n practic peste tot n lume i reprezint o extensie a utilizrii tradiionale a puului canadian din America de Nord ce consta n protecia antinghe a caselor pe timpul iernii pe perioada de nefuncionare a instalaiilor de nclzire (cu toate acestea, de notat c denumirea depu canadian nu este folosit n Canada).

    Se precizeaz i faptul c sistemul trebuie dezactivat n perioadele de tranziie (primvar/toamn) cnd exist riscul subrcirii caselor. In aceast situaie, aerul pentru ventilare este preluat direct din exterior, fr a mai parcurge puul canadian. Tehnic, acest lucru se rezolv prin introducerea unei clapete pe canalul de aer, cu acionare manual sau automat n funcie de temperaturile nregistrate la interior i la exterior.

    Funcionarea puului canadian i performanele obinute depind de mai muli parametrii:

    - conductivitate termic material tub - lungime tub - diametru tub - debit de aer - adncime de montaj - tipul solului - temperatura interioar (temperatura aerului din spaiul deservit) - scenariul de funcionare

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    7

    Performana unui pu canadian se poate aprecia prin randamentul transferului termic obinut:

    = (T1-T2) / (T1-TS)

    unde : T1 temperatura aerului exterior ce intr n sistem T2 temperatura aerului la ieirea din sistem

    TS temperatura solului

    3. INTEGRARE IN SISTEMUL DE VENTILARE

    Aa cum s-a menionat mai sus, puul canadian se recomand a fi integrat n cadrul sistemului de ventilare al casei (tip ventilare mecanic controlat VMC dublu flux: introducere/evacuare cu ajutorul ventilatorului). Soluia devenit clasic n momentul de fa este astfel urmtoarea (fig. 3): aerul proaspt parcurge mai nti puul canadian dup care trece prin recuperatorul de cldur (RC) al sistemului de ventilare, n final fiind refulat prin sistemul de canale de aer i guri de introducere ce deservete cldirea; n acelai timp, aerul viciat este preluat prin sistemul de extragere (canale de aer i guri de aspiraie) i trecut prin recuperatorul de cldur nainte de a fi evacuat n exterior.

    Introducerea aerului se realizeaz n spaiile uscate din cas (sufragerie, dormitor, birou, etc.) iar evacuarea aerului are loc din spaiile umede (baie, buctrie, usctorie).

    Soluia prezentat poate fi utilizat n dou moduri n funcie de tipul instalaiilor prevzute:

    - doar ventilare (n acest caz aerul introdus este folosit strict pentru asigurarea calitii aerului interior, saltul de temperatur obinut n puul canadian + recuperatorul de cldur aducnd aerul la o temperatur apropiat

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    8

    de cea interioar, utilizndu-se eventual i un mic aport pentru nclzirea final a acestuia iarna, electric sau cu agent termic); nclzirea/rcirea spaiilor se asigur separat prin instalaii specializate (radiatoare, nclzire n pardoseal, respectiv aparate de aer condiionat, ventiloconvectoare)

    Fig. 3: Sistem de ventilare cu pu canadian i recuperator de cldur

    - ventilare + nclzire/rcire cu aer (n acest caz aerul este utilizat i la preluarea parial uneori este posibil chiar n totalitate, a sarcinii de nclzire/rcire; n consecin, dup puul canadian i recuperatorul de cldur, obligatoriu trebuie s se prevad echipamentele necesare pentru nclzire/rcire aer: baterie de nclzire, electric sau cu agent termic, respectiv baterie de rcire, n detent direct sau cu ap rcit produs de un grup de rcire chiller)

    PUT CANADIAN

    VENTILARE MECANICA

    priza aer proaspat (cu filtru de praf)

    aer viciat

    recuperator de caldura (centrala de ventilare)

    aer

    introdus

    aer

    introdus

    aer

    evacuat

  • VA

    LROM

    Indu

    strie

    srl

    9

    4. PREZENTARE MODELARE CAZ STUDIAT

    Studiul a fost efectuat pentru o cas cu regimul de nlime P+2E (nlime etaj 2,7 m), cu o suprafa util de 120 m2 i un volum util de 324 m3. Alte caracteristici geometrice sunt prezentate n tabelul 1.

    Tabel 1. Suprafee caracteristice Supr. ferestre ext.

    (N, S, E, V) Supr. perei ext.

    (N, S, E, V) Supr. teras (orizontal) Supr. plac pe sol

    35,84 119,04 60,00 60,00

    Caracteristicile termotehnice sunt n conformitate cu anexa nr. 3 ordinul MDRT nr. 2513/22.11.2010 pentru modificarea Reglementrii tehnice Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de construcie ale cldirilor (indicativ C107/2005). Valorile rezistenelor termice pentru elementele de construcie sunt centralizate n tabelul 2 (sunt date n paranteze