miercuri, 14 ianuarie 2015

Sistem termic cu circulatia libera al agentului termic/termosifon

Pentru a reduce sensibil consumul total de energie electrica al pompelor de circulatie pe intregul teritoriu UE, la 1 ianuarie 2013 a intrat in vigoare o noua ordonanta UE, sub Directiva Europeana de Proiectare Ecologica. Aceasta prevede, in mai multe etape, cerinte din ce in ce mai stricte privind eficienta energetica a pompelor de circulatie nou vandute. Valorile limita ale pompelor externe si ale pompelor din generatoarele termice, si din statiile solare sunt restrictionate inca o data, in mod clar, de la 1 august 2015.

In retelele de distributie a caldurii sau a sistemelor de incalzire, exista un potential de economisire a energiei de pana la 100 % daca, in locul instalatiilor dotate cu pompe vor fi utilizate instalatii cu circulatia libera a agentului termic deosebit de silentioase si independente din punct  de vedere energetic. Binenteles, ca in orice domeniu, si aplicarea circulatiei libere al agentului termic (termosifon, in continuare) are limitari, insa tehnologiile noi in fabricarea de produse si materiale pentru instalatii cat normativele si tehnologiile noi aplicate actualmente in constructii au contribuit favorabil la largirea domeniului de aplicare al termosifonului.

Pana nu demult aceste instalatii in termosifon erau frecvent intalnite, mai ales in locuinte individuale, insa au tot pierdut teren din cauza dezavantajelor urmatoare:

  1. Consumul mare de teava de otel si manopera scumpa datorata operarii cu diametre mari, toate acestea ducand spre un cost mai mare a instalatiei;
  2. Aspect inestetic datorat montajului aparent al tevilor din otel;
  3. Raza redusa de actiune (Perimetru de pana in 30 m pe orizontala de la coloana ascendenta (turul) al cazanului si racordul de intrare al celui mai indepartat calorifer) , datorita valorii reduse ale presiunii disponibile (cica nu se foloseau pentru suprafete ce depaseau 100 mp pe nivel);
  4. Prevederea unui Vas de Expansiune Deschis (VED)  in zone deseori expuse temperaturilor reduse unde riscul inghetarii agentului termic era eminent;
  5. Inertie termica mare, datorita continutului mare de agent termic in instalatie, care oferea o reactie lenta;
  6. respectarea pantelor in scopul inlesnirii evacuarii aerului din instalatie;
  7. Dificultatea termoreglarii, adica opririi adimisiei agetului termic in anumite corpuri in cazul atingerii confortului in incaperile respective;
  8. Prevederea unei diferente de nivel intre cazan si corpurile de incalzire;


Avantajele erau si raman urmatoarele:
a)      Simplitatea in compunere/formare   si in deservire;
b)      Lipsa vibratiilor si zgomotelor;
c)      Termen de exploatare sporit chiar si 40 ani, uneori chiar si mai mult. In perioada de exploatare nu necesita nici-un fel de reparatie;
d)     Independenta de energia electrica;
e)      Cu majorarea puterii captate in cazan se mareste debitul de agent termic vehiculat prin instalatie, sunt instalatii autoreglabile (cu cresterea temperaturii din incapere se reduce debitul circulat prin corpurile aferente incaperii respective);
f)       Posibilitatea comutarii de la consumatori deja incalziti catre consumatori raciti fara a folosi dispozitive speciale de comutare (intre instalatia de incalzire si boilerul ACM);
g)      Siguranta sporita in exploatare, indeosebi la cele cu Vas de expansiune deschis;

h)      Odata montand o instalatie de acest gen veti uita de ea pentru mult timp de acum in colo. 



duminică, 5 ianuarie 2014

Despre focarele clasice si performante

Focarele clasice doar pt combustibil lemn, din punct de vedere profesional nu au nevoie de gratar , cele pt combustibil mixt lemn-carbune pretind sa fie prevazute cu gratar doarece carbunii ard cu flacara mica, gazeificarea se produce chiar deasupra carbunelui incins, aerul pt combustie se da direct la nivelul incarcaturii. Din obisnuinta si din motive practice majoritatea focarelor sobelor traditionale pe lemne utilizatorii  nu  pot concepe o soba fara avea gratar si cenusar. Aerul pt combustie la focarele fara gratar si cenusar se face doar prin usa de la focar care pe perioada arderii se lasa intredeschisa de cca un deget, dupa arderea lemnelor si a jarului usa trebuie inchisa .O prezentare video in citeva imagini al unui focar clasic la o soba traditionala de teracota se poate vedea aici  https://www.youtube.com/watch?v=wOlXuuN1b-M
Focarele performante detin un sistem de canale si orificii pt directionarea aerului pt combustie la diferite nivele si zone ale focarului .Acest aer fiind preincalzit ajuta la arderea mai usoara a subtantelor volatile din gazele de lemn "evaporate" din zona arderii primare(de pe vatra). Pt o ardere eficienta avem nevoie in focar
de asa zisul factor 3T   Temperatura-Timp-Turbulenta. Temperatura de lucru a focarului se atinge mai usor daca aerul pt combustie este preincalzit inainte de a ajunge in zona de oxidare de peretii calzi a sobei sau a focarului prin care trec aceste canale de directionare. Timpul necesar pt ca gazele de lemn sa se oxideze in zona de ardere, sa nu fie prea repede aspirate afara de tiraj. Turbulenta necesara pt a se amesteca mai usor gazele de lemn(in mare parte CO) cu oxigenul aflat in aerul pt combustie. Daca aceste conditii pt ardere se indeplinesc se poate ajunge la o ardere performanta cu un randament de ardere apropiate de 97%  din care rezulta si emisii poluante  foarte  scazute care se incadreaza in directivele normativului european din aceste domeniu EN 15544 unde se specifica :
           Randamentul minim al sobei : 78%          
                                                                           Emisii:                                  CO:<1500 mg/Nm3 (1000mg/MJ)  
                                                                                                                         NO2:>225 mg/Nm3 (150mg/MJ)
                                                                              Microparticule legate de carbon: < 120 mg/Nm3 ( 80 mg/MJ)
                                                                                             Microparticule  cenusa: < 90 mg/Nm3 ( 60 mg/MJ)

Aici se poate vedea secvente de ardere intrun focar performant  
si aici se pot vedea citeva variante de focare performante dimensionate, manufacturate si pesonalizate de noi  http://www.csomikalyha.hu/fenykepek/epitett-biotuzterek/
Va  mai prezint si citeva simulari unde se poate vedea diferentele de temperatura dintre cele doua generatii de focare.



                                             
       


Sisteme convective, pt. sobe

Va prezintam la modul general cateva scheme al unor sisteme convective de recuperare sau combinatia acestora folosite in aplicatiile sobelor.











duminică, 11 martie 2012

Despre sobele performante, in clopote, contraflow, cu fumuri verticale, orizontale,  focare performante cu ardere eficienta, sisteme de recuperare pt sobe...

Pt cei interesati de sobe  si agregate de incalzire individuale cu functionare independenta fara jutorul altor surse purtatoare de energie ,vom incerca sa facem o descriere  mai simpla despre componentele de baza al sobelor performante. Cu ajutorul acestor sobe, dimensionate corespunzator avem siguranta si avantajul ca oricind putem face cald si in lipsa distributiei de gaz sau curent electric in urma unor eventuale fenomene metorologice neprevazute pe timp de iarna care sint din ce in ce mai frecvente peste tot in lume. Technologia Hi-Tec care asigura un comfort sporit a spatiului locuit sint dependente de aceste surse.

 Sobele se pot clasifica in trei categorii dupa technologia aplicata la constructia masei de acumulare al focarului si a sistemului convectiv .
Ele pot fi de constructie:  usoara, semigrea si grea. Aceasta greutate masica se reprezinta in zidaria focarului si a peretilor interiori de sustinere dintre fumuri si peretii exteriori ai sobei . Acestea pot varia de le 4 la 25 cm grosime  pot fi din mai multe straturi de zidarie: simpla, dubla, tripla.
Sobele se mai pot categoriza si dupa cerintele personalizate de exploatare pt care au fost construite:  pt incalzire, pt gatit si incalzire si pt incalzire-gatit si prepararea ACM(soba multifunctionala)

Sistemele convective (fumuri)cele mai cunoscute la noi sint cele traditionale cu canale verticale si orizontale care care se intalnesc si in aplicatia sobelor din teracota. In tarile nordice(Skadinave)la sobele traditonale zonei sint folosite fumurile "contraflow"-contracurent, iar in tarile fostei Uniuni Sovietice in mare parte sunt folosite sistemul funuri sau "clopot"-camera pt.capatrea gazelor.

Focarele sobelor si a agregatelor centralizate(cazane) de incalzite pe lemne  pot fi cu ardere superioara, inferioara si inversa si aceste denumiri specifica zona de desfasurare al arderii gazelor de lemn fata de incarcatura de combustibil(lemne).
Sobele pot fi dotate cu focare "clasice" sau performante dar din motive de eficienta si emisiile poluarii cit mai scazute si nu in ultimul rind a preturilor mai accesibile sint tot mai cautate.

Schimbatoarele de caldura  folosite la sobe pot fi de tipul:
 fumgaze-aer, pt incalzirea convectiva(aer cald) al incaperilor separate de spatiul incalzit de soba sau
 fumgaze-apa  care se poate racorda pe sistemul hidraulic de incalzit si de acumulare de ACM.
 Schimbatoarele fumgaze-apa nu se amplaseaza direct in focare doarece suprafetele reci a le schimbatorului reduce eficienta de ardere si accelereaza depunerea de gurdon pe aceste suprafete, Astfel de aplicatii pretind proiectare si dimensionare serioasa dar si o exploatare mai atenta a agregatului din partea beneficiarului.



Dimensionarea sobelor. "Potrivirea" sobelor la spatiul incalzit se face dupa stabilirea necesarului termic(pierderilor) al incaperilor si al casei(calcule) ,dupa parametrii cosului de fum disponibil,  se mai ia in calcul rezistenta de structura a bazei portante al sobei(eventual se pot lua masuri pt. rezistenta antiseismica).
Dimensionarea sobelor cu canale de fum verticale-orizontale se poate face foarte percis dupa standardul european DIN EN 15544 elaborat de KOV(Asociatia sobarilor din Austria)
 Iar pt dimensionarea cosurilor si aerului pt combustia agregatelor de incalzit se fac dupa standardul DIN EN 13384-1-2.     Aceste calcule sint foarte laborioase si se fac cu ajutorul unor softuri speciale.


Dimensionarea sobelor in clopote se incadreaza in  standardul Goszty (Rusesc) . Care au la baza asa numita teorie hidraulica a sobelor elaborate de cunoscutul savant rus, profesorul Grum-Grijamailo(1864-1928) si astfel aceste sobe se pot dimensiona la fel, cu softuri de calcul si simulari destul de precise.
Dupa aflarea acestor informatii  specialistul poate sa ofere  beneficiarului variante constructive de sobe personalizate pt necesarul acelui loc si pt satisfacerea pretentiilor asupra finisajului final. Ele pot fi prezentate anticipat atit intrun plan sau schema de vizualide 3D cit si intrun proiect de executie ce poate sa contina chiar si procesul technologic si amanunte cu privire la fiecare element constructiv. Elaborarea unei astfel de proiect implica c e va timp  din partea specialistului daca se pune baza pe profesionalism.





 Astfel de sobe pt a functiona la parametrii si eficienta calculata si siguranta in exploatare, pretinde o executie precisa, folosirea materialelor si technologiilor de ultima ora, si nu in ultimul rind pregatire si experienta profesionala  din partea personalului calificat cea ce se oglindeste si in lucrarile realizate pina in la un moment dat...

Pt cei pasionati de astfel de sobe unde  intentia individuala de asi construi fiecare soba cu fortele proprii este puternica  . Dar pt a fi o realizare reusita necesita multe informatii acumulate si intelese la nivel teoretic(energie si timp investit) dar nu garanteaza din punct de vedere practic, fara experienta practica a acestei meserii, acea constructie poate aduce satisfactiile dorite . Ca oricie meserie care se practica de citiva zeci de ani nu se poate transmite intercativ in citeva saptamini. Se pot crea planuri, se pot da sfaturi si indicatii profesionale pe forumuri dar de multe ori aceste indicatii sint percepute gresit fara sa se inteleaga sensul si importanta lor in anumite aplicatii ce pote rezulta riscuri mari in utilizarea acestor sobe si agregate aflate in spatiul locuit, (punand in pericol viata celor dragi).
Pt cei ce raman de neclintiti pt atingerea acestui scop le recomandam  participarea la cel putin un curs de instruire si pregatire profesionala (in cadrul ASFOCH  )  unde se pot vedea si acumula  foarte multe informatii de la specialist din activitatea practica profesionala ce se desfasoara si la fata locului.
Fiecare va decide dupa cum ii va fi mai "rentabil"... participa la astfel de cursuri si schimburi de experienta si are sansa de a acumula ceva din cunostiintele de baza de care are nevoie pt a construi o soba  functionala  sau se risca.