~Calcul termic SERE - NOU!~ - fisier nou !

In ultima vreme, am tot primit cereri de imbunatatire a fisierului. Deh, este din 2012, deci de 9 ani, aproape 10... Se doreste ca fisierul sa se poata utiliza si pt sere "invelite" mai bine dpdv al izolatiei termice oferite, cu mai multe straturi de folie de polietilena (sau polipropilena?), si cu diferite distante intre aceste straturi de folie. Evident, intre ele exista aer, care si el va izola termic un pic, in functie de "grosimea" lui, adica de distanta dintre folii. Asta presupunand ca este aer NE-ventilat... Ei bine, am actualizat fisierul in acest sens. In plus, am studiat la greu geometria cercului si a segmentului de cerc, asa ca acum suprafetele sunt calculate chiar exact! Se calculeaza inclusiv raza cercului ce contine segmentul de cerc, unghiul la centru in radiani si in grade, lungimea coardei (desi de obicei se stie la o sera cu bolta rotunda), lungimea segmentului de cerc, aria lui etc. Puteti gasi in fisier chiar si un mic convertor, care va poate transforma marimea unui unghi din grade in radiani, si invers, din radiani in grade. De asemenea, am separat suprafata vitrata in 2 zone: peretii verticali ai serei, prin care exista Flux Termic Orizontal, de la interiorul mai cald catre exteriorul mai rece (FTO), si zonele NE-verticale ale invelisului serei (inclinate / oblice, ca orizontale nu prea :) ), prin care exista Flux Termic Vertical ascendent (FTV). Ma rog, mai mult oblic decat vertical... Aceasta optiune este utila mai ales in cazul in care peretii verticali ai serei au alte caracteristici termice fata de "acoperisul" serei. Poate alte materiale folosite, sau poate alte grosimi, sau poate distanta dintre folii este alta. Zic poate... Ce-i drept, daca peretii si "acoperisul" sunt la fel dpdv termic, atunci diferentele sunt mici si se datoreaza doar gradului de izolare termica oferit de grosimile mici ale straturilor de aer neventilat dintre foile/foliile care compun invelisul exterior al serei, care difera putin intre FTO si FTV.
Sper sa va placa si sa va ajute si noul fisier, denumit ~Calcul termic SERE - NOU!~ Il puteti gasi mai jos.

~Calcul termic SERE - NOU!~, 69 KB.
Spor la Calcule!

Grosimea optimă a izolației termice sub o instalație IPAT - Partea II

Salutare, oameni buni!

În prima parte a postării "Grosimea optimă a izolației termice sub o instalație IPAT", pe care o puteți revedea AICI , ne-am lămurit că programul "Calcul IPAT conform EN 1264", pe care il puteți descarca de aici , oferă rezultate corecte, verificabile fizic, și că se pot face cu ajutorul lui o mulțime de simulări interesante. Și asta vom face mai departe.

Dar să lămurim mai întâi aparenta anomalie de care am pomenit la finalul primei părți apostării! Și anume, cum poate să fie mai mare căldura pierdută în jos în cazul în care sub camera cu IPAT se află o altă cameră cu temperatura interioară tot de 20 de grade Celsius, față de cazul în care sub IPAT avem placă de sol și pământ la 5*C? Evident, în cazul în care nu avem nici un fel de izolație nici sub serpentine și nici sub planșeu sau placă. Ei bine, explicația este simplă: în cazul în care avem o altă cameră sub IPAT, transferul termic se face doar prin planșeul din beton armat, până la camera de dedesubt.

Dar în cazul în care avem placă pe sol sub IPAT, transferul termic se consideră că are loc atât prin placă cât și prin stratul de pământ dintre placă și pânza freatică !!! Vedeți valorile Ru din celulele K22 și O22. Rezistența termică a materialelor de sub serpentinele IPAT este mult mai mare în cazul plăcii pe sol, căci se adaugă și cei câțiva metri de pământ până la stratul de apă freatică. În lipsa oricărei izolări termice în ambele cazuri, se pierde la fel de multă căldură spre sol ca și spre o altă cameră dacă notăm aproximativ 1,9 metri de pământ până la pânza freatică în celula O19. Dacă sub casă nu există nici un strat de apă freatică, sau dacă se află la o adâncime mai mare de 7 m, atunci în celula O19 se notează 7 metri. Caz în care se pierde în jos spre sol de 3 ori mai puțină căldură decât spre o altă cameră încălzită. Deci această valoare este foarte importantă în cazul IPAT.

Oarecum similar cu fișierele "Economie prin zidărie" de aici și "Economie prin tâmplărie" disponibil aici , am creat un alt fișier excel, pe nume "Economie prin pardoseală", cu care putem aprecia rentabilitatea izolațiilor termice în cazul încălzirii prin pardoseală, adică făcând comparații între prețul și grosimea lor, pentru reducerea cât mai mult a pierderilor de căldură în jos. Astfel, puteți face simulări atât cu diferite materiale izolatoare ca proprietăți termice și preț pe metru pătrat, cât și cu grosimi diferite.

Concluziile sunt interesante!!!

Cea mai importantă este că, în general, la noi, se izolează sub serpentinele încălzirii prin pardoseală cu grosimi de polistiren mult mai mici decât ar fi nevoie!!! 3-5 cm la parter și 2-3 cm la etaj este FOARTE PUȚIN !!!

Cu o izolație termică groasă sub serpentine, puteți reduce debitele de agent termic prin conducte! Pt ca nu ar mai fi atâta apă plimbată prin țevi doar pt a transporta căldura care se pierde în jos, spre alte camere sau spre sol. Iar debite mici prind bine atunci când suma debitelor prin toate circuitele IPAT depășește debitul maxim al pompei centralei termice, caz în care aveți neapărat nevoie de o pompa suplimentară. Altfel, puteți să vă bazați doar pe pompa cu care este dotată centrala termică.

Exemple:

Dacă sub IPAT avem o altă cameră, și considerăm pierdere efectivă de căldură în jos doar 50% din căldura care se duce în camera de dedesubt: diferența de preț dintre un polistiren EPS150 de 2 cm grosime sub serpentine și unul de 10 cm grosime o amortizezi in doar 10 ani!!! O casă se presupune că va fi folosită mult mai mult timp. Deci în timp vei ieși cu siguranță pe plus! Să presupunem că sub planșeu există și un strat de polistiren de 2 cm grosime (fie el și EPS60...) pus pe fundul cofrajului pentru planșeu: în doar 11 ani ai amortiza diferența de preț între un EPS150 sub serpentine de 2 cm și unul de 5 cm grosime. Dacă vorbim de EPS120: în 8 ani. Cu XPS: în 13 ani... Pe scurt, sub un IPAT la etaj, aș recomanda MINIMUM 8 cm în total (toți 8 sub serpentine, sau minumum 2-3 cm pe tavanul camerei de dedesubt și minimum 5 cm chiar sub serpentine) !!!

Dacă acea cameră de dedesubt este un beci, sau un spațiu tehnic nelocuit și neincălzit, sau un garaj, în care sunt, sa zicem, 10*C, atunci diferența dintre 2 și 5 cm sub serpentine o "recuperezi" în doar 4 ani !!! Între 2 cm și 15 cm în 9 ani... De-asta ar trebui izolate temeinic tavanele încăperilor mai reci, deasupra cărora sunt camere încălzite cu IPAT! Asta ca să nu mai zicem că sunt cazuri în care chiar nu vrem să pierdem căldură spre camera de dedesubt, adică nu vrem sa o încălzim, așa că ar trebui să notăm în celula V23 din pagina Calcule un procent de 100% pierderi de căldură în jos, care ar reduce și mai mult perioada de amortizare a investiției inițiale, respectiv ar crește grosimea stratului de izolație termică care ar merita pus.

Dacă sub IPAT avem placa pe sol, și nu avem izolație sub placă, și avem 2 m până la apa freatică: diferența dintre un EPS150 de 5 cm grosime, cât se pune astăzi oarecum uzual și ușor maximal, și unul de 10 cm grosime, o amortizezi in 6 ani!!! Dacă ai 4 m de sol până la pânza freatică, în 10 ani, iar dacă ai 7 m, în 17 ani. Dacă însă ai pus și 10 cm de polistiren sub placă, atunci diferența dintre 5 și 10 cm sub serpentine se vor recupera în: 2m în 15 ani, 4m în 19 ani și 7m în 26 ani. Vă invit să faceți orice fel de simulări doriți, cu orice fel de date...
Pe scurt, pt IPAT la parter pe sol, aș recomanda minimum 12-15 cm în total (sub serpentine + în/sub placa pe sol)!!!

Interesant!!! Recunosc că aceste grosimi de strat izolator anti-pierderi de căldură în jos, rezultate din aceste simulări, sunt chiar mai mari decât aș fi crezut și aș fi recomandat...

Mențiuni:

* ATENȚIE!!! Toate aceste perioade de amortizare a investiției inițiale expuse mai sus, rezultate din calcule, pot fi mai mici sau mai mari, în funcție de o mulțime de detalii și factori specifici situației dvs particulare, pe care puteți să-i luați în calcul în acest fișier. Posibilitățile extinse de a lua în calcul o mulțime de date de intrare concrete specifice fiecărui utilizator în parte, este un mare atu al acestui program!!! Așa că, atenție!, NU luați exemplele de mai sus ca fiind universal valabile, în orice condiții !!! Au fost calculate cu date de "intrare" adiționale care poate vouă nu vi se potrivesc, de genul: 9 luni sezon de încălzire (zonele climatice 4 și 5, poate și 3); 75 W/mp necesar termic real (la temperatura exterioara conform zonei climatice); țeavă de 17 mm; ecart de 4*C, șapă de 45 mm etc etc etc !!! Așa că vă invit pe fiecare să vă faceți simulările proprii!!!

* Uneori, în anumite situații, la diferența dintre o izolație termică complet lipsă, inexistentă, și una de 30-50 cm, poate rezulta din calcule o perioadă de amortizare suspect de mică!!! Nu cred că este o greșeală nici a stasului, nici a programului! Pur și simplu, situațiile respective se plasează aproape de sau peste limitele acceptabile ale metodei de calcul. Încercați să simulați calcule în situații cât mai realiste și mai aproape de adevăr... :) * Cred că am mai specificat și cu alte ocazii: atunci când vreți să faceți calcule termice concrete, realiste și corecte, la temperatura MEDIE a întregului sezon de încălzire pt zona dvs, atunci va trebui să "mergeți" în pagina Culise (atât în programul Radia3, cât și în CalculTermic), la zona M43 - Q46!!! Acolo, puteți nota orice alte temperaturi la orice zonă climatică, doar să nu vă încurce :) Adică: dacă vă interesează zonele climatice 1-3, atunci faceți modificările dorite la zonele climatice 4 și 5 și notați acolo temperaturile medii de iarna cu care vreți să faceți calculele/simulările pt zonele 1, 2 sau 3. Iar dacă locuiți în zonele climatice 4 sau 5, atunci faceți modificările dorite la zonele climatice 1, 2 sau 3 și notați acolo temperaturile medii de iarna cu care vreți să faceți calculele/simulările pt zonele climatice 4 sau 5. Astfel, în pagina Camere, când veți selecta orice zonă climatică, se va afișa temperatura din tabelul respectiv din pagina Culise, pe care tocmai l-ați modificat așa cum v-a convenit!!!
Nimic mai simplu :))

Economie prin pardoseală, sau Calcul grosime izolație sub IPAT
1,5 MB, fișier pt calcul rentabilitate grosime vs. preț la izolația termică sub IPAT; economie în ani și în bani prin izolație sub șapa cu IPAT

Grosimea optimă a izolației termice sub o instalație IPAT - Partea I

În primul rând, pt cei care s-au născut mai târziu, sau, dacă preferați, pt cei care au deschis mai târziu televizoarele, haideți să facem urmatoarea precizare: IPAT vine de la Încălzire în Pardoseală cu Agent Termic! Spre deosebire de IPEL, care este prescurtarea de la Încălzire în Pardoseală ELectrică.
Apoi, să stabilim ce fel de polistiren se poate folosi ca izolație termică sub șapa cu IPAT: polistiren expandat EPS sau polistiren extrudat XPS? Răspunsul este: ambele se pot folosi! XPS are o densitate mare, de 40-50 kg/mc, și este aproape complet impermeabil la vaporii de apă. Polistirenul expandat EPS se poate folosi și el cu condiția să fie suficient de dens, adică să aibă o rezistență la compresiune suficient de mare. Adică de la EPS 120 în sus! EPS 120 are o densitate minimă de 20 kg/mc (producatorii zic 22 ± 2% kg/mc), iar EPS 150 are o densitate minimă de 23 kg/mc. De menționat totuși că marii producători de sisteme IPAT care fac acele plăci de polistiren cu nuturi, le fac din EPS 150.
Și ar mai fi de spus două lucruri importante:
1. că polistirenul extrudat XPS este mai scump decât cel expandat EPS, fie el și de densitate mare (cam dublu față de EPS120, vezi tabelul de mai jos);
2. Conductivitatea termică lambda are valori similare atât la polistirenul extrudat XPS, cât și la polistirenul expandat cu densitate mare.
O comparație între ele arată cam așa (prețuri aproximative în aprilie 2020):



Diferență între valorile lambda de maxim 10%. Așa că acest criteriu, al gradului de izolare termică oferit la aceeași grosime, NU prea merită luat în calcul la stabilirea tipului de polistiren folosit la izolarea termică sub șapă, respectiv sub serpentinele IPAT. În consecință, cred că va prima prețul pe mp, și atunci va câștiga EPS-ul. Din păcate, sau din fericire, tot prețul va decide …

Și acum, că ne-am lămurit cum stă treaba cu tipul de polistiren pe care îl putem folosi la izolarea termică a încălzirii în pardoseală, ar trebui să ne ocupăm și de pierderile de căldură ÎN JOS ale unei șape cu IPAT, ca abia apoi să putem înțelege și calcula grosimea stratului de polistiren de sub șapa care înglobează serpentinele IPAT. Aud și văd tot felul de păreri în legătură cu grosimea minimă, sau grosimea recomandată a stratului de izolație termică de sub circuitele IPAT. Unii spun că, dacă încăperea cu IPAT se află la etaj, deci sub ea este o altă încăpere locuită și deci încălzită normal, nu mai este nevoie de polistiren în șapa cu IPAT, deoarece căldura care se pierde în jos nu se irosește de fapt, căci ajunge tot într-o cameră locuită, și prinde bine și acolo. (u nu prea înțeleg cum e bine să fie cald lângă tavanul unei camere, unde nu te ajută cu nimic, căci aerul cald stă sus, căldura merge în sus. Și oricum nu prea pierzi căldură în sus, către camera cu IPAT, căci se presupune că are aceeași temperatură interioară ca și cea de sub ea, ambele fiind locuite. Iar la parter, unde sub serpentinele IPAT este placa și apoi pământul, cică ar fi nevoie de 2-3 cm de izolație termică sub șapă. Alții spun că la etaj este nevoie de minim 7-8 cm, iar la parter de minim 10 cm, sau chiar 15-20 cm (!!!) de polistiren, mai ales dacă nu s-a pus un strat de izolație termică în placă. Cam acestea sunt părerile situate la extreme. Și, ca de obicei, extremele nu sunt bune, iar adevărul este întotdeauna undeva la mijloc.
Haideți să vedem ce înseamnă acest “mijloc”! Dar nu cu povești, impresii și păreri din burtă, nu cu sfaturi din auzite de la unu’-altu’, nu din vasta experiență a meșterului Dorel, ci cu stasul european 1264 în față! Mai precis, cu fișierul meu intitulat “Calcul IPAT conform EN 1264”, care reproduce întrutotul formulele de calcul din acest normativ.
Haideți să ne imaginăm următoarele 2 situații posibile, alese aproape aleator :), notate în fișierul “Calcul IPAT conform EN 1264”, și să vedem ce rezultate obținem:
1). În prima pagină, cea cu q max, notăm o cameră medie de 16 mp, un necesar termic dorit de 900 W (decent), temperatura interioară de calcul normală 20*C, ecart 4*C, rezistența termică a finisajului pardoselei 0,025 mpK/W (gresie etc). Sub planșeul cu IPAT notăm “o altă cameră” cu aceeași temperatură interioară de calcul de 20*C (celula W18). Restul setărilor și datelor oferite se pot vedea în poza de mai jos (clic pe ea pt mărire):

Rezultă un singur circuit scurt de 42 m, la pas lejer de 37,5 cm, cu o temperatură a pardoselei de 25,4*C, și o temperatură de tur de 43,4*C. Dar atenție la 4 detalii: un debit de 308 litri/oră, un total al pierderilor de căldură pt întregul circuit, deci pt întreaga cameră, de 534 W în jos!!! (vezi celula K24) care reprezintă 59,3% !!! din totalul de caldură necesar și oferit camerei de circuitul respectiv (vezi celula M24) și toate astea pt că în celula H16 NU AM NOTAT NIMIC! Adică ZERO mm izolație sub serpentina circuitului! Adică am pus serpentina direct pe planșeul din beton armat (cum cred unii că este ok) și gata! Bineînțeles, doar ca să vedem ce rezultate obținem! 😊
DECI: fără nicio izolație sub serpentină, ÎN JOS se pierd 534 W!!! Deși circuitul furnizează cei 900 W doriți!!! Asta înseamnă că, de fapt, la debitul de 308 litri/oră cu temperatura de tur de 43,4*C și ecartul de temp de 4*C, circuitul furnizează de fapt 900 + 534 = 1.434 W în total! Haideți să vedem dacă este corect și dacă putem avea încredere în aceste rezultate. Cum putem verifica asta, tot cu același program?
Simplu și logic: păi circuitul neizolat PLUS pierderile de căldură în jos nu cumva ar trebui să ofere rezultate identice cu un circuit al cărui necesar termic dorit să fie SUMA lor, dar cu pierderi termice în jos NULE, la aceeași temperatură de tur și cu același debit de agent termic / ecart? Nu e logic așa? Păi … cam da, nu? Cum anulăm (aproape) de tot pierderile de căldură în jos în program? Păi … hai să notăm în celula H16, că nu ne doare mâna, valoarea 5.000 mm! Știu, o să ziceți că nu se poate 5 METRI de polistiren sub șapă, și așa este!, că este o aberație, și așa este!, dar voi nu ați auzit de teste și simulări gratis? Nu mai bine simulezi o aberație întrun mediu sigur și gratis, ca să înveți și să înțelegi ceva, decât să recomanzi sau să îți fie recomandate soluții proaste care nu au nicio legătură cu realitatea și cu calculele?
Mă rog, pe cei care nu pot trece peste simularea asta, îi lăsăm în durerea lor, iar pe cei care au trecut de ea, îi anunț cu bucurie și mândrie: GATA! QED! Vezi poza de mai jos:



Am demonstrat ceea ce am avut de demonstrat! Întradevăr, programul afișează (cu un pas de 20 cm) un debit de 309 litri pe oră și la o temperatura de tur de 43,6*C! Deci cvasi-identic cu cel de la care am plecat. Deci logica și programul funcționează, iar pierderile de căldură în jos afișate par să fie corecte!
2). Ca să nu cumva să ziceți sau să credeți că aceste rezultate care respectă logica și algoritmul de calcul din stasul 1264 sunt întâmplătoare, haideți să mai facem o simulare! De data asta, notăm un necesar termic dorit de 1.200 W, o rezistență termică a finisajului pardoselei de 0,075 mpK/W (în general, parchet normal) și “placa pe sol” de 7*C, ca să vedem dacă și în acest caz se verifică concordanța rezultatelor de mai sus. Păstrăm ZERO izolație sub serpentine (celula H16), ca să vedem ce “iese”. Vezi poza:



Rezultatele sunt următoarele: la un pas decent de 20 cm, cu o temperatură de tur de 44,6*C (aproape de maximul permis), debitul este de 305 litri/oră. Ei bine, în acest exemplu, pierderile de căldură în jos sunt de 218 W pt întreaga suprafată a circuitului, respectiv a camerei, ceea ce reprezintă 18,2% din necesarul termic al camerei, de 1.200 W. Înseamnă că circutul produce de fapt 1.200 W care merg spre camera încălzită cu IPAT + 218 W care se pierd în jos, prin placă spre pământ = 1.418 W. Deci, la fel de logic: ar trebui ca un circuit pt 1.418 W și făra pierderi de căldură în jos să afișeze, la aceeași temperatură de tur, același debit de agent termic, nu? Ei bine, exact așa se și întâmplă (la un pas de 12,5 cm), și iată mai jos poza cu dovada:

Ca bonus, la finalul acestei demonstrații, haideți să mai facem și o altfel de verificare a datelor! Haideți să pornim de la ultimul exemplu: la necesarul termic inițial de 1.200 W, oare cât ar fi debitul dacă NU am mai avea acele pierderi de căldură în jos de 218 W ? Zis și făcut: 259 litri/oră. Buuuun! Deci debitul de agent termic ar fi mai mic cu 305-259=46 litri/oră. Adică, din debitul de 305 l/h, doar 259 l/h “transportă” căldura care ajunge în camera cu IPAT, iar restul de 46 l/h “transportă” căldura care se pierde prin placă în jos spre pământ. Acum, hai să vedem câtă căldură transportă de fapt acești 46 l/h de agent termic! Aproximând 1 litru apă = 1 kg apă, avem Q = Volum x Csp apă x ΔTemp = 46 litri apă x 1,163 Wh/kgK căldura specifică a apei x 4*C ecartul de temperatură = 214 Wh. Aproape identic cu cei 218 W pe oră căldură pierdută în jos prin placă, deci … rezultatele sunt corecte și verificabile fizic. Această diferență minusculă provine de la rotunjirile de zecimale pe care le face programul…

Și acum, poate mulți ați observat aparenta anomalie și vă întrebați: cum de pierderile de căldură în jos spre o altă cameră în care sunt tot 20*C sunt cu mult mai mari decât spre pământul de sub casă, considerat la 7*C, adică o temperatură mult mai mică? Explicația - în partea a doua a postării pe care o puteți găsi AICI . La finalul postării, veți găsi și fișierul Excel cu care am făcut simulările, și pe care îl puteți utiliza și voi ...

Calcul IPAT conform EN 1264

Salut, prieteni!

Singurul program din portofoliu care nu era facut dupa vreun stas concret, ci după ce au inteles “alții” din acel stas, era cel pt incalzirea prin pardoseala. Varianta veche de pe blog, de acum cativa ani, desi am imbunatatit-o cat am putut (4 circuite pe camera, prezenta tubului cu diametrul de 17 mm, posibilitatea de a seta lungimea maxima a unui circuit in functie de grosimea tubului etc), imi tot dadea cu virgula, iar rezultatele erau oarecum dubioase, asa ca nu am mai postat-o. Acum, cu stasul in fata, imi dau seama ca asa si era!

Ei bine, am terminat in sfarsit programul dedicat calcularii lungimii, pasului, debitului si ecartului de temperatura pt circuitele IPAT (Incalzire in Pardoseala cu Agent Termic)! Dar nu dupa ureche sau dupa diverse metode de calcul mai mult sau mai putin simpliste de pe net, ci chiar conform stasului european EN 1264, valabil si in Romania!

In sfarsit, se poate tine cont de toate datele posibile! Si ceea ce este cel mai frumos, este ca pe toate le puteti modifica chiar voi:

• Grosimea tubului (intre 14 si 22 mm diametru exterior).
• Grosimea peretilor tubului folosit (in general 2 mm).
• Conductivitatea termica lambda a materialului din care este facut peretele tubului.
• Grosimea sapei de deasupra tubului (recomandat 45 mm).
• Conductivitatea termica lambda a sapei aditivate de deasupra tubului (uzual 1,2 W/mK).
• Grosimea, lambda si tipul izolatiei termice de sub serpentine (cu nuturi sau fara).
• Ce se afla sub planseul cu IPAT: o alta incapere, cu o anumita temperatura, sau placa pe sol.
• Temperaturile maxime admise atat ale agentului termic pe tur, cat si ale finisajului pardoselei.
• Rezistenta termica a finisajului pardoselei (gresie-parchet-mochete etc).
• Tipul camerei sau zonei de camera: de stationare, de tranzit sau baie.
• Temperatura interioara a camerei.
• Lungimea maxima a unui circuit, in functie de grosimea tubului folosit.
• Distanta de la serpentina la D/C (distribuitor / colector).
• Diferenta de temperatura dintre tur si retur: ecartul, sau caderea (“drop”) de temperatura.
• Temperatura de tur, generala, pt toate circuitele unui D/C.
Astfel, puteti face rapid simulari de calcule cu orice combinatie de date si de setari posibile!

Ca mod de lucru:
• se alege incaperea cu cel mai mare necesar termic specific (adica pe metrul patrat) q max, cu exceptia BĂILOR !!! Nu cum zice Ov--t--p pe net, intr-un pdf, probabil din greseala: "cu exceptia camerelor"!!! Atentie! Necesarul termic specific (pe mp) = necesarul termic pe METRUL CUB (cel uzual) ÎNMULȚIT cu inaltimea camerei! Astfel, la un necesar termic de 40 W/mc si o inaltime a camerei de 2,5 m, rezulta un necesar termic specific, pe mp, de 100 W/mp. Adica aproape de limita maxima pe care o poate furniza un circuit IPAT. Rezulta 2 concluzii: la peste 40 W/mc nu prea sunt șanse ca IPAT-ul dorit sa facă singur față încălzirii camerei, decat dacă "declarăm" camera ca fiind una marginală, de tranzit, in care NU se staționeaza uzual, ceea ce nu este prea bine din punct de vedere fiziologic, căci pardoseala va fi mai caldă decât maximul recomandat pt zonele de staționare. A doua concluzie este că astfel devine și mai important un calcul serios de necesar termic al fiecarei camere, pt o dimensionare corecta a unei instalații IPAT.
• se noteaza un ecart de temperatura dorit pt aceasta camera “de proiectare”, relativ mic, intre 3 si 5*C.
• ajustand pasul propus de program, se obtine temperatura generala de tur a agentului termic.
• aceasta se noteaza ca atare in pagina urmatoare, unde se va calcula ecartul de temperatura potrivit (pt temperatura de tur generala, stabilita in pagina anterioara) pt camera respectiva. Apoi, la fel, tot in pagina „Alta camera”, se vor nota si calcula toate camerele si circuitele alimentate din acelasi D/C cu cel pt camera „de proiectare”, cea cu q max.

PS 1. Pt cei foarte atenti, sau foarte aplecati pe domeniu (care au sau care au vazut macar stasul respectiv), trebuie sa le comunic urmatoarele “abateri” de la stas:

• Programul NU face ajustarile din stas pt un pas al tubului MAI MARE de 37,5 cm ! In Romania, nu prea vad cine ar avea nevoie de asa ceva. Dar, la cerere, se poate rezolva …
• Programul NU face ajustarile din stas pt un eventual invelis (“sheating”) al tubului. La cerere, se poate rezolva …
• Programul este valabil DOAR pt tipurile de incalzire in pardoseala A si C, cu serpentina ingropata in șapă. Pt cele de tipul B (cu tevile sub șapă, pozate in mijlocul unor structuri metalice pt difuzia caldurii) si cele de tipul D (cu alte elemente de incalzire sub șapă), se poate adapta programul, la cerere …
• Programul este valabil DOAR pt incalzirea prin pardoseala, NU si prin pereti sau prin tavan. De asemenea, programul este valabil doar pt INCALZIREA prin pardoseala, NU si pt RACIREA prin pardoseala. Dar diferentele nu sunt mari, asa ca, daca va fi cerere, as putea modifica acest program sau as putea crea altul similar pt incalzire / racire prin pereti si tavan, respectiv racire prin pardoseala.

PS 2. Varianta gratuita, postata pe blog, are 2 zone / circuite pe camera (incepand cu 1 aprilie 2022 !!!), si acopera vreo 90% din situatiile uzuale, decente, care pot fi intalnite in practica de catre utilizatorii obisnuiti. De fapt, lor ma adresez! Pt celelalte 10% din situatii, adica pt camere foarte mari, cu mai multe zone diferite, sau pt cei care fac constant astfel de calcule in activitatea lor de zi cu zi, este alta discutie. Ii invit sa ma contacteze pe email, ca sa vedem impreuna cum si cu ce pot sa-i ajut.

Spor la calcule ... si la simulari !

Mai jos aveti linkul de download:

~Calcul IPAT conform EN 1264~ 1,56 MB; fisier pt calculul lungimii, pasului, debitului si ecartului de temperatura pt circuitele IPAT, conform stasului EN 1264 !!!

Izolație vs Economie - prin zidărie

Iată că au trecut 9 ani de la prima mea postare pe această temă, și totodată de la primul fișier postat pe blog legat de acest subiect, încă fierbinte și de actualitate. Si anume crearea unei legături mai vizibile, pt cei fără cunoștințe în domeniu, între izolarea termică totală oferită de pereții exteriori sau planșeele unei locuințe și ... buzunarul proprietarilor.

Sunteți în căutarea materialelor de construcție optime pt casa dvs, cu cel mai bun triplu raport preț / calitate / beneficii în timp?

Vă tot uitați pe net la prețuri pe metrul cub sau pe metrul pătrat de zidărie la cărămidă / bca, sau la polistiren / vată minerală, și nu știți ce să alegeți, pt că nu știți ce materiale și la ce grosime vă aduc cea mai mare economie la factura de încălzire?

Aveți în minte câteva variante de zidărie și/sau de izolație termică și nu vă puteți hotărâ pe care să o adoptați, pt că toate se laudă că izoleaza termic cel mai bine, deși bănuiți că nu este chiar așa?

Ați căzut de acord cu familia asupra tipului de zidărie pe care o să îl folosiți la casa nouă, dar nu și asupra grosimii pereților exteriori, pt că nu știți dacă și cu ce și cu cât să-i mai izolați termic?

V-ați calculat costurile câtorva variante agreate cu familia și nu știți dacă diferențele de preț dintre ele se justifică și ce beneficii materiale v-ar putea aduce în timp în viitor varianta mai scumpă și mai performantă din punct de vedere termic?

Oare v-ați hotărâ mai ușor asupra tuturor acestor variante dacă ați putea compara rapid, precis și fără bătăi de cap pierderile de căldură prin diferite variante și grosimi de zidărie și de izolație termică, pt întreaga suprafață a pereților dvs exteriori? Sau a întregului planșeu spre pod?

V-ați pierdut printre calcule, coeficienți, lambda-uri și rezistențe termice, și nu știți cum se leagă toate acestea de pierderile de căldură viitoare ale casei? Iar acestea, la rândul lor, de cantitatea de combustibil folosită pt încălzire?

V-ar ajuta să știți cât ar costa gazul, sau curentul electric, sau lemnele necesare pt a genera energia (căldura) pierdută prin pereții exteriori sau planșeele casei dvs, întro lună de iarnă sau întro iarnă întreagă?

Ați fi curioși să știți în cât timp v-ați recupera diferența de cheltuieli (de construcție de la zero sau doar de termoizolare) între diferite tipuri și grosimi de materiale de construcție și/sau de izolație pe care le-ați putea folosi la casa dvs?


Dacă ați răspuns cu „da” cel puțin la una dintre întrebările de mai sus, atunci sunt șanse foarte mari ca fișierul pe care vi-l propun cu această ocazie să fie exact ceea ce aveți nevoie ca să vă răspundeți singuri la întrebări și să vă ajute să vă hotărâți pt care varianta de zidărie și/sau termoizolație să optați.


~Economie prin zidărie~ 45 KB; fișier pt calculul economiei în bani și în ani :) prin zidărie


PS1. În cazul unui planșeu PE SOL, sau în contact cu solul, calculele se fac altfel. Folosit pt un astfel de planșeu, acest fișier nu oferă tocmai rezultatul cel mai corect. Pt asta, vezi ”Radia3” sau ”~CalculTermic~” (Qs). Sau, dacă aveți încălzire în pardoseala, vedeți fișierele Calcul IPAT conform EN 1264 sau Calcul grosime optima izolatie sub IPAT, sau Economie prin pardoseala
PS2. Dacă folosind acest fișier v-ați calculat pierderile de căldură prin pereții exteriori și planșeul spre pod (de ex.), să știți că suma lor NU reprezintă necesarul termic total al casei. Aici NU se ține cont de pierderile de căldură prin ventilație, prin sol etc etc.
LATER EDIT 14 noiembrie 2022 Am actualizat în fișier prețurile pt kWh !!! Cu toții vedem cât de mult au crescut în ultimul an prețurile la energie, de orice fel ar fi ea: gaze, lemne, curent electric. Și ce inflație de 2 cifre avem, și care nu pare să se domolească prea curând. În aceste condiții, devine cu atât mai rentabilă orice investiție actuală în izolarea termică a locuinței noastre, pt a-i reduce cât mai mult posibil pierderile de căldură. De ex, (aproape) orice fel de zid ai avea, diferența de preț între 10 cm și 20 cm de izolație termică pe acel zid se "acoperă" în cel mult 6-8 ani de zile, și asta cu prețul actual plafonat al gazului / curentului electric !!! La prețul întreg, NEplafonat, în cel mult 5 ani !!!

Izolație vs Economie - prin tâmplărie

Din păcate, aproape toți beneficiarii care caută “termopane”, își încheie căutarea după ce au ales profilul PVC!
Există următoarele tendințe de abordare a acestei căutări:
a.) Unul cât mai “nemțesc” posibil, sau măcar “austriac”. Sau unul care sa "sune" nemteste, gen Weissprofil (care e bulgaresc toata ziua, din categoria super-economic). Fabricat “cât mai la ei”, nu “înspre noi” sau în altă parte 😉 Mie îmi place aia cu “e bun, e fabricat cu tehnologie Austria” (unde și mai ales cum, Dumnezeu cu mila…). De parcă dacă un strung este bun, atunci orice piesă ar face un Dorel la acel strung este bună.
b.) Unul cu cât mai multe “camere”. Dacă-i întrebi pe beneficiari, nu prea știu care-s alea și la ce-s bune, da’ tre’ să fie cât de multe, ca să fie bine … și ca să nu fie rău ;) . Hmm, și mai ziceți că marketingul e degeaba…
c.) Unul “de marcă”, unul de care “am auzit” (din reclame, sau de la vecinu’). Dacă tâmplăria “este” Veka, Salamander, Rehau, Trocal sau Gealan, e suficient! 😊 Că restul componentelor pot fi de 2 lei, aia e! Că doar cine-o fi nebun să-i spună asta clientului? Pe principiul: “Ce nu știi, nici nu contează!”.
d.) Dacă bugetul e “strâmt”, nu-i nimic: poate fi și un profil PVC fabricat loco, no-name, economic, clasa C spre D 😊, ieftin ca foamea, pentru că “e la fel ca celelalte”, și “oricum, toate fac același lucru, așa că de ce să dai în plus?”. Că la ăsta nici nu merită să pui componente bune, nici nu mai vorbim…

Ei bine, deși în fiecare există un pic de adevăr, nu trebuie să facem din niciuna motivul principal de achiziție. Pot exista multe capcane…

O tâmplărie de calitate în ansamblul ei presupune mult mai multe decât un profil PVC de “marcă”:
* un pachet de sticlă cât mai performant din punct de vedere termic (și fonic la nevoie),
* o feronerie de calitate și, mai ales, complet echipată (cu mânere antiefracție de tip Secustik, cu micro-ventilație, cu piesă contra acționării greșite a mânerului, cu bolțuri tip ciupercă, cu suficiente puncte de blocare în funcție de dimensiunea ferestrei / ușii etc),
* o armătura metalică solidă (cu pereții suficient de groși, în funcție de culoarea și dimensiunea ferestrelor și mai ales a ușilor) pt o rigidizare optimă a profilelor PVC. Este foarte importantă și are o pondere însemnată în prețul final al tâmplăriei. Având în vedere că nu se vede și este mai greu de verificat la produsul finit, este componenta prin care se “umblă la preț” cel mai adesea (nu se pune, sau se pune una de o grosime mai mică decât ar trebui). Asta poate fi valabil la producătorii mici, așa-zișii “garajiști”, însă marii producători nu se “joacă” și le armează așa cum prevede producătorul profilelor, pt că oferă garanții ferme pe produsul finit!
* o buna configurare a pieselor de tâmplărie (ca și deschideri, cu profile de cuplare armate, ca dimensiune a “ochiurilor”, cu foi de sticlă mai groase sau laminate acolo unde se impune, cu cercevele mai late și colțare sudabile la uși etc),
* si nu in ultimul rand un montaj profesionist (piese de tâmplărie de pe aceeași fațadă aliniate la nivel, spumă de montaj de calitate aplicata suficient, șuruburi de fixare suficient de lungi si de dese, sticla calată bine, reglaje fine etc).

Dacă la oricare dintre aceste componente ale unei tâmplării se face rabat de la calitate, atunci chiar dacă toate celelalte ar fi perfecte, tâmplăria rezultată nu va mai fi de calitatea maximă dorită.

Da, ar fi bine să fie un profil produs de o firmă de renume din acest domeniu, ca o oarecare garanție a calității profilului PVC, dar asta nu înseamnă NEAPĂRAT că tâmplăria va fi una de calitate. Sunt destule făbricuțe de tâmplărie care prelucrează profile de marcă, dar cu ajutorul Doreilor din fabrică, sub atenta nepăsare a patronilor, produsul finit este de slabă calitate.

De asemenea, deși se întămplă adeseori, este greșit să se compare profile PVC (și implicit tâmplării) din serii diferite ale producătorilor. Degeaba comparăm un Veka (de marcă, nemțesc, clasa A etc) de 60 mm grosime cu 3 camere, cu un Gealan sau Teraplast de 82 mm grosime cu 6 camere. Poate nu sunt nemțești, poate nu sunt clasa A, dar nu le poți compara, pt că sunt … altceva. E ca la mașini: dacă vrei să compari VW cu Ford, păi compară Polo cu Fiesta si Touareg cu Kuga. Că dacă compari Ford Ka cu VW Sharan, sau Ford Mondeo cu VW Lupo ... îți dă cu virgulă.

Da, e bine să aibă mai multe camere, cu 2 condiții: profilul să fie și mai gros, iar pereții ăia despărțitori să nu fie subțiri ca foița de țigară. Aceste mai multe camere ar trebui să ajute la stabilitatea și rigiditatea profilului, precum și la un coeficient de transfer termic mai bun (mai mic). La o aceeași grosime a profilului PVC, 1-2 camere în plus nu înseamnă mai nimic dpdv termic. De exemplu, Gealan are un profil de 62 mm grosime (60 mm este minimul impus de normativele în vigoare) care este produs atât cu 3 camere, cât și cu 5 camere. Și să-i vezi cum mai dau cu reclama în populație: vă oferim tâmplărie cu 5 camere la preț de 3 camere, promoție specială! Și cum românul știe că tre’ să fie multe camere, pune botul și crede că si-a luat tâmplărie de top la preț de chilipir. Aiurea! Tot un drac sunt! Ambele variante reprezintă practic aproape minimul din domeniu, alături de variantele de 60 mm grosime ale celorlalți producători. Așa că, la aceeași grosime, mai bine un profil clasa A cu X camere, decât unul clasa B (sau C spre D :)) cu X+2 camere.
Pentru cei care nu știu, profilele din clasa A au pereții exteriori de 3 mm grosime, iar profilele din clasa B de 2,8 mm grosime. Alte clase, gen C sau D, NU exista decât în glumă, deși există pe piață profile PVC care cred că acolo s-ar încadra :))

Dacă bugetul pt tâmplărie este mic, sau pretențiile nu sunt mari, este ok să te îndrepți către un profil economic, mai subțirel, mai pricăjit, mai no-name, mai ieftinel. Însă atenție: de cele mai multe ori, un profil PVC economic se folosește pt a produce tâmplărie foarte ieftină. Asta înseamnă că, pe lângă profilul ieftin, este foarte posibil ca TOATE celelalte componente ale tâmplăriei, enumerate mai sus, să fie de tip economic, foarte ieftine, și implicit de (cea mai) slabă calitate: feroneria – turcească, de 2 lei, echipare minima; armatura – din ce are Dorel pe stoc, daca n-are, bun o fi si un profil U de la Rigips ;) ; sticla – maxim cu LowE, argonul e doar moft, sigilanți ieftini, de 2 lei; montajul – alți Dorei, cu berea-n bot, și cu spumă puțină că de, o parte din ce le dă firma tre’ s-o vândă, să-și rotunjesca fondul de beutură. Așa că dintr-o suită de componente de slaba calitate, nu poate rezulta decât un produs execrabil!

Probabil ca am exagerat. Sau poate nu? Vorbiți cu cei pățiți... Dar nuuu, românului îi place să se mintă singur, să se auto-încurajeze: pe undeva, e conștient că ar putea să pățească așa, dar își spune “Doar n-o să se întâmple tocmai la mine! Doar e din satul vecin, e cumnatu’ lu’ văru’!”. De multe ori, românul se amăgește singur și îi este mai ușor să creadă că un preț mic pentru tâmplărie înseamnă o promoție extraordinară și nesperată, doar pt el, sau un chilipir norocos, sau o negociere “la sânge” de-a lui cu producătorul, decât faptul că prețul mic înseamnă în realitate că tocmai s-a tăiat din calitatea unor componente ale tâmplăriei, mai mult sau mai puțin esențiale, de care el de cele mai multe ori habar nu are si evident că nici nu i se spune. Uneori, judecând astfel, clientul / beneficiarul însuși contribuie la înfăptuirea țepei, mai mici sau mai mari, la noroc, pe care tocmai este pe cale să și-o ia cu achiziționarea tâmplăriei.

O casă medie (suprafață locuită 120-150 mp) are cam 30 mp de tâmplărie. De aici, cam 30-40% o reprezintă tâmplăria propriu-zisă (profilele din PVC / lemn / aluminiu). Adica vreo 10 mp de “rame” (toc și/sau cercevea). Restul de 20 mp este sticla, componenta cu cea mai mare suprafață și cu cel mai important rol în izolarea termică și fonică a tâmplăriei! Și totusi, calitatea pachetelor de sticlă este cel mai neglijat aspect în procesul de căutare și informare al beneficiarilor. După ce au ales profilul PVC, unii și marca de feronerie, gata! Nu se mai interesează nimeni de sticlă! A, ba da, unii mai intreabă de sticla 4S (4 Anotimpuri)… În rest, nu mai contează unde e făcută, cum e făcută, dacă are sau nu argon între toate foile de sticlă, dacă introducerea lui se face prin supape (clasic) sau prin sigilarea pachetelor de sticlă în mediu de argon (modern), dacă conține 1 sau 2 foi de sticlă tratate cu LowE și/sau 4S, dacă bagheta-distanțier de aluminiu este întreruptă la colțuri sau îndoită, daca foile de sticlă sunt aliniate perfect în pachetul de sticlă (nu decalate una față de alta) etc.

Poate de aceea încă mai există firme și ofertanți care, ori din nepăsare, ori din neștiintă:
* nu pun și nu recomandă argonul între sticle, pe motiv că “și-așa iese și se pierde în 2-3 ani”. Dacă pachetul de sticlă este bine sigilat, cu sigilanți de calitate, atunci concentrația de argon va fi ok și după mulți ani. În primii ani, își poate pierde din concentrație, până se va stabiliza la o anumită valoare, de 60-80%. Și așa să fie și tot e mai eficient termic decât cu aer!
* sau mai rău, nu introduc argon deși spun că o fac, pt că “e scump și nu se merită”, pe principiul “spune-i clientului ce vrea să audă, apoi fă cum știi tu“ 
* la pachetul compus din 3 foi de sticlă (bicameral, sau tripan) pun argon doar într-o singură cavitate, nu în ambele, reducând astfel izolația termică maximă posibil de oferit,
* tot la tripan, pun cel mult o singură foaie de sticlă tratată, de obicei LowE, în loc de 2 foi cu LowE, sau una cu LowE și una cu 4S, pe motiv că “face șoc termic și se sparge sticla, așa că nu dau garanție!”, rezultând astfel un tripan cu un coeficient de transfer termic Ug (g=glass=sticla) mai mare, adică mai slab, mai puțin performant termic decât maximul la care s-ar putea configura.
* recomandă tripan chiar și la grosimi mici ale pachetului de sticlă, de 32 mm de exemplu, care este prea subțire pt a fi cu adevărat eficient din punct de vedere termic. Iar dacă mai este și prost configurat, așa cum am descris mai sus, atunci va izola termic la fel sau chiar mai prost, comparativ cu un termopan clasic (monocameral, sau bipan). Și uite așa poți plăti și monta degeaba tripan! Sau poate a fost o “ofertă specială”, doar pt tine , cu a treia foaie de sticlă gratis  Păi normal că e gratis, dacă tot e degeaba și nu te ajută cu nimic!!!
* recomandă tripan simplu (cu toate cele 3 foi de sticla de 4 mm grosime) pt izolație fonică suplimentară față de bipan, deși diferența de 1 dB este neglijabilă și imperceptibilă. Programul Calumen dă urmatoarele date pt coeficientul de atenuare fonică Rw(C;Ctr) : 31(-1;-4) la bipan cu 2 sticle de 4 mm grosime, si 32(-1;-4) la tripan cu 3 sticle de 4 mm fiecare. Pt izolare fonică adevarată, este nevoie de foi de sticlă de grosimi diferite, atât la bipan, cât și la tripan. Spre exemplu:
* Bipan (24 mm) cu o sticla de 4 si una de 6 mm grosime (LowE+Argon): Rw=35(-1;-5); Ug = tot 1,1 W/mp*K.
* Bipan (24 mm) cu o sticla de 4 si una de 8 mm grosime (LowE+Argon): Rw=36(-2;-5); Ug = 1,3 W/mp*K (începem să pierdem la izolarea termică).
* Tripan (42 mm) cu o sticla de 4, una de 5 si una de 6 mm grosime (2 foi LowE+Argon): Rw=37(-1;-5); Ug = 0,7 W/mp*K (față de 0,6 cu 3 sticle de 4 mm!).
Pt cazuri extreme, mai există sticlă laminată (denumită și anti-efractie), dar cu proprietăți antifonice: 2 foi de sticlă lipite între ele cu unul sau mai multe straturi de PVB (PoliVinilButiral). Ex: bipan (24 mm) cu o sticla laminata antifonica 44.2 Silence și una de sticlă laminată standard 33.1 cu LowE: Rw=39(-2;-6). Având în vedere că este o scara logaritmică, diferențele sunt notabile. Evident, pierdem la izolația termică: 1,4 W/mp*K. Dar dacă punem bagheta-distanțier de 18 mm lațime, rezultând un bipan de 32 mm grosime, revenim la normal cu Ug = 1,1 W/mp*K.

Având în vedere importanța pachetului de sticlă în ceea ce privește izolarea termică, vă supun atenției, în buna tradiție a blogului, un fișier care își propune să cuantifice și să transforme în bani economisiți diferențele de izolare termică existente între 2 configurații diferite ale pachetelor de sticlă. Utilizatorul poate selecta dintr-o mulțime de configurații posibile, între bipan de 24 mm grosime, cu sticle “chioare” și fără argon, până la tripan de 52 mm grosime, cu 2 foi de sticlă tratate LowE și/sau 4S și argon în ambele cavități. Astfel, își poate da singur răspuns la întrebări de genul: “Oare merită să-mi pun tripane?”, “Cât aș economisi cu ele?”, sau “În cât timp mi-aș amortiza investiția?”.



PS 1. Valorile Ug din fisier sunt calculate prin simulări în programul gratuit Calumen II, versiunea 1.3.5, al celor de la Saint Gobain Glass. Vi-l puteți descărca și voi de aici: http://ro.saint-gobain-glass.com/content/calumen-0.

PS 2. Marea majoritate a datelor despre temperaturi le-am luat de pe:
http://meteoplus.antena3.ro/statistici-bucuresti-baneasa/temperaturi-medii-multianuale
Insă de acolo lipsesc datele pentru câteva localități importante, pe care le-am “pescuit” din altă parte:
• Pentru Iași: http://www.vremea-iasi.ro/clima
• Pentru Miercurea Ciuc: http://amfostacolo.ro/temperaturi.php?in=miercurea-ciuc-romania&sid=1207
• Pentru Satu-Mare: http://amfostacolo.ro/temperaturi.php?in=satu-mare-romania&sid=1166

Acuma, nu mă întrebați cât de recente, reale și corecte sunt aceste date. Pe astea le-am gasit, pe astea le-am folosit. Dacă aveți altele mai noi sau mai realiste, vă rog să mi le trimiteți, și voi ține cont de ele.

~Economie prin tamplarie~ 45 KB; fisier pt calcul economie in bani si in ani prin tamplarie

ENERGIE si PUTERE

Salutari tuturor pentru 2017!

Stiu, e februarie deja, dar fiind prima postare, mi-am permis ;)
Plus ca am vrut sa va instiintez ca nu am murit! Inca! De parca ar conta... ;)

Tocmai cautam complet altceva pe net, cand am dat peste urmatorul .pdf, pe care vreau sa il reproduc integral aici. Sper sa nu se supere autorii!

Este vorba despre una dintre cele mai bune "lectii" de scoala cu privire la ceea ce inseamna PUTEREA si ENERGIA ! Sunt convins ca (cei mai) multi dintre noi au anumite nelamuriri cand vine vorba de acesti doi termeni, de aceste 2 marimi fizice: ENERGIA sau PUTEREA. Ei bine, aici ni se explica frumos, pe românește, despre ambele, precum si despre relatia dintre ele. Cu greu as fi putut redacta o postare mai completa pe acest subiect!

EnjoY!



Ghidul începătorului în energie şi putere
Articol propus de Neil Packer, Staffordshire University, UK, February 2011


Energia

Energia reprezintă capacitatea de a efectua un lucru mecanic.
Ca şi în alte cazuri, unitatea de măsura pentru energie este denumită dupa numele unui cercetător a cărui contribuţie in domeniu a fost importantă. Unitatea de masura pentru energie recunoscută la nivel international (dar nu şi in SUA) este Joule-ul (sau Wh = watt-ora, vezi mai jos).
Fizician si fabricant de bere, James Joule (1818-1889) şi-a dedicat cariera (35 de ani) examinării diverselor forme de conversie a energiei cu mai mare precizie decât o facuseră mai înainte cercetătorii in acest domeniu. El a studiat multe cazuri de conversie a energiei mecanice in căldură sau energie termică. El a determinat echivalenţa dintre lucrul mecanic consumat şi cantitatea de căldură rezultantă. Studiile sale au confirmat principiul conservării energiei cu luarea in considerare a frecării şi rezistenţei aerului.
Un Joule reprezintă o cantitate mică de energie şi de aceea este mai des utilizată o altă unitate de măsură, kilowatt-ora (abreviată kWh).
Conversia intre unităţi este: 1 kWh = 3,6 milioane Jouli (abreviat 3,6 MJ).
[nota mea: o ora are 60 de minute x 60 de secunde / minut = 3.600 s = 3,6 mii de secunde intr-o ora; x 1.000 pt ca este vorba de KWh, nu Wh]
Intr-un regim de funcţionare continuă 1 kWh de energie vă va asigura, de exemplu:
• 2 zile de utilizare a unei lămpi fluorescente mici
• 10 ore de utilizare a televizorului
• 5 ore de utilizare a PC-ului
• 70 minute de utilizare a cuptorului cu microunde
• 60 minute de tuns iarba
• 4 minute de funcţionare a boilerului din gospodărie la capacitate maximă
• 100 secunde de funcţionare a unei maşini mici la putere maximă

Puteţi vedea că şi kWh reprezintă o cantitate mică de energie, de aceea se utilizează Megawatt-ora (abreviată MWh), adică 1000 kWh.

Comparaţii între combustibili

Din punct de vedere istoric noi am obţinut în general energie consumând combustibili fosili, astfel încât luarea în considerare şi compararea surselor de combustibil în ceea ce priveşte cantitatea de energie unitară pe care o conţin ar putea fi instructivă. Unele indicaţii în acest sens (utilizând valorile medii) sunt prezentate mai jos.
1 kg de antracit (4% umiditate) = 36MJ = 10 kWh
1 m3 gaz natural = 39 MJ = 10,8 kWh
1 litru de benzină = 34 MJ = 9,4 kWh
1 litru de motorină = 40 MJ = 11,1 kWh
1 litru gaze petroliere lichefiate = 41 MJ = 11,4 kWh
1 litru păcură = 44 MJ = 12,2 kWh
(Valorile de mai sus sunt valori ale puterii calorifice brute adica includ energia pentru evaporarea apei care se formează in timpul arderii).
Prin comparaţie, 1kg de combustibil regenerabil cum ar fi biomasa lemnoasă conţine de obicei 4,2 kWh.
Stabilirea preţului energiei conţinute este un concept interesant. De exemplu, 1 litru de motorină conţine cu aproximativ 18% mai multă energie decât 1 litru de benzină şi cu toate acestea, preţul motorinei la pompă este practic egal cu cel al benzinei.


Puterea

Puterea reprezintă ritmul in care se efectuează lucru mecanic.
Şi in acest caz unitatea de masură pentru putere este denumită dupa numele unui cercetător a cărui contribuţie în domeniu a fost importantă. Unitatea de masura pentru putere [corectat fata de original, in loc de “energie”] recunoscută la nivel international (dar nu şi in SUA) este Watt-ul.
Inginerul şi inventatorul scoţian James Watt (1736-1819) a fost angajat de Universitatea din Glasgow pentru repararea unui model al celui mai avansat motor cu abur din acele timpuri, motorul Newcomen. Watt a făcut o gamă de îmbunătăţiri termice şi mecanice ceea ce a condus la creşterea randamentului cu 300 % şi a permis ca motorul să fie universal acceptat oriunde era necesară mai multă putere.
Un Watt reprezintă consumul unui Joule pe secundă.
Valoarea puterii este menţionată de obicei pe dispozitivele care consumă şi/sau generează energie şi ne arată de cât de rapid este utilizată sau produsă energia.
Un Watt este o cantitate mică de putere şi de aceea se utilizează de obicei un multiplu, kilowatt-ul (abreviat kW), adică 1000 Watt.

In continuare se prezintă in scop ilustrativ puterea unor echipamente:
• PC-uri: 50-200 W (consum)
• Cuptoare cu microunde: 650-850W (consum)
• Aparate de tuns iarba: 1-1,7kW (consum)
• 20mp de panouri fotovoltaice: 2,5kW vârf (producere)
• Boiler pe peleti de uz casnic: 15kW (producere)
• Turbina eoliană cu ax orizontal de 50 m diametru : 500kW vârf (producere)
• Turbine cu abur: până la 60 MW (producere)
• Turbine cu gaz: până la 100 MW (producere)


Relaţia între Energie şi Putere

Energia şi puterea sunt două noţiuni strâns legate între ele. Utilizarea puterii pe o perioadă dată de timp va avea ca rezultat fie producerea fie consumul de energie.
Matematic legătura este simplă dacă vă amintiţi corect unităţile de măsură (kWh, kW şi ore). Relaţia este:

Energia (kWh) = Puterea (kW) x timp (ore)

Exemple
1. Un încălzitor electric cu puterea nominală de 1kW aflat in funcţiune timp de:
* 1 oră va consuma 1 x 1 = 1kWh
* 30 minute va consuma 1 x (30/60) = ½ kWh
2. O lampă fluorescentă cu o putere nominală de 20 Watt aflată in funcţiune timp de 8 de ore va consuma (20/1000) x 8 = 0,16 kWh.


Consideraţii finale

Puterea (măsurată în kilowatt) şi energia (măsurate în kilowatt-ore sau Joule) nu sunt identice şi nu se pot schimba între ele. Totuşi, conversia lor este relativ simplă, cu puţin exerciţiu.



Dacă doriţi să aflaţi mai multe informaţii, urmaţi link-urile de mai jos.
http://www.kayelaby.npl.co.uk
http://www.simetric.co.uk

Neil Packer este:
- Chartered engineer şi conferenţiar „Computing, Engineering and Technology Faculty”,
Staffordshire University, UK.; preda termodinamica şi mecanica fluidelor şi ingineria de mediu de
aproape 20 ani;
- Consultant pe probleme privind emisiile reduse de carbon; furnizeaza o gamă largă de servicii
energetice mediului de afaceri, industriei şi autorităţilor locale.
Date de contact:
Faculty of Computing, Engineering and Technology
Staffordshire University
Beaconside, Stafford, ST18 0AD
Tel 01785 353243 email n.packer@staffs.ac.u k
Aceste informaţii au fost prezentate ca parte a Proiectului Renewable Energies Transfer System
(RETS) finantat in INTERREG IVC prin European Regional Development Fund. Proiectul se
desfasoara in perioada ianuarie 2010 - December 2012. Pentru mai multe informaţii si pentru a
vă alătura comunităţii noastre online vizitaţi http://www.rets-community.eu

Ventilația mecanică cu recuperare de căldură

(alias HRV=Heat Recovery Ventilation)

Nu cred ca mai are rost sa explic cuiva de ce este important si placut sa avem aer proaspat, curat, in incaperile in care traim sau muncim. Insa aerisirea clasica, prin deschiderea ferestrelor, duce la pierderi semnificative de caldura. Caldura pe care o producem cu mari cheltuieli, si pe care ne dorim sa o pastram, nu sa o irosim pe fereastra.
Ne izolam peretii exteriori si planseele cu straturi din ce in ce mai groase de polistiren, vata sau ce-o mai fi, ne punem tripane cu n-șpe camere si 3 garnituri de etansare, ne luptam cu puntile termice! Ba ne mai si certam care material izolator este mai bun pt ca elimina mai multi vapori de apa decat altul! Aiurea! Nu asta este ideea! Aerul viciat si excesul de umiditate nu ies prin pereti, fie ei si neizolati! Migratia vaporilor de apa prin pereti este reala, dar este mult prea lenta, si in cantitati mult prea mici. Mai degraba, peretii au un rol important de tampon atat termic, cat si higroscopic, dar ... cam atat! Asta daca nu sunt finisati pe interior cu gleturi ultra-fine si lavabile etanse, care ii reduc acest rol.

De multe ori, o renovare presupune toate cele 3 aspecte: izolarea peretilor exteriori, schimbarea tamplariei cu una mai performanta termic si mai etansa, si refacerea finisajului interior al peretilor. Daca ulterior apar probleme cu umiditatea (mucegai etc), nici nu stii pe care dintre cele 3 operatiuni sa dai vina! Sa fie de vina polistirenul cu care ai izolat? Sa fie de vina termopanele etanse? Sa fie de vina gletul si lavabila de pe pereti, care i-au inchis porii? Sau toate 3, cate putin? Sau poate chiar tu, locuitorule, care din dorinta de a avea cheltuieli dupa renovare cat mai mici cu incalzirea, nu aerisesti si nu incalzesti suficient toate incaperile?

Solutia optima este ventilatia mecanica cu recuperare de caldura! Evacuezi aerul viciat si umed, si introduci aer proaspat, preincalzit cu ajutorul caldurii recuperate din aerul evacuat. Iarna, una este sa-ti intre in casa aer rece (la -10*C, de ex.) cand deschizi fereastra, si alta este sa-ti intre in casa aer proaspat la +10*C (de ex.). Astfel, vei cheltui mai putin cu aducerea lui la temperatura ambientala de confort.

In continuare, cateva date interesante si utile, zic eu, despre sistemele mecanice de ventilatie cu recuperare de caldura:

1). Acestea pot fi:
* locale: deservesc o singura incapere; se monteaza in peretele exterior al camerei; sunt relativ simple si nu prea ai ce regla la ele, sau
* centralizate: pt intregul imobil; au o unitate centrala HRVU (Heat Recovery Ventilation Unit) de pus in pod, beci, sau alta camera tehnica si o retea de tuburi de evacuare/admisie aer; in general, evacuarea aerului viciat se face din bai si bucatarii, de la nivelul tavanului, iar admisia de aer proaspat se face in camere prin partea de jos; necesita grile in usi pt circulatia aerului intre incaperi (sau lipsa pragurilor :));

2). Cele locale pot fi:
* cu un singur flux: au un singur ventilator si un singur tub care strabate peretele; ventilatorul isi schimba sensul alternativ, la un anumit interval de timp (zeci de secunde); astfel, timp de 70 de secunde el scoate aerul cald si viciat, incalzind schimbatorul de caldura incorporat; apoi alte 70s. va trage aer proaspat de afara prin acelasi schimbator de caldura, care se va raci cedându-și caldura aerului introdus; sau
* cu dublu flux: au 2 ventilatoare si 2 tuburi care strabat peretele; scot si baga aer in acelasi timp, printr-un schimbator de caldura cu flux incrucisat; pot si doar sa scoata, sau doar sa introduca aer.
Diametrul tuburilor care strabat peretele este de 60-180 mm.

3). Schimbatoarele lor de caldura pot fi:
* permeabile la umiditate: din hartie, celuloza; umiditatea absorbita din aerul evacuat este reintrodusa in camera odata cu aerul proaspat; deci recupereaza atat caldura, cat si umiditatea din aerul evacuat; nu sunt potrivite pt cei care vor sa scape de umiditatea in exces din camere.
* impermeabile la umiditate: metalice (aluminiu), plastice (polipropilena) sau ceramice; aceste schimbatoare de caldura produc condens, de care se poate scapa in diverse feluri, asa cum veti vedea mai jos.

4). Condensul: Aerul cald si umed suflat peste schimbatorul de caldura rece genereaza condens. Aparatele pot fi prevazute la exterior cu un preincalzitor al aerului introdus. Acesta poate fi electric sau cu serpentina cu agent termic de la centrala, sau chiar put canadian. Exista aparate care evacueaza condensul la exterior, avand asigurata inca de la montaj o panta (de 2-3 grade) spre exterior, sau aparate care sunt conectate la o scurgere catre canalizare (ca si centralele cu condensare). Mai exista aparate (cu dublu flux) care isi dirijeaza condensul, din constructie, in calea fluxului de aer evacuat, astfel incat acest condens se evapora. Pt evitarea condensului (si pt cresterea randamentului, si pt scaderea cheltuielilor de utilizare), iarna (dar si vara), este ideala utilizarea unui put canadian (vezi pct.9).

5). Ventilatoarele: au mai multe trepte de turatie - intre 2 trepte (randament de lucru si randament sporit) si 10 trepte de turatie; au motoare reversibile economice de putere mica astfel incat au un consum redus de energie electrica. Ba chiar unele modele au atasate mici panouri fotovoltaice care le asigura energia electrica de functionare; in general sunt silentioase, in functie de turatia lor si de debitul de aer.

6). Randament (eficienta): in general, randamentul cel mai mare in recuperarea caldurii din aerul evacuat se obtine la cel mai mic debit de aer vehiculat prin schimbatorul de caldura! Logic, nu? Asa ca daca vedeti un debit foarte mare promis de producator, si un randament la fel de mare, sa stiti ca acesta se obtine de fapt la debitul minim, nu la cel maxim promis. De asemenea, unii producatori dau o eficienta mare (de ex. 96%), “uitând” sa spuna ca de fapt aceea este eficienta cu care aerul cald evacuat cedeaza caldura schimbatorului de caldura RECE! Pe masura ce acest schimbator de caldura se incalzeste, randamentul de transfer al caldurii scade. Mai mult decat atat, ulterior, intervin alti 96% in preluarea caldurii de la schimbator de catre aerul admis. Iar asta fara a lua in calcul energia electrica consumata in tot acest timp de ventilatoare etc. Alte aparate, in general cele mai “elaborate”, afirma ca tin cont, in stabilirea acestei eficiente, si de energia electrica consumata pt functionarea lor. Verificati asta la distribuitori!

7). Filtrare: sistemele centralizate de ventilatie cu recuperare de caldura pot fi prevazute, pe linga umidificatoare si dez-umidificatoare, cu filtre de diferite clase pt aerul introdus: de la filtre simple (pt praf, insecte, polen, spori) la filtre fine (pt praf de polen, alergeni, bacterii etc). Vezi mai jos clasele de filtrare si caracteristicile fiecareia (clic pe imagine pentru marire):



8). Senzori: Functionarea sistemelor de ventilatie cu recuperare de caldura poate fi controlata automatizat, cu senzori de temperatura, de umiditate sau de CO2. Daca parametrul monitorizat depaseste o anumita valoare critica, setata, sistemul porneste automat. Sau pot avea senzori de miscare.

9). Sistemele centralizate de ventilatie cu recuperare de caldura permit mai multe reglaje, in functie de complexitatea/pretul lor: de debit, de turatie, de viteza a aerului in conducte, de umidificare/dezumidificare a aerului admis, de filtrare avansata a acestuia etc.

10). PUȚUL CANADIAN: este ideal in cazul unui sistem de ventilatie cu recuperare de caldura, atat vara cat si iarna! Dar ce este un put canadian?
Un put canadian consta in 35--50 metri liniari de teava (din PVC sau Polipropilena cu ioni de argint, anti-bacteriana) de diametru Ф150--250mm, ingropati in pamantul de pe linga casa la adancimea de 1,5--2,5 metri (unde temperatura pamantului este aproximativ constanta tot timpul anului, 7--11*C) cu o pantă de 5% (pt scurgerea condensului), prin care se ia aer proaspat de afara (foarte rece iarna sau foarte cald vara) si ajunge in casa (sau in sistemul de ventilatie cu recuperare de caldura) la o temperatura decenta, care face incalzirea si racirea casei mult mai economica. Exemplu: iarna, la -15*C afara, aerul ajunge in casa la aproximativ +3*C; vara, la +30*C afara, aerul ajunge in casa la aproximativ +16*C. Daca aerul proaspat adus printr-un put canadian intra intr-un sistem de ventilatie mecanic cu recuperare de caldura (atât iarna cat si vara), ii va maximiza potentialul, ii va creste eficienta! Se reduce si condensul! Iarna functioneaza ca si o protectie anti-inghet!


11). Protectia anti-inghet: se refera la comportarea unui sistem de ventilatie cu recuperare de caldura iarna, cand temperatura aerului exterior este (mult) sub -5*C!
Evacuând aer cald si umed printr-un schimbator de caldura (relativ) rece, se produce o anumita cantitate de condens. Apoi, trăgând de afara aer foarte rece, acest condens poate sa inghete, zadarnicind actiunea ventilatoarelor.
Unele aparate au urmatoarea setare anti-inghet: daca temperatura aerului de intrare (de afara) este sub -5*C, atunci ventilatorul respectiv, care baga aer in camera (sau sensul lui de rotatie pt aceasta operatiune), este oprit, si va functiona doar cel care scoate aerul cald din casa, pt a dezgheța schimbatorul de caldura. Va rezulta un mic dezechilibru de presiune in camera respectiva, insa nimic grav, mai ales daca toate incaperile comunica intre ele. Astfel, producatorii se lauda ca sistemul este functional intre -25*C si +50*C!

12). In cazul sistemelor mecanice de ventilatie centralizata cu recuperare de caldura, mai exista urmatoarele limitari:
* tubulatura trebuie izolata termic temeinic, in intregime (mai ales daca trece prin pod sau prin zone reci). Astfel se reduc pierderile termice inerente atat vara, cat si iarna, precum si sansele de condens.
* tuburile flexibile (gen pt hota) au o rezistenta mare la curgerea aerului prin ele, asa incat cresc pierderea de presiune prin ele. Vor necesita un ventilator de putere mai mare. Nu se admit pe traseu DECÂT portiuni de maximum 1,5 metri lungime, lângă grilele de admisie/evacuare.
* pe calea de admisie, se recomanda canale de ventilatie rigide din inox, aluminiu, tabla zincata. Exclus PVC!
* la evacuare, se poate folosi tub din PVC de DN 110mm.

13). In cazul incaperilor de tip bucatarie cu hota, extragerea de aer prin sistemul de ventilatie cu recuperare de caldura trebuie sa fie independenta de hotă. Se recomanda chiar asigurarea unei guri de aer proaspat pt compensarea hotei, astfel încât pornirea acesteia (si depresiunea creata astfel) sa nu dea peste cap fluxul firesc de aer din sistemul de ventilatie (de ex, refulare aer viciat in bucatarie).

14). Avantaje - dezavantaje:

Sistemele de ventilatie mici, locale, pt o singura camera:
* au un randament bun; costa relativ putin, intre 1.000 si 2.500 de lei.
* se monteaza usor si rapid; exista dispozitive care fac gaurile in perete perfect si repede; atentie la inclinatia pt evacuarea condensului, daca este cazul!
* nu necesita tubulaturi prin casa, care trebuie izolate termic si mascate la interior.
* pot fi oprite / pornite la nevoie, doar cand si atata timp cat beneficiarul le simte lipsa.
* ideale pt apartamente / case cu putine camere.

Sistemele de ventilatie mari, centralizate, pt toata casa:
* sunt mai complexe; pot sa permita reglaje multiple; pot fi echipate cu diferiti senzori.
* se preteaza unor spatii mari (vile); permit debite mari; se echilibreaza hidraulic.
* sunt concepute sa functioneze permanent, nu cu intermitente; randamentul lor este mai bun daca functioneaza permanent, la turatii/debite mici, decat sporadic, la turatii/debite mari.
* permit folosirea optima a unui put canadian; astfel au cel mai bun randament, iarna si vara.
* in conducte se poate depune treptat praf si microorganisme, astfel incat necesita mentenanta: inspectii periodice si chiar inlocuiri de conducte.
* uneori sunt greu de pozat/ascuns anumite tronsoane de tevi din camere.
* necesita clapete de sens si atenuatoare de zgomot pe traseul conductelor.
* sunt relativ scumpe; un sistem complet, cu tot cu putul canadian, poate ajunge la 15.000 de euro!

15). Normativele actuale stabilesc 4 categorii de ambianta interioara, in functie de calitatea aerului interior:




16). Despre debite de aer pt confortul fiziologic!
SR 1907 recomanda:
• 0,00022 (mc/s)/mc = 0,792 (mc/h) /mc de camera - pt camere de locuit.
• 0,00028 (mc/s)/mc = 1,008 (mc/h) /mc de camera - pt bai.
• 0,00033 (mc/s)/mc = 1,188 (mc/h) /mc de camera - pt bucatarii.



Alte date utile:

Dimensionarea radiatoarelor pt centrale cu condensare

Sau, mai corect spus, alegerea temperaturilor de tur/retur la care sa dimensionam radiatoarele in cazul unei centrale termice cu condensare, astfel incat, in functie de temperatura exterioara, aceasta sa lucreze cat mai aproape de randamentul ei maxim.

Centralele termice cu condensare reprezinta virful de tehnologie din acest domeniu, putand fi cu 10-15% mai eficiente decit cele clasice (unii zic ca asigura economii intre 20 si 40% fata de cele clasice), iar pretul lor reflecta acest lucru. Desi, in ultimii ani, diferenta de pret fata de o centrala clasica, care nu beneficiaza de tehnologia condensarii, nu mai este prohibitiva. Astfel, centralele cu condensare nu mai sint privite ca un lux intangibil, sau ca un moft putin inteles, ci ca o solutie viabila si ecologica pt reducerea consumului de energie si ca o investitie posibil de amortizat intr-un interval de timp mai mic decit durata lor de viata. Si nu este foarte departe ziua cand TOATE centralele pe gaz de pe piata vor fi obligatoriu cu condensare.

Randamentul cazanelor cu condensare ajunge sa fie supraunitar (mai mare de 100%), deoarece raportarea se face, conform normelor, la PCI = Puterea Calorifica Inferioara a gazelor (ardere fara condensarea vaporilor). Insa o centrala cu condensare reuseste sa "stoarca" maximun de energie din arderea unei unitati de gaz prin recuperarea caldurii latente continute de vaporii de apa din gazele de ardere, prin racirea acestora, intr-un schimbator de caldura, cu ajutorul apei mai reci din returul centralei. Astfel se poate vorbi de PCS = Puterea Calorifica Superioara a gazelor (arderea lor urmata de condensarea vaporilor si recuperarea caldurii lor). Aportul suplimentar maxim posibil este de 11% pt gazul natural (6% pt combustibil lichid, 4% pt GPL), astfel ca centralele cu condensare se lauda cu randamente intre 105% si 109%, raportate la PCI. De asemenea, temperatura gazelor de ardere evacuate (caldura irosita!) nu mai este de 120-180*C, ca la o centrala termica standard, ci de numai 40-50*C.

Cu cit temperatura pe tur, respectiv pe retur cu care functioneaza o centrala cu condensare este mai mica, cu atat condenseaza o cantitate mai mare de vapori de apa si cu atat randamentul ei este mai bun. Prin arderea a 1 mc de gaz se formeaza ~1,6 kg de apa sub forma de vapori (in practica, se obtine ~1 litru de apa usor acida). Temperatura punctului de roua in cazul gazelor provenite din arderea gazului natural este de plus-minus 55*C. Daca temperatura gazelor de ardere nu va scadea sub aceasta valoare, atunci NU va avea loc fenomenul condensarii vaporilor de apa din aceste gaze. Centrala va functiona ca si una clasica. Dar chiar si asa, randamentul ei va fi cu cateva procente mai mare decat la una clasica, insa sub 100%, departe de potentialul (si costul) ei. Deci temperatura apei din returul centralei, cu care se raceste amestecul de gaze de ardere, va trebui sa fie sub 55*C, pt a INCEPE macar condensarea. Iar aceasta condensare nu este de tipul on-off, sau nimic-complet, adica nu se petrece ba deloc, ba integral. Este un proces care de cele mai multe ori are loc partial, mai mult sau mai putin, in functie de temperatura apei pe retur (vezi graficul de mai jos).

Pe situl Calore.ro am gasit un articol bun si interesant despre centralele cu condensare si dimensionarea radiatoarelor pt acestea. De acolo am preluat si urmatorul grafic interesant, care prezinta randamentul centralei in functie de temperatura ei de retur. Din acest grafic se vede ca, de fapt, la temperatura de 50*C pe retur, condensarea este abia o treime din maxim, iar randamentul centralei este sub 100%.

Dupa cum stiti, cu ajutorul programului Radia3 putem afla pierderile de caldura individuale pt 12 camere, precum si dimensiunile potrivite ale radiatoarelor pt fiecare dintre aceste camere, pt orice temperaturi de Tur/Retur/Interior dorite. Odata introduse datele despre aceste temperaturi, despre locatie si camere, putem modifica oricare dintre aceste date (restul raminind neschimbate) pt a vedea cum influenteaza asta rezultatele.

Am decis sa fac cateva simulari, cu Radia3, pt a afla la ce temperaturi de tur/retur merita sa dimensionam radiatoarele pt o centrala cu condensare si, odata ales radiatorul, ce randamente vom avea la diferite temperaturi exterioare.
Ca exemplu, am ales 3 camere imaginare, al caror necesar termic (calculat pt zona Bucuresti, adica zona climatica II) este 1000, 1500 si 2031 W, cu aproximativ 33, 43 si 51 W/mc, respectiv 83, 107 si 127 W/mp (clic pe imaginile de mai jos pt a le vedea marite!):

Mai jos, am centralizat toate rezultatele, pe care as vrea sa le analizam in cele ce urmeaza (clic pe imagine pt marire!)

In jumatatea de sus a imaginii: la cele 3 camere, pastram constanta temperatura exterioara, si implicit necesarul termic al camerei (coloanele cu rosu) si observam cum creste dimensiunea necesara a radiatorului potrivit, pe masura ce scad temperaturile de tur/retur. La observatii, conform graficului de mai sus, am facut corelatia intre temperatura de retur si randamentul centralei. In coloanele "Diferenta" am notat cu cat este mai mare (valorile pozitive) sau mai mic (negative), ca si putere termica, radiatorul cu lungimea respectiva fata de necesarul termic calculate al camerei respective. Spre deosebire de propunerea celor de la calore.ro (radiatoare cu 10 cm mai mari, deci cu 8-16% mai mari decat cele pt 75/65/20*C), eu as propune dimensionarea radiatoarelor pt temperaturile de tur/retur de maxim 60/50*C, pt a avea un strop de condensare chiar si la -15*C temperatura exterioara. Urmariti mai departe de ce!

In jumatatea de jos a imaginii: pt fiecare temperatura de tur/retur ca mai sus, am cautat temperatura exterioara pt care putem pastra constanta lungimea initiala a radiatoarelor (dimensionate pt 75/65/20*C). Evident, modificand temperatura exterioara, se va modifica si necesarul termic al camerei. Dupa cum vedeti, un randament apropiat de maxim, pe care ni-l dorim, il putem obtine cu radiatoarele respective (repet, dimensionate pt 75/65/20*C) doar cand afara temperatura este mai mare de 10*C. Adica in noiembrie si martie, plus vreo cateva zile peste iarna. Ce sa mai zicem noi, cei din zona climatica IV (sau V)? La noi, medii de +10*C se ating in septembrie si aprilie. Doar atunci sa avem randament apropiat de maxim? Cam putin...

Pt zona climatica II (Bucuresti etc), degeaba dimensionam radiatoarele la 75/65*C, sau marite cu 10%, sau ne amagim ca putem pastra radiatoarele vechi care au fost ok cu centrala veche clasica, daca abia pe la -8*C afara incepe condensarea, daca abia pe la -3*C afara ajungem la 1/3 condensare (cu randament inca sub 100%), si daca abia de pe la 1-2*C cu plus afara atingem jumatate din maximul condensarii si reusim sa trecem de 100% randament. Abia de pe la +7*C in sus atingem 3 sferturi din condensul potential, si avem un randament de minim 103%. Nici nu am mai afisat situatia pt 40/30*C, unde randamentul centralei este chiar maxim, pt ca radiatoarele ar fi de-a dreptul gigantice. Eu consider ca aceste temperaturi (40/30) se preteaza exclusiv incalzirii prin pardoseala. Ati inteles acum de unde vine contradictia (si frustrarea clientilor care au "muscat-o") dintre "centrala in condensatie poate merge si cu radiatoarele vechi, eventual supra-dimensionate cu 10%)" si "centrala in condensatie asigura economii intre 20 si 40% fata de una clasica"? Cand auzi "intre 20 si 40% economie" te gandesti cam asa: "in cazul meu, hai sa nu fie 40%, poate nici 35%, da' macar la un 30% economie tot ma astept". Ei bine, daca pierderile caldura ti-s prea mari si/sau radiatoarele ti-s prea mici pt temperaturile de tur/retur de care ai avea nevoie, atunci astepti degeaba aceasta economie promisa de marketingul lor...

Concluzia mea:
* dimensionarea radiatoarelor (atentie: la temperatura exterioara de calcul aferenta zonei climatice in care va aflati!) nu este o chestie stricta, de precizie, de tipul corect-gresit, sau bine-rau. Se poate face intr-o plaja larga de valori de tur/retur, intre 70/60 si 45/35*C, cu conditia sa stim si sa ne asumam randamentul centralei pt anumite temperaturi exterioare. Noi trebuie de fapt sa alegem, in functie de buget si spatiul destinat radiatoarelor, de la ce temperaturi exterioare in sus vrem sa avem randament maxim, si, de asemenea, sa ne asumam acea temperatura exterioara sub care nu vom mai avea condensare, deci randament minim. De aceea, este aproape obligatoriu ca o centrala cu condensare sa fie accesorizata cu o sonda externa de temperatura, in functie de citirile careia isi va alege singura anumite curbe de functionare, respectiv anumite temperaturi de tur/retur minime.
* dimensionarea radiatoarelor pt o centrala cu condensare NU merita facuta pt temperaturi de tur/retur mai mici de 55/45*C, asta insemnand un radiator ~dublu, ca lungime si putere, fata de 75/65*C)!...
* ...dar nici la temperaturi DE RETUR mai mari de 50*C (65/50 sau 60/50*C) pt zonele climatice I si II sau 55*C (70/55 sau 65/55*C) pt zonele climatice III-IV-V, deoarece am avea un randament al centralei peste 100% doar pt o treime, maxim jumatate din durata sezonului de incalzire, si randament de peste 103% doar 2-3 saptamani pe an, toamna si primavara. Mult prea putin, as zice eu!

O noua zona climatica a Romaniei: a V-a

Se pare ca la Miercurea Ciuc este mai frig decit prevedea legea ;)

In urma unor studii specifice, Institutul INCERC Bucuresti a constatat ca temperaturile negative de iarna din Miercurea Ciuc sint mai mici decit cele -21 de grade C ale temperaturii exterioare de calcul aferente zonei climatice IV, careia ii apartine acum acea zona geografica. In consecinta, "se considera necesara" introducerea unei noi zone climatice de iarna, si anume zona climatica V.

Aceasta zona climatica V de iarna se va afla in interiorul zonei IV din actuala zonare climatica a Romaniei, fiind marginita la nord de Toplita, la sud de Sfintu Gheorghe, la vest de Odorheiul Secuiesc si la est de Covasna. Zona climatica V va fi caracterizata de o temperatura exterioara conventionala de calcul de -25 grade C.

Am facut modificarile necesare in fisierele Radia3-KDF si ~CalculTermic~, astfel incit aceasta a V-a zona climatica a Romaniei sa poata fi selectata, iar calculele de necesar termic sa se poata face tinind cont si de temperatura exterioara conventionala de calcul de -25 grade C.

Aveti mai jos si noua Harta cu zonarea climatica a Romaniei, in care se poate vedea si noua zona climatica V:

Harta cu zonarea climatica de iarna a Romaniei 2014


Later Edit: in 2016, harta a devenit oficiala, insa temperatura zonei V este -24*C, nu -25*C. Vezi comentariile si linkurile de mai jos.

Despre respiratia peretilor

Salut, Iulia.
Atit de aprig, si de abrupt, si de provocator, a fost comentariul tau, incit am decis sa-ti raspund punctual, pe indelete. Si pt ca apreciez faptul ca ma critici NE-anonim (apropo, frumoase poze, excursionisto!), m-am hotarit sa-ti dedic un intreg articol pe blog. Daca vrei, ia-o ca pe un cadou de 8 martie, de Ziua Femeii, din partea mea. La Multi Ani tie, precum si tuturor doamnelor si domnisoarelor din vietile noastre, ale barbatilor, cele care ne criticati constructiv si ne ajutati sa fim mai buni!

Redau mai jos comentariul Iuliei, pt cei care, in viitor, vor accesa aceasta postare direct, fara a mai trece prin comentariile postarii "Izolatie exterioara polistiren 3-5 cm: o gluma ?", spre care ofer acest link, pt orice eventualitate.

"Da, am citit ce ati scris, inainte de a da retete pe net oamenilor, ar trebui sa va documentati serios. Nu este de gluma cu lucrurile acestea. Unii oameni studiaza de ce si cum se face, iar altii emit pareri nedocumentate pe net. Ar trebui sa vorbiti si de permeabilitatea la vapori a polistirenului si a altor materiale. Polistirenul nu e compatibil cu caramida, de pilda, pentru ca el are o permeabilitate mai mica la vapori decat caramida..astfel, peretele nu va putea respira dinspre interior spre exterior, mai pui si un finisaj exterior impermeabil si aia e. In concluzie, apare condensul de multe ori ( in combinatie si cu geamurile termoizolante, nu mai zic de raul acre se face cladirilor vechi, prin placarea cu polistiren. Vata e o solutie mult mai buna pt caramida. Nu trebuie tinut cont numai de indicii termici dar si de permeabilitatea la vapori a materialelor si a sistemelor de termoizolare alcatuite."

Si acum, raspunsul meu la comentariul Iuliei, evident insotit de alte intrebari, la care o invit sa-mi raspunda, daca va vrea, tot printr-un comentariu la acest articol (multumesc anticipat!)

1. Care sunt retetele si parerile alea nedocumentate care te-au deranjat atat de tare?
2. De ce crezi ca parerile mele (sau ale altora), care nu coincid cu ale tale, se datoreaza obligatoriu unei documentari... neserioase?
3. Ai citit si alte articole de pe blog, sau doar pe asta? Ai vazut cind a fost scris? La 11 aug. 2007! La inceput(uri)...!!!
4. Ai incercat programul/fisierul Radia3? Ti se pare o gluma?
5. Zici: "Nu trebuie tinut cont numai de indicii termici dar si de permeabilitatea la vapori a materialelor si a sistemelor de termoizolare alcatuite". Intru totul de acord. Dar eu mai intreb: oare de pret trebuie tinut cont? Tare sint curios daca ai avut vreodata tangenta cu domeniul vanzarilor, si daca ai patit vreodata sa te "spargi" in explicatii si recomandari savante catre vreun client, pt ca in cele din urma sa cumpere din alta parte marfa mai ieftina si evident de o calitate mai proasta.
6. Polistirenul este cel mai ieftin izolator termic. Normal ca se foloseste cel mai des! Atit la noi, cit si in toata Europa. Si asta de ani de zile, la fel ca si acum! Atita doar ca, avind in vedere nivelul de trai al celor din vest, procentul celor care isi permit sa izoleze la exterior cu vata minerala bazaltica este (mult) mai mare decit la noi...
7. Vata minerala bazaltica are 3 mari avantaje fata de polistiren: rezistenta in timp (durata de viata, unii zic 50 de ani, altii nelimitat), incombustibilitatea (nu arde si nu intretine arderea; clasa de protectie la foc A1) si respirabilitatea = permisivitatea la vaporii de apa. Dar tu te intrebi de ce mai folosim polistirenul? Prin analogie, toata lumea stie ca un Mercedes are (cel putin) 3 mari avantaje fata de Dacia. Oare de ce vedem pe strazi mai multe Dacii decit Mercedesuri? Oare de ce se vind Daciile inclusiv in Germania, patria Mercedesurilor? Indraznesc sa raspund: pt ca, desi au unele lipsuri, acestea fac ceea ce promit sa faca, la un pret acceptabil: sa te duca de colo pina colo, in conditii decente. Asa si cu polistirenul: dezavantajele lui se stiu, si le asuma fiecare cumparator, si se pot compensa, iar el iti ofera o izolatie termica buna, la cel mai mic pret.
8. Vata minerala bazaltica pt fatade tencuite (de densitate mare) este de aproximativ 2,5 ori mai scumpa (acum in RO) decit polistirenul expandat EPS80 (recomandat pt termoizolare exterioara de catre toti marii producatori din domeniu, gen Austrotherm, Caparol, Adeplast etc), la ACEEASI grosime. Concret, aproximativ 50 lei/mp la vata, fata de sub 20 lei/mp la EPS80, ambele la grosimea de 10 cm! In conditiile in care izoleaza termic cam la fel, se pun in opera cam la fel, iar accesoriile costa cam la fel (poate un pic mai scumpe pt vata!). Iar intre vata de 5 cm si polistiren de 10 cm grosime, eu prefer si recomand polistirenul de 10 cm.
9. Dintre toate cladirile din Romania izolate la exterior cu polistiren, majoritatea nu au nici un fel de probleme ulterioare (ele sau locatarii lor). Cum iti explici acest lucru? Asta indiferent din ce este alcatuit zidul exterior. Da, este clar ca exista si probleme, ca peste tot! Dintre cele care au probleme (gen igrasie, mucegai, aer inchis, etc), o buna parte datoreaza acest lucru punerii defectuoase in opera a termosistemului (greseli de montaj, punti termice, materiale nerecomandate pt astfel de lucrari etc). Iar o alta buna parte dintre cei cu probleme NU si-au / NU li s-a dimensionat corect grosimea stratului izolator. De ex: strat izolator prea subtire tinind cont de alcatuirea peretilor exteriori, care se poate traduce prin faptul ca temperatura suprafetei interioare a peretilor exteriori este (prea) mica comparativ cu gradul de saturare cu vapori de apa a aerului interior => umiditate excesiva => condens => mucegai. Pe scurt, marea majoritate a celor care au probleme in urma izolarii termice exterioare cu polistiren, fac sau au facut greseli mai mult sau mai putin grave in ceea ce priveste dimesionarea, punerea in opera sau comportarea corecta vizavi de termosistemul aplicat (+ ferestre termopan etanse).
10. Aerisirea incaperilor locuite este foarte importanta, chiar si la cladirile neizolate, pt aport de aer proaspat si eliminarea umezelii. Ideal ar fi sa se faca mecanizat, cu recuperare de caldura. Insa orice schimb de aer / vapori de apa cu exteriorul inseamna de fapt pierderi de energie. Ori noi tocmai asta incercam sa impiedicam / minimizam prin termoizolarea cladirilor. NU SUNT de acord nici cu extrema cealalta, si anume recomandarea de a aerisi casa de 2 ori pe zi, cu geamurile larg deschise, cite o jumatate de ora. Este mult prea mult, mai ales daca este foarte frig afara. Pt o camera de locuit de dimensiuni medii, de 4/4 m, cu o fereastra aproape indiferent cat de mica/mare, deschiderea ei timp de 3 minute, cand afara sint cel mult 0*C, duce la inlocuirea intregului volum de aer al camerei cu un aer nou, curat, din afara. Este suficient!!!
11. Zici ca: "Polistirenul nu e compatibil cu caramida, de pilda, pentru ca el are o permeabilitate mai mica la vapori decat caramida". Asa, si ?!?! E mai compatibil cu BCA-ul? Sau cu betonul? Nici vorba! Si totusi, o multime de cladiri din caramida, mai veche sau mai noua, din toata Europa, au fost termoizolate cu polistiren expandat, si sunt bine-mersi. La fel, cladiri din BCA, sau din beton... Eu cred ca e la fel de important si cum faci, nu doar ce si unde faci.
12. Daca in urma experientei si cunostintelor mele indraznesc sa emit pareri sau sa dau sfaturi, nu inseamna ca oblig pe cineva sa fie de acord cu ele sau sa le urmeze.
13. Dupa parerea mea, chestia asta cu "respiratia peretilor" seamana cu alta manie moderna, si anume cea legata de "produse naturale, fara E-uri". E pe buzele tuturor, toti se preocupa de asta, toti cauta si doresc asta. Ca raspuns, toti producatorii (indiferent ce produc) pun pe ambalaj cuvintul "natural" sau "ecologic", intr-un context sau altul, ca sa dea bine. Atata doar ca produse 100% naturale nu prea exista, sunt greu de gasit si evident ca pretul lor este mult mai mare. Un sfert adevar, trei sferturi marketing! Nu e nimic rau in a incerca sa maninci natural; e rau doar atunci cind faci o manie din asta. Am auzit intr-un magazin o cucoana zicand vanzatoarei: "As dori un suc, dar sa fie natural. Dati-mi va rog un Cappy de portocale". Ce sa mai zic? Sigur avea acasa pereti care respira...
14. Reproduc un comentariu la un articol de pe spatiulconstruit.ro, care dezbatea acelasi subiect, al permisivitatii la vapori a cladirilor: "Circulatia aerului prin materiale de constructii, duce inevitabil la PIERDERE de ENERGIE; de aceea se izoleaza constructiile la exterior si mai nou si la interior, pentru ca acest transfer de aer care contine si vapori de apa sa fie cat mai redus. Chiar daca izolam UNIFORM si fara punti termice o casa cu peste 40-50 cm grosime de EPS, tot va fi o mica pierdere de energie, insa posibilitatea formarii condensului este exclusa. Grosimea cea mai mare pe care am realizat-o a termoizolatiei unei constructii, a fost la o cladire de birouri , unde la pereti am utilizat 40 cm de EPS , iar la Pod am montat 65 cm. Pe parcursul a 4 ani de exploatare a cladirii, nu am vazut urme de condens, iar consumul de energie total-incalzire si ventilatie cu recuperare de caldura, nu a depasit 1200- 1500 lei /luna. Suprafata constructiei este de 2.400 mp. Sistemul de ventilare functioneaza zilnic la capacitati de 2400-2700 mc aer/h; vara si iarna, aerul este racit-incalzit cu o PC, care utilizeaza agentul termic de la o adancime de 120m. Incalzirea prin pardoseala pe timpul iernii se executa cu o centrala pe gaz de capacitate 50 Kw. Pentru detalii referitoare la circulatia aerului si a vaporilor de apa prin materialele de constructii, rog vizionati pe You Tube polyoretan/celuloza si vata minerala. Polyoretanul poate fi inlocuit cu EPS . Am participat la cateva Conferinte internationale organizate de Institutul de case Passive din Germania (in perioada 2003-2009) si nu am auzit la nici o prezentare ca ,,PERETII RESPIRA,, !. Cu stima Marin"
15. Probabil ca disputa asta, referitoare la necesitatea respiratiei peretilor, nu se va stinge prea curind. Este alimentata de mult marketing si de multe interese. Ambele tabere au multi fani, fiecare cu cunostintele lui si cu experienta lui personala. Este aproape la fel ca disputa BCA - caramida. Eu prefer o abordare mai putin transanta: orice material de constructie prezinta avantaje si dezavantaje. Daca avantajele sint certe si suficient de mari, iar pretul nu este prohibitiv, merita folosit. Iar dezavantajele folosirii lui ni le asumam si incercam sa le minimizam efectele.