INTRODUCERE Asigurarea condiţiilor normale de igienă şi confort termic în locuinţele chişinăuienilor prin modernizarea instalaţiilor aferente sistemului de alimentare centralizată cu energie termică a or. Chişinău este o cerinţă de bază pentru calitatea vieţii în societatea modernă [1]. Locuitorii or. Chişinău beneficiază de servicii de alimentare centralizată cu energie termică pentru încălzire şi apă caldă de consum încă din anii ’60. Relieful complex al terenului şi, în legătură cu aceasta, divizarea reţelelor termice în zone hidraulice independente au condiţionat construcţia a 22 de staţii de pompare pentru conductele de alimentare şi conductele retur ale reţelelor termice magistrale. În prezent în urma optimizărilor efectuate 19 staţii de pompare se află în funcţiune, fiind amplasate atît la refulare cît şi la aspiraţie [2]. Dezvoltarea industrială a unei ţări presupune intensificarea preocupărilor pentru utilizarea raţională a energiei de toate formele. Termoenergetica are ca principală preocupare procesele care implică, într-o formă sau alta, căldura şi cuprinde trei subdomenii: producerea căldurii, transportul căldurii şi utilizarea căldurii în diverse scopuri. Lucrarea de faţă este actuală prin marea importanţă a problemelor termoenergeticii industriale în municipiul Chişinău, din subdomeniul transportului şi distribuţiei agenţilor termici de la sursa de căldură la consumator fără pierderi de cantitate şi calitate. Transportul şi distribuţia agenţilor termici pune în evidenţă marea importanţă în cadrul problemelor termoenergeticii industriale a subsistemului transportului şi distribuţiei agenţilor termici de la sursa de căldură la consumator. Transportul şi distribuţia agenţilor termici trebuie să se realizeze fără pierderi de cantitate şi calitate. Din aceste considerente problemele principale ale subsistemului industrial de transport şi de distribuţie a agenţilor termici sunt transportul şi distribuţia cu eficienţă optimă a purtătorilor de energie de la subsistemele de combustibil şi cel al producerii energiei la subsistemele transformării energiei în forme intermediare şi cel al consumului, punându-se accentul şi pe recuperarea şi valorificarea resurselor energetice secundare. Principalele obiective care se desprind din lucrare sunt aspecte de cercetare, optimizare şi exploatare a ansamblului de transport şi distribuţie, procesului sau instalaţiei ce intră în componenţa subsistemului de transport şi distribuţie. Problemele trebuie soluţionate ţinând cont de condiţiile calitative şi cantitative impuse de procesele de consum, căutând soluţiile tehnicoeconomice optime pentru întregul ansamblu [3].
9
1. SISTEMUL DE ALIMENTARE CENTRALIZATĂ TERMICĂ DIN ORAŞUL CHIŞINĂU
CU
ENERGIE
1.1. Alternativele de alimentare ce energie termică a oraşelor 1.1.1. Generalităţi privind sistemele de alimentare cu energie termică Conform [4], din cele mai vechi timpuri, cea mai simplă metodă de încălzire a fost cea a focului liber de lemne, care transmitea mediului ambiant căldura prin radiaţie şi prin gazele de ardere ce se amestecau cu aerul din încăpere. Aceasta metodă de încălzire a fost înlocuită mai târziu cu arderea de cărbuni de lemn în vase speciale, însă fără grătare. Dată fiind abundenţa pădurilor, acest sistem de încălzire a fost destul de larg folosit vreme îndelungată, astfel în 1970 Parlamentul din Londra se mai încălzea cu vase cu mangal incandescent. Randamentul acestui fel de încălzire era destul de ridicat, căci toata căldura produsă se degaja în încăpere. O nouă etapă de dezvoltare a tehnicii încălzirii o constituie arderea combustibilului într-un fel de sobe sau cămine primitive, care serveau la prepararea hranei, la început cu eliminarea produselor arderii direct în încăperi, iar mai tarziu (începând cu secolul XI-lea al erei noastre), cu evacuarea produselor arderii în exterior, prin burlane. Prin îmbunătăţirea continuă a acestui sistem a aparut sistemul de încălzire cu canale de aer cald. Sistemul era alcatuit dintr-un focar în care erau aşezate blocuri de granit ce se încălzeau pâna la incandescenţă, dupa care aerul încălzit ce trecea peste aceste blocuri se ridica în mod natural prin diverse canale în încăperile de încălzit. Încălzirea prin acest sistem a pereţilor şi a pardoselilor, care aveau o inerţie termică mare, asigura menţinerea unei temperaturi corespunzătoare pentru un timp mai îndelungat. Acest sistem a fot folosit pană la sfârşitul secolului trecut. Către sfârşitul secololui al XVIII-lea şi începutul secolului al XIX-lea sunt menţionate primele instalaţii de încălzire cu abur (în Rusia şi în Germania). Prima instalaţie de încălzire centrală cu apă caldă cunoscută (mai comodă pentru locuinţe) a fost aceea a arhitectului Bonnemain, la castelul Pecq (1777). După 1830 apar instalaţii de încălzire cu apă caldă în Rusia în anul 1832, în Anglia 1834, în America în 1877 etc. Ca etapă superioară a dezvoltării tehnicii instalaţiilor de încălzire trebuie privită centralizarea aprovizinării cu căldură şi transportul ei la distanţă. La început s-a dezvoltat transportul la distanţă al aburului de înaltă presiune, apoi al apei supraîncălzite.
10
În ultimii ani, în dezvoltarea tehnicii încălzirii şi ventilării, s-au realizat succese importante, reuşind a se asigura menţinerea în mod automat a temperaturii, umidităţii şi vitezei aerului, corespunzătoare condiţiilor optime de igienă şi confort. 1.1.2. Alimentarea centralizată cu energie termică Conform [1], SACET reprezintă un ansamblu tehnologic şi funcţional unitar ce cuprinde construcţii, instalaţii, echipamente, dotări specifice şi mijloace de măsurare destinat producerii, transportului, distribuţiei şi furnizării energiei termice consumatorilor, în condiţii de eficienţă şi la standarde de calitate. SACET cuprinde următoarele componente:
unitatea de producţie a agentului termic - centrale termice (CT) şi/sau centrale electrice de termoficare (CET);
reţeaua de transport agent termic primar (apă fierbinte);
punctele termice sau module termice la nivel de imobil;
reţeaua de distribuţie a apei calde şi a agentului termic de încălzire;
contorizarea la nivel de clădire;
reţeaua interioară de alimentare a clădirii, cu apă caldă şi cu agent termic de încălzire;
sisteme de măsură, control şi automatizare.
Alimentarea cu energie termică în sistem centralizat este un serviciu public reglementat de stat în scopul asigurării:
continuităţii şi calităţii serviciului;
accesibilităţii preţurilor la consumatori;
resurselor necesare serviciului public pe termen lung;
siguranţei în funcţionarea serviciului public de alimentare cu energie termică;
transparenţei costurilor şi tarifului la energia termică.
Realizarea serviciul public de alimentare cu energie termică în sistem centralizat are următoarele obiective:
utilizarea eficientă a resurselor energetice;
dezvoltarea durabilă a unităţilor administrativ-teritoriale;
diminuarea impactului asupra mediului;
promovarea cogenerării de înaltă eficienţă şi utilizarea surselor noi şi regenerabile de energie;
reglementarea şi transparenţa tarifelor şi preţurilor energiei termice;
asigurarea accesului nediscriminatoriu al utilizatorilor la reţelele termice şi la serviciul public de alimentare cu energie termică.
11
Reprezentarea schematicăa structurii unui SACET (fig. 1.1):
Surse
CET-uri
CT-uri
R e ţ e l e t e r m i c e, Staţii/puncte termice
Reţele magistrale Staţii de pompare
Reţele de distribuţie
Puncte termice centrale
Puncte termice locale
Consumatori
Reţele interne
Figura 1.1. Infrastructura edilitară a unui sistem de alimentare centralizată cu energie termică[1]
Autoritatea administraţiei publice locale, în principal, are următoarele atribuţii în asigurarea serviciului public de alimentare cu energie termică:
asigurarea continuităţii serviciului public de alimentare cu energie termică;
elaborarea anuală a programului propriu în domeniul energiei termice;
aprobarea tarifului la energia termică livrată consumatorilor, în baza propunerii elaborate de către operatorul de serviciu;
aprobarea programului de dezvoltare, modernizare şi contorizare a SACET pe baza datelor furnizate de operatorul de serviciu;
asigurarea condiţiilor pentru întocmirea studiilor privind evaluarea potenţialului local al resurselor regenerabile de energie şi al studiilor de fezabilitate privind valorificarea acestui potenţial;
stabilirea zonelor unitare de încălzire, pe baza studiilor de fezabilitate privind dezvoltarea regională;
urmăreşte instituirea de către operatorul serviciului a zonelor de protecţie şi siguranţă a SACET.
1.1.3.Alimentarea distrubuită cu energie termică Conform [5], încălzirea distribuită (locală) este sistemul cel mai vechi utilizat în locuinţe, până la apariţia încălzirii centrale. Şi astăzi acest sistem de încălzire este utilizat în proporţie de aproape 100% în localităţi rurale şi de peste 50% în oraşele mai mici ale ţării. Încălzirea locală presupune utilizarea celei mai simple instalaţii, deoarece cuprinde în ansamblul ei atât sursa termică, cât şi suprafaţa de încălzire. Acest tip de sistem de încălzire pentru clădiri se recomandă a fi utilizată la:
clădiri mici cu maximum 3 sau 4 niveluri;
complexe de clădiri mici dispersate pe suprafeţe mari (mediu rural);
clădiri de locuit individuale;
clădiri cu caracter sezonier (organizare de şantier, depozite de materiale etc.);
monumente istorice, locaşuri de cult ş.a.
12
Încălzirea locală prezintă o serie de avantaje şi dezavantaje, cum ar fi: Avantaje:
cost de investiţii redus;
posibilitatea încălzirii numai a spaţiilor utilizate;
folosirea tuturor categoriilor de combustibili gazoşi, lichizi şi solizi şi folosirea directă, a energiei electrice;
instalarea rapidă cu mijloace locale;
exploatare uşoară şi deci, puţin costisitoare;
Dezavantaje:
suprafeţele încălzitoare au dimensiuni mari şi ocupă mult spaţiu în încăperea în care sunt amplasate;
randamentele termice sunt mult mai reduse în raport cu alte sisteme de încălzire;
necesitatea prevederii de coşuri pentru fiecare sobă sau grup de sobe;
inconveniente de ordin igienic şi pericol de incendiu în manipularea combustibilului.
Clasificarea sistemelor de încălzire locală se poate face după:
modul de acumulare şi cedare a căldurii: sobe cu sau fără acumulare;
combustibilul folosit: sobe cu arderea combustibilului solid (cărbuni, lemne, deşeuri etc.), lichid (păcură, motorină etc.), gazos (gaze naturale, biogaz, butan etc.);
natura materialului din care este confecţionat: sobe din zidărie de cărămidă şi teracotă,sobe metalice etc.
1.1.4.Problema alegerii soluţiei optime pentru alimentarea cu energie Omul modern îşi petrece în mod normal mai mult de două treimi din timp în incinte închise. Din acest motiv apare problema menţinerii unor condiţii, în special din punctul de vedere al confortului termic. Rolul sistemelor de încălzire se referă la proiectarea şi realizarea de soluţii moderne şi eficiente pentru:
menţinerea în încăperi a unei temperaturi cât mai uniforme, situată în jurul valorii cerute, atât în plan orizontal cât şi în plan vertical;
reglarea temperaturii interioare în funcţie de necesităţi, ţinând seama de inerţia termică a elementelor de construcţie;
menţinerea temperaturii suprafeţelor elementelor de construcţii astfel încât să se evite fenomenul de radiaţie rece şi fenomenul de condensare a vaporilor de apă pe suprafaţa acestor elemente;
încălzirea fără poluarea aerului din încăperi şi fără poluarea mediului;
încălzirea fără curenţi perturbatori ai aerului din încăperi;
asigurarea de soluţii eficiente şi economice din punct de vedere al instalaţiilor şi al exploatării.
Pentru aprecierea unei instalaţii de încălzire se defineşte un set de cerinţe, de importanţă diferită. Astfel, confortul termic (apreciat prin temperatura interioară a aerului) trebuie îndeplinit cu prioritate, apoi stabilitatea şi uniformitatea temperaturii interioare a aerului, temperatura interioară 13
rezultată, ecartul de temperatură pe verticală, indicele global de confort termic, viteza curenţilor de aer şi umiditatea relativă a aerului. Adaptarea la utilizarea şi economia de energie sunt, de asemenea, exigenţe prioritare, pentru care se asigură: stabilitatea hidraulică a reţelei, măsuri pentru reglarea sarcinii termice în funcţie de parametri climatici exteriori, aparatură de măsură şi control pentru cunoaşterea parametrilor instalaţiei de încălzire, condiţii speciale pentru extinderi, funcţionare parţială, avarii. De asemenea, au o importanţă majoră siguranţa în exploatare, siguranţa la foc, rezistenţa şi stabilitatea, etanşeitatea, igiena, sănătatea şi protecţia mediului, confortul acustic, vizual şi tactil, economicitatea, etc. La alegerea soluţiei optime privind alimentarea cu energie termică, unele din aceste categorii de exigenţe au o importanţă mai mare, iar altele mai mică. Teoretic, consumatorul ar putea să-şi aleagă o modalitate de alimentare cu energie termică din următoarele variante:
sistem termic individual de apartament (sau casă individuală), pe combustibil fosil sau lemn;
sistem individual de încălzire electrică directă sau prin utilizarea pompelor de căldură;
sistem de încălzire colectivă de scară sau de bloc/clădire cu cazan pe combustibil fosil;
sistem centralizat de cartier/oraş/municipiu.
Cei care „s-au trezit” conectaţi la SACET şi pun problema separării de sistem pot alege o altă variantă de încălzire din rândul celor menţionate mai sus. Însă în unele cazuri, o altă variantă, pur şi simplu, poate să nu existe; spre exemplu, pentru un apartament de la bloc, într-o zonă negazificată sau cu capacităţi limitate a reţelei de distribuţie a gazului - doar soluţia încălzirii centralizate (fie de bloc sau de cartier) este valabilă. În ultima perioada, construirea de centrale termice de bloc şi de apartament a devenit soluţia la care recurg o parte din consumatori. Aceste sisteme sunt o soluţie adecvata la rezolvarea problemelor de încălzire a locuinţelor pentru zonele rezidenţiale cu densitate mică a populaţiei. Răspândirea lor în zonele aglomerate, zonele centrale ale oraşelor şi zonele cu blocuri de locuinţe a fost cauzată de proasta funcţionare a sistemelor centralizate. Consumatorul ar prefera sistemul individual,întrucât cu acest sistem el va şti exact cât a consumat prin contorul propriu de gaz; plus la aceasta, el poate să-şi regleze singur consumul după necesitate şi capacitatea sa de plată Alimentarea confortabilă cu căldură şi apă caldă menajeră la parametri optimi 24 din 24 ore, reprezintă un factor de atractivitate pentru consumatori. In această variantă se evită ceea ce mult revolta lumea - pierderile de căldură din reţelele de termoficare, care an de an au crescut şi s-au împărţit pe un număr tot mai mic de consumatori. În plus, fiabilitatea sistemului centralizat nu este atât de înaltă. Reviziile anuale, întreruperile accidentale ale apei calde sau căldurii, furnizarea acestora la parametri sub nivelul aşteptărilor 14
noastre cauzează un mare disconfort. Datorită calităţii inferioare a sistemului vechi de termoficare, pierderile de căldură în reţeaua de termoficare sunt înalte (30-45%), aşa cum sunt înalte şi pierderile de căldură în locuinţele noastre (30-45%) faţă de standardele europene. Construirea de centrale termice de bloc şi de apartament a fost soluţia la care o parte a populaţie a recurs, unii mai recurg şi astăzi. Aceste sisteme sunt o soluţie alternativa la rezolvarea problemelor cauzate de joasa calitate a serviciilor de termoficare, de lipsa de apă caldă menajeră in unele blocuri, de lipsa încălzirii in zilele reci din afara perioadei de încălzire. In mun. Chişinău cea mai mare parte a consumatorilor care au trecut de la SACET la sisteme individuale au fost nemulţumiţi de calitatea serviciilor şi nu de preţul acestora, alţii şi-au dorit un confort mai înalt. Pentru zonele rezidenţiale cu densitate mica a populaţiei sistemele individuale şi sistemele colective de scară sau de bloc pot fi o soluţie rezonabilă. Principalele avantaje ale soluţiei – sistem individual:
independenţa energetica (termica) a consumatorului;
consum pe măsura capacităţii de plată şi plătesc cât consumi;
autodeterminarea şi personalizarea confortului;
independenţa faţă de capacitatea de plată a vecinilor de bloc.
Dezavantajele soluţiei:
investiţie mare;
dependenţa de un singur combustibil (gaze naturale) şi de fluctuaţiile de preţ ale acestuia;
necesitatea existentei sau extinderii reţelei de distribuţie a gazelor naturale;
poluarea locala a mediului ridicată;
pericol de explozii datorită lipsei de supraveghere de către personal calificat.
SACET, faţă de sistemele individuale, are unele părţi slabe, insă şi părţi tari: consumatorul racordat la un SACET trebuie, în mod firesc, să se împace cu faptul că sistemul centralizat are unele limitări în asigurarea confortului termic in apartament faţă de alternativa de încălzire individuală. In plus, în SACET în mod natural există anumite pierderi de căldura (care pot fi menţinute în mod economic sub 10%, iar pentru unele sisteme la nivel de 6-8%) şi de agent termic (3-5%). Fenomenul debranşărilor de la SACET, accentuat in Republica Moldova prin anii 1993-1997, pe lângă aspectul financiar (de cost al încălzirii) a fost determinat şi de următorii factori:
calitatea scăzută a serviciilor;
imposibilitatea reglării locale a nivelului de temperatură la consumator;
marketingul agresiv al distribuitorilor de echipamente de încălzire individuală şi mai ales scăderea marcată a preţului acestor echipamente pe piaţă locală – care a sporit accesibilitatea familiilor cu venituri reduse la această tehnologie.
15
Acolo unde un sistem centralizat este bine gândit, menţinut şi dezvoltat, unde tehnologiile moderne de producere, transport şi distribuţie a energiei termice sunt constant implementate, unde consumatorii îşi onorează facturile – soluţia sistemului de alimentare urbană centralizată asigură servicii de calitate la costuri mai mici sau cel mult egale cu cele oferite de soluţiile alternative individuale. SACET este soluţia competitivă, adecvată pentru zonele aglomerate, zonele centrale ale oraşelor şi zonele cu blocuri de locuinţe multietajate. Răspândirea sistemelor individuale in aceste zone este un semnal a unei proaste funcţionări a sistemului centralizat. Avantajele sistemului de alimentare centralizată:
asigurarea unui climat sănătos, nepoluat în ariile locuite, prin reducere numărului de guri de emisie, amplasarea centralelor termice la marginea oraşelor şi construirea de coşuri suficient de înalte pentru dispersarea emisiilor poluante;
evitarea depozitării şi manipulării unor combustibili şi a produselor de ardere în zone intens populate;
posibilitatea utilizării tehnologiilor cu eficienţă termică ridicată (cum este cogenerarea), care nu sunt disponibile în mod competitiv la scară individuală;
posibilitatea utilizării unor combustibili care nu pot fi folosiţi individual (de ex. deşeuri menajere urbane, biomasă, etc);
posibilitatea utilizării de resurse alternative la combustibilii fosili: resurse regenerabile disponibile pe plan local, deşeuri menajere urbane, deşeuri lemnoase, din care unele nu pot fi utilizate eficient sau chiar de loc în mod individual;
evitarea utilizării combustibililor şi instalaţiilor de ardere de către mase largi de oameni care nu au cunoştinţe de specialitate.
Dezavantajele specifice SACET constau în lipsa de performanţă a acestor sisteme cauzată de:
o supracentralizare a producerii energiei termice;
uzura fizica şi morala a instalaţiilor şi echipamentelor;
lipsa fondurilor pentru întreţinere, modernizare şi dezvoltare;
exploatarea neprofesională.
La dezavantajele SACET se adaogă şi termenii planificaţi de lansare şi încheiere a perioadei de încălzire, când într-o toamnă mai friguroasă în apartamente devine insuportabil de frig înainte de data lansării încălzirii centralizate; acelaşi lucru se poate întâmpla şi primăvara când căldura vine în casele noastre înainte de data deconectării încălzirii, suferind in acest caz de excesul de căldură. Într-o economie de piaţă SACET constituie de obicei cadrul în care se manifestă competiţia între diverşi producători de căldură, ce folosesc tehnologii şi resurse diferite, - competiţia care conduce la preţuri mai reduse ale energiei termice în SACET. În multe state preţul gazelor naturale folosite in sistemele individuale este mult mai mare decât preţul cu care producătorii de energie termică (pentru servicii publice) achiziţionează acest 16
combustibil. Acest raport de preţuri (în ţara noastră constituie apr. 1,5) - determinat în bună măsură de deschiderea pieţelor de energie, dar şi de politicile naţionale în domeniu - face ca încălzirea individuală să fie în general mai scumpă decât în cazul racordării la SACET – acolo unde această alternativă există. În anexa A1 sunt prezentate sub forma de tabelcomparativ avantajele şi dezavantajele sistemelor individuale şi respectiv ale celor centralizate, de alimentare cu căldură, conform [6]. 1.2. Infrastructura SACET-Chişinău 1.2.1. SACET-Chişinău. Informaţii generale Conform [1], sistemul de termoficare din mun. Chişinău, primul SACET din tară, pe parcursul celor peste 50 de ani de la înfiinţare evoluat continuu, cu extinderea ariei de deservire. În prezent prin intermediul acestui sistem cca 70% din locuitorii mun. Chişinău sunt asiguraţi cu căldură. Apr. 200 mii apartamente sunt conectate la sistem pentru serviciul de încălzire şi 120 mii apartamente pentru serviciul de alimentare cu apă caldă manageră. Din cele 2400 blocuri locative conectate la sistem pentru serviciul de încălzire, doar 1600-1700 folosesc apa caldă menajeră. Volumul anual al energiei livrate consumatorilor actualmente constituie cca 1.5 mln. gigacalorii, ceea ce prezintă practic de două ori mai puţin fată de livrările anilor ’80. Scăderea volumului s-a produs în perioada 1997-2003 şi se datorează unui şir de factori, cel mai important fiind calitatea joasă a serviciilor. SACET-Chişinău a acumulat deficienţe tehnice pe parcursul ultimilor ani datorită impedimentelor financiare şi instituţionale. În 2015 a fost realizată consolidarea sectorul într-o singură companie nouă Societatea pe acţiuni „Termoelectrica”, conform [7], care a incorporat entităţile existente anterior – S.A. „Termocom”, S.A. „CET-1” şi S.A. „CET-2”, astfel a fost soluţionată deficienţa instituţională a sistemului. Obiectul de activitate al întreprinderii vizează producerea energiei electrice; producerea, transportarea şi distribuţia energiei termice către consumatori. Conform datelor la începutul anului 2016, „Termoelectrica” S.A.dispune de următorul echipament tehnologic:
2 surse de energie (CET-2 numită sursa 1 şi respectiv CET-1 fiind sursa 2);
reţele termice (în două conducte): - magistrale – 268,2 km; - de cartier – 260,0 km; - de alimentare cu apa calda – 178,3 km.;
352 puncte termice centrale;
17
2663 preîncălzitoare în PTC;
393 puncte termice individuale;
3973 noduri de elevator;
17201 manometre;
3 centrale termice urbane , una din ele fiind conservată (CT-Est);
20 centrale termice suburbane;
21 staţii de pompare;
203 unităţi de tehnică specializată şi transport auto.
Sistemul de alimentare centralizată cu energie termică din mun. Chişinău (SACET-Chisinău) este organizat conform unei scheme tradiţionale (fig.1.2.) şi include cele două centrale electrice de termoficare din Chişinău (CET-1, CET-2) şi centralele termice urbane (CT-Sud şi CT-Vest) precum şi 19 centrale termice suburbane, reţele de transport cu staţii de pompare, puncte termice, reţele de distribuţie
Surse externe CET-1
CET-2
CT-Vest CT-Est
Operatorul serviciului (furnizor)
Infrastructura edilitară
CT-Sud
Sursele operatorului
CTsuburbane
Condominii
Consumatori
Consumatori de energie Figura 1.2. Schema de principiu a SACET- mun. Chişinău [1]
Caracteristic pentru SACET-Chişinău este schema de furnizare a energiei termice de tip sovietic care presupune reglarea producerii/consumului doar la sursă. Energia termică produsă la CET-1 (sursa 2) şi CET-2 (sursa 1) reprezintă apr. 70% din volumul energiei livrate consumatorilor. Restul energiei termice este produsă la centralele termice CT-Sud şi CT-Vest.SACET-Chişinău nu reprezintă un sistem unic la care ar fi fost conectate toate sursele şi toti consumatorii. Sistemul municipal mai degrabă este un sistem insularizat, în care CET-1 împreună cu CET-2 alimentează o zonă, centralele termice CT-Sud şi CT-Vest respectiv alte două zone.Infrastructura SACET-Chişinău este uzată în proporţie de apr. 70%; cele mai mari probleme ţin de reţelele de transport şi distribuţie. 18
1.2.2. Sursele de energie termică din cadrul SACET-Chişinău Sursele de energie termică a SACET-Chişinău:
centralele electrice de termoficare CET-1 şi CET-2, care livrează în sistem cca 1550mii Gcal/an, 70% din necesarul de energie);
centralele termice (520 mii Gcal/an; 30%);
Volumul anual al energiei termice injectate în sistem constituie cca 2mln Gcal. CET-1 (sursa 2)este dotată cu:
două tipuri de cazane energetice: de tip ГМ-50 (6 unităţi a câte 50 t abur/h), ce lucrează la 3 turbine, şi de tip БКЗ-120/100-ГМ (2 unităţi a câte 120 t/h), ce lucrează la 2 turbine;
cazane apă fierbinte de tip ПТВМ-100 (2 unităţi a câte 100 Gcal/h), care, începând cu anul 1995, nu sunt operabile.
Pentru termoficare, de la turbinele CET-1 pot fi extrase 194 Gcal/h, adiţional 200 Gcal/h de la cazanele de apă fierbinte (CAF) disponibile, în total 394 Gcal/h. CET-2 (sursa 1)este dotată cu:
trei grupuri energetice - cazan ТГМ-96B, 400t abur/h (sau 180 Gcal/h); turbină ПТ-80/100130/13; generator electric ТВФ-120-2, cu capacitatea de 120 MW. Nu există legături tehnologice între cele trei grupuri;
cazane apă fierbinte de tip ПТВМ-100 (3 unităţi a câte 100 Gcal/h) şi de tip КВГМ-180 (2 unităţi a câte 180 Gcal/h).
Tabelul 1.1. Capacitatea termică a CET-1 şi CET-2 [1] Nr.
Tipul cazanului
Capacitatea termică
Unităţi
Unitară
Sumară
CET-1 Chişinău 1.
ГМ-50, cazane cu abur
6
50 t/h
300 t/h
2. БКЗ-120/100-ГМ,cazane cu abur
2
120 t/h
240 t/h
ПТВМ-100, cazane apă fierbinte
2
100 Gcal/h
200 Gcal/h
Total energie termică
10
170 t/h, 100 Gcal/h
394 Gcal/h
3.
CET-2 Chişinău 1.
ТГМ-96В, cazane cu abur
3
180 Gcal/h
540 Gcal/h
2.
ПТВМ-100, cazane apă fierbinte
3
100 Gcal/h
300 Gcal/h
3.
КВГМ-180, cazane apă fierbinte
2
180 Gcal/h
360 Gcal/h
Total energie termică
8
460 Gcal/h
1200 Gcal/h
În prezent “Termoelectrica” S.A. (principalul producător şi furnizor de energie electrică şi termică în or. Chişinău şi suburbii), dispune de 3 centrale termice amplasate în municipiul Chişinău: CT Sud, CT Vest, şi CT Est (în rezervă din 1998) şi de 20 centrale suburbane, amplasate în localităţile suburbane. 19
Toate aceste surse sunt alimentate cu gaze naturale, având în calitate de combustibil de rezervă păcura, cărbunele şi combustibilul de sobă. Principalele caracteristici ale centralelor termice urbane sunt redate în tabelul 1.2. Tabelul 1.2. Centralele termice din zona urbană [1] Capacitatea termică Nr.
Tipul cazanului
Unităţi
Unitară
Sumară
Alimentarea cu energie el.
Centrala termică Est, sectorul Botanica 1.
KВГМ-180, apă caldă înc.
2
180 Gcal/h
360 Gcal/h
2.
ДE-25/14 ГM, abur
2
50 t/h
100 t/h
4
360 Gcal/h; 180 Gcal/h; 50 t/h 100t/h
Total apă caldă, abur
2 linii 110 kV
Centrala termică Vest, sectorul Buiucani 1.
ПТВМ-100,apă caldă, înc.
4
100 Gcal/h
400 Gcal/h
2.
ДКВР-6,5/13,abur
2
6,5 t/h
13 t/h
6
100 Gcal/h; 6,5 t/h
400 Gcal/h; 13 t/h
Total apă caldă, abur
4 linii 6 kV
Centrala termică Sud, sectorul Centru 1.
TВГМ-30, apă caldă, înc.
2
30 Gcal/h
60 Gcal/h
2.
ПТВМ-50, apă caldă, înc.
1
50 Gcal/h
50 Gcal/h
3.
KВГМ-100, apă caldă, înc.
2
100 Gcal/h
200 Gcal/h 20 t/h (14 Gcal/h)
4.
ДКВР-10/13, abur
2
10 t/h (7Gcal/h)
5.
ДЕ-6.5/13, abur
1
6,5 t/h
6,5 t/h
Total apă caldă, abur
7
180 Gcal/h; 16,5 t/h
310Gcal/h; 26,5 t/h
4 linii 6 kV
Centralele termice ce se află actualmente în funcţiune au fost puse în exploatare începând cu anul 1967, o parte din ele fiind reutilate şi modernizate, îndeosebi în ultimii ani. Din cele 20 centrale termice suburbane, în anii 2003-2005, 13 din ele au fost modernizate prin instalarea unor cazane şi utilaje mai performante, cu o capacitate sumară instalată de 25,2 MW. Caracteristicile tehnice ale centralelor termice suburbane sunt prezentate in anexa A2. În scopul minimizării costurilor producerii energiei termice, la CT Sud şi CT Vest au fost construite câte o fântână, proiectele cărora presupun o perioadă de recuperare a investiţiilor de 1-2 ani. Utilajele unor centrale termice corespund cerinţelor tehnice, iar o parte din ele (precum cele din zona suburbană) necesită a fi modernizate.
20
1.2.3. Reţelele termice şi staţiile de pompare Reţelele termice s-au dezvoltat odată cu conectarea noilor consumatori. La momentul actual, sistemul de reţele permite transportarea şi livrarea energiei termice de la sursele centrale către mai mult de 75% din consumatorii de energie termică din mun. Chişinău. “Termoelectrica” S.A. are în gestiune:
268,2 km de reţele termice magistrale şi de distribuţie, cu diametrele nominale intre 32-1200 mm;
260,0 km de reţele intra-cartiere;
178,3 km de reţele pentru apă caldă menajeră, majoritatea amplasate subteran, 16,2% din reţele sunt amplasate aerian.
Din 268,2 km de reţele magistrale, 77,3 km din ele sunt conducte moderne, preizolate, ca strat izolator este folosită spuma poliuretanică, celelalte cu izolaţie tradiţională. Conform datelor “Termoelectrica” S.A., anual sunt reconstruite aproximativ 23 km de reţele termice. Primele porţiuni de conducte au fost puse în exploatare în anul 1955. Uzura reţelelor constituie peste 70% iar pierderile de energie termică în reţele constituie aproximativ 12%. SACET-Chişinău include 22 staţii de pompare cu o putere medie sumar de 8,6 MW. Prima staţie de pompare a fiind realizată in anul 1965. La moment sunt în derulare ultimele lucrări de construcţie a staţiei de pompare între circuitele CET-1 şi CET-2, (termenul de executare 15.09.2015-15.05.2016) care a fost construită de la zero şi dotată cu utilaj automatizat, modern şi nou. În timpul apropiat va fi iniţiată procedura de testare a noii staţii de pompare. Pe parcursul sezonului de încălzire şi înafara acestuia, în lucru sunt cincisprezece şi, respectiv, cinci staţii de pompare (SP). În perioadele de tranziţie toamna şi primăvara, în lucru sunt minimum cinci staţii de pompare, mai multe staţii de pompare fiind puse în funcţiune odată cu creşterea consumului de energie termică. Toate staţiile de pompare, cu excepţia SP nr.8, 12 şi 13, sunt dotate cu convertizoare de frecvenţă (CF). Din staţiile de pompare fără CF, doar SP nr.8 este în lucru pe parcursul întregului an. Această staţie de pompare de asemenea este cea mai veche şi are costuri de exploatare şi întreţinere mari. În prezent SP nr.8 conţine patru pompe (fiecare având capacitatea de 3 200 m³/h la 75 m c.a.) (anexaA2), din care doar două sunt în lucru concomitent la orice moment de timp. Debitul prin această staţie de pompare este diferit în diferite regimuri de funcţionare şi diferite sezoane. Pe parcursul anului debitul variază între 1 200 şi 5 000 m³/h, debitul maxim măsurat la conducta spre CET-2 pe parcursul iernii 2011-2012 a fost de 4 715 m³/h. Nivelul de tensiune pentru toate cele patru motoare de 800 kW este de 6 kV, liniile de 6 kV sunt de la CET-1 şi nu de la reţelele electrice de distribuţie.
21
1.2.4. Punctele termice şi consumatorii conectaţi la SACET-Chişinău În cazul alimentării centralizate, în punctele locale se efectuează racordarea sistemului de alimentare cu energie termică a clădirilor la reţelele termice exterioare. Astfel, se realizează trei moduri de racordare: independent, prin amestecare şi dependent. Modificările, care vor fi în acest caz, sunt următoarele:
la racordare independentă – se instalează schimbătoare de căldură, ca agent încălzitor în care serveşte apa din reţeaua termică;
la racordarea prin amestecare – se instalează elevatorul cu jet de apă;
la racordarea dependentă – apa din reţeaua termică este debitată nemijlocit în sistemul de încălzire cu apă a clădirii, iar necesităţile alimentării cu apă caldă şi cele pentru ventilare sunt asigurate de schimbătoarele de căldură.
Un element foarte important al punctelor termice centralizate este elevatorul, care reprezintă o pompa cu jet pentru vehicularea apei de reţea la racordarea dependentă a consumatorilor la reţele termice. La baza tehnico-materială a întreprinderii se află 352 PTC şi 393 PTI. Peste 300 puncte termice care au fost modernizate utilizând schimbătoare de căldură de tip „Alfa-Laval”, celelalte utilizează schimbătoare de căldură de tip boiler. Agentul termic primar asigurat de surse este transportat la 352 PTC (puncte termice centrale) şi 393 puncte termice individuale, care alimentează 5335 de obiecte, dintre care:
4098 blocuri locative din municipiul Chişinău, inclusiv 206 953 apartamente cu o suprafaţă totală de 8 482,32 mii m2;
777 agenţi economici;
139 instituţii preşcolare;
167 şcoli, licee;
69 instituţii medicale;
85 instituţii medii de specialitate, superioare de învăţământ.
În 2015 facturând un consum de peste 1 300 000 Gcal. Observăm micşorarea consumatorilor comparativ cu anul 2007, în care SACET-Chişinău alimentează 6872 de obiecte, dintre care:
2264 ale ÎMGFL (Întreprinderile Municipale de Gestionare a Fondului Locativ),
889 ale APLP (Asociaţii de Proprietari ai Locuinţelor Privatizate),
464 ale CCL (Cooperative de Construcţie a Locuinţelor),
1887 agenţi economici,
143 grădiniţe de copii,
214 şcoli şi licee,
135 instituţii de învăţământ,
123 instituţii medicale. 22
Regimurile de funcţionare a SACET-Chişinău şi gestionarea procesului tehnologic
1.3.
1.3.1. Regimul de funcţionare a SACET-Chişinău în perioada de iarnă Regimul de calcul în perioada de iarnă, în linii generale, este bazat pe metoda calitativă de livrare a energiei termice către consumatori, care presupune un debit constant al agentului termic cu modificarea temperaturii agentului termic în funcţie de temperatura aerului exterior. În funcţie se află 4 surse de termificare CET-1, CET-2, CT-Vest şi CT-Sud, ultimele două având circuite termice separate în hotare constante pe perioada de iarnă. Consumatorii la nivel de persoane responsabile pe blocuri locative sau alte obiective ca instituţii preşcolare, şcolare,medicale, agenţi economici, ş.a. reglează manual debitul avînd ca scop diminuarea consumurilor pentru încălzire. Astfel avînd la sursă reglare calitativă, de facto avem un regim mixt calitativ-cantitativ.
Figura 1.3. Conturul de alimentare cu energie termică o fiecărei surse, în perioada de iarnă[9]
Circuitul CET-1 - CET-2: Sarcina termică prognozată conform datelor din contractele actuale în circuitul CET-1
Încălzire -307,3 Gcal/h;
ACM medie - 24,1 Gcal/h;
Debitul maximal prognozat 7100 m3 /h .
Sarcina termică prognozată conform datelor din contractele actuale în circuitul CET-2
Încălzire -339,0 Gcal/h;
ACM medie - 35,7 Gcal/h;
Debitul maximal prognozat 9684 m3 /h . 23
De facto fiind un circuit unic datorită magistralei „Linia de legătură” de la CET-2 la colectorul CET-1 se preconizează transportarea a 176,9 Gcal/h la un debit de agent termic de 4570 m3 /h . Procesul respectiv asigură integral consumatorii din circuitul CET-1 cu energie termică, totodată majorând debitul maximal prognozat la CET-2 până la 14260 m3 /h , inclusiv pe direcţii:
„Linia de legătură” - 4570 m3 /h ;
„Botanica” (SP-13) - 5050 m3 /h ;
„Ciocana” (SP-12) - 4640 m3 /h .
Presiunile de calcul minim necesare:
CET-1 - 88 m.c.a. P1/P2 - 11,2 / 2,4 kgf/ cm 2 ;
CET-2 -102 m.c.a. P1/P2 - 12,0 / 1,8 kgf/ cm 2 .
Regimul hidraulic al circuitului unic este asigurat de 11 staţii de pompare cu capacitatea de la 360 m3/h până la 4570 m3/h şi o putere a motoarelor electrice de la 160 kW până la 800 kW şi anume SP 2, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 13, 14, 15, 22. SP 21 este echipată cu pompe ce sînt antrenate doar în caz de necesitate pentru pomparea apei de adaos din rezervoare în cazul situaţiilor de avarie. Circuitul CT-Vest: Sarcina termică prognozată conform datelor din contractele actuale în circuitul CT-Vest
Încălzire -122,2 Gcal/h;
ACM medie - 10,8 Gcal/h;
Debitul maximal prognozat 3468 m m3 /h 3/h.
Presiunile de calcul minim necesare:
CT-Vest - 99 m.c.a. P1/P2 - 16,6 / 2,7 kgf/ cm 2 .
Regimul hidraulic al circuitului CT-Vest este asigurat de 3 staţii de pompare (nr.3,9,10) cu capacitatea de la 750 m3 /h până la 990 m3 /h şi o putere de la 200 kW până la 315 kW. Circuitul CT-Sud: Sarcina termică prognozată conform datelor din contractele actuale în circuitul CT-Sud:
Încălzire -91,8 Gcal/h;
ACM medie - 6,5 Gcal/h;
Debitul maximal prognozat 2340 m3 /h .
Regimul hidraulic al circuitului CT-Sud este asigurat de 2 staţii de pompare (nr.18,19) cu capacitatea de 155 m3 /h şi 692 m3 /h şi o putere de 90 kW şi 160 kW. Presiunile de calcul minim necesare:
CT-Sud - 71 m.c.a. P1/P2 - 9,3 / 2,2 kgf/ cm 2 .
24
1.3.2. Regimul de funcţionare a SACET în perioada de vară Regimul de calcul în perioada de Vară din considerente economice este elaborat cu condiţia asigurării tuturor consumatorilor cu ACM de la o singură sursă de termificare CET-2. Suplimentul se efectuează analogic de la o singură sursă de termificare CET-2, surse de rezervă pentru apa de adaos fiind rezervoarele de la CT Vest, CT Sud şi SP nr. 21. În funcţie se află staţiile de pompare 5, 8,10, 22 şi pompa de reţea Nr. 7 la CT-Sud pentru consumatorii razei Nr.1 în direcţia str. Ialoveni.
Figura 1.4. Conturul de alimentare cu energie termică o fiecărei surse, în perioada de iarnă[9]
Circuitul Unic: Sarcina termică prognozată conform datelor din contractele actuale în circuit:
ACM maximală -141,3 Gcal/h;
ACM medie - 58,8 Gcal/h;
Debitul maximal prognozat pe CET-2 - 4040 m3 /h ;
„Linia de legătură” - 2050 m3 /h ;
„Botanica” (SP-13) - 0 m3 /h ;
„Ciocana” (SP-12) - 1990 m3 /h .
Presiunile de calcul minim necesare:
CET-2 - 95 m.c.a. P1/P2 - 11,5 / 2,0 bar;
Temperatura - 58 - 65 °C.
25
Modificările planificate a fluxului de energie termică, debitului de agent termic şi a temperaturii agentului termic, luând în consideraţie temperatura apei rece, sunt:
Aprilie – 75 Gcal/h - 3200 m3 /h ;
Mai – 50 Gcal/h – 2600 m3 /h ;
Iunie – 40 Gcal/h - 2400 m3 /h ;
Iulie – 40 Gcal/h - 2200 m3 /h ;
August – 35 Gcal/h - 2200 m3 /h ;
Septembrie – 45 Gcal/h - 2800 m3 /h ;
Octombrie – 50 Gcal/h - 3000 m3 /h .
O asemenea modificare a sarcinii termice se datorează modificării temperaturii apei reci a cărei valori sunt cuprinse între +2 °C în februarie şi 27 °C în august. Altă problemă, care necesită abordată este oscilaţia debitului orar al agentului termic în decursul diurnei, creată de regulatoarele de temperatură ACM instalate practic la toate PTC şi care de facto reprezintă necesitatea reală în apă caldă la consumatori. Majorarea sau diminuarea debitului agentului termic este compensată de către convertizoarele de frecvenţă instalate la toate SP anrenat în perioada intersezonieră, însă nici de cum la sursa de termificare la hotarul căreia disponibilele sunt dirijate manual, periodic creând flotări de presiune în reţea. 1.3.3. Sisteme de măsurare şi transmitere de date În scopul funcţionării eficiente a unui sistem de alimentare centralizată cu energie termică, un rol foarte important revine gestionării funcţionării surselor de energie termică şi a consumatorilor, care, prin regimul global de consum, dictează parametrii de funcţionare a întregului sistem. În legătură cu aceasta, ca obiectiv serveşte soluţionarea problemelor existente în gestionarea operativă, care permite conducerea procesului de termoficare în diverse regimuri, cât şi monitorizarea indicilor cheie de performanţă a sistemului centralizat de alimentare cu energie termică (SACET). În prezent, gestionarea procesului de termoficare a consumatorilor mun. Chişinău are loc prin intermediul sistemului automatizat de gestionare operativă, care execută colectarea, arhivarea şi prezentarea (afişarea) la panoul de comandă a Serviciului Dispecerat General (SDG) a parametrilor agentului termic din punctele cheie ale SACET – surse de termoficare, reţele magistrale, staţii de pompare, puncte centrale de distribuire a energiei termice în cartierele locative, punctelor termice individuale şi ale consumatorilor conectaţi direct din reţele magistrale. Căile existente spre asigurarea analizei şi gestionării regimurilor de funcţionare a sistemelor de termoficare complexe similare sunt bazate pe crearea modelului matematic al sistemului real cu 26
ajutorul soft-urilor specializate. Pentru analiza instantanee, modelul ţine cont de parametrii agentului termic în punctele cheie ale SACET şi permite adoptarea deciziilor operative privind modificările sau abaterile în sistem de la regimul de bază. De asemenea, rămâne actuală şi problema calculelor hidraulice în cazul comutărilor avariate, care impune cerinţe suplimentare către veridicitatea datelor, cât şi către algoritmii de calcul a soft-ului specializat. La baza gestionării actuale a proceselor de termoficare ale SACET or. Chişinău au fost propuse 5 obiective, implementate în perioada 2004 – 2011, şi anume: 1. Sistemul măsurare şi transmitere de date SCADA „LOVATI”; 2. Sistemul măsurare şi transmitere de date SAM „Monitor - PTC”; 3. Sistemul măsurare şi transmitere de date SAM „Monitor – PTI-Bloc”; 4. Sistemul de măsurare ţi transmitere de date SAM „Bloc”; 5. Sistemul geo-informaţional „Heat-Graph”.
SCADA „Lovati” Implementarea SCADA „Lovati” a permis transmiterea şi vizualizarea a ≈ 200 parametri de la sursele de termoficare şi staţiile de pompare (fig. 1.5), colectarea cărora permite, prin intermediul unor relaţii matematice elementare, executarea instantanee a analizei indicilor de performanţă a SACET şi anume :
presiunile agentului termic în punctele de reper ale SACET;
debitele agentului termic şi consumul energiei electrice;
temperaturile mediului ambiant şi ale agentului termic în punctele cheie.
Figura 1.5. Interfaţa Sistemului SCADA „Lovati”
La baza creării aplicaţiei respective sunt 2 indici de performanţă şi anume:
asigurarea calităţii sau a parametrilor necesari pentru circulaţia agentului termic în fiecare punct al sistemului de termoficare; 27
asigurarea fiabilităţii – monitorizarea instantanee a valorilor presiunilor la surse, staţii de pompare şi puncte de control, în cazul devierii valorilor reale de la valorile prestabilite se includ trei trepte de securitate – vizuală, sonoră şi acţiunea de protecţie tehnologică dotată cu organe de execuţie în zonele afectate (problematice).
Analiza debitelor agentului termic sau sistemul „ Debitmetre” Elaborarea aplicaţiei respective a avut ca scop monitorizarea SACET în diverse regimuri de funcţionare prin intermediul următorilor indici de performanţă:
debitul specific al agentului termic la o unitate de energie livrată – m3/Gcal,în baza datelor obţinute sunt determinate zonele problematice ale sistemului, care necesită acţiuni concrete imediate sau planificate;
consumul specific al energiei electrice la o unitate de debit transportată, în general, permite optimizarea numărului de pompe la staţiile de pompare incluse în activitate;
determinarea zonelor reţelelor termice cu avarii (defecţiuni) ascunse.
Figura 1.6. Interfaţa Sistemului SCADA „ Debitmetre”
Sistemul Automat de Monitorizare „Monitor - PTC” Crearea sistemului automat de monitorizare a parametrilor „Monitor” la punctele centrale de distribuire a energiei termice în cartierele locative şi zonele industriale a fost, de fapt, un pas fără precedent în spaţiul Europei de Est, dictat de necesitatea asigurării calităţii serviciilor prestate consumatorilor, precum şi minimizării pierderilor de energie termică prin stratul izolant şi scurgerilor agentului termic. Bazându-se pe aproximativ 3000 de parametri instantaneu măsuraţi la consumatorii finali, algoritmii aplicaţiilor sistemului permit vizualizarea regimului de bază şi a abaterilor de la parametrii prestabiliţi la condiţiile de moment:
analiza debitelor şi a consumului de energie termică la punctele centrale de distribuire a energiei termice;
analiza calităţii apei calde menajere, livrate centralizat de la punctele centrale de distribuire a energiei termice;
28
monitorizarea stării utilajului de forţă la consumatorii dotaţi cu pompe;
vizualizarea presiunilor în zonele punctelor de retenţie hidraulică.
Figura 1.7. Interfaţa sistemului de
Figura 1.8. Vizualizarea şi depistarea scurgerilor de
monitorizare „Monitor - PTC”
agent termic şi a situaţiilor de avariere
Pe lângă monitorizarea debitelor reale şi comparaţia lor cu debitele de calcul, aplicaţia permite în termeni restrânşi (7-9 min.) de a depista scurgeri în reţelele cartiere care au o lungime de circa 260 km, precum şi în sistemele interioare ale blocurilor locative conectate de la punctele centrale de distribuire a energiei termice. Concomitent, prin intermediul datelor vizualizate, se monitorizează calitatea prin temperatura ACM, cît şi scurgerile în reţeaua centralizată de alimentare cu apă caldă menajeră. De menţionat că toate PTC şi PTI sunt echipate cu regulatoare de temperatură, astfel în punctele de preparare a apei calde menajere asigurînduse calitatea în corespundere cu normele în vigoare. Sistemul măsurare şi transmitere de date SAM „Monitor – PTI-Bloc” şi Sistemul de măsurare ţi transmitere de date SAM „Bloc” au la bază aceleaşi principii ca şi Sistemul măsurare şi transmitere de date SCADA „LOVATI” şi Sistemul măsurare şi transmitere de date SAM „Monitor - PTC” doar că sunt aplicate la nivel de branşament al comsumatorului unde este instalat fie punct termic individual fie elevator. Sistemul de măsurare ţi transmitere de date SAM „Bloc” este în proces de realizare pentru circa 650 de branşamente. Monitorizarea utilajului de forţă la consumatorii Funcţionând în condiţiile unui relief cu diferenţe de cote geodezice de până la 180 m, SACET or. Chişinău a fost divizat într-un şir de zone cu disponibile relativ mici şi suprapresiuni. Fiabilitatea este obţinută prin implementarea a aproximativ 80 de puncte centrale de distribuire a energiei termice cu schemă independentă, care, pentru diminuarea consumului de energie electrică, în prezent sunt dotate cu convertizoare de frecvenţă ale pompelor de circulaţie.
29
Utilizarea utilajului respectiv (convertizoare de frecvenţă) impune cerinţe majore privind calitatea energiei electrice livrate şi în cazul situaţiilor de avarie în sistemul de alimentare cu energie electrică, care generează pane (căderi) de tensiune cu durata de peste 6 secunde, protecţia tehnologică deconectează utilajul de forţă. În cele mai problematice 32 puncte, la consumatorii finali, sunt instalate echipamente care permit recepţionarea informaţiei cu privire la menţinerea regimului hidraulic. Sistemul Geo-informaţional “HeatGraph” Destinaţia: optimizarea sistemului de alimentare centralizată cu energie termică prin modelare matematică, automatizarea locurilor de muncă în serviciile tehnice. Obiective de regim:
calculul hidraulic al reţelelor termice, comutări virtuale ale armaturii de închidere;
calculul de reglare a echipamentelor instalate la consumatori;
analiza regimului de funcţionare a staţiilor de pompare, caracteristicilor debit-presiune, emiterea recomandaţiilor pentru optimizarea funcţionării pompelor.
Obiective de dispecerat:
gestionarea registrelor dispeceratului şi arhivelor comenzilor planificate şi lucrărilor de avarie, reparaţie şi restabilire;
gestionarea arhivei defectelor şi deteriorărilor reţelelor termice;
gestionarea arhivei de comutare în reţelele termice cu formarea programelor optime de comutare;
formarea rapoartelor deconectărilor consumatorilor şi a sectoarelor de reţea.
Obiective de tehnologie - producere:
calculul normativ şi de facto al pierderilor de căldură prin izolaţia termică şi a scurgerilor, inclusiv cu evidenţa arhivei deconectărilor;
calculul graficelor optime de temperatură la obiectele consumatorilor;
generalizarea informaţiei de referinţă după criteriile impuse, formarea de rapoarte speciale despre parametrii şi regimurile reţelelor termice.
Figura 1.9. Interfaţa sistemului Geo-informaţional “HeatGraph”
30
Sursele proprii financiare ale SA „Termocom” nu pot asigura modernizarea şi dezvoltarea infrastructurii SACET-Chişinău la nivelul necesar unui sistem performant. În aceste condiţii, este absolut necesară implicarea altor surse de finanţare, inclusiv capital privat în finanţarea proiectelor de eficientizare a sistemului de alimentare centralizată cu energie termică. 1.4.Studiul documentar privind modernizarea reţelelor termice 1.4.1. Soluţiile propuse pentru analiză Adoptarea oricărei soluţii de modernizare trebuie sa se bazeze pe respectarea principiului economic de piaţă: soluţia propusă va trebui sa asigure funcţionarea sistemului de reţele termice în condiţiile în care să se poată:
returna valoarea investiţiei realizate;
recupera cheltuielile de exploatare;
obţine de profit din activitatea operaţională.
Soluţiile de eficientizare trebuie sa ţină cont de:
starea existentă a sistemului;
volumul şi caracteristicile cererii;
posibilităţile de atragere a investiţiilor.
În lucrare se vor analiza soluţii de modernizare atît a reţelei de conducte, cât şi a punctelor termice şi a staţiilor de pompare. La baza ideii de modernizare a reţelei de conducte se va analiza schimbarea conductelor şi izolaţiei tradiţionale existente cu conducte moderne preizolate şi accesorii specifice sistemului de conducte preizolate. Conductele preizolatesunt utilizate la mai multe tipuri de sisteme: apă rece, apă calda menajeră si sisteme de încălzire. Ţevile PUR nu dau greş, datorită materialelor din care sunt fabricate. Ţevile preizolate sunt caracterizate, în primul rând, prin eficienţa maximă. Materialul compozit nu permite schimbul termic cu mediul înconjurator. Spre deosebire de instalaţiile vechi, cele moderne din PUR au un randament mult mai bun. Coeficientul de transfer termic este foarte mic şi astfel, ţevile PUR trimit căldura la destinaţie fără pierderi pe parcurs. Un alt punct cheie care recomandă acest gen de ţevi este rezistenta ridicată la coroziunea chimică, lucru important în cazul locuinţelor conectate la sistemul centralizat de termoficare în care curăţarea conductelor la interior se face cu substante chimice. Mai mult, ţevile PUR reduc drastic riscul apariţiei igrasiei tocmai datorită faptului că materialele nu permit schimbul termic, astfel condensul fiind de domeniul trecutului. Conductele preizolate sunt executate într-o structură ţeavă în ţeavă. Ţeava interioară (utilă) este aleasă în funcţie de natura fluidului vehiculat; aceasta poate fi din oţel, PP-R sau PE-X. Ţeava
31
exterioară (mantaua de protecţie) are rolul de a proteja izolaţia termică faţă de efectele mecan ice din exterior şi împiedică pătrunderea umezelii în izolaţie. În volumul dintre cele două ţevi se injectează spuma poliuretanică (PUR). Acest sistem lucrează ca un tot unitar, spuma PUR asigurând o bună legătură între cele trei componente, acestea suportând aceeaşi dilatare sub acţiunea unei sarcini termice; din această cauză mai poartă denumirea de “conducte le gate” sau “bonded pipes”. Ideea de baza pentru modernizarea punctelor termice se va analiza trecerea de la punctele termice centrale la punctele termice individuale. Punctul termic individual este folosit pentru a servi un singur utilizator (clădirea sau a unei părţi a acesteia). Reprezintă un set de dispozitive amplasate de regulă în subsol, sau într-o cameră separată, constând din elemente termoenergetice care asigură conectarea acestor instalaţii la reţeaua de încălzire, eficienţa lor este reprezentată prin reglarea regimurilor de alimentare cu căldură, de conversie, reglare a parametrilor agentului termic în dependenţă de necesitatea consumatorului. Pentru modernizarea staţiilor de pompare este propusa o soluţie economică şi care s-a impus în practică privind eficienţa energetică, este utilizarea de convertizoare de frecvenţă. Convertizorul de frecventa este o componenta electronica ce ajuta la ajustarea turatiei si puterii unui motor electric, prin varierea frecventei curentului si a voltajului acestuia. 1.4.2. Avantajele investiţiilor în modernizarea reţelelor termice Investiţia specifică în modernizarea reţelelor termice este relativ ridicată. Promovarea unei investiţii în acest domeniu trebuie să aibă la bază studii aprofundate, bazate pe date reale şi caracteristice zonei analizate. Studiile vor pune în evidenţă ce soluţii îşi poate permite o comunitate locală pentru rezolvarea problemei transportului şi distribuţiei agenţilor termici de la sistemul centralizat de încălzire folosind instalaţii moderne şi momentul în care sunt îndeplinite condiţiile pentru demararea investiţiei. În stabilirea soluţiilor de eficientizare a alimentării cu energie termică a consumatorilor urbani va trebui să se pornească de la principii economice de piaţă. Orice soluţie va trebui să asigure funcţionarea sistemului de termoficare în condiţiile în care să poată returna valoarea investiţiei făcute, recuperarea cheltuielilor de exploatare şi obţinerea de profit. Este foarte important ca piaţa să nu fie influenţată în mod artificial. Există acreditată ideea în rândul investitorilor că finanţarea sistemelor de încălzire centralizată nu este oportună. De aceea, aceste investiţii trebuie făcute acolo unde există posibilităţi şi întrunite condiţiile economice. Pentru rezolvarea necesităţilor de încălzire ale unei zone, numai studiul de fezabilitate poate arăta dacă este
32
aplicabilă soluţia modernizării transportului şi distribuţiei agenţilor termici de la sursa de căldură la consumator, sau trebuie să se implementeze soluţii alternative. 1.4.3. Argumentarea alegerii temei Motivul alegerii acestei teme a fost situaţia actuala a reţelelor termice din capitală şi posibilitate lor de a fi modernizate sau reabilitate. Utilizarea tehnologiilor moderne sunt mai eficiente decît cele tradiţionale. Problemele principale ale sistemului de alimentare centralizată cu energie termică din oraşul Chişinău ţin de transportul şi distribuţia cu eficienţă optimă a purtătorilor de energie de la sursa producerii energiei la subsistemele transformării acesteia în forme intermediare şi la consumaturul final. Tratarea acestor probleme se face sub aspect de cercetare, proiectare, optimizare şi exploatare a ansamblului de transport şi distribuţie, procesului sau instalaţiei ce intră în componenţa subsistemului industrial de transport şi distribuţie a purtătorilor de energie termică. Problemele trebuie soluţionate ţinând cont de condiţiile calitative şi cantitative impuse de procesele de consum, căutând soluţiile tehnico-economice optime pentru întregul ansamblu. Încadrarea pierderilor tehnologice în reţelele termice în proporţie de până la 12% implică utilizarea unor conducte cu performanţe mecanice şi de izolare termică deosebite. Tehnologiile actuale de fabricare şi montare a conductelor, echipamentele electrice şi instalaţiilor termice moderne permit realizarea unor performanţe superioare pentru transportul şi distribuţia agentului termic. Direcţia principală de dezvoltare a subsistemului industrial de transport şi de distribuţie a purtătorilor de energie este reducerea pierderilor de energie în reţelele de transport şi distribuţie. Aceasta înseamnă:
în faza de concepere-proiectare, determinarea diametrului economic al conductei, grosimii şi calităţii optime a izolaţiei termice, asigurarea condiţiilor tehnico-economice rentabile de exploatare;
în faza montajului şi exploatării, asigurarea etanşeităţii conductelor, menţinerea calităţii izolaţiei termice a conductelor prin evitarea tasării şi umezirii acesteia etc.
În genere, gospodăria raţională a energiei de toate formele este deosebit de importantă deoarece permite:
economisirea resurselor de energie primară;
reducerea investiţiilor şi cheltuielilor de exploatare pentru subsistemul de transport şi distribuţie a energiei şi pentru instalaţiile aferente acestuia;
reducerea costului producţiei industriale.
33
2 probabilitatea afectării sau îmbolnăvirii angajatului cu crearea concomitentă a condiţiilor confortabile de muncă la o productivitate maximală a acesteia. Securitatea muncii la o lucrările de modernizare studiate se asigură pe următoarele căi:
instruirea în protecţia muncii a tuturor angajaţilor în procesul de funcţionare a centralei;
instructarea prealabilă şi periodică a tuturor angajaţilor;
pregătirea specială a angajaţilor care deservesc utilajul centalei;
verificarea periodică a cunoştinţelor personalului tehnic ingineresc privind protecţia muncii.
Studiul stării şi sănătăţii lucrătorilor şi condiţiile de siguranţă este o disciplină foarte largă care cuprinde mai multe domenii de specialitate. În sensul cel mai general acesta trebuie să:
să promoveze şi să menţină cel mai înalt standard de muncitori bine-a fi, mentale şi sociale;
preveni efectele negative asupra sănătăţii lucrătorilor din cauza а condiţiilor de muncă;
protecţia lucrătorilor împotriva pericolelor care ameninţă sănătatea lor;
introducerea lucrătorilor de întreţinere într-un mediu profesional adaptat а nevoilor lor fizice şi psihice.
5.1.2. Factorii ce acţionează asupra sănătăţii şi securităţii muncii Pentru a asigura securitatea şi sănătatea lucrătorilor este necesar ca angajatorii şi angajaţii să colaboreze şi să menţină sănătatea şi securitatea în muncă igiena industriala este un lucru foarte favorabil la fiecare intreprindere. De multe ori este dat mai puţină atenţie la problemele care afectează sănătatea angajaţilor şi a problemelor de securitate deoarece acestea de multe ori sunt dificil de rezolvat sau foarte costisitoare. La orice întreprindere unde au loc procese de producţie şi nu numai există factori care acţionează negativ asupra organismului uman. Funcţie de acţiunea lor asupra organismului aceşti factori se divizează în factori periculoşi şi dăunători. Factorii periculoşi sunt acei factori care duc la micşorarea bruscă a stării sănătăţii sau la traume. Iar factori dăunători sunt acei factori care pot duce la înrăutăţirea sănătăţii şi înrăutăţirea condiţiilor de muncă. Factorii periculoşi şi dăunători funcţie de origenea lor se împart în următoarele grupe:
de origine fizică;
de origine termică;
de origine biologică;
acţiunea curentului electric.
Factorii fizici sunt acei factori care ţin cont de: parametrii microclimei; nivelul zgomotului, nivelul vibraţiilor. Parametrii microclimei sunt un ansamblu de parametri care exercită o influenţa asupra organismului, aupra dispoziţiei omului şi asupra productivităţii muncii. Aceşti parametri sunt temperatura aerului, umiditatea relativă şi viteza de mişcare a aerului. Factorii de origine termică sunt caracterizaţi de temperatura materialelor, pieselor şi utilajului prezent la locul de muncă. 34
Factorii de origine chimică sunt caracteriuaţi de concentraţia prafului în aer şi concentraţia substanţelor nocive sub formă de gaze şi vapori în aer. Acţiunea curentului electric este un factor foarte important deoarece poate duce chiar şi la deces şi acţiunea lui asupra organismului este caracterizat de: tipul curentului, frecvenţa, puterea, starea de sănătate a omului şi de calea curentului prin corp. Astfel, pentru a crea condiţii optime şi nepericuloase de muncă aceşti factori trebuie normaţi, adică aduşi la aşa valori sub acţiunea cărora nu s-ar deregla procesul de muncă şi starea de sănătate a omului. Valorile normative a acestor factori sunt aduşi în tab 5.1. Încăperile unui SACET sunt încăperi unde de obicei sunt prezente temperaturi mai ridicate ca normaticele, deci au loc evacuări valoroase de căldură, ceea ce influenţează negativ asupra corpului uman. Această acţiune poate duce la schimbarea bilanţului termic a organismului şi aduce la hipertamia termică. Temperaturile înalte pot aduce la schimbarea pulsaţiei, respiraţiei şi la schimbarea temperaturii corpului, care poate atinge 40-41 0 C . În aceste cazuri pentru revenirea accidentatului se recomandă să se facă linişte şi să facă un duş care ar normaliza temperatura corpului. De aceea, instalaţiile trebuie să fie izolate termic. Izolaţia termică poate fi absorbantă sau reflectantă şi poate fi confecţionată din cărămidă, asbet, sau aluminiu, în caz de necesitate lucrătorii trebuie sa fie dotaţi cu echipamente speciale. Pentru măsurarea temperaturii aerului în zona locului de muncă se folosesc termometre cu lichid, termometre electrice şi termografe. La centrală omul civilizaţiei tehnice actuale are ca însoţitor permanent zgomote de diverse provenienţe care în funcţie de nivelul lor de tărie, generează efecte de naturăşi gravitate diferite. Primele care se manifestă sunt efectele psihice nedorite şi anume la niveluri de tărie cumult inferioare faţă de acelea la care apar leziuni ale urechii interne sau se constată o pierdereireversibilă a sensibilităţii auditive. Tabelul 5.1. Analiza condiţiilor de muncă[30] Valoarea normativă
Valoarea “de facto”
Temperatura, C
22-24
25-40
Umiditatea relativă, %
40-60
50-70
0,1
0,2
80
85-90
Naturale %
0,34
0,34
artificial, E, lx
150
200
92
90
45
50-60
Denumirea 0
Parametrii microclimei
Viteza aerului, m/s Factorii fizici
Nivelul zgomotului (ex. pompe de reţea), dB Iluminatul Nivelul vibraţiilor (ex. pompe de reţea), dBA
Factorii termici
Temperatura materialelor şi utilajului,
35
0
C
Curentul electric
Frecvenţa, Hz
50
50
Tensiunea, V
220-110000
220-110000
Destul de nocive şi imediate sunt efectele unor zgomote cu nivele de tărie mai ridicate ce depăşesc cu 85-90 dB pe cele corespunzătoare gradului de audibilitate în aceste cazuri apar modificări în starea şi funcţionarea organelor de simţ şi interne. De exemplu, s-a constatat o creştere a presiunii intracraniene modificarea cordului şi a respiraţiei o scădere a acuităţii uzuale şi altele. La creşterea în continuare a nivelului de tărie, modificările funcţionale ale sistemului nervos central şi vegetativ pot deveni ireversibile sau pot fi însoţite şi de anumite leziuni organice. Deoarece depind de factori obiectivi, efectele dăunătoare ale zgomotelor se accentuează însă dacă acţionează discontinuu sau sub formă de impulsuri dacă apariţia lor este imprevizibilă sau dacă sunt însoţite de vibraţii mecanice. Zgomotele foarte puternice al căror nivel de intensitate depăşeşte cu 85-90 dB pragul de audibilitate, pe lîngă faptul că pot reduce la zero inteligibilitatea vorbirii cauzează o pierdere treptată pînă la surditate a sensibilităţii auditive. Astfel, după numai 3-4 ani de lucru într-o industrie zgomotoasă circa 70 % din muncitori suferă de afecţiuni nervoase (dureri de cap, ameţeli, stare de frică, iritabilitate sau stare emotivă semnificativă etc), aproape 40 % sunt bolnavi de gastrită sau ulcer duodenal şi aproximativ 10% prezintă hipertensiune arterială. Acţiune negativă asupra organismului uman o au şi vibraţiile cu o frecvenţămai mică de 20Hz (infrasunete). O primă situaţie este cea în care vibraţiile, acţionînd simultan cu zgomote, deintensitate apreciabilă, sunt sesizate de alte organite ale urechii interneşi conduc la osuprasolicitare a întregului organ auditiv. 5.1.3. Sanitaria industrială Pentru crearea condiţiilor optime şi admisibile de lucru se ţine cont de următorii parametri: temperatura aerului, umiditatea relativă şi viteza de mişcare a aerului, adică se ţine cont de parametrii microclimatului. Condiţii optime sunt aşa o îmbinare a acestor parametri care acţionînd sistematic şi timp îndelungat asigură starea termică şi funcţională normală a organismului uman. Iar condiţiile admisibile de muncă sunt condiţiile care acţionînd sistematic şi timp îndelungat asupra organismului uman provoacă mici dereglări în starea termică a muncitorului, însă, ele se normalizează şi trec într-un timp relativ scurt. Deci, în ansamblu aceşti parametri influenţează asupra organismului uman, asupra dispoziţiei omului şi productivităţii muncii. Normarea microclimatului se efectuiază în raport cu metabolismul organismului omului. Tabelul 5.2. Limitele termice admisibile la posturile de lucru şi viteza aerului admisibilă [30]. 36
Metabolismul, (M) W
Temperatura minimă a aerului, ˚C
Temperatura maximă a aerului, ˚C
Viteza curenţilor de aer, m/s
M ≤ 117
18
32
≤ 0,2
117 < M ≤ 234
16
29
≤ 0,3
234 < M ≤ 360
15
26
≤ 0,4
360 < M
12
22
≤ 0,5
Umiditatea la fel ca şi temperatura acţionează aupra organismului mai ales dacă este ridicată şi este la temperaturi mai mari de 30 0 C . Umiditatea relativă este raportul exprimat în procente dintre umiditaea absolută şi umiditatea maximală la o temperatură dată. Umiditatea absolută este cantitatea reală de apă în gramece se conţine într-un 1 m 3 de aer la temperatura stabilită în timpul măsurărilor, iar umiditatea maximală este cantitatea maximală de apă ce se poate conţine la o tempratură stabilită într-un 1 m 3 de aer. Umiditatea relativă se determină cu ajutorul psihometrului şi higrometrului. La psihometre determinarea umidităţii relative este bazată pe diferenţă de indicaţii ale termometrului uscat şi umed. Viteza de mişcare a aerului are o influenţă deosebită aupra condiţiilor de muncă, deoarece mişcarea aerului poate înbunătăţi sau înrăutăţi starea sănătăţii omului sau a condiţiile de muncă în care este antrenat. Viteza de mişcare a aerului se măsoară cu diferite aparate, cum ar fi: anemometre, catatermometre şi anemografe. În continuare sunt aduse temperatura şi umeditatea relativă a aerului în zona de lucru a încăperilor de producţie. Tabelul 5.3.Temperaturile şi umiditatea relativă a aerului în zonele de lucru [30] Temperatura aerului, ˚C Nr.
Încăperea
Umiditatea relativă, %
Perioada rece
Perioada caldă
Perioada rece
Perioada caldă
1. Secţie de instalaţii
10-22
≤33
60-40
60-20
2. Panoul de comanda
10-22
18-25
60-30
60-30
3. Instalaţie de distribuţie
5-20
≤33
70-30
70-30
4. Panouri de protecţie prin relee şi semnalizare
18-25
≤33
60-30
60-30
≥10
≤33
60-20
60-20
5. Terenul de degazoare
37
Perioada caldă se consideră aceea perioadă a anului în care temperatura medie zilnică este egală sau mai mare de 10 oC. Perioada rece este acea perioadă a anului în care temperatura medie zilnică este mai mică de 10 oC. Restul anului este perioadă de trecere. Una din problemele de bază a securitaţii muncii reprezintă asigurarea unui iluminat satisfăcator la locurile de muncă . Insuficienţa iluminării locurilor de munca duce la scaderea productivităţii muncii , reduce nivelul reacţiei , inrăutaţeste vederea si poate provoca traume. 5.2.
Tehnica securităţii
5.2.1. Tehnica securităţii la montarea şi exploatarea reţelelor termice Conform normelor şi reperelor cu privire la montarea şi exploatarea reţelelor termice trebuie să se ţină cont de următoarele cerinţe:
crearea condiţiilor de muncă fără pericol, asigurarea muncitorilor cu condiţii sanitaro-igienice, iluminarea normală a locului de muncă;
numirea persoanelor responsabile de securitatea lucrului, care pot fi producătorii de lucrări, şefi de sector, responsabili tehnici sau maieştrii;
trecerea cursurilor de tehnica securităţii muncii.
La montarea, exploatarea şi reparaţia utilajului trebuie să se ţină cont de prezenţa altor instalaţii din partea cărora poate apărea pericolul accidentării. Utilajul pregătit pentru montare trebuie păstrat în condţiii ferite de condiţiile neprielnice. Reţelele şi instalaţiile din punctele termice se execută, probează şi încearcă respectându-se instrucţiunile specifice de protecţia muncii în vigoare pentru fiecare categorie de operaţie. Verificările, probele şi încercările echipamentelor componente ale instalaţiilor se efectuează respectându-se instrucţiunile specifice de protecţie a muncii în vigoare. Conducătorii întreprinderilor care execută reţelele termice şi instalaţiile din punctele termice au obligaţia să asigure:
luarea măsurilor organizatorice şi tehnice pentru crearea condiţiilor de siguranţă şi igiena muncii;
realizarea instructajului de protecţie a muncii la intervale de maximum 30 zile şi consemnarea acestuia în fişele individuale sau alte formulare specifice, care vor fi semnate individual;
controlul aplicării şi respectării de către toate persoanele a normelor şi instrucţiunile specifice;
verificarea cunoştinţelor asupra normelor de protecţia muncii.
În vederea evitării accidentelor (electrocutări, explozii, inundaţii) înainte de executarea săpăturilor se fi stabilesc poziţiile şi adâncimea de amplasare a celorlalte
instalaţii montate subteran,
încheinduse procese-verbale de predare a amplasamentelor de lucru împreună cu administratorii acestor reţele.
38
În timpul executării lucrărilor de săpătură şi montare a reţelelor termice se iau măsuri adecvate de asigurare a stabilităţii construcţiilor şi a instalaţiilor învecinate. Pentru asigurarea protecţiei circulaţiei
pietonilor şi a vehiculelor în zonele cu săpături se
controlează aplicarea tuturor măsurilor date prin proiect de semnalizare atât ziua, cât şi noaptea, a potenţialelor pericole, iar zona se împrejmuieşte. Pământul rezultat din săpătură se depozitează pe o singură parte a şanţului la o distanţă de minimum l m astfel încât să fie lăsată liberă cealaltă parte a şanţului în vederea efectuării montajului.Când acest lucru nu este posibil pământul rezultat se transportă în zona de depozitare. Este obligatoriu sprijinirea pereţilor săpăturilor conform prevederilor specifice din proiect, normele în vigoare şi de siguranţa muncii, ţinând seama şi de natura terenului. Verificările, probele şi încercările elementelor componente ale reţelelor termice, se efectuează respectându-se instrucţiunile specifice de protecţie a muncii în vigoare pentru fiecare categorie de echipamente. Realizarea instructajelor specifice de protecţia muncii, verificarea cunoştinţelor şi abaterile de la normele în vigoare, inclusiv sancţiunile aplicate, se consemnează în fişele de instructaj individuale. Zonele cu instalaţii în probe sau zonele periculoase se îngrădesc şi se avertizează, interzicându-se accesul altor persoane decât cele autorizate. Persoanele care schimbă zona de lucru (locul de muncă) sunt instruite corespunzător noilor condiţii de lucru. Instructajul de protecţia muncii se face şi în cazul efectuării probelor instalaţiilor în comun de către toţi factorii interesaţi (beneficiar, proiectant şi executant) având un responsabil unic. Instructajul are în vedere şi măsurile ce se impun pentru manevre urgente în scopul evitării producerii unor accidente. Măsurile de protecţia muncii indicate în prezentul normativ nu sunt limitative, acestea urmând a fi completate de executant cu instrucţiuni specifice, care se afişează la locul de muncă. Măsurile se menţionează în caietele de sarcini elaborate de proiectant. 5.2.2. Măsuri privind securitatea la incendiu La executarea instalaţiilor din punctele termice şi reţelelor termice se vor respecta prevederile specifice din „Reguli generale de prevenire şi stingere a incendiilor", precum şi alte normative în vigoare.
39
Respectarea reglementărilor de prevenire şi stingere a incendiilor, precum şi echiparea cu mijloace şi echipamente de prevenire şi stingere a incendiilor este obligatorie în toate etapele de executare a instalaţiilor de încălzire centrală. Obligaţiile şi răspunderile privind prevenirea şi stingerea incendiilor revin unităţilor şi personalului de execuţie. Activitatea de prevenire şi stingere a incendiilor este permanentă şi constă în organizarea acesteia atât la nivelul central al unităţii de execuţie cât şi la locul de executare al lucrării. Personalul care execută instalaţiile va fi instruit atât înaintea începerii executării instalaţiilor cât şi periodic în timpul executării instalaţiilor, verifîcându-se însuşirea cunoştinţelor. Înainte de executarea unor operaţii cu foc deschis (sudură, lipire cu flacără, arcuri electrice, topire de materiale hidroizolante etc.) se va face un instructaj special personalului care realizează aceste operaţii. Punctele de lucru se dotează cu mijloace de prevenire şi stingere a incendiilor întreţinute în stare de funcţionare, amplasate în locuri accesibile. Locurile cu pericol de incendiu sau explozie vor fi marcate cu indicatoare de avertizare conform prevederilor STAS 297/1, 2. În vederea intervenţiei în caz de incendiu se organizează echipe de intervenţie cu atribuţii concrete şi se vor stabili măsuri de alertare a serviciilor proprii de pompieri şi a pompierilor militari. Lucrările de sudură vor fi executate astfel încât să se evite riscul producerii de incendii sau explozii şi numai în zone unde să se permită lucrul cu foc deschis. Nu se execută concomitent sudură electrică şi tăierea cu flacără oxiacetilenică. Spaţiile în care se realizează sudurile vor fi împrejmuite cu panouri rezistente la foc evacuânduse materialele combustibile şi interzicându-se accesul altor persoane decât cele care efectuează lucrările. Generatoarele de acetilenă se amplasează în spaţii ventilate şi la distanţe de minim 10 m de surse de căldură, cabluri electrice, arzătoare şi la cel puţin 5 m faţă de butelia de oxigen. Generatoarele de acetilenă vor fi amplasate la distanţă de zona de execuţie a sudurilor şi de substanţe sau materiale combustibile. Se utilizează generatoare de sudură, recipienţi de oxigen, furtunuri, butelii, reductoare etc., în stare perfectă, care să nu prezinte pericol de incendiu sau explozie. Izolaţia din poliuretan este un material organic inflamabil, din acest motic în construcţia reţelelor termice cu izolare termică din poliuretan, peste fiecare 300m în izolaţia termică se intercalează inele din material mineral neinflamabil. Spaţiile în care se execută lucrări de vopsitorii sau decapări se ventilează corespunzător fără recircularea aerului.
40
Se interzice prezenţa oricărei surse de foc la distanţă de minim 25 m de zona de vopsire. Aceste zone se împrejmuiesc cu panouri de protecţie. În spaţiile de lucru este interzisă aprinderea focului, fumatul, utilizarea de dispozitive sau unelte care pot produce scântei. Cantitatea de vopsea, diluanţi sau alte lichide inflamabile aflate la locul operaţiunii se limitează la strictul necesar. În zonele în care există pericol de infiltraţii de gaze naturale în canalele de termoficare se iau următoarele măsuri suplimentare: a) în punctele de intrare a reţelelor termice în clădiri (subsoluri, puncte termice etc.) canalul termic se separă faţă de interiorul clădirilor respective printr-un perete etanş, situat la distanţa de 1-1,5 m de la limita clădirii; b) evacuarea apei rezultată din neetanşeităţile accidentale ale armăturilor sau din infiltraţii se realizează astfel, încât să nu fie necesară perforarea peretelui etanş; c) înaintea peretelui etanş se execută o gură pentru ventilarea canalului reţelei termice; d) în cazul în care peretele etanş nu constituie suport fix pentru conducte, se folosesc la trecerea conductelor prin perete, dispozitive cu garnituri, care să asigure etanşarea şi glisarea conductelor.
În cazul în care traseul reţelelor trece prin zone în care sudura metalelor este interzisă (existând pericol de incendii sau explozii), tronsoanele de ţevi se asamblează prin sudură, în afara acestor zone. Dacă tronsonul astfel realizat depăşeşte cu capetele sale zona interzisă, asamblarea acestuia se realizează prin sudură. În situaţiile în care adoptarea acestui sistem nu este posibilă, se interzice efectuarea sudurilor în zona periculoasă, asamblarea tronsoanelor de conducte urmând a se realiza, în mod obligatoriu, prin flanşe. 5.2.3. Măsuri privind electrosecuritatea Tensiunea electrică nu poate fi sesizată de simţurile omeneşti, pentru ca omul să fie prevenit asupra pericolului posibil. De aceea se i-au măsuri serioase împotriva electrocutării. Electrocutarea este acţiunea curentului electric asupra organismului uman, cauzată de:
atingerea de una din faze care se află sub tensiune;
apropierii omului la o distanţă periculoasă de o instalaţie cu tensiunea de U > 1kV;
descărcările electrice;
eliberării unui accidentat de sub influenţa curentului electric.
Gravitatea electrocutării depinde de tipul reţelei, de schema de conectare, gradul de izolare a părţilor conductoarelor şi de metodele de protecţie. În majoritatea cazurilor accidentele provocate de curentul electric au fost cauzate de: încălcarea regulilor de exploatare a utilajului electric, lăsarea 41
fără supraveghere a utilajului electric, folosirea utilajului electric defectat, efectuarea lucrărilor fără mijloace individuale şi colective de protecţie, ruperea conductorului de legare la pămînt şi deservirea utilajului de către un personal puţin calificat. Majoritatea accidentelor se produc la instalaţiile cu tensiunea de pînă la 1kV. Curentul electric influenţează asupra organismului termic, biologic, electrolitic şi mecanic. Acţiunea termică se manifestă prin încălzirea unor sectoare ale pielii, a vaselor sangvine, nervilor şi a altor ţesuturi. Acţiunea biologică este un proces specific deosebit care este caracteristic doar materiei vii şi se manifestă prin excitarea ţesuturilor cu contracţii involuntare a muşchilor şi dereglarea funcţiilor organelor interne. Acţiunea electrolitică se manifestă prin descompunerea plasmei sîngelui şi a altor lichide aflate în organism, ceea ce duce la schimbări esenţiale a organismului. Acţiunea mecanică se manifestă prin contracţii puternice ale muşchilor şi ca rezultat are loc ruperea pielii, muşchilor, ţesuturilor nervoase şi a tendoanelor. Pentru evitarea electrocutării se îndeplinesc un şir de măsuri, din care fac parte protecţia prin legare la pamînt şi protecţia prin legare la nul. Protecţia prin legare la nul este o măsură principală de protecţie pentru utilajele fixe sau mobile, alimentate de la reţele cu nul, care au punctul neutru al sursei de alimentare legat la pamînt. Carcasele metalice ale echipamentelor electrice sunt legate printr-un conductor de secţiune suficient de mare, la conductorul de nul de protecţie. Dacă are loc un defect, de exemplu străpungerea izolaţiei între o fază şi carcasă, are loc un scurtcircuit între fază şi conductorul de nul de protecţie. 5.3.
Protecţia mediului ambiant
5.3.1. Efectul de seră şi fenomenul încălzirii globale Fenomenul încălzirii planetei Pământ în rezultatul creşterii concentraţiei gazelor de seră în atmosfera reprezintă o problemă globală a omenirii. Principala schimbare are loc în atmosfera. Industria, transportul, agricultura produc aşa numitele "gaze cu efect de seră" cum ar fi bioxidul de carbon (CO2) , metanul (CH4), oxidul nitros (N2O) si altele. Aceste gaze, răspândite în natură, constituie mai puţin de un procent al atmosferei totale care constă, în marea ei majoritate, din oxigen (21%) şi azot (78%). Însă GES sunt esenţiale, deoarece ele acţionează ca o cuvertură în jurul Pământului. Fără acest acoperiş natural, suprafaţa Terrei ar fi aproximativ cu 30-35oC mai rece decât în prezent. În esenţă, clima e controlată de balanţa de lungă durată a energiei Pământului. Radiaţia care vine de la soare, în principal în formă de lumina vizibilă, se absoarbe de către suprafaţa Terrei şi de către atmosfera de asupra ei. În mediu, radiaţia absorbită e egală cu volumul de energie transmis în cosmos în forma de radiaţie infraroşie. GES captează careva căldură în partea de jos a atmosferei, 42
altă parte se emană în cosmos de către partea ei de sus, troposfera. Schimbările climatice sunt rezultatul activităţii umane, legată, în primul rând, de arderea combustibililor fosili, producerea cloro-fluoro-carburilor (CFC), de practicile nejudicioase din agricultură şi despăduririle masive. Începând cu a doua jumătate a secolului XX, au crescut substanţial cantităţile de gaze antropogene emise, care produc efectul de seră, ceea ce a condus la un dezechilibru în compoziţia atmosferei Pământului. Aceasta a condus la creşterea de doua ori a cantităţii bioxidului de carbon în aer, a sporit concentraţia metanului de 145 % în exces la volumul, care a existat în mod natural, concentraţia oxidului nitros a sporit de 15 %. GES în exces măresc cantitatea de radiaţie absorbită de atmosferă şi treptat, are loc încălzirea planetei. Începând cu anii 1850, temperatura ei medie a crescut cu jumătate de grad. Tabelul. 5.4. Gazele cu efect de seră, conform Protocolului de la Kyoto Nr.
Formula
coeficientul încălzirii globale
1.
CO2
1
Dioxid de carbon
2.
CH4
21
Metan
3.
N 2O
310
Protoxid de azot, Oxidul nitros
4.
HFC, (CхHхFх)
Denumirea
140...11 700
Hidrofluorocarburi, hidrofluorocarboni Perfluorocarburi, perfluorocarboni
5.
PFC (CхFх )
6 500...9 200
6.
SF6
23 900
Hexafluorură de sulf, hexafluorida sulfuroasă
Numeroase studii şi cercetări arată ca creşterea concentraţiei gazelor cu efect de seră (GES) poate declanşa un proces accelerat şi ireversibil de încălzire continuă a planetei, cu consecinţe dramatice. Într-un raport prezentat Comisiei Europene Interguvernamentale asupra Schimbărilor Climatice (2001), se menţionează că în cazul în care nu se vor lua măsuri de combatere a fenomenului încălzirii planetei, către sfârşitul secolului XXI temperatura la suprafaţa Pământului ar putea creşte cu 1,4-5,8 0C. Aceasta ar duce la consecinţe periculoase - nivelul mării ar putea creşte cu 9-88 cm, înecând zonele costiere din Europa, insulele mici, făcând mai frecvente şi mai severe cataclismele meteorologice. Consecinţele schimbării climei. Daca pronosticurile actuale se vor dovedi a fi, schimbările climei în secolul al XXI-lea vor fi mai mari decât orice alte schimbări de la răsăritul civilizaţiei umane. Se poate schimba simţitor clima la nivel regional. Regiunile cu latitudine medie şi înaltă, ca este Europa, ar putea suferi de temperaturi înalte, inundaţii şi secetă pe măsura schimbării climei planetare. La nivel global se anticipează ca ciclul evaporare - transpirare va deveni mai rapid.
43
Pentru a preîntâmpina sau a minimaliza impacturile negative asupra planetei cauzate de schimbarea climei omenirea n-are alta varianta decât cea de a uni eforturile tuturor ţărilor, în primul rând a celor înalt dezvoltate, la reducerea impactului asupra naturii. De fapt, anume lor le aparţine cea mai mare parte a GES emise în atmosferă în ultimul secol. Ţările vest-europene, America de Nord, Japonia şi alte câteva şi-au creat o parte din bogăţia actuala prin pomparea în atmosferă a unor cantităţi enorme de GES, cu mult înainte de a înţelege care pot fi consecinţele probabile. Astfel, problema schimbării climei devine una globală. La combaterea ei trebuie să contribuie fiecare ţară precum şi Republica Moldova. Energetica - sursa principală de emisii.Cele mai mari surse de emisii GES din Republica Moldova sunt: energetica, transportul, agricultura, deşeurile managere şi a apele reziduale. Sectorul energetic naţional funcţionează aproape în totalitate în baza resurselor energetice importate. Se importă atât electricitate, cât şi combustibil pentru producerea energiei electrice şi termice. Consumul resurselor energetice in ultimul deceniu s-a micşorat puternic în comparaţie cu anul 1990, reflectând în bună măsură prăbuşirea generală a economiei ţării, urmare a transformărilor radicale politice şi sociale din anii 1990. Conform datelor statistice consumul total al resurselor combustibilo-energetice în Republica Moldova de pe malul drept al Nistrului în ultimii 10 ani se afla la nivelul 3,2-2,5 mln. t.c.c. După declinul din perioada 1999-2001 consumul de resurse de combustibil a manifestat tendinţe de creştere. De exemplu, în anul 2002 consumul a fost de 2215,5 mii t.c.c., iar în 2004 2534 mii t.c.c. Necesarul de combustibil este acoperit prin importului multor tipuri de combustibil precum gazul natural, gazul lichefiat, produsele petroliere, cărbunele, lemnele.
Arderea
combustibililor fosili aduce la cele mai mari emisii de gaze cu efect de seră. 5.3.2. Măsurile de reducere a emisiilor GES în sectorul termoenergetic În ultimul timp (anii 2005-2006) situaţia privind acoperirea necesarului de combustibil s-a complicat în legătură cu creşterea considerabilă a preţurilor la resursele energetice de import, ceea ce creează noi dificultăţi în dezvoltarea economiei republicii, în asigurarea populaţiei cu combustibil şi energie şi condiţionează creşterea riscului asigurării stabile cu energie a economiei şi a securităţii energetice a Republicii Moldova. Problemele curente principale ale dezvoltării energeticii în Republica Moldova le reprezintă :
gradul înalt de uzură a echipamentului tehnologic de producere a energiei şi al reţelelor de transport şi distribuire;
nivelul scăzut de utilizare a echipamentului tehnologic şi al reţelelor de transport şi distribuire;
pierderile supranormative de resurse energetice;
lipsa unui sistem eficient de evidenţă a consumului de resurse energetice şi energie.
Sursele energetice, de rând cu transportul, au ponderea cea mai mare în poluarea bazinului 44
aerian. Impactul centralelor termice şi centralelor electrice cu termoficare asupra mediului este determinat de naturaşi cantităţile de combustibil consumat pentru producerea energiei. Din punct de vedereecologic gazul natural este cel mai convenabil din combustibilii folosiţi, deoarece conţinemai multe hidrocarburi uşoare şi poluează mai puţin bazinul aerian. Opţiunile de reducere a emisiilor GES în sectorul termoenergeticpot fi:
producerea energiei termice şi electrice în cogenerare, reprezintă soluţia cea mai economică, favorabilă modernizării şi dezvoltării sistemelor centralizate de alimentare cu căldură. Această soluţie susţinută şi promovată consecvent în ţările UE, pe parcursul ultimului deceniu a cedat mult în favoarea sistemelor locale;
promovarea tehnologiilor moderne – substituirea tehnologiilor învechite cu o eficienţă scăzută cu tehnologii performante ar putea reduce considerabil consumul de resurse energetice primare;
utilizarea surselor regenerabile– termice;
dotarea sistemelor de încălzire cu mijloacele necesare pentru reglare şi contorizarepoate asigura raţionalizarea consumurilor de energie şi reprezintă o soluţie accesibilă.In această categorie se încadrează introducerea buclelor de reglaj în sistemele de distribuţie, utilizarea pompelor cu turaţie variabilă şi folosirea armăturilor termostate;
eficientizarea sistemelor de asigurare centralizată cu căldură;
valorificarea intensivă a resurselor energetice disponibileprin recuperarea căldurii reziduale din gazele de ardere în cazane cu condensaţie sau în recuperatoare termice, folosirea pompelor de căldură, reducerea pierderilor de energie la transportul agenţilor de lucru prin utilizarea unor materiale cu caracteristici termofizice şi hidraulice favorabile, folosirea pompelor de căldură în sistemele de condiţionare a aerului;
gestiunea monitorizată a sistemelor de încălzire, care să permită reglarea automată a parametrilor funcţionali corespunzător exigenţelor de confort şi de eficienţă energetică şi economică;
standardizarea performanţei energetice a instalaţiilor de consum şi producere a energiei.
a biomasei, in special, ca combustibil la producerea energiei
5.3.3.Evaluarea reducerilor de emisii pentru măsurile de modernizare propuse Mai jos este evaluat efectul de mediu (reducere emisii GES) posibil a fi obţinut in urma implementării principalelor măsuri de modernizare a SACET-Chişinău, abordate în capitolele precedente. Modernizarea sistemului de conducte a reţelelor termice In cadrul SACET-Chişinău pierderile anuale de energie termică prin izolaţia conductelor constituie cca 217900 MWh/an, (vezi anexa A4). În urma reabilitării reţelelor termice prin înlocuirea conductelor vechi ce au o conductivitate termică λ de 0,052 W/moC cu conducte preizolate termic - cu material din poliuretan expandat - cu conductivitatea termică de 0,032 W/moC, se prevede de a reduce pierderile de energie cu 35%, până la 140700 MWh/an. Bazându-ne pe aceste date iniţiale vom calcula reducerile de emisii GES, expectate in cazul realizării acestei măsuri. 45
Scenariul de bază Pentru scenariul de bază vom determina emisiile GES ce corespund pierderilor de energie:
EBSL QBSL FEBSL 217900 0, 2 43580 t CO2 /an , unde
(5.1)
ΔQBSL reprezintă pierderile de energie prin izolaţia conductelor, în MWh; –
FEBSL
factorul de emisii GES pentru combustibilul consumat în cadrul scenariului de bază. În ambele scenarii în calitate de combustibil se utilizează gazul natural. Factorul de emisie pentru gazul natural are valoare de FEBSL= 0,2 t CO2 /MWh.
Scenariul de proiect Reieşind din condiţiile iniţiale, pierderile de energie termică prin conducte se vor diminua cu 35 % şi vor constitui:
QPR QBSL (100 35) 100 217900 0,65 141635 MWh/an
(5.2)
După reabilitarea conductelor emisiile de GES vor fi:
EPR QPR FEPR 141635 0, 2 28327 t CO2 /an ,
(5.3)
reprezintă emisiile GES în Scenariul de proiect;
unde EPR ΔQPR
-
pierderile de energie termică în scenariul de proiect;
FEPR
-
factorul de emisii GES, FEPR= 0,2 t CO2 /MWh.
Reducerile de emisii GES Reducerile de emisii GES, obţinute în urma reabilitării reţelelor de conducte vor fi:
RE EBSL E PR 43580 28327 15253 t CO2 /an
(5.4)
Diminuarea consumului de energie la staţiile de pompare a agentului termic Consumul mediu anual de energie electrică la staţiile de pompare ale reţelelor termice magistrale constituie cca 29000MWh/an. În urma modernizării acestor staţii de pompare se preconizează o economisire a circa 10 % din energia electrică consumată anual. Scenariul de bază Vom calcula emisiile din scenariul de bază reieşind din consumul existent de energie electrică:
EBSL = En BSL FE BSL ηel = 29000 0,2 0,35=16570 t CO2 /an , unde EBSL reprezintă emisiile GES din scenariul de bază, în t CO2 /an ; EnBSL -
consumul anual de energie electrică în cadrul scenariului de bază, în MWh;
FEBSL -
factorul de emisii GES pentru combustibilul consumat în cadrul Scenariului de Bază (pentrugazul natural - 0,2 t CO2 /MWh);
ηel
eficienţa producerii energiei electrice la CET-urile locale (ηCET = 35 %).
-
Scenariul de proiect 46
(5.5)
Cum am menţionat, reducerea aşteptată a consumului de energie electrică constituie cca 10 %. Astfel consumul de energie electrică după modernizarea staţiilor de pompare va fi:
En PR = En BSL (100-10) 100 =29000 0,9=26100 MWh/an
(5.6)
După modernizare, emisiile de GES vor fi:
EPR = En PR FE PR ηel = 26100 0,2 0,35=14914 t CO2/an, unde EPR
(5.7)
reprezintă emisiile GES în Scenariul de proiect;
EnPR
-
consumul anual de energie electrică după modernizare;
FEPR
-
factorul de emisii GES pentru combustibilul utilizat în activitatea de proiect (0,2 t CO2/MWh).
Reducerile de emisii GES, obţinute în urma modernizării staţiilor de pompare a reţelelor termice magistrale vor fi:
RE=EBSL -EPR =16570-14914=1656 t CO2/an
47
(5.8)
CONCLUZII Ramura de bază a economiei naţionale о reprezintă sectorul energetic, de care sunt dependente, în mare măsură celelalte segmente ale economiei. Pierderile enorme de energie şi calitatea utilajului energetic în oraşul Chişinău ne impune dezvoltareaşi reconstrucţia obiectelor energetice. Soluţiile studiate cu privire la modernizarea reţelelor termice din oraşul Chişinău suntdestul derentabile din punct de vedere atât a conservării energiei, cât şi din punct de vedere economic, cu toate că valorile investiţiilor sunt destul de mari, durata de recuperare este de 5 ani, pentru o durată de studiu de 20 ani, ceia ce este foarte atractiv. În lucrarea dată au fost analizate soluţii de modernizare atît a reţelei de conducte, cât şi a punctelor termice şi staţiilor de pompare. La baza ideii de modernizare a reţelei de conducte sa analizateficienţace se va obţine prin inlocuirea conductelor cu un grad înalt de uzură cu conducte moderne preizolate şi elementele specifice sistemului de conducte preizolate. La fel în lucrare a fost analizată eficienţa ce se va obţine prin schimbul izolaţiei tradiţionale din vată minerală cu izolaţie din spumă poliuretanică, la conductele existente aflate într-o stare bună (soluţie aplicabilă doar pentru conductele supraterane şi conductele subterane montate în canale vizitabile). Ideea de baza cu privire la modernizarea punctelor termice analizată în lucrarea dată este trecerea de la punctele termice centrale la punctele termice individuale, ce ne ne va oferi creşterea calităţii apei calde menajere, reducerea pierderilor de energie termica, posibilitatea consumătorului să regleze consumul de energie termică în conformitate cu necesităţile şi posibilităţile de plată. Pentru modernizarea staţiilor de pompare este propusa o soluţie economică şi care s-a impus în practică privind eficienţa energetică, este utilizarea de convertizoare de frecvenţă. Rezultatule finale în urma măsurilor de modernizare studiate devin favorabile atît pentru furnizorul energiei termice micşorînd pierderile şi întorcându-şi încrederea consumatorului, cât şi pentru consumătorul final, obţinând posibilitatea conectării/deconectării încălzirii la dorinţă, prin aceasta bodîndind independenţa de energie termică.
48
BIBLIOGRAFIE 1.
V. Arion, Soluţii de modernizare a sistemului de alimentare cu energie termică din mun. Chişinău (studiu de prefezabilitate), Editura UTM, Chişinău 2007, 93 p.
2.
http://termocom.md/termo/?page_id=144
3.
T. Sajin, R. Grigore, Transportul Şi Distribuţia Agenţilor Termici, Editura ALMA MATER, Bacău 2003, 161 p.
4.
H. Hornstein, Încălziri Centrale, Editura Tehnică, Bucureşti 1962, 256p.
5.
http://goo.gl/QY2z74
6.
V. Athanasovici, I. Dumitrescu, R. Pătraşcu Alimentări Cu Căldură. Cogenerare, Editura Bucureşti, Bucureşti 2010, 1939p.
7.
http://termoelectrica.md/ro_ro/despre/
8.
http://termocom.md/termo/?page_id=202
9.
V. Leu, SACET Chişinău. Prezent, Provocări, Perspective, Chişinău 2013
10.
Ţevi Preizolate, Catalog, Energoterom, Timişoara 2012
11.
D. Popescu, Sisteme de Conducte, Editura PIM, Iaşi 2008, 246p.
12.
M. Ilina, L. Dumitrescu, C. Lungu, Enciclopedia tehnică de instalaţii, Ediţia II, Editura ARTECNO, Bucureşti 2010, 625p.
13.
D. Antocel, Soluţii De Modernizare A Sistemului De Alimentare Centralizată Cu Energie Termică din mun. Chişinău, Chişinău 2008
14.
N. B. Liberman, M. T. Njankovskaja, Spravochnik po proektirovaniju kotel'nyh ustanovok sistem centralizovannogo teplosnabzhenija, Editura Jenergija, Moscva 1979, 222p.
15.
I. G. Staroverov, Spravocinic proectirovscica. Otoplenie, vodoprovod, canalizaţia, Editura Stroiizdat, Moscva 1975, 430p.
16.
L. S. Rivkin, A. A. Alexandrov, Teplofiziceschie svoistva vodî i vodianogo para, EdituraEnerghia, Moscva 1977, 675p.
17.
S. M. Scechin, Spravocnic po telosnabjeniiu i ventiliaţii, Editura Budivelinic, Chiev 1976, 416p.
18.
V. N. Bogoslovschii, A. N. Scanavi, Otoplenie, Editura Stroiizdat, Moscva 1991, 736p.
19.
http://cotlomash.ru/d/13771/d/grundfos-opisanie.pdf
20.
V. S. Varvarskij, J. A. Kovyljanskij, G. H. Umerkin, Tipovihe resheniya prokladki truboprovodov teplovihkh seteyj v izolyacii iz penopoliuretana. Konstrukcii i detali. Moskva, 1995 112p.
21.
Obiectivele strategice de dezvoltare ale întreprinderii SA “Termocom” 2012-2020, Chişinău 2012
49
22.
M. Cernei, V. Leu, Măsuri privind eficienţa energetică în cadrul sistemului de alimentare centralizată cu energie termică din mun.Chişinău, Chişinău 2012
23.
M. Cernei, V. Leu, A. Vîrlan, Regimul de funcţionare a sistemului de alimentare centralizată cu energie termică a mun. Chişinău, Chişinău 2012
24.
http://point.md/
25.
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3582
26.
Sweco International AB, Identificarea investiţiilor prioritare pe termen scurt şi elaborarea specificaţiilor tehnice şi a documentelor de tender pentru acestea, Stockholm 2013, 113p.
27.
P.Vârlan, Instalaţii de încălzire, Editura UTM, Chişinău 1996, 329p.
28.
HOTĂRÂREA ANRE nr. 429 din 29 septembrie 2011 privind tarifele la producerea energiei electrice, energiei termice şi de livrarea energiei termice consumatorilor finali.
29.
HOTĂRÎREA ANRE nr. 410 din 15.04.2011 privind tarifele la energia electrică livrată.
30.
E. Olaru, Acte normative privind desfaşurarea activităţii de protecţie şi prevenire a riscurilor profesionale la locurile de muncă, Editura UTM, Chişinău 2012, 127p.
31.
E. Olaru, L. Nmolovan, Securitatea activităţii vitale. Material metodic, Editura UTM, Chişinău 2004, 79 p.
50
ANEXE Anexa 1 Comparaţie între sistemul individual şi cel centralizat [6] SISTEMELE INDIVIDUALE
SISTEMELE CENTRALIZATE Presupun
realizarea unei surse de căldurăpentru fiecare consumator;
realizarea unei surse de căldură pentru mai mulţi consumatori diferiţi;
amplasarea sursei de căldurăla consumatorul căruia îi este destinată;
amplasarea sursei de căldură în zona consumatorilor arondaţi, sau în afara acesteia, în funcţie de gradul de centralizare adoptat pentru alimentarea cu căldurăşi de poziţia reciprocăa consumatorilor faţăde aceea a sursei/surselor de căldură;
tehnologiile de producere a călduriitrebuie săsatisfacăcondiţiile de mediu şi toate celelalte restricţii determinate de apropierea de consumatori: sursăde foc, de zgomot etc; diversele categorii de consumatoride căldurăpot fi asigurate de aceeaşi sursă, sau de surse de căldură specializatepe diversele consumuri.
consumurile de căldură sunt asigurate simultan de aceeaşi/aceleaşi surse de căldură, la care sunt arondaţi consumatorii respectivi.
Avantaje asigurarea calitativă şi cantitativă a alimentării fiecărui consummator individual, dupăcerinţe şi posibilităţi financiare;
reducerea restricţiilor privind calitatea şi stocarea combustibilului folosit, în cazul celui lichid şi/sau solid;
reducerea distanţei medii de transport a căldurii de la sursăla consumator, cu consecinţele: - reducerea pierderilor de căldurăla transport; - reducerea consumurilor energetice aferente transportului căldurii; - adaptarea mult mai bună(aproape perfectă), în timp real, a calităţii şi cantităţii căldurii produse, faţăde aceea necesară;
prin suprapunerea cererilor de căldurăde tipuri diferite, ale diverşilor consumatori, se reduce valoarea maximă totală de dimensionare a capacităţii sursei/surselor de căldură şi se aplatisează cererea totală anuală, cu consecinţele: - se reduce investiţia în sursa/sursele de căldură, raportatăla totalul debitelor maxime de căldurălivrate; - creşte încărcarea medie anualăa instalaţiilor de producere, mărinduse randamentul mediu anual de funcţionare al acestora, reducând astfel costurile specifice variabile pentru căldura produsă;
sistemul automat de reglare a consumului, în funcţie de cererea momentană, este simplu şi relativ ieftin bazat numai pe sistemul local de reglaj, la aparatele consumatoare; lipsa dependenţei condiţiilor asigurate alimentării cu căldurăa unui consumator, de eventualele servituţi create de alţi consumatori; valoarea minimă a investiţiei iniţiale pentru asigurarea alimentării cu căldură. În final: fiecare consumă după dorinţă şi plăteşte corespunzător, independent de ceilalţi consumatori sau de alte reglementări valabile la nivelul colectivităţii.
se reduc costurile specifice medii de mentenanţă; se reduce poluarea locală a mediului, simultan cu reducerea investiţiilor specific aferente adoptării măsurilor respective, pentru asigurarea încadrării în aceleaşi valori limitămaxime admise ale noxelor. Aceasta înseamnăîn final, reducerea ecotoxelor ce revin pe fiecare consumator; se reduce investiţia totală – la nivelul consumatorului/zonei de consum – necesarăasigurării aceleiaşi capacităţi totale pentru alimentarea cu căldură; reducerea facturii energetice totale – la nivelul ansamblului/zonei de consum, pentru aceeaşi cantitate totalăde căldură asiguratăconsumatorilor. În final: „avantajele la nivelul colectivităţii sunt resimţite de fiecare consumator al acesteia”.
Dezavantaje – restricţii obligaţia
folosirii numai a combustibililor clasici superiori (gaz metan sau combustibil lichid uşor) ori, eventual, a energiei electrice pentru producerea căldurii; probleme dificile suplimentare pentru asigurarea stocării combustibilului lichid;
măreşte distanţa medie de transport a căldurii pe ansamblul sistemului, cu consecinţele: - măreşte pierderile de căldurăla transport; - măreşte consumurile de energie aferente transportului căldurii;
51
instalaţiile de producere a căldurii şi/sau a frigului trebuie dimensionate pentru valorile maxime însumate ale diverselor tipuri de cereri de căldură, inclusive asigurarea capacităţii de rezervă, pentru cazurile de avarie, în funcţie de condiţiile impuse de fiecare consumator. Ca urmare, suma capacităţilor instalate în ansamblul surselor de căldură individuale va fi cu mult mai mare decât suma consumurilor maxime ce revin fiecărei surse; încărcările medii anuale ale instalaţiilor de producere sunt cu mult mai mici decât capacităţile nominale instalate. Aceasta înseamnăo reducere a gradului real de utilizare a investiţiei în sursele de căldură; sursele de căldură individuale, mai ales în lipsa instalaţiilor de acumulare a căldurii, sunt puse în situaţia de a funcţiona în regim „DA sau NU” cu întreruperi frecvente ale alimentării cu căldură. Aceasta are următoarele consecinţe: - reduce randamentul mediu anual de funcţionare, faţăde cel maxim (nominal), diminuând efectul favorabil – la prima vedere – al reducerii facturii anuale pentru căldura consumată; - creşte uzura medie a subansamblelor sursei de căldură, mărind costurile de mentenanţăpe durata de viaţă, simultan cu diminuarea acesteia faţăde valoarea datăde constructor; - se măreşte valoare investiţiei totale de înlocuire a sursei de căldură, ceea ce reduce sensibil din avantajul investiţiei iniţiale mai mici; pe ansamblul surselor individuale de căldură, aferente zonei (conturului) de alimentare cu căldură, creşte valoarea medie anualăa poluării mediului; poluarea dată de suma emisiilor poluante aferente fiecărei surse de căldură va depăşi valorile maxime admise pe care, de altfel, fiecare sursă le respectă; cresc costurile specifice medii anuale, la nivelul ansamblului SIAC, pentru ecotoxe; la nivelul ansamblului zonei, pentru toate sistemele individuale creşte investiţia specifică raportată la cantitatea anuală de căldură produsă; cresc costurile mentenanţă;
specifice
medii
anuale
de
cresc costurile specifice, medii, totale pentru căldura anual produsă (consumată).
- în vederea satisfacerii corespunzătoare, în timp, a cererii de căldurăa tuturor consumatorilor alimentaţi, atât din punct de vedere calitativ cât şi cantitativ, impune un sistem de reglaj automat, realizat în mai multe trepte: centralizat – la sursă, plus unul descentralizat, la nivelul punctului termic (dacăexistă), urmat de unul individual la nivelul fiecărui consumator. Aceasta complicăşi măreşte costurile aferente reglajului; în condiţiile lipsei reglajului individual, consumatorul nu îşi poate adapta consumul de căldură la necesităţile şi capacitatea sa de plată. De asemenea, asigurarea sa cu căldură, în orice moment, nu este decisă numai de condiţiile impuse de fiecare consummator în parte, ci şi de unele reglementări generale, valabile pentru ansamblul SACET. Apar deci interdependenţe – servituţi – între diverşii consumatori ai SACET. Acestea sunt cu atât mai importante – ca efecte – cu cât gradul de centralizare asigurat de SACET este mai mare şi cu cât consumatorii de căldurăsunt mai neomogeni din punctul de vedere al cerinţelor impuse în alimentarea cu căldură; factura pentru căldură a fiecărui consumator are douăcomponente: - cota aferentăcantităţii de căldurăefectiv primităde consumator la nivelul conturului său, contorizatălocal; - cota parte din costurile comune aferente SACET, stabilite pentru starea normală– tehnic şi funcţional – a ansamblului sistemului. Stabilirea acestei cote este dificilădeoarece necesităcuantificarea „stării normale” a sistemului, pe de o parte, şi pe de altăparte pune problema repartiţiei abaterilor de la aceastăstare între consumatori şi sistemul propriu-zis de transport şi distribuţie a căldurii. Pentru rezolvarea acestor aspecte se impun: - transparenţa operatorului SACET faţăde consumatori transpusă, mai ales, în contractul de furnizare a căldurii şi explicitarea – justificarea – facturii; - reglementări, monitorizare şi arbitraj asigurat de o autoritate independentă; investiţia iniţială, pe ansamblul SACET este mai mare decât în cazul celui individual, ceea ce măreşte „riscul” investiţiei; costul specific al căldurii la consumatori depinde de simultaneitatea mai multor factori specifici condiţiilor locale ale SACET, printre care foarte importanţi sunt: - numărul de consumatori, structura, mărimea şi simultaneitatea valorilor maxime ale consumurilor asigurate de SACET; - densitatea medie de consum pe km2, care influenţeazădistanţa medie de transport a căldurii de la sursăla diverşii consumatori, mai ales în cazul SACET urbane/terţiare; - modul de dimensionare a sursei centralizate de alimentare cu căldurăşi tehnologia utilizatăîn acest scop.
52
Anexa2Utilajul SACET-Chişinău Utilajul centralelor termice din zona suburbană [1] Nr.
Denumirea localităţilor şi nr. centralelor termice
1
Vadul lui Vodă, 6011
1990
2
Bubuieci, 6021
3
Anul de Tipodimensiunea punere în cazanelor şi exploatare numărul de unităţi
Capacitatea termică, Gcal/h
Sarcina termică, Gcal/h
Lungimea reţelelor, m
CV-G – 2,5 x 2
4,14
5,04
5883,6
2003
CVа – 1,16 x 2
1,995
2,12
2061
Bubuieci Primăria, 6022
2003
EN-50 x 2
0,2
0,02
---
4
Tohatin, 6031
2003
CVа –0,63- Gn x 1 CVа –0,4- Gn x 1
0,886
0,98
843
5
Ghidighici, 6041
1979
DCVR 2,5/13x2
3,33
1,66
2931
6
Durleşti, 6051
2003
CV-G – 1,1 x 2 CV-G – 0,63 x 1
2,435
3,35
1871,5
7
Vatra, 6061
2004
EN-1000 x 2
1,995
1,89
3640
8
Sângera, 6071
1985
Minsc-1 x 2
0,48
0,39
107
9
Băcioii Noi, 6003
1985
Minsc-1 x 6
2,70
1,09
934
10
Dobruja, 6081
2003
ZiOSAB-2,5x 2
4,3
4,17
1417
11
Grătieşti, 6091
1979
DCVR 6,5/13x2
8,66
1,34
3306
12
Coloniţa Şcoala, 6121
2003
CVа –0,4 - Gn x 1 CVа –0,16 - Gn x 1
0,482
0,46
32
13
Coloniţa Grădiniţa, 6122
2003
CVа –0,25 - Gn x 1 CVа –0,16 - Gn x 1
0,353
0,036
362
14
Coloniţa Primăria, 6123
2003
EN-50 x 2
0,1
0,04
---
15
Coloniţa Amb., 6124
2003
EN-50 x 2
0,1
0,09
37
16
Ciorescu, 6131
1987
DCVR 10/13x2
13,32
3,99
5349
17
Cricova, 6141
2004
DCVR 6,5/13x1 CV-G – 2,5 x 2
8,63
4,35
4287
18
Cricova Şcoala, 6142
2003
CVа –0,4 - Gn x 2
0,688
0,46
249,7
23,3
6,55
4279
25,32
5,25
3648,7
19
Stăuceni, 6161
1972
DCVR 2,5/13x2 DCVR 10/13x1 DE 10/13x2
20
Munceşti, 6002
1966
DCVR 4/13x2 DCVR 10/13x2
53
Caracteristicele utilajului staţiilor de pompare a SACET-Chişinău (01.01.2007) [1] Cartierul
Staţia
1
2
4
4 1 1
3200 8 530
75 18 10
SP -11 SP -18
De reţea De retur De reţea De retur De adaos De adaos De adaos De reţea
СЭ-2500-60 К20/30 СЭ-2500-60 ГНОМ НКУ-140 6НК9-1 К90/85 МЕ-200-500
3 1 4 1 1 1 1 3
2500 25 2500 10 140 120 90 500
60 32 60 10 49 65 85 74.9
SP -19
De reţea
МЕN-125-100-250L
3
320
74.9
SP -2
De reţea
МЕ-200-500
3
500
74,9
De reţea De retur De reţea De retur De adaos De reţea De retur De adaos De reţea De retur De reţea De retur De adaos De reţea De reţea De retur De reţea De reţea De adaos De reţea De retur De reţea De retur De adaos De reţea De retur De adaos
СЭ-800-55 К8/18 10СД-6 К8/18 4K9 СЭ-800-100 К20/18 К90/45 СЭ-800-100 К-8-18 250LNN-600 К8/18 200LNN-600 СЭ-800-100 К20/30 6НК9-1 НКУ-250-32 К45/55 12СД-9 26ОА-600 СЭ-800-55 К8/18 К45/55А 250LNN-600 К8/18 НКУ-100
3 1 3 1 1 6 2 1 4 1 3 1 3 1 1 3 4 2 2 1 3 1 1 3 1 1
800 8 500 8 90 800 20 90 800 8 800 8 800 800 20 120 250 50 790 584 500 8 50 800 8 11 - 22
55 18 70 18 85 100 18 45 100 18 110 18 107 100 30 65 32 50 54 28 48 18 35 110 18 17 - 21
De reţea De retur De adaos
250LNN-600 К8/18 НКУ-100
3 1 1
800 8 11 - 22
110 18 17 - 21
Ciocana SP -13 SP -21
SP -6 SP -15
SP -4 SP -5
Botanica
3
Presiunea, m col. de apă 7
Д-3200-75 К8/18 ГНОМ-53-10Т
SP -12
Rîşcani
Marca
Productivitatea, m3 /h 6
De reţea De retur De adaos
SP-8
Centru
Destinaţia
Pompe Cantitatea, buc. 5
SP -7
SP -14 SP -16 SP -22 (4070) SP -1 Buiucani SP -3
SP -9 Buiucani SP -10
54
Anexa 3Lungimea reţelelor termice din oraşul Chişinău (01.01.2016) Lungimea reţelelor termice magistrale şi de distribuţie (în 2 ţevi), m Dn
32
40
50
70
80
100
125
150
200
250
Total pe oraş:
508,2
865,8
6948,9
10878,1
14337,6
18610,5
9872,3
27647,6
26897,0
25027,2
Subterană
123,7
137,3
2765,0
3578,7
4651,0
6995,4
2941,9
11145,3
11731,5
10461,1
Subterană PUR
275,5
109,2
1862,1
4517,2
5066,1
6731,1
5554,9
8361,3
9328,7
7425,5
Subterană nefuncţ.
27,0
207,3
219,6
28,0
648,5
519,1
242,0
946,2
704,0
2076,0
Total subterană
426,2
453,8
4846,8
8123,8
10365,6
14245,6
8738,8
20452,7
21764,2
19962,7
Suprater.
75,0
36,0
1342,8
1093,2
2971,6
3441,5
649,5
5657,2
3141,1
3746,6
Suprater PUR
7,0
60,0
387,4
1595,1
930,0
923,4
413,0
1239,6
1575,7
1105,1
Suprater. nefuncţ.
0,0
316,0
372,0
66,0
70,5
0,0
71,0
298,1
416,0
212,8
Total supraterană
82,0
412,0
2102,2
2754,3
3972,1
4364,9
1133,5
7194,9
5132,8
5064,5
Tipul
Lungimea reţelelor termice magistrale şi de distribuţie (în 2 ţevi), m Dn
300
350
400
500
600
700
800
900
1000
1200
Total
Total pe oraş:
20196,4
599,0
22316,7
27627,2
13488,0
10049,6
21245,7
255,7
7585,1
3070,0
268026,6
Subterană
9915,6
599,0
11448,3
20529,5
9397,4
5019,1
7287,1
40,5
4933,0
0,0
123700,2
Subterană PUR
6335,6
0,0
6760,9
3257,2
1561,3
20,8
451,2
0,0
0,0
0,0
67618,5
Subterană nefuncţ.
768,0
0,0
1685,0
48,0
536,8
0,0
62,0
0,0
0,0
0,0
8717,5
Total subterană
17019,2
599,0
19894,1
23834,6
11495,5
5039,9
7800,3
40,5
4933,0
0,0
200036,2
Suprater.
2476,8
0,0
2172,5
3724,6
1929,9
2759,5
9715,1
210,2
2409,0
0,0
47552,1
Suprater PUR
700,4
0,0
25,0
68,0
62,6
266,2
159,5
5,0
243,1
0,0
9766,0
Suprater. nefuncţ.
0,0
0,0
225,1
0,0
0,0
1984,0
3570,8
0,0
0,0
3070
10672,3
Total supraterană
3177,2
0,0
2422,6
3792,6
1992,5
5009,7
13445,4
215,2
2652,1
3070
67990,4
Tipul
55
Lungimea reţelelor termice intercartiere (în 2 ţevi), m Dn....
25
32
40
50
70
80
100
Total pe oraş:
1379,5
1681,3
3889,1
62732,8
50914,1
46414,2
42630,5
Subterană
511,7
755,6
1635,8
22587,6
20305,5
19534,2
18977,0
Subsol
300,5
346,0
292,4
24179,4
16204,1
13763,9
9516,7
Subterană PUR
14,2
110,7
384,8
5916,2
6558,7
5812,4
5150,1
Subsol PPU
8,6
2,5
43,1
2836,3
2559,3
2046,2
937,2
Supraterană
490,5
286,6
1194,0
5408,9
3966,1
3931,4
5407,3
Supraterană PUR
54,0
179,9
339,1
1804,4
1320,5
1326,2
2642,2
Tipul
Lungimea reţelelor termice intercartiere (în 2 ţevi), m Dn....
125
150
200
250
300
350
Total
Total pe oraş:
18820,6
21555,1
8302,5
1662,6
52,0
28,5
260062,8
Subterană
8837,5
12693,7
6243,5
1455,0
52,0
13,5
113602,5
Subsol
4087,2
2592,3
358,5
31,3
0,0
0,0
71672,3
Subterană PUR
2142,8
2297,3
948,0
166,3
0,0
15,0
29516,5
Subsol PPU
287,7
418,2
26,0
10,0
0,0
0,0
9175,1
Supraterană
2705,6
2390,5
578,1
0,0
0,0
0,0
26359,0
Supraterană PUR
759,8
1163,1
148,4
0,0
0,0
0,0
9737,5
Tipul
56
Lungimea reţelelor de ACM, m Dn....
25
32
40
50
70
80
100
Total pe oraş:
998,0
491,7
3146,6
33365,6
37208
34033,4
34224,0
Subterană
693,8
308,0
1905,1
22804,3
25409,2
23816,3
22863,8
Subterană PUR
6,3
48,7
371,7
5772,8
6179,4
4890,9
4963,4
Supraterană
273,4
75,0
768,8
3286,6
3928,5
3743,7
4858,8
Supraterană PUR
24,5
60,0
101,0
1501,9
1690,7
1582,5
1538,0
Tipul
Lungimea reţelelor termice intercartiere (în 2 ţevi), m Dn....
125
150
200
250
300
Total
Total pe oraş:
12677,4
16622,8
4791,7
646,0
102,0
178306,9
Subterană
9392,2
11823,0
4193,4
646,0
102,0
123957,0
Subterană PUR
1048,1
1882
218,4
0
0
25381,7
Supraterană
1446,1
2156,0
246,0
0,0
0,0
20782,9
Supraterană PUR
791,0
761,8
133,9
0,0
0,0
8185,3
Tipul
57
Anexa 4.Pierderile de căldură în conducte în dependenţă de amplasare şi tipul izolaţiei termice Supraterane (aeriene) magistrale şi de distribuţie Vată minerală
Dn ,
De ,
mm
mm
1.
32
2.
mK W
mK W
Spumă poliuretanică
mK W
Diz , m
L, m
40
0,1
75
0,132696
2,805888
0,3403
5921,219
4,559568
0,213117
3708,231
40
48
0,108
36
0,122867
2,48325
0,383713
3204,767
4,035282
0,240492
2008,586
3.
50
57
0,117
1342,8
0,113416
2,202115
0,431866
134539,2
3,578437
0,270867
84383
4.
70
76
0,136
1093,2
0,097571
1,781974
0,532044
134938,2
2,895708
0,334082
84730,62
5.
80
89
0,149
2971,6
0,089058
1,577995
0,599861
413550,9
2,564241
0,376889
259831,7
6.
100
108
0,168
3441,5
0,078986
1,352991
0,698335
557570,4
2,19861
0,439059
350557,3
7.
125
133
0,193
649,5
0,068755
1,140192
0,827166
124640,8
1,852812
0,520409
78417,27
8.
150
159
0,219
5657,2
0,060592
0,980425
0,960599
1260758
1,59319
0,604675
793617,4
9.
200
219
0,279
3141,1
0,047561
0,741487
1,267349
923561,9
1,204917
0,798417
581834,7
10.
250
273
0,333
3746,6
0,039849
0,608374
1,542679
1340914
0,988608
0,97233
845160,5
11.
300
325
0,405
2476,8
0,032765
0,673879
1,415141
813164,9
1,095053
0,886668
509495,1
12.
350
377
0,457
0
0,029036
0,589289
1,617271
0
0,957595
1,01355
0
13.
400
426
0,506
2172,5
0,026225
0,527001
1,807582
911057,6
0,856376
1,133015
571062,4
14.
500
529
0,619
3724,6
0,021437
0,481127
1,989795
1719396
0,781831
1,244914
1075739
15.
600
630
0,72
1929,9
0,01843
0,408903
2,340095
1047746
0,664468
1,464348
655642,7
16.
700
720
0,81
2759,5
0,016382
0,360678
2,652095
1697882
0,586102
1,659795
1062607
17.
800
820
0,91
9715,1
0,014582
0,318901
2,998655
6758678
0,518214
1,876891
4230331
18.
900
920
1,01
210,2
0,013138
0,285803
3,345135
163130,2
0,46443
2,09394
102113,9
19.
1000
1020
1,11
2409
0,011955
0,258934
3,691558
2063168
0,420767
2,310953
1291564
Nr.
Total
Re ,
R iz ,
47552,1
q,
W mK
Q, W
20073822 58
R iz ,
q,
W mK
Q, W
12582805
Canale vizitabile Vată minerală
Spumă poliuretanică
Q, W
R iz , mK W
W mK
Q, W
0,379465
150962,8
3,297611
0,256174
101913,7
0,259968
0,468689
207398,8
2,51341
0,322549
142730,5
0,315478
0,259968
0,490495
245772,3
2,377517
0,338617
169671
1,200521
0,300892
0,259968
0,567684
475935,2
1,950846
0,39811
333767,5
0,00013
0,995155
0,284323
0,259968
0,649529
557732,6
1,617127
0,462631
397248,5
6816
0,000122
0,865598
0,26946
0,259968
0,71677
869619,8
1,406596
0,51649
626630,4
259
4807
0,00019
0,791618
0,241485
0,259968
0,773239
661618,9
1,286379
0,559277
478543,3
273
313
3158
0,000184
0,688211
0,221382
0,259968
0,854887
480552,5
1,118343
0,625048
351354,4
300
325
365
1268
0,000168
0,600548
0,205066
0,259968
0,938307
211779,6
0,97589
0,693918
156620,1
10.
350
377
417
461
0,000156
0,536358
0,190927
0,259968
1,012752
83104,4
0,871582
0,756068
62041,43
11.
400
426
476
1265
0,000132
0,532684
0,176879
0,259968
1,031286
232214,7
0,865612
0,767701
172863,2
12.
600
630
680
514
0,000102
0,383278
0,139015
0,259968
1,278179
116943,1
0,622826
0,978558
89530,23
13.
700
720
770
1581
5,9E-05
0,291861
0,12582
0,259968
1,475561
415249,3
0,474274
1,162626
327183,9
14.
800
820
870
64
5,17E-05
0,256864
0,112858
0,259968
1,587952
18089,95
0,417404
1,265371
14415,11
15.
1000
1020
1080
242
4,15E-05
0,235672
0,089905
0,259968
1,707691
73560,48
0,382967
1,364478
58776,24
Re , mK W
R iz , mK W
Rs , mK W
R0 , mK W
W mK
2235
0,000275
2,029299
0,345744
0,259968
116
2486
0,000172
1,546714
0,326754
89
129
2815
0,000223
1,463087
100
108
148
4710
0,000161
5.
125
133
173
4824
6.
150
159
199
7.
200
219
8.
250
9.
Dn ,
De ,
Diz ,
mm
mm
m
1.
50
57
97
2.
70
76
3.
80
4.
Nr.
Total
L, m
37246
q,
4800534
59
q,
3483290
Anexa 5. Dimensionarea schimbătorului de căldură pentru alimentarea cu ACM Nr. 1 1.
Denumirea indicatorului 2
Notarea 3
Datele iniţiale Schimbător de căldură pentru 1.1.Necesarul de căldură 1.2.Gradul de reţinere a căldurii 1.3.Debitul sumar al apei de reţea 1.4.Numărul preîncălzitoarelor 1.5.Fluxul de căldură cedat într-un preîncălzitor
Qinc sc
Ginc npr Qpr G1
1.6.Debitul apei de reţea printr-un preîncălzitor 2.
3.
4.
1.7.Diferenţa medie logaritmică Date tehnice a unei plăci PR-0,5E 2.1.Materialul plăcilor 2.2.Grosimea plăcii 2.3.Coeficientul de conductibilitate termică al oţelului X18Н10Т 2.4.Suprafaţa de transfer de căldură a unei plăci 2.5.Diametrul echivalent al canalului dintre plăci 2.6.Aria secţiunii transversale a unui canal 2.7.Lungimea redusă al canalului 2.8.Diametrul orificiului de colţ Agentul termic primar-apa de reţea 3.1.Temperatura apei de reţea până la preîncălzitor de reţea 3.2.Temperatura apei de reţea după preîncălzitor de reţea 3.3.Temperatura medie a apei de reţea 3.4.Densitatea apei de reţea 3.5.Capacitatea termică specifică a apei de reţea 3.6.Coeficientul de conductibilitate termică a apei de reţea 3.7.Viscozitatea cinematică a apei de reţea 3.8.Coeficientul de convecţie din partea agentului termic primar 3.9.Coeficientul pierderilor de sarcină
tm
oţ oţ
F1 de f1 Ln D t1' t1'' t1 1
cp1 1 1 1
P1
3.11. Cădere disponibilă de presiune din partea agentului secundar
P2
3.12. Temperatura peretelui 3.13. Viteza apei de reţea prin schimbător de căldură 3.14. Criteriul Reynolds 3.15. Coeficientul de calcul al pierderilor de sarcină 3.16. Criteriul Prandtl al apei de răcire la temperatura medie a ei 3.17. Criteriul Prandtl al apei de răcire la temperatura peretelui 3.18. Criteriul Nusselt pentru apa de răcire 3.19. Coeficientul de convecţie de calcul din partea apei de reţea Agentul termic secundar-apă din sistemul intern al blocului 4.1.Temperatura apei din sistem intern tur 4.2.Temperatura apei din sistem intern retur 4.3.Temperatura medie a apei din sistem intern
tp
4.5.Densitatea apei din sistem intern 4.6.Capacitatea termică specifică a apei din sistem intern Coeficientul de conductibilitate termică a apei din sistem 4.7. intern 4.8.Viscozitatea cinematică a apei din sistem intern 4.9.Coeficientul de convecţie din partea apei din sistem intern 4.10. Coeficientul pierderilor de sarcină Cădere disponibilă de presiune din partea apei din sistem 4.11. intern
60
1
Re1 ' Prf Prp Nu1 '
1
tt tr t2 G1 2
cp2 2 2 2
P1
5
Încălzire ACM 1950,60 488,40 0,98 0,98 29,12 5,83 2 2 975,3 244,2 14,56 2,915 0,0146 0,0029 7,21 39,98
3.10. Cădere disponibilă de presiune din partea agentului primar
4.4.Debitul apei din sistem intern printr-un preîncălzitor
Valoarea 4
1 15,9 0,5 8 0,0018 1,15 150 80 55 67,5 979,158 4,187 0,6575 4,2710-7 5000 2,6 120 12236,64 140 14276,08 63,8 0,19 3559,72 2,9 2,662 2,82 79,33 6519,9
Unitatea 6
kW kg/s buc kW kg/s m3/s K
oţelul X18Н10Т 1 mm 15,9 W/(mK) 0,5 m2 8 mm 0,0018 m2 1,15 m 150 mm o 80 C o 55 C o 67,5 C 979,158 kg/m3 4,187 kJ/(kgK) 0,6575 W/(mK) m2/s 4,2710-7 5000 W/m2K 2,3 130,0 kPa 13256,36 mm. Col. H2O 140 kPa 14276,08 mm. Col. H2O o 51,3 C 0,33 m/s 6182,67 2,53 2,662 3,485 112,59 9253,5 W/m2K o
70 50 60 11,66 0,0117 983,175 4,183
65 5 35 0,97 0,0010 993,996 4,179
C C o C kg/s m3/s kg/m3 kJ/(kgK)
0,6508
0,622
W/(mK)
o
4,744E-07 7,237E-07 m2/s 3500 3500 W/m2K 2,9 3,2 120 120,0 kPa 12236,64 12236,64 mm. Col. H2O
1
2
3
4.12. Cădere disponibilă de presiune din partea agentului secundar
5.
6.
7.
P2
4 120 12236,64 0,18 3035,41 3,02 2,998 2,82 76,57
5 6 120 kPa 12236,64 mm. Col. H2O 0,19 m/s 2100,32 3,31 4,833 3,485 24,72 -
4.13. Viteza apei de reţea prin schimbător de căldură 2 4.14. Criteriul Reynolds Re2 4.15. Coeficientul de calcul al pierderilor de sarcină ' 4.16. Criteriul Prandtl al apei de reţea la temperatura medie a ei Prf 4.17. Criteriul Prandtl al apei de reţea la temperatura peretelui Prp 4.18. Criteriul Nusselt pentru apa de reţea Nu2 4.19. Coeficientul de convecţie de calcul din partea apei din sistem ' 6229,0 1922,0 W/m2K 2 intern 4.20. Coeficientul global de transfer de căldură şi suprafaţa de transfer 4.21. Rezistenţa termică a oţelului Roţ 0,000063 0,000063 mK/W 4.22. Rezistenţa termică a depunerilor pe partea apei Rd 0,00017 0,00017 mK/W 4.23. Coeficientul global de transfer de căldură k 1394,9 969,6 W/m2K 4.24. Suprafaţa de transfer de căldură a unui SC F 97,0 6,3 m2 4.25. Suprafaţa standard de transfer de căldură Fa 100 8 m2 Calculul de companare şi verificare a suprafeţei de transfer de căldură Aria secţiunii transversale ale pachetelor din partea apei de 5.1. fn1 0,077 0,009 m2 răcire Aria secţiunii transversale ale pachetelor din partea apei de 5.2. fn2 0,065 0,005 m3 reţea 42,8 5 5.3.Numărul de canale într-un pachet din partea apei de răcire m1 43 5 36,1 2,8 5.4.Numărul de canale într-un pachet din partea apei de reţea m2 36 3 5.5.Numărul de plăci într-un pachet pentru apa de răcire n1 86 10 5.6.Numărul de plăci într-un pachet pentru apa de răcire n2 72 6 5.7.Suprafaţa de transfer de căldură cu numărul de plăci obţinut Fn1 43 5 m2 5.8.Suprafaţa de transfer de căldură cu numărul de plăci obţinut Fn2 36 3 m2 2,3 1,6 5.9.Numărul de pachete în aparat pe partea apei de răcire X1 2 2 2,8 2,7 5.10. Numărul de pachete în aparat pe partea apei de reţea X2 3 3 5.11. Numărul de plăci în schimbător de căldură na 202 18 5.12. Numărul de pachete în aparat m 40 4 Suprafaţa reală a ariei secţiunii transversale a canalelor în 5.13. fn 0,0720 0,0072 pachete pentru amândoi agenţi termici 5.14. Viteza reală a apei de reţea în canale '1 0,20 0,41 m/s 5.15. Viteza reală a apei din sistem intern în canale '2 0,16 0,13 m/s Calculul de verificare 6.1.Criteriul Reynolds pentru apa de răcire Re1 3747,07 7681,5 6.2.Criteriul Nusselt pentru apa de reţea Nu1 82,36 131,92 ' 6.3.Coeficientul de convecţie de calcul din partea apei de reţea 6769,0 10842,2 W/m2K 1 6.4.Criteriul Reynolds pentru apa de reţea Re2 2698,15 1437,06 6.5.Criteriul Nusselt pentru apa de reţea Nu2 70,26 197,89 ' 6.6.Coeficientul de convecţie de calcul din partea apei de reţea 5715,7 15386,0 W/m2K 2 6.7.Coeficientul real de transfer de căldură k 1378,0 839,6 W/m2K 6.8.Suprafaţa reală de transfer de căldură a unui SC F 98,2 7,3 m2 Calculul hidrodinamic 7.1.Coeficientul specific ale pierderilor hidraulice pentru apa de 2,863 2,393 răcire 7.2.Coeficientul specific ale pierderilor hidraulice pentru apa de 3,108 3,638 reţea 16119,144 5662,015 mm. Col. H2O Rezistenţele hidraulice ale pachetelor de plăci pentru apa de 7.3. P1 reţea 158,07 55,53 kPa
61
62