«

»

Casa pasiva independenta energetic realizata in sistem „Folex“

Share

tirlea - casa pasiva foto 1Pentru cei interesati, va prezentam un sistem constructiv nou, pentru realizarea unei cladiri de locuinte, conceput si brevetat de SC FOLEX SRL, sistem realizat din elemente modulare tip „BSF” cu nervuri din beton armat. Sistemul se refera la captarea si folosirea energiei solare printr-un panou solar parabolic, ce confera cladirii independenta energetica, indiferent de amplasamentul zonal al cladirii. Solutiile propuse se caracterizeaza prin originalitate, reusind sa raspunda criteriilor de casa pasiva.

 

ENERGIA NECONVETIONALA A SOARELUI

Soarele este, fara indoiala, o vasta sursa de energie. Intr-un singur an, el trimite spre pamant de 20.000 de ori energia necesara intregii populatii a globului. In numai trei zile, pamantul primeste de la soare echivalentul energiei existente in rezervele de combustibili fosili.

Energia solara reprezinta una din potentialele viitoare surse de ener­gie, folosita fie la inlocuirea definitiva a surselor conventionale de energie cum ar fi: carbune, petrol, gaze naturale etc., fie la folosirea ei ca alternativa la utilizarea surselor de energie conventionale, mai ales pe timpul verii. Cea de a doua utilizare este, in momentul de fata, cea mai raspandita in lume.

Cel mai evident avantaj al ener­giei solare este acela ca nu polueaza mediul inconjurator, deci este o sursa de energie curata. Un alt avantaj este ca sursa de energie pe care se bazeaza intreaga tehnologie este gratuita.

Dintre toate sursele de energie care intra in categoria celor ecolo­gice si regenerabile, cum ar fi: energia eoliana, energia geotermala sau energia mareelor, energia solara necesita instalatiile cele mai simple si costuri reduse ale acestora.

Instalatiile solare asigura tempe­raturi in jur de 100 0C, temperaturi cu peste 40 grade mai mari decat cele ale mediului ambiant, asigurand incal­zirea apei menajere si chiar a cladirilor. De aceea, este deosebit de atractiva ideea utilizarii energiei solare in scopul incalzirii locuintelor si se pare ca acesta va fi unul dintre cele mai largi domenii de aplicare a energiei solare in urmatorul secol.

Tehnologia echipamentului pentru instalatiile solare de incalzire a cladirilor este, deja, destul de bine pusa la punct intr-o serie de tari ca Japonia, S.U.A., Australia, Israel, Rusia, Franta, Canada si Germania.

Nivelul de insolatie reprezinta cantitatea de energie solara care patrunde in atmosfera si ajunge pe suprafata pamantului. Aceasta cantitate de energie solara variaza in functie de latitudine, altitudine si perioada a anului. Nivelul de insolatie este exprimat ca media zilnica lunara/anuala in kWh /m2.

Romania se gaseste intr-o zona geografica cu acoperire solara buna, cu un flux anual de energie solara cuprins intre 1.000 kWh/m2/an si 1.300 kWh/m2/an. Din aceasta cantitate de energie se pot capta intre 600 si 800 kWh/m2/an.

Radiatia medie zilnica poate sa fie de 5 ori mai intensa vara decat iarna. Dar si pe timp de iarna, pe parcursul unei zile senine, se pot capta 4-5 kWh/m2/zi, radiatia solara captata fiind independenta de temperatura mediului ambiant.

Energia generata solar se poate utiliza pentru:

• prepararea apei calde menajere;

• incalzirea spatiilor de locuit;

• incalzirea apei pentru piscine;

• instalatii de aer conditionat;

• iluminatul casnic si alimentarea unor aparate casnice mici consumatoare de energie electrica;

• iluminatul stradal, de curte si de gradina etc.

Utilizarea energiei solare pentru prepararea apei calde de consum este deosebit de avantajoasa, dato­rita evolutiei constante a necesarului pe durata unui an calendaristic. Un sistem corect dimensionat poate sa acopere 50%-65% din necesarul anual de apa calda de consum (asa numita rata de acoperire solara), vara acoperirea fiind, de cele mai multe ori, de 100%. Sistemele solare termice moderne pot fi incadrate, fara dificultate, in instalatiile din cadrul constructiilor. Ele au o durata de viata estimata la peste 20 ani fiind, astfel, o completare ideala in tehnica moderna de incalzire.

 

CASA PASIVA. SISTEM CONSTRUCTIV PROPUS

Pentru a indeplini cerintele standard de casa pasiva, cladirile trebuie sa renunte la sistemele de incalzire conventionale. Multe din casele pasive includ, totusi, un sistem care sa furnizeze energia necesara incal­zirii la parametri redusi. Necesarul de energie termica al unei astfel de cladiri trebuie sa fie de maximum 15 kWh/mp anual, spre deosebire de 250-400 kwh/mp anual pentru o cladire obisnuita.

O casa pasiva are un grad ridicat de izolare termica, un numar minim de punti termice si infiltratii scazute. Pentru a indeplini aceste nivele de conservare a energiei utilizeaza resursele solare si recupe­rarea caldurii.

Solutia propusa de SC FOLEX SRL consta intr-un concept de realizare a unei case pasive (fig. 1) folosind: ele­­mente modulare tip „BSF“ ca elemente de rezistenta, panoul solar parabolic si bazine de stocare, ca element de captare si inmagazinare a energiei solare, precum si cazane cu combustibil solid ca o metoda alternativa de incalzire.

Elemente  modulare tip „BSF“

Elementele modulare tip „BSF“ sunt elemente prefabricate, utilizate la realizarea elementelor structurale portante (pereti, plansee), compuse dintr-un bloc de spuma poliuretanica, cu o densitate medie de 40 kg/mc  si o conductivitate termica la 24 0C de 0,023W/mK, care include o retea de goluri (fig. 2) (AT 01-010/093, 2007).

Fiecare tip de element modular este placat cu panouri din gips carton, fibra de sticla etc. in functie de domeniul de utilizare, prezentand o terminatie perimetrala prevazuta in scopul imbinarii si pentru a permite montarea unor fasii de burete cu scopul de a evita formarea puntilor termice.

Producatorul pune la dispozitie elemente modulare multistrat „BSF“, in forme variate, in functie de pozi­tionarea modulului in structura: standard, de colt, centura, de plan­seu, circular (fig. 3) specific realizarii bazi­nelor de acumulare.

Pentru obtinerea structurii de rezistenta, elementele modulare tip BSF se monteaza pe fundatia prevazuta cu elemente de ancoraj. Peretii se obtin prin teserea elementelor modulare tip BSF, rezul­tand o retea de goluri verticale si inclinate. In golurile verticale se monteaza carcasele de armatura dimensionate conform unui calcul structural, in care se toarna beton.

Elementele modulare tip BSF pentru planseu sunt folosite ca elemente de cofraj, acestea fiind montate intre elementele de rezistenta, respectiv grinzi metalice profil T, fixate de centura structurii.

Problema pe care o rezolva aceasta structura este realizarea unei constructii cu structura unitara de rezistenta si izolare termica adecvata, fara elemente de cofrare, prin­tr-un procedeu simplu si economic.

 

Punerea in opera a elementelor modulare tip „BSF”

Constructiile realizate din elemente modulare BSF se realizeaza fara dificultati intr-o lucrare de precizie normala.

In vederea ancorarii elementelor modulare BSF pentru pereti, in fundatie se introduc carcase de armatura prevazute cu distantiere si ancore care se monolitizeaza (fig. 4).

Pe toata lungimea fundatiei se monteaza un profil metalic pentru cen­trarea boltarilor si asigurarea unei distante de 600 mm intre ancore.

Se monteaza primul rand de elemente modulare pe elevatia fundatiei. Pentru intreruperea puntii termice se vor prevedea doua randuri de foi FIN 30/40 pe conturul elementelor.

Ulterior montarii primului strat de elemente, la partea superioara a acestora, in zona golurilor retelei interne, se introduc inelele de centrare si carcasele de armare, cu distantiere pentru stalpisori, dupa care se toarna beton si se vibreaza (fig. 5).

In dreptul golurilor se prevad elemente modulare BSF tip buiandrug iar centura se realizeaza din elemente modulare BSF tip centura armate conform calculului structural (fig. 5) (I. Cadar, et al., 2004).

In carcasa de armatura a centurii sunt prevazute perechi de buloane, la o distanta de 600 mm intre ele, care se pozitioneaza in elementul modular tip BSF pentru centura. Elementele modulate tip BSF pentru planseu se monteaza intre grinzile metalice avand rol de izolatie termica, fonica si corp de umplutura. Ulterior, la partea superioara plan­seul se armeaza cu plasa sudata fixata de grinzile metalice prin puncte de sudura, dupa care se monoliti­zeaza (fig. 6).

Izolatia termica este asigurata prin miezul de spuma poliuretanica din componenta elementelor modulare tip BSF avand valorea transferului termic la 24 0C de <0,023 W/mK iar absorbtia apei este <5%.

 

CAPTAREA DE ENERGIE – PANOUL SOLAR PARABOLIC

Varianta propusa de firma SC FOLEX SRL este un panou solar para­bolic cu un diametru de 4.000 mm (fig. 7). Avand in vedere ca pe teritoriul Romaniei soarele are o putere medie de 1.000 W/m2, acesta poate dezvolta o putere maxima de 10 kW, ceea ce inseamna ca poate produce, in medie, 1.000 de litri de apa la 80 0C pe zi insorita.

Panoul solar paraboloid se compune dintr-un stativ metalic pe care se monteaza partea rotativa antrenata de un motoreductor de curent continuu; oglinda de forma paraboloid (realizata dintr-o structura meta­lica pe care sunt montate petale din tabla de INOX); focarul realizat din tabla de INOX metalizat cu pulbere de aluminiu si dispozitivul de orien­tare alcatuit din 2 senzori pentru urmarirea soarelui atat pe azimut cat si pe elevatie, care prin intermediul unei automatizari comanda un moto­reductor si un actuator liniar.

In focarul optic este plasat un schimbator de caldura de dimensiuni foarte mici, care absoarbe caldura radiata si o transforma in agent termic. Acesta este descarcat printr-o serpentina intr-un boiler sau acumulator.

Cu ajutorul unui asemenea panou solar parabolic se poate rea­liza o casa pasiva din punct de ve­dere al energiei termice. Este necesara, insa, si realizarea unei izolari termice foarte bune a casei (necesarul de caldura al acesteia fiind de aproxi­mativ 5W/m3).

 

BAZINE DE STOCARE

In subsolul casei realizate din elemente modulare BSF, se vor dimensiona doua bazine izolate: unul pentru acumularea apei calde de la panoul solar pe timpul verii si folosirea acesteia pe timp de iarna (apa calda menajera; pentru instalatia de incalzire etc.), iar celalalt pentru depozitarea ghetii in timpul iernii si folosirea acesteia pentru aerul conditionat pe timpul verii. Bazinele se realizeaza fie utilizand boltarii BSF standard pentru forma rectangulara in plan, fie boltari BSF circulari (fig. 8).

 

ALTERNATIVA DE INCALZIRE – CAZANE CU COMBUSTIBIL SOLID

Incalzirea apei si inmagazinarea ei in bazinele subterane se poate face prin metodele conventionale. Una dintre ele este propusa de SC FOLEX SRL din Aiud, care produce si comercializeaza cazane de incal­zire cu combustibil solid tip ECOS RLG 30…600 kW (fig. 9).

Cazanele din gama ECOS RLG sunt cazane cu ardere completa prin gazeificarea lemnului sau rumegu­sului. Sunt construite din tabla de otel si inox si se compun din buncar pentru combustibil, focar si registru de tevi (partea convectiva) care formeaza schimbatorul de caldura.

Prin modul in care au fost proiectate si executate (SR EN 12952-2, 2002), aceste tipuri de cazane se remarca printr-o fiabilitate ridicata, randament inalt, consum redus de combustibil, emisie minima de noxe si siguranta in exploatare.

Partea convectiva este astfel conceputa incat sa capteze o mare parte a caldurii rezultata in urma procesului de ardere, ducand la o temperatura a gazelor arse in cosul de fum extrem de redusa (mai mica de 190 0C). Ca urmare, randamentul cazanului este foarte ridicat.

Buncarul pentru combustibil este astfel dimensionat incat sa asigure o autonomie mare de functionare cu o singura incarcatura.

Temperatura apei de iesire din cazan este controlata de o automatizare care, in functie de temperatura prescrisa, comanda pornirea sau oprirea ventilatorului ce face alimen­tarea cu aer a focarului.

Combustibilul folosit pentru cazane poate fi: orice tip de lemn, deseuri de lemn, rumegus sau combinatii din acestea (se recomanda esente tari si umiditate maxim 20%).

Cazanele inglobeaza o serie de idei si principii noi, brevetate de Oficiul de Stat pentru Inventii si Marci, care au permis obtinerea unor produse cu randament si caracteristici foarte bune. Acestea asigura utilizatorului un produs economic si de ca­litate, in termenul cel mai scurt posibil avand totodata si o recunoas­tere la nivel international. In acest sens, cazanele au marcaj european de conformitate CE avand semnificatia conformitatii produsului cu toate cerin­tele esentiale ale directivelor europene, prevazute in reglementarile tehnice aplicabile.

 

Bibliografie

SR EN 12952 – 2 (2002), Cazane cu tevi de apa si instalatii auxiliare – Proiectarea si calculul partilor sub presiune;

Cadar I,  Clipii T,  Tudor A. (2004), Beton armat, editia a II-a, Ed. Orizonturi Universitare Timisoara;

Agrement Tehnic nr. 01-010/093 (2007), Procedeu de realizare a peretilor si planseelor din elemente modulare tip „BSF“, Institutul Nati­onal de Cercetare-Dezvoltare in Constructii – INCERC, Sucursala Timisoara. Studiu nepublicat.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 89 – ianuarie-februarie 2013, pag. 40

 Autori:
ing. Alina Tirtea – CS, INCD URBAN INCERC Sucursala Timisoara
prof. dr. ing. Marin MARIN – Universitatea „Politehnica“ Timisoara, Facultatea de Constructii
Laurentiu BREAZ – director SC FOLEX SRL
ing. proiectant Sebastian KINCSES – SC FOLEX SRL

 

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2013/02/10/casa-pasiva-independenta-energetic-realizata-in-sistem-folex/

1 comentariu

  1. vargasz a spus:

    Despre una din primele case pasive din Romania puteti citi si aici: http://vvp.ro/ro/servicii/case-pasive

Lasă un răspuns la vargasz Anulează răspunsul

Adresa de email nu va fi publicata.