Renewable energy resources. A practical guide for design, installation, operation and maintenance of systems that use renewable resources conversion

Introducere/ 9

1. Domeniul de activitate /11

1.1. Servicii de consultanta/12

1.2. Intocmirea documentatiei pentru lucrari/ 14

1.3. Documentatia de la furnizorul de echipamente/ 16

1.4. Executia lucrarilor / 21

1.5. Asistenta tehnica a furnizorului de echipamente/ 21

1.6. Asigurarea calitatii, standarde si norme aplicabile /22

1.7. Protectia mediului inconjurator / 24

1.8. Penalitati/24

1.9. Forta majora /24

1.10.Luarea deciziei de realizare a unui proiect /25

2. Tipurile resurselor de energii primare folosite/ 27

2.1. Transformari energetice/ 29

2.2 Soarele, sursa de energie a Pamantului/32

2.3. Relatia dintre resursa de energie primara si consumatorul de energie finita/ 35

2.4. Bilantul energetic global/ 36

2.5. Costurile energiei electrice produse/38

2.5.1. Costuri ale celulelor fotovoltaice/39

2.6. Preturi practicate, minime, medii si maxime pentru energia electrica, in tarile Uniunii Europene/ 42

3. Instalatii solare/ 44

3.1. Panouri echipate cu celule fotovoltaice/44

3.1.1. Componente. Date tehnice. Instructiuni de exploatare/ 44

3.1.2. Dimensionarea componentelor instalatiei/45

3.1.3. Instructiuni de montare a componentelor instalatiei/ 47

3.1.3.1. Panoul echipat cu celule fotovoltaice/47

3.1.3.2. Regulatorul automat de incarcare/ 49

3.1.3.3 Bateria de acumulatori /57

3.1.3.4. Invertorul /57

3.1.3.5. Legaturile electrice /62

3.1.3.6. Modalitati de conexiuni /64

3.1.4. Studi, masuratori, teste efectuate de autor pe instalatii componente de sistem/65

3.1.5. Dimensionarea la cutremure de pamant/70

3.2. Instalatii solare de producere energie termica, apa calda /71

3.2.1. Componente/72

3.2.2. Dimensionarea componentelor instalatiei/ 73

3.2.3. Instructiuni de montare a componentelor instalatiei/ 75

3.3. Instructiuni de exploatare, intretinere si reparare a instalatiilor solare/ 77

3.4. Materiale utilizate pentru constructia componentelor/ 78

3.5. Masuratori si observatii efectuate de autor pe un panou termic solar/ 80

3.6. Determinarea potentialului energetic solar local/ 84

4. Instalatii eoliene/ 89

4.1. Generalitati. Caracteristicile resursei eoliene /89

4.2. Componentele instalatiei eoliene/ 90

4.2.1. Partea de constructii /91

4.2.2. Partea tehnologica/92

4.3. Determinarea potentialului energetic eolian local/91

4.4. Turbinelor eoliene de putere mica/ 98

4.4.1. Obtinerea avizelor necesare pentru constructie/ 98

4.4.2. Precizari tehnice necesare executiei proiectului/95

4.4.3. Principalele componente ale instalatiei eoliene/ 101

4.4.4. Ordinea cronologica a operatiilor pentru executia proiectului de montare a unei instalatii de producere energie electrica folosind energia eoliana. Detalii tehnice/ 102

4.4.5. Intocmirea documentatiei conforme (as build)/ 107

4.4.6. Probe, masuratori si verificari la terminarea lucrarilor de montaj/ 108

4.4.7. Instalatii hibride de produs energie /109

4.4.8. Necesarul de forta de munca. Necesarul de utilaje de mica si mare mecanizare. Planul master de executie a investitiei /111

4.4.9. Returnarea surplusului de energie electrica produsa din resurse regenerabile (nepoluante) in reteaua publica de distributie a energiei electrice. Recuperarea din costul investitiei/112

4.4.10.Specificatii tehnice de echipamente /114

4.5. Schema de principiu a unei turbine de putere mare 1- 6 MW/116

4.6. Reglajul tensiunii produsa de o turbina eoliana/118

5. Instalatii de prodcere a biogazului/ 120

5.1. Instalatii care folosesc deseuri vegetale sau dejectii animale/ 120

5.2 Instalatii care folosesc biogazul, combustibil produs prin transformarea plantelor biocombustibile/ 122

5.3. Instalatii care ard deseuri de lemn/ 122

5.3.1. Cazan cu circulatie verticala/122

5.3.2. Cazan cu circulatie orizontala/ 124

5.3.3. Reglarea puterii furnizate de cazan si optimizarea arderii/ 126

5.4. Biomasa/128

5.4.1. Ciclul carbonului in natura/129

5.4.2. Date de baza pentru combustibil/ 131

5.4.3. Calculul cantitatii de dioxid de carbon produs de cazan; comparatie cu un cazan care arde combustibil fosil/ 131

6. Instalatii hidraulice /133

6.1. Instalatii pe firul apei /133

6.2. Efectul „Coanda” /138

6.3. Centrale hidro de putere mica, pentru consumatori izolati, lipsiti de retea de distributie/139

6.4. Chestionar de alegere a echipamentelor componente a unei centrale hidroenergetice. Modalitati de calcul/141

7. Instalatii ce folosesc caldura pamantului/ 154

7.1 Energia termica a apei fierbinti din adancul pamantului/ 154

7.1.1. Energia geotermala de potential termic ridicat /155

7.2 Gheizere si izvoare de apa fierbinte/ 158

7.3. Extragerea energiei inmagazinate in subsol cu pompe de caldura/ 161

7.3.1. Principiul de functionare al pompei de caldura /161

7.3.2. Regimuri de functionare a pompelor de caldura /163

7.3.3. Energia geotermala de potential termic scazut/ 163

7.3.4. Calculul de dimensionare /170

7.3.5. Probleme de proiectare /180

7.3.6. Costurile investitiei/ 181

7.3.7. Testul hidraulic /183

7.3.8. Optimizarea functionarii sistemului/191

7.3.9. Despre forarea puturilor /193

7.3.10.Dezvoltarea industriei energetice cu pompe de caldura /194

7.3.11.Tendinte de viitor /195

7.3.12.Avantajele tehnologiei /198

8. Sisteme hibride de producere a energiei /207

8.1. Ce sunt sistemele hibride? / 207

8.2. Din ce se compune un sistem hibrid?/ 207

8.3. Alternativa producerii de energie pe plan local /209

8.4. Sistem hibrid care utilizeaza energia vantului si surse de energie subterane/ 213

9. Programul de asigurare a calitatii/ 216

9.1. Responsabilitati si sarcini /216

9.2. Programul de asigurare a calitatii a producatorului de echipamente/ 216

9.3. Programul de asigurare a calitatii a proiectantului instalatiei de producere a energiei electrice sau/si termice /217

9.4. Programul de asigurare a calitatii a instalatorului instalatie de producere a energiei electrice sau termice /219

9.5. Manualul de asigurare a calitatii/220

9.6. Caracterul dinamic al Programului de asigurare a calitatii/222

9.7 Manualul de conducere integrata Calitate – Protectia mediului – Siguranta/ 223

10. Costuri estimative pentru montarea unei instalatii care foloseste resurse regenerabile nepoluante/236

10.1. Instalatii hidroelectrice/ 236

10.2. Instalatii solare /238

10.3. Instalatii cu pompa de caldura /239

10.4. Instalatii eoliene /240

10.5. Costuri necesare in functie de combustibilul utilizat pentru producerea energiei termice /241

10.6. Recomandari utile practice pentru constructia casei /243

11. Analiza situatiei actuale din Romania privind utilizarea resurselor regenerabile si propuneri pentru viitor. Adaptarea legislatiei la pachetul “energie schimbari climatice”/245

11.1. Directive legislative comunitare/245

11.2. Greseli de strategie, legislative, de administratie si organizare/245

11.3. Masuri propuse pentru redresarea situatia social-economice din Romania/253

11.4. Problema crizei adoptata in unele state ale lumii/258

11.5. Rolul statului in procesul de traversare a perioadei de criza /263

Anexe /267

Bibliografie/271