METODA PROIECTULUI ENERGIA ELECTRIC FOLOSIT N LOCUINA INTELIGENT

- METODA PROIECTULUI “ENERGIA ELECTRICĂ FOLOSITĂ ÎN LOCUINŢA INTELIGENTĂ”

Introducere Locuinţa inteligentă (smart house) este dotată cu echipamente de automatizare, respectiv cu echipamente ale tehnologiei informaţiilor. Aceste echipamente nu pot funcţiona dacă nu sunt alimentate cu energie electrică. Dar, având acest atribut (smart) este necesar ca locuinţa să fie independentă din punct de vedere energetic.

Obţinerea energiei electrice Pentru a nu depinde de sistemul energetic naţional locuinţa inteligentă trebuie să fie alimentată cu energie electrică care este obţinută pe baza unor tehnologii neconvenţionale. Aceste tehnologii utilizează sursele inepuizabile de energie, precum: § radiaţiile solare; § energia maselor de aer în mişcare; § căldura internă a Pământului; § energia apei mărilor şi oceanelor etc.

Obţinerea energiei electrice 1. Centralele solare - transformă radiaţiile solare direct în energie electrică cu ajutorul unor celule fotoelectrice (au la bază efectul fotovoltaic/fotoelectric). Funcţionarea celulelor fotoelectrice se bazează pe proprietatea unor materiale cum este siliciul, de a produce energie electrică sub acţiunea razelor de lumină. Această tehnologie se utilizează în spaţiul cosmic pentru a asigura energia necesară funcţionării motoarelor rachetelor spaţiale, precum şi la locuinţele aflate la distanţă de reţelele de distribuţie a energiei electrice. Pentru a funcţiona normal este necesar un sistem de stocare a energiei electrice pentru funcţionarea pe timp de noapte.

Valorificarea energiei solare

Obţinerea energiei electrice 2. Centralele eoliene - utilizează energia maselor de aer în mişcare (curenţilor de aer), formă secundară a energiei solare. Centralele au în componenţă turbine eoliene prevăzute cu palete mobile, a căror înclinare se face automat, în funcţie de viteza vântului. Pentru a se produce energie electrică turaţia se menţine constantă. Energia eoliană este nelimitată în timp şi nu poluează mediul (se mai numeşte energie verde). Această tehnologie de obţinere a energiei electrice se poate utiliza în zone izolate de sistemul energetic, dar prezintă câteva dezavantaje, precum: - au puteri mici (de zeci sau sute de KW); - trebuie să fie amplasate în zone având condiţii de circulaţie permanentă a curenţilor de aer; - produc zgomot şi modifică peisajul.

Centrale eoliene

Obţinerea energiei electrice 3. Centrale geotermice - utilizează drept sursă de energie primară căldura internă a Pământului (surse de abur fierbinte sau rezervoare naturale de apă fierbinte). În cazul tuturor surselor, purtătorul de căldură este apa sau vaporii de apă la presiuni şi temperaturi ridicate, extraşi şi captaţi prin foraje. Aburul este apoi purificat şi introdus în turbine termice care asigură energia mecanică necesară generatoarelor electrice.

Obţinerea energiei electrice 4. Centralele marine - utilizează mişcările şi căldura apei mărilor şi oceanelor. Se deosebesc următoarele forme de energie primară: • energia mareelor (mareomotrică); • energie valurilor; • energia termică a mării; • energia curenţilor marini.

Instalaţia electrică interioară este un ansamblu format din: § aparate de protecţie şi siguranţă; § circuite electrice pentru alimentarea lămpilor electrice; § circuite electrice pentru alimentarea receptoarelor electrocasnice; § aparate de comutare (întrerupătoare, comutatoare); § aparate de conectare (prize); § accesoriile de racord (doze).

Aparate de protecţie şi siguranţă Tabloul electric are următorele funcţii: • reprezintă locul de plecare al circuitelor electrice din locuinţă; • protejează receptoarele din locuinţă de efectele supracurenţilor (care pot fi de scurtcircuit sau de sarcină); • serveşte la scoaterea de sub tensiune a instalaţiei în cazul efectuării unor reparaţii. Pentru protejarea receptoarelor din locuinţă tabloul electric conţine siguranţe, care pot fi: ü siguranţe fuzibile; ü siguranţe automate.

Aparate de protecţie şi siguranţă 1. Siguranţa fuzibilă cu filet este formată din: carcasă de protecţie, soclu, capac filetat şi patron, care conţine un fir fuzibil îngropat în nisip de cuarţ. Firul fuzibil, când este străbătut de un curent mare, se topeşte şi întrerupe circuitul. Siguranţele fuzibile se folosesc la instalaţia de alimentare a consumatorilor de intensitate medie şi la instalaţia de iluminat. Ele sunt calibrate la diferite valori ale intensităţii curentului electric.

Aparate de protecţie şi siguranţă 2. Siguranţele automate sunt întrerupătoare numite impropriu automate deoarece pentru refacerea legăturilor electrice trebuie acţionat un buton sau o clapetă. Ele funcţionează pe baza efectului magnetic al curentului electric.

Circuite electrice din locuinţă Circuitele electrice din locuinţă pot fi: § circuite electrice pentru iluminat (de lumină); § circuite electrice pentru prize (de forţă). Circuitele electrice de lumină şi prize au trasee verticale şi orizontale, amplasate la distanţe bine stabilite faţă de alte elemente din locuinţă (conducte de apă, de gaze etc. ). Pe aceste trasee se găsesc doze de derivaţie plasate pe linie orizontală şi doze de aparat plasate la 1, 5 m pentru întrerupător, 0, 2 – 0, 4 m pentru priza din camere şi 1, 2 m pentru priza din bucătărie.

Circuite electrice din locuinţă

Circuite electrice din locuinţă 1. Circuitele electrice de lumină sunt compuse din: • Tuburi de protecţie, care au rolul de a feri conductoarele electrice de lovituri, de umezeală şi praf. Cele mai folosite sunt tuburile din PVC, care se montează îngropat în pereţi şi în planşee. • Conducte electrice, care sunt formate dintr-un ansamblu de cel puţin două conductoare cu izolaţie individuală şi manta izolatoare. Conductoarele sunt confecţionate din metale cu rezistenţă electrică cât mai mică (cupru sau aluminiu).

Circuite electrice din locuinţă • Doze, care sunt cutii pătrate sau rotunde, confecţionate din tablă de oţel, având orificii pentru introducerea capetelor de tuburi protectoare. Dozele de derivaţie sunt prevăzute cu capace, iar dozele de aparat au un singur orificiu. • Întrerupătoare, care închid şi deschid circuitul electric. Sunt compuse din borne de legătură tip şurub şi piuliţă, două contacte fixe şi un contact mobil protejate în carcase electroizolante. • Comutatoare, care modifică succesiv conexiunile unuia sau mai multor circuite electrice

Circuite electrice din locuinţă 2. Circuitele electrice pentru prize sunt compuse din: Ø Tuburi de protecţie; Ø Conducte electrice; Ø Doze; Ø Priza, care este formată din soclu din material izolant, teci de contact din alamă, borne de racord şi carcasă prevăzută cu orificii pentru introducerea fişei aparatelor electrocasnice.

Circuite electrice din locuinţă Prizele se împart în două categorii: • de curent standard (220 V); • de curenţi mici. 1. Prizele de curent standard pot fi: ü simple; ü duble; ü cu împământare ( şuco). Priza programabilă nu trebuie să lipsească dintr-o locuinţă inteligentă. Acesta are rolul de a porni sau opri curentul către aparatul care este conectat la perioade de timp bine definite, programate în avans. Astfel, se poate economisi energie. Prizele programabile pot fi mecanice sau digitale. 2. Prizele de curenţi mici sunt: q prize de date; q prize pentru telefon; q prize pentru difuzoare.

Circuite electrice din locuinţă 1. Prize de curent standard 2. Prize de curenţi mici

Consumatori electrocasnici În general, aparatele electrice folosite într-o locuinţă se pot grupa în trei categorii: q lămpi electrice; q aparate electronice; q aparate electrocasnice.

Lămpi electrice Arhitectura unei încăperi se modifică în raport cu provenienţa, calitatea şi cantitatea surselor de lumină, fie că lumina vine din plafon, fie că se concentrează în anumite colţuri. Prin intermediul lămpilor, energia electrică este transformată în energie luminoasă. Într-o locuinţă se pot folosi mai multe categorii de lămpi electrice: • lămpi cu incandescenţă (becuri); • lămpi fluorescente.

Lămpi cu incandescenţă Funcţionarea becului are la bază fenomenul de incandescenţă (emite lumină atunci când filamentul de wolfram al becului se încălzeşte la temperaturi foarte mari, ca urmare a trecerii curentului electric prin el). La temperatura de aproximativ 2700°C atomii filamentului se evaporă şi condensează pe pereţii balonului de sticlă. În timp sticla îşi pierde transparenţa, iar filamentul se subţiază şi apoi se rupe. Lămpile cu incandescenţă sunt neeconomice, au randamentul scăzut, deoarece simultan cu emisia de lumină se obţine şi o mare cantitate de căldură.

Lămpi cu incandescenţă Lămpile cu halogen reprezintă o variantă relativ nouă a lămpilor cu incandescenţă. Acestea emit lumină mai albă, au durata mai mare de funcţionare deoarece condensarea vaporilor are loc pe filament, dar sunt mai scumpe. Constructiv, becul cu halogen se deosebeşte de cel normal deoarece globul este realizat din cuarţ şi este umplut cu halogen (iod sau brom).

Lămpi fluorescente Tubul fluorescent este compus dintr-un tub de sticlă care depus pe pereţi un strat fin de substanţă fluorescentă. La fiecare capăt al tubului se găsesc doi electrozi legaţi printr-un filament de wolfram. În tub se găseşte un gaz (neon, argon, sodiu) sau vapori de mercur la presiuni joase. Dacă la bornele electrozilor se aplică o tensiune, descărcările electrice vor produce unde luminoase şi o cantitate mică de căldură. Acestea sunt preluate de substanţele fluorescente şi emise ca radiaţii luminoase.