Instalacja solarna w Wołominie

Firma RAPID zrealizowała w roku 2007 pierwszą w Polsce inwestycję polegającą na wykorzystaniu instalacji solarnej w Zakładzie Energetyki Cieplnej wykorzystującej energię słoneczną do podgrzewu wody w sieci. Inwestycja taka ma za zadanie przyniesienie wymiernych korzyści ekonomicznych i ekologicznych.

Instalacje solarne wspomagające pracę systemów ciepłowniczych funkcjonują w wielu krajach zachodnich (Dania, Szwecja, Niemcy, Austria i in.) zwiększając temperaturę wody powrotnej w sieci. W porównaniu z tymi instalacjami rozwiązanie zastosowane w Zakładzie Energetyki Cieplnej w Wołominie charakteryzuje się wyższą efektywnością pracy dzięki wykorzystaniu kolektorów słonecznych do podgrzewania wody uzupełniającej o niskiej temperaturze początkowej. Jest to pierwsze tego rodzaju rozwiązanie w Polsce. Inwestycja realizowana była od stycznia do kwietnia 2007 r. Dotacja z EkoFunduszu stanowiła 40% poniesionych kosztów inwestycyjnych. Resztę środków finansowych stanowiły środki własne ZEC.

Kolektory słoneczne zainstalowano jako źródło ciepła do wstępnego podgrzewania wody uzupełniającej zład w miejskiej sieci cieplnej obsługiwanej przez ZEC w Wołominie. Ubytki wody sieciowej wynoszą średnio w skali roku ok. 12 m3/dobę. Stanowi to ok. 0,6 % całego zładu wody w sieci cieplnej. Woda uzupełniająca o temperaturze 12–15 °C pobierana jest z sieci wodociągowej. Po uzdatnieniu musi być ona dogrzana do wymaganej temperatury 95oC w celu umożliwienia właściwego procesu jej odgazowania.

W ZEC w Wołominie zamontowano instalację solarną z kolektorami słonecznymi o łącznej powierzchni czynnej 380 m2 (208 szt.). Jej zadaniem jest wspomaganie układu podgrzewania wody sieciowej. Energia cieplna pozyskana z kolektorów słonecznych przekazywana jest przez wymienniki ciepła do czynnego zbiornika wody uzdatnionej, w którym zostaje podgrzana do ok. 60 – 70oC i po przejściu przez system odgazowania zostaje wtłoczona do sieci cieplnej. Cały system instalacji słonecznej jest w pełni zautomatyzowany.

Kolektory słoneczne zostały zainstalowane na dachu budynku pomocniczego należącego do ZEC oraz na wydzielonym terenie w bezpośrednim sąsiedztwie tego budynku. Bateria kolektorów na gruncie (128 szt.) według projektu wykonawczego miała być ustawiona z odchyleniem od południa na wschód (azymut -25°). Po rozpoczęciu robót budowlanych okazało się, że w wyznaczonym miejscu na ustawienie wsporników betonowych pod kolektory w ziemi znajdują się rurociągi przemysłowe, które trzeba było ominąć. Przy okazji zmiany projektu rozlokowano wsporniki w taki sposób aby kolektory ustawione zostały dokładnie w kierunku południowym. Kolektory na gruncie umieszczono w 8 rzędach z zastosowaniem układu Tichelmana i dodatkowo zaworów równoważących co gwarantuje równomierną pracę kolektorów. Na dachu budynku ustawiono 80 sztuk kolektorów słonecznych w 5 rzędach, odchylonych od azymutu o -40° połączonych również w układzie Tichelmana.

Zmiany na etapie realizacji objęły również przyłączenie instalacji solarnej do instalacji ciepłej wody użytkowej na potrzeby socjalne Zakładu.

Składa się ona z jednego podgrzewacza pojemnościowego o poj. 500 l. oraz wymiennika ciepła łączącego istniejącą sieć zakładową z instalacją solarną przygotowania c.w.u. Woda w podgrzewaczu (500 l.) umieszczonym w budynku pomocniczym ogrzewana jest nośnikiem ciepła z baterii kolektorów słonecznych na dachu budynku pomocniczego lub opcjonalnie z baterii umieszczonych na gruncie.

Układ podgrzewu c.w.u. jest tak skonfigurowany aby maksymalnie wykorzystać ciepło ze słońca. Ciepła woda użytkowa podgrzewana będzie z sieci zakładowej tylko wtedy gdy nie osiągnie się odpowiednich parametrów c.w.u. przy udziale energii słonecznej (np. dni pochmurne, duże rozbiory wody nocą).

Instalacja solarna w ZEC w Wołominie pokryje ok. 45% całkowitego zapotrzebowania na ciepło do podgrzewania wody uzupełniającej zład w sieci cieplnej oraz ok. 65% c.w.u. na potrzeby zakładu. Dzięki temu uzyskano poza efektem ekologicznym obniżenie kosztów eksploatacyjnych wytwarzania ciepłej wody.Wymiernym efektem ekologicznym jest zmniejszenie emisji dwutlenku węgla.

W następnym etapie istnieje możliwość bardziej efektywnego skonfigurowania zamontowanej instalacji solarnej pod kątem dodatkowego podgrzewu powrotu wody sieciowej. Miałoby to miejsce w przypadku gdy woda w desorberze jest już nagrzana i nie może ona być zużyta w danej chwili na uzupełnienie wody w sieci a istnieje jeszcze możliwość wykorzystania energii słonecznej w przypadku gdy temperatura płynu solarnego jest wyższa od temperatury powrotu wody sieciowej.