Troska o środowisko naturalne jest jednym z ważniejszych aspektów działalności ZEC w Wołominie. Do produkcji energii wykorzystywane są Odnawialne Źródła Energii.
Eksploatujemy instalację solarną kolektorów słonecznych i minielektrownie fotowoltaiczną.
Kolektory słoneczne
Układ solarny o łącznej powierzchni 380 m2 pracuje w ZEC Wołomin od 2007 roku. Składa się z 208 sztuk kolektorów słonecznych, zamontowanych na dachu budynku pomocniczego (80sztuk) oraz na pobliskim budynku gruncie (128 sztuk).
fot.1. Usytuowanie instalacji kolektorów słonecznych w ZEC Wołomin.
Głównych zadaniem instalacji solarnej jest wstępne podgrzewanie wody uzupełniającej zład sieci ciepłowniczej. Ubytki wody sieciowej wynoszą średnio w skali roku ok 10 m3/dobę. Wynikają one z ciągłego poboru wody przez węzły ciepłownicze na uzupełnianie wody w instalacjach wewnętrznych, reakcji sieci na zmienne temperatury zewnętrzne, nawadniania nowopodłączanych budynków czy remontowanych odcinków sieci oraz z lokalnych awarii odcinków sieci. ZEC konsekwentnie dba o stan sieci ciepłowniczej, stale ją modernizując i unowocześniając. Ogranicza to awarie, które są głównym sprawcą dużych ubytków wody sieciowej.
fot.2. Jednostki kolektorów słonecznych.
Produkcja energii przez instalację solarną zachodzi poprzez ogrzanie przez słońce absorbera umieszczonego w kolektorze. Absorber pochłania promieniowanie słoneczne i zamienia w ciepło. Od absorbera ogrzewa się czynnik grzewczy przepływający przez kolektor. Ogrzany płyn przepływa do zasobnika wody uzdatnionej, tam oddaje ciepło wodzie i ochłodzony wpływa powrotnie do kolektora. Następnie podgrzana woda kierowana jest do odgazowania próżniowego i ostatecznie trafia do sieci ciepłowniczej.
Drugim, dodatkowym, zadaniem układu kolektorów jest wspieranie zakładowej instalacji ciepłej wody. Został stworzony osobny układ, do którego trafia część ciepła od słońca (ok. 10%). Układ posiada odrębny podgrzewacz pojemnościowy oraz wymiennik ciepła, który scala sieć zakładową c.w. z instalacją kolektorów. Rozwiązanie to w sposób maksymalny wykorzystuje ciepło słońca. Ciepła woda użytkowa w pierwszej kolejności podgrzewana jest przez instalację solarną. Dopiero w przypadku nie osiągania wystarczających parametrów, np. w dni pochmurne, podgrzew wody następuje przez zakładową sieć.
W instalacji ciepłej wody, zgodnie z wymogami bezpieczeństwa, woda podgrzewana jest tylko do 60 oC. Udaje się to szybko osiągać, gdyż w ciepłe dni, już w godzinach porannych, temperatura wody zbliża się do 50 oC.
Wykres 1. Rozdział energii wytwarzanej z instalacji solarnej.
Eksploatacja układu solarnego kolektorów
Jako, że promieniowanie słoneczne w Polsce osiąga maksima w okresie letnim, układ solarny największe efekty daje od maja do września. Podgrzewana woda w zbiorniku rezerwowym wody uzdatnionej osiąga temperatury ponad 75 oC. Kiedy słońce jest bardzo ostre, woda nagrzewa się w szybkim tempie. W ciągu 1h woda w zbiorniku rezerwowym o pojemności 20 m3, potrafi wzrosnąć nawet o 20 oC.
Okres jesienno-zimowy nie wyłącza z eksploatacji układu kolektorów. W dni słoneczne instalacja potrafi osiągać dobre efekty podgrzewając wodę w zbiorniku rezerwowym nawet do 40 oC.
Wykres 2. Osiągane temperatury przez instalację solarną w różnych okresach roku.
Instalacja solarna zapewnia ok. 45% całkowitego zapotrzebo¬wania na ciepło do podgrzewania wody uzupełniającej zład w sieci ciepłowniczej oraz ok. 65% na potrzeby ciepłej wody użytkowej zakładu.
W wyniku zastosowania omawianej instalacji ZEC Wołomin osiągnął wymierny efekt ograniczenia emisji dwutlenku węgla o około 50 ton/rok. Dodatkową korzyścią dla spółki są zmniejszone koszty eksploatacyjne związane z wytworzeniem ciepłej wody oraz produkcją ciepła do podgrzewu wody uzupełniającej.
Fotowoltaika
W roku 2015 ZEC Wołomin zainwestował w instalację fotowoltaiczną o mocy 5kW.
Fot.1. Rozkład paneli fotowoltaicznych.
Układ wyposażony został w 20 paneli fotowoltaicznych. Każdy panel złożony z ogniwa fotowoltaicznego, zamienia energię słoneczną w energię elektryczną. Jednostka światła jest pochłaniana przez płytkę krzemową, z której zbudowane jest ogniwo fotowoltaiczne. Następnie wybija elektron ze swojej pozycji zmuszając go do ruchu. Ruch ten właśnie jest przepływem prądu elektrycznego. Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały. W celu zamiany prądu stałego wytwarzanego przez system fotowoltaiczny na prąd zmienny o parametrach umożliwiających zasilanie urządzeń elektrycznych, a także jego dostarczenie do sieci elektroenergetycznej, zastosowany został inwerter. Jest to urządzenie elektroniczne, które steruje pracą układu fotowoltaicznego.
Instalacja została wyposażona w monitoring produkcji energii z instalacji w czasie rzeczywistym.
Prezentacja danych dostępna jest pod poniższym linkiem: Monitoring ZEC Wołomin – 5kW
Fot.2. Panele fotowoltaiczne.
Na wydajność układu, podobnie jak w przypadku instalacji kolektorów, zdecydowany wpływ mają warunki atmosferyczne. Największe efekty osiągane są w okresach szczytowego promieniowania słonecznego (wykres 1)
Wykres 1. Osiągana moc układu fotowoltaicznego w dniu 11.04.2020 r.
Wykres 2. Produkcja energii elektrycznej w kwietniu 2020 r. z paneli fotowoltaicznych.
