Energia cieplna wprost z natury

Kolejny projekt Działu Badań i Rozwoju Mostostal Warszawa SA na rzecz rozwoju innowacji w budownictwie.

 
Tzw. STES (z ang. Seasonal Thermal Energy Storage), został wybudowany przez Dział Badań i Rozwoju Mostostalu Warszawa SA w ramach współfinansowanego przez Komisję Europejską projektu pod nazwą EINSTEIN. To kolejny projekt Mostostalu Warszawa na rzecz rozwoju innowacji w budownictwie.

 
„Szpital będzie teraz korzystać z odnawialnych źródeł energii. W okresie grzewczym będzie mógł wykorzystać energię słoneczną, pobraną i zmagazynowaną w lecie w uruchomionym właśnie zbiorniku magazynowania ciepła. Jest to pilotażowy projekt, pierwszy taki realizowany w Polsce i jeden z nielicznych w Europie. Obok zbiornika zbudowano pole kolektorów słonecznych, wykonano sieć i instalację hydrauliczną, zmodernizowano kotłownię oraz zainstalowano prototypową pompę ciepła” – powiedział Juliusz Żach, Kierownik Działu Badań i Rozwoju Mostostal Warszawa SA.

Zbiornik, którego pojemność wodna wynosi 800 m³, jest w stanie zgromadzić w przeciągu okresu wiosenno-letniego około 167,6 GJ energii. Jego średnica wraz z izolacją wynosi 14 m, a wysokość 8 m. Dno zbiornika oddzielone jest od gruntu warstwą szkła piankowego, eliminującego straty ciepła w kierunku gruntu. Dzięki podłączeniu zbiornika do instalacji kolektorów słonecznych, o łącznej powierzchni ponad 150 m², energia cieplna pozyskiwana jest z natury, w sposób bezemisyjny.

Czytaj również: Dofinansowanie na budowę własnej mikroelektrowni

Wykorzystanie ciepła w budynku stało się możliwe przez przystosowanie instalacji kotłowni oraz zastosowaniu w instalacji prototypowej pompy ciepła, pracującej na nowoczesnym czynniku chłodniczym R245fa. Zbiornik stanowi zatem dolne źródło ciepła dla urządzenia. Szczytowa moc pompy ciepła wynosi ok. 120 kW, co pozwala na zaspokojenie potrzeb budynku nawet przy skrajnie niskich temperaturach zewnętrznych. Połączenie zbiornika wraz z oddalonym o ok. 150 m budynkiem wykonano w technologii horyzontalnego przewiertu sterowanego HDD (z ang. Horizontal Directional Drilling), pod innym obiektem szpitalnym będącym pod ochroną konserwatora zabytków. Podczas realizacji prac monitorowano naprężenia w strukturze budynku, aby mieć pewność, że konstrukcja nie zostanie naruszona. Szacuje się, że w skali roku instalacja będzie w stanie pokryć 60% zapotrzebowania budynku w energię cieplną na cele grzewcze.

 
Cała instalacja wyposażona jest w rozbudowany system monitoringu, który pozwoli na pełną i wnikliwą analizę sprawności energetycznej instalacji.

Pod koniec października br. na terenie Mazowieckiego Centrum Psychiatrii „Drewnica”, przy nowobudowanym zbiorniku STES odbyło się uroczyste zasadzenie drzewka przez Pana Adama Struzika, Marszałka Województwa Mazowieckiego, wieńczące prace związane z budową prototypowej instalacji.

 
Poza koordynującym prace budowlane Mostostalem Warszawa SA istotną rolę w projekcie odegrali również Partnerzy projektu EINSTEIN, m.in. Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o., CIM-mes Projekt Sp. z o.o. oraz włoska firma ICOP.

Czytaj również: Jak mądrze wybrać gniazda elektryczne?

 
Niskoenergetyczny system grzania polega m.in. na:

 
-bardzo niskim zużyciu energii pierwotnej ze względu na zastosowanie odnawialnych źródeł energii i technologii magazynowania energii. Ograniczeniu zużycia energii pierwotnej w 70%, w stosunku do pierwotnej sytuacji budynku przed modernizacją, pozwala to na zaprojektowanie nowych budynków nisko energetycznych.

-stworzeniu możliwość przekształcenia istniejących budynków w budynki nisko energetyczne z uwagi na brak ograniczeń w zakresie oszczędności energii - odpowiednio duże instalacje kolektorów i zbiorników magazynujących energię dają możliwość większej redukcji zużycia energii pierwotnej.

-wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii i uzyskaniu co najmniej 50% energii promieniowania słonecznego docierającej do kolektorów.

-połączeniu STES i pomp ciepła. Systemy STES są już stosowane w kilku instalacjach pilotażowych w północnej Europie, jednak bez połączenia z pompami ciepła. Są tam wykorzystywane zwykłe kotły w połączeniu z kolektorami słonecznymi. Połączenie z pompami ciepła jest znacznie efektywniejsze od połączenia z konwencjonalnymi kotłami, dzięki temu możliwe jest podniesienie efektywności energetycznej o 20%, zmniejszenie zużycia energii pierwotnej o 35% i zredukowanie kosztów o 25%.