Polski Instalator - Kotłownia na biomasę w miejscowości Maniowy

fot 2h Obecna od 25 lat w Polsce spółka Herz Armatura i Systemy Grzewcze systematycznie rozbudowuje swoje portfolio zrealizowanych inwestycji OZE. Jedną z ciekawszych realizacji, w której wykorzystano rozwiązania firmy, była w ostatnim czasie budowa centralnego systemu ciepłowniczego dla obiektów użyteczności publicznej w miejscowości Maniowy w gminie Czorsztyn.

Maniowy to największa wieś w gminie Czorsztyn, położona nad malowniczym Jeziorem Czorsztyńskim na wschód od Nowego Targu. Budowa centralnego systemu ciepłowniczego wykorzystującego OZE na użytek kilku obiektów użyteczności publicznej zlokalizowanych w tej miejscowości, to efekt współpracy władz samorządowych gminy Czorsztyn, Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego, który udzielił wsparcia finansowego, oraz specjalistów z branży budowlanej i producentów urządzeń OZE, w tym firmy Herz. Celem inwestycji było przede wszystkim obniżenie wysokich kosztów wytwarzania ciepła na potrzeby tych obiektów, znacznie obciążających budżet niewielkiej gminy, jaką jest Czorsztyn.
Na etapie planowania inwestycji podjęto decyzję o podłączeniu do nowej, wspólnej kotłowni sześciu budynków użyteczności publicznej dotychczas zasilanych lokalnie z indywidualnych kotłowni olejowych. Należą do nich:

budynek Urzędu Gminy Czorsztyn,
Szkoła Podstawowa i Gminne Publiczne Gimnazjum w Maniowach,
Samodzielny Publiczny Gminny Ośrodek Zdrowia w Maniowach,
Remiza OSP i Dom Kultury,
Hala Sportowa w Maniowach,
Budynek Socjalny w Maniowach.

Ze względu na koszty eksploatacji zdecydowano się na wykonanie kotłowni (o nom. Mocy 1,5 MW) zasilanej zrębkami drzewnymi, z możliwością spalania paliw zastępczych, jak granulat drzewny.

Kompleksowy projekt – klucz do sukcesu

Nową kotłownię zlokalizowano w istniejących pomieszczeniach kotłowni olejowej Zespołu Placówek Oświatowych w Maniowach (rys. 1). Pomieszczenia te przed poprzednią modernizacją – na źródło olejowe, użytkowane były jako kotłownia na miał węglowy. W celu dostarczenia ciepła do wszystkich odbiorców zaplanowano także wykonanie:

jednoprzewodowej sieci ciepłowniczej długości 660 m;
nowych węzłów wymiennikowych sterowanych pogodowo do celów centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody.

Dodatkowo w trzech obiektach przeprowadzono prace termomodernizacyjne. Budynki te zostały docieplone i wymieniono w nich stolarkę okienną. W nowej kotłowni zdecydowano się zainstalować trzy kotły na biomasę: dwa o mocy 600 kW i jeden o mocy 800 kW, jako źródło podstawowe w zimie. Wybrana konfiguracja pozwala na elastyczne dopasowanie mocy do potrzeb odbiorców w ciągu całego roku pracy urządzeń. Aby zwiększyć ekonomikę wytwarzania ciepła z biomasy drzewnej dostarczanej do kotłowni, w jej pomieszczeniach oprócz układu do produkcji ciepła z biomasy zaplanowano również magazyn biomasy. Całość koncepcji uzupełniają systemy solarne przeznaczone do dogrzewu ciepłej wody użytkowej, zainstalowane na pięciu budynkach z sześciu, do których dociera sieć ciepłownicza.

1. Nowa kotłownia zlokalizowana jest w budynku Zespołu Placówek Oświatowych w Maniowach. W miejscu starej kotłowni na miał węglowy i oleje ciężkie zaprojektowano nową, opalaną granulatami z biomasy, o mocy 1,5 MW

Kotły Herz – serce kotłowni

Podstawowym źródłem ciepła zastosowanym w kotłowni są kotły na biomasę Herz Biomatic: zgodnie z projektem dwa o mocy 600 kW i jeden o mocy 800 kW (rys. 2). Urządzenia te charakteryzują się niewielkimi wymiarami zewnętrznymi, co umożliwiło ich zabudowę w ograniczonej przestrzeni istniejącej kotłowni, pozwalają też na spalanie różnych paliw.
Kotły Biomatic współpracują z magazynem podstawowym biomasy, która została zdefiniowana na etapie założeń do inwestycji jako zrębki drzewne. Magazyn został wykonany w formie podłogi hydraulicznej współpracującej z każdym z kotłów niezależnie. Drabiny podające zrębki drzewne (możliwy również brykiet) współpracują z układem niezależnych podajników ślimakowych dla każdego kotła osobno, co zwiększa pewność ciągłości dostaw do odbiorców. Liczba zastosowanych drabin zapewnia wymagane parametry pracy kotłowni nawet w przypadku stosowania paliw o niskiej kaloryczności, takich jak mokre zrębki drzewne (rys. 3).
Zastosowane kotły są w pełni automatyczne, co pozwala na ograniczenie zakresu czynności związanych z obsługą kotłowni do nadzoru nad jej pracą i okresowego usuwania popiołu. Proces spalania w kotłach kontrolowany jest przez układ regulacji lambda, który dynamicznie reaguje na zmieniające się parametry spalanego paliwa i utrzymuje na wysokim poziomie sprawność wytwarzania ciepła – powyżej 90%. Nad całym układem wytwarzania i dystrybucji ciepła czuwa układ BC 3000 zabudowany na kotłach.


2. W kotłowni zainstalowano trzy kotły biomasowe Biomatic fi rmy Herz. Wytwarzają one ciepło na potrzeby c.o. i c.w.u. dostarczane do sześciu obiektów użyteczności publicznej		3. Magazyn biomasy w formie podłogi hydraulicznej. Drabiny podają zrębki drzewne współpracują z układem niezależnych podajników ślimakowych dla każdego kotła osobno

Oszczędności i ekologia

W układzie dystrybucji ciepła do odbiorców pracują dwa zasobniki buforowe o pojemności 5 m3 każdy (rys. 4). Z nich ciepło dostarczane jest do odbiorców poprzez układ pomp sieciowych oraz pięć węzłów cieplnych monitorowanych zdalnie z poziomu komputera sterującego kotłownią. Dopełnieniem systemu jest podgrzewający ciepłą wodę układ solarny o powierzchni prawie 99,6 m2.
Aby spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące uzyskanego efektu ekologicznego inwestycji, w układzie pracuje również bateria cyklonów odpylających. Redukują one poziom emitowanego pyłu znacznie poniżej aktualnych i przyszłych wymagań ustawowych (rys. 5).
Kotłownia została oddana do eksploatacji w listopadzie 2014 r. (pierwsze prace na budowie rozpoczęto jesienią 2013 r.) i już po pierwszym sezonie zimowym przyniosła redukcję kosztów wytwarzania ciepła na poziomie bliskim 60%.


4. Zasobniki buforowe o pojemności 5 m3 zainstalowane na potrzeby kotłowni w Maniowach. Ciepło gromadzone jest w dwóch takich zasobnikach		5. Bateria cyklonów odpylających redukuje emisję pyłu do poziomu znacznie niższego niż obecne i przyszłe wymagania ustawowe w tym zakresie

Racjonalizm w inwestycjach – szansa dla gmin

Kotłownia w Maniowach to dobry przykład rozsądnego gospodarowania w małej społeczności. Stosunkowo niski koszt wykonania nowego źródła zaopatrzenia w ciepło budynków oraz duża redukcja kosztów przekonują o opłacalności inwestycji w lokalne, scentralizowane systemy ciepłownicze. Istotne znaczenie ma też coraz większa ilość biomasy, nie tylko drzewnej, ale też pochodzenia rolniczego, dostępnej na rynku, co pozwala na optymistyczne rokowania w kwestii kosztów eksploatacji tego typu kotłowni także w przyszłości.
Warto pamiętać że biomasa stała jest jednym z najtańszych dostępnych źródeł energii, co w połączeniu z odważnym działaniem inwestorów i środowisk odpowiedzialnych za małą energetykę cieplną pozwala w sposób widoczny oszczędzać nie tylko środki finansowe, ale również środowisko naturalne. Pamiętajmy że środowisko, w którym przyszło nam żyć „nie tylko odziedziczyliśmy od naszych przodków lecz wydzierżawiliśmy od naszych dzieci”.

Autor: Marcin Kopeć