Na polskiej wsi dokonuje się aktualnie energetyczna rewolucja. Panele fotowoltaiczne pojawiają się na dachach budynków mieszkalnych oraz produkcyjnych. Rolnicy mają dostęp do rozwiązań, które gwarantują im elektryczną niezależność. Koszt jej zakupu nie jest wygórowany. Inwestycja po kilku latach w zasadzie się spłaca. W kolejnych zaś generuje czysty (dla środowiska i portfela) zysk.
– Produkcja rolna to ograniczanie kosztów. Rolnicy jak wszyscy przedsiębiorcy układają strategiczne plany na przyszłość. Problem polega jednak na tym, że trudno przewidzieć, jakie będą w przyszłości koszty energii. Nagły wzrost cen prądu elektrycznego może zniweczyć najbardziej dokładne kalkulacje. Prąd elektryczny z instalacji fotowoltaicznych jest dostępny dla każdego gospodarstwa domowego, jak i rolnego. Inwestycja w taką instalację biorąc pod uwagę ceny nowych maszyn rolniczych nie wymaga dużych nakładów. My ofertę rozszerzamy. Ponieważ wprowadzamy na rynek proste urządzenie, które bez ponoszenia kosztów zagwarantuje ogrzewanie oraz ciepłą wodę w budynkach mieszkalnych, jak i produkcyjnych – mówi Filip Wejner, wiceprezes firmy Lumifil Innovations ze Świecia nad Wisłą.
W naszym kraju powstało nowatorskie i innowacyjne urządzenie, które ogrzewa wodę użytkową oraz zasila system centralnego ogrzewania. Kocioł elektrodowy nie wykorzystuje przy tym żadnych elementów mechanicznych. Nie ma w nim układów pracujących. Zastosowane w nim systemy korzystają wyłącznie z praw i zasad fizyki. Zasilany jest prądem elektrycznym. Kocioł elektrodowy został stworzony po to, aby być uzupełnieniem dla instalacji fotowoltaicznych. Połączenie tych dwóch technologii powoduje, że użytkownik indywidualny oraz producent rolny uzyskuje niezależność energetyczną. W długim okresie ma zagwarantowane minimalne koszty związane z uzyskaniem prądu oraz ciepła.
– Nad stworzeniem pieca pracowaliśmy około czterech lat. Połowa tego czasu to były prace konstrukcyjne. Resztę zajęło uzyskanie certyfikatów bezpieczeństwa oraz jakości i zdobycie wszystkich atestów wymaganych prawem UE. Nasza technologia nie korzysta z żadnych części i procesów mechanicznych. Nie ma elementów ruchomych, które podczas pracy podlegałyby zużyciu. Wykorzystujemy prawa fizyki. Zastosowaliśmy elektrody, przez które płynie prąd. W układzie wykorzystywany jest opracowany przez nas specjalny płyn. Przepływa on między elektrodami będącymi pod napięciem elektrycznym. Dzięki temu prąd zostaje zamieniony na ciepło. Płyn uzyskuje odpowiednią temperaturę i nagrzewa cieplny bufor – tłumaczy Tadeusz Drabek, właściciel firmy Blue Install z Tarnowskich Gór.
Skonstruowany kocioł „Ecohouse” jest produkowany w naszym kraju przy zastosowaniu niemal wyłącznie polskich komponentów. Śląska firma wytwarza samodzielnie moduły grzewcze, elementy elektroniczne, obudowy i zabezpieczenia. Od zewnętrznych dostawców korzysta jedynie ze sterowników, liczników i niektórych elementów elektrycznych.
Układ zamknięty
Kocioł został skonstruowany z myślą o instalacjach
grzewczych, które wykorzystują wodę.
Jego drugą funkcją jest możliwość podgrzewania
ciepłej wody użytkowej. Jest to urządzenie
elektryczne i elektrodowe.
Zasada działania kotła polega na ogrzewaniu dostarczanego płynu w module grzewczym, poprzez przepływ prądu pomiędzy elektrodami należącymi do jednego z trzech obwodów elektrycznych (faz elektrycznych). Ogrzana ciecz jest podawana dalej za pomocą pompy wodnej do wężownicy umiejscowionej w zbiorniku (buforze) albo do zbiornika tworzącego płaszcz wodny lub też do wymiennika ciepła. Specjalny płyn jest ogrzewany i podawany do zasobnika, w którym następnie odbywa się ogrzewanie wody.
– Płyn został opracowany we współpracy z Politechniką Śląską. Aby ciecz w procesie elektrolizy mogła zostać ogrzana, musi mieć odpowiednie pH wynoszące 6,5–8,5 pH. Ciecz jest delikatna, powstała na bazie wody destylowanej, która została wzbogacona o pewien związek chemiczny. Ilość płynu dla instalacji ogrzewającej dom mieszkalny wynosi około 10 litrów – mówi Drabek.
Krążący w układzie zamkniętym płyn trafia do zbiornika buforowego. Wężownicami przepływa przez niego. W zbiorniku zaś znajduje się woda. Jest ona ogrzewana gorącym płynem. Bufor zaś zintegrowany jest z instalacją CO. Przepływająca przez niego woda jest ogrzewana i trafia do kaloryferów. Ustawiana jest histereza, czyli temperatura, poniżej której kocioł się włącza i powyżej której się wyłącza. Wartością histerezy regulowana jest temperatura powietrzna w budynku.
– Płyn przepływa przez zespół grzewczy. Dochodzi do powstania zjawiska elektrolizy. Następuje wymiana energii elektrycznej na ciepło, w ten sposób mamy podgrzany płyn, który z kolei oddaje energię cieplną w zasobniku kumulując ją – wyjaśnia Tadeusz Drabek.
Wydajność kotła uzależniona jest od wielkości zbiornika buforowego. Moc jednostki powinna być ustalana na podstawie powierzchni grzewczej, która ma być ogrzewana. Pojemność zbiornika buforowego powinna być dostosowana do instalacji ogrzewającej. Producent zaleca, aby pojemność buforu ustalać na podstawie powierzchni budynku. Zakłada, że na 1 m2 powierzchni ogrzewanej powinno przypadać 5 l w zbiorniku buforowym. Dla domu o powierzchni 100–150 m2 moc kotła powinna wynosić 25 kW, a wielkość zasobnika to 500 l.
Przemysłowe zastosowanie
Kocioł zasilany jest energią elektryczną.
Gdyby go podłączyć do tradycyjnej sieci elektrycznej,
koszt zużywanego prądu porównywalny
byłby ze zużyciem gazu przez dobrej
klasy piec. Kocioł „Ecohouse” powstał jednak
z myślą o dynamicznie rozwijającym się rynku
ogniw fotowoltaicznych.
– Skonstruowaliśmy go, bo o tym zdecydowała potrzeba rynku. W naszym kraju dużo jest kotłów węglowych. Są one sukcesywnie wymieniane. Są też do tego kłopotliwe. Obecnie montowanych jest dużo systemów fotowoltaicznych. Nasze rozwiązanie to doskonałe ich uzupełnienie. Pozwala także na pełne wykorzystanie nadmiaru produkowanego przez panele słoneczne prądu. Do ogrzania wody i CO oraz zapewnienia prądu dla budynku 100–150 m2 wystarczy instalacja fotowoltaiczna o mocy około 10 KWP – mówi Drabek.
Technologia ta daje więc całkowitą niezależność energetyczną. Jej zastosowanie wymaga jednorazowego nakładu związanego z zakupem. Piec nie wymaga dodatkowych nakładów eksploatacyjnych. Jedynym elementem zużywającym się jest płyn grzewczy. Podczas zjawiska elektrolizy ulega on stopniowemu utlenianiu. Po pierwszym roku pracy jest on wymieniany a potem należy go uzupełniać. Koszt płynu to 2,5 zł/l. Producent przewidział, że po pierwszym roku eksploatacji należy wykonać przegląd techniczny. Kolejne są przeprowadzane co dwa lata. Ich koszt to 350 zł.
to koszt kotła o mocy 25 kW oraz instalacji z buforem o pojemności 300 l. mogącej ogrzać dom o powierzchni 140 m2
Instalacja fotowoltaiczna pracująca wraz z kotłem gwarantuje nie tylko znaczne korzyści dla budynków mieszkalnych. Piece można instalować w układzie szeregowym. Największe produkowane przez Blue Install mają moc 35 kW i mogą ogrzać obiekty o powierzchni 200–300 m2. Kotły zasilają każdą instalację, która wykorzystuje wodę.
– Systemy fotowoltaiczne wraz z kotłami to nie tylko oszczędność wydatków na energię elektryczną. Rolnik decydując się na takie rozwiązanie zyskuje nie tylko niezależność, ale i także przestaje ponosić wiele dodatkowych kosztów. Nie musi się martwić o zapewnienie odpowiedniej ilości paliwa stałego. Zyskuje czas, bo nie musi wykonywać kłopotliwych czynności związanych z rozpalaniem pieca. Dodatkowo też może planować na wiele lat, gdyż ma zapewnione stałe źródło energii, za którą nie musi płacić. Daje to także możliwość dokładnego planowania przyszłych inwestycji. W długim okresie nie będzie musiał uwzględniać ewentualnych wzrostów cen energii elektrycznej. Z jego perspektywy każda podwyżka cen prądu sieciowego będzie oznaczała większe oszczędności – tłumaczy Filip Wejner.
Kotły można instalować także w obiektach przemysłowych. Świetnie sprawdzają się w magazynach, warsztatach i obiektach inwentarskich. Firma Lumifil ze Świecia nad Wisłą jest dystrybutorem kotłów Eco House na terenie północnej Polski.
Tomasz Ślęzak
