Uwaga! Jesteś w ukrytej kamerze, czyli kwiatki instalacyjne. Waty na dachu

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa  zobacz pdfa     

Mamy nadzieję, że opatrzone fachowym komentarzem przyczynią się do pogłębienia wiedzy. Wszystkie osoby, które miały by w swoich zbiorach fotografie z takimi „ciekawymi” rozwiązaniami prosimy o nadsyłanie ich do redakcji: redakcja-mi@instalator.pl

Jestem stałym czytelnikiem „Magazynu Instalatora” i przedsiębiorcą, który od 20 lat działa na rynku usług instalacyjnych w Wielkopolsce. Firma „Instalator” Wolsztyn, której jestem właścicielem, 25.09.2012 r. wzięła udział w przetargu nr 3869097 ogłoszonym przez powiat żarski na „wykonanie instalacji kolektorów słonecznych z przebudową kotłowni w Domu Dziecka”. Przedmiotem zamówienia był między innymi montaż kolektorów o mocy użytecznej 50 kW na południowej połaci dachowej budynku, wraz z technologią.
Podczas otwarcia ofert okazało się, że złożono ich trzy:
1. ofertę firmy X z Konina z ceną ryczałtową brutto 90 333,36 zł,
2. ofertę firmy „Instalator” z Wolsztyna z ceną ryczałtową brutto 139 187,86 zł,
3. ofertę firmy Y z Zielonej Góry z ceną ryczałtową brutto 126 360,00 zł.

Od członka komisji dowiedziałem się, że oferta firmy X dotyczy kolektorów próżniowych.
Ten fakt wywołał u mnie niepokój, ponieważ jako inżynier wiem, że montaż kolektorów próżniowych o mocy 50 kW na południowej połaci dachowej Domu Dziecka jest fizycznie niemożliwy. W przetargu moja firma zaproponowała 26 sztuk kolektorów płaskich EPM 2.6, które z wielkim trudem zmieściłyby się na dachu.
Z doświadczenia wiem, że kolektory próżniowe o tej samej mocy co płaskie zajmują średnio dwa razy więcej miejsca.
W dniu 28.09.2012 r. pojechałem do Starostwa Powiatowego sprawdzić dokumenty złożone przez oferentów. Okazało się, że oferent X, który przetarg wygrał na kolektorach próżniowych firmy Haining BaoGuang z Chin, zaproponował 10 sztuk kolektorów KRP 30 o wymiarach 2,5 x 2 m. Szef firmy X w piśmie z dnia 29.09.2012 r. do powiatu napisał (cytuję): „Kolektor o wymiarach 2500 mm x 2000 mm zawiera 30 rur próżniowych, gdzie jedna rura ma moc przy średnim promieniowaniu 1000 W/m2 – 166,67 W. Tak więc kolektor 30-rurowy ma moc 5 kW. Suma wszystkich rur zamontowanych wyniesie 300 sztuk, co daje łączną moc 50 kW. Firma X załączyła do oferty sprawozdanie z badań Akredytowanego Laboratorium Badawczego TSU Piestany Słowacja.

Na stronie 5 tego sprawozdania podano producenta rur próżniowych Haining Baoguang heat collection tubes Co. Ltd. – Chiny. Na stronie 11 podano, że wydajność kolektora KRP 18 o powierzchni brutto 3 m2, powierzchni absorbera 1,475 m2, przy Tm – Ta = 10 i natężeniu oświetlenia G = 1000 W/m2 wynosi 1136 W. Jeżeli wydajność kolektora podzielimy przez ilość rur, to otrzymamy wydajność na 1 rurę kolektora próżniowego, która wynosi 1136 W/18 = 63,11 W. Jeśli wydajność na 1 rurę pomnożymy przez 300 rur, to otrzymamy wydajność 10 kolektorów próżniowych KRP 30. Wydajność ta wyniesie 63,11 W x 300 = 18933 W = 18,9 kW. W związku z powyższym wydajność wynikająca z raportu z badań wynosi 18,9 kW, a nie jak nieprawdziwie podał oferent 50 kW.
W dniu 01.10.2012 r. napisałem pismo do powiatu, w którym napisałem między innymi: „Ponieważ firma X złożyła nieprawdziwe informacje oraz nie wykazała spełnienia warunku 50 kW na podstawie art. 24 ust. 2 ustawy PZP powinna być odrzucona z postępowania przetargowego”. Zwracam uwagę, że w przedmiotowym postępowaniu również inny oferent, a mianowicie firma Y, podała nieprawdziwe informacje. Na górze certyfikatu Solar Keymark dokonano obliczeń, z których wynika, że 20 sztuk FKC-2S ma moc 51,9 kW. Z certyfikatu wynika, że dla Tm -Ta = 10 oraz dla G =1000 W/m2; moc solara wynosi 1650 W. A więc 20 sztuk x 1650 W = 33 000 W = 33,0 kW. W związku z powyższym wydajność wynikająca z raportu z badań wynosi 33 kW, a nie jak nieprawdziwie podał oferent 51,975 kW.
Ponieważ firma Y złożyła nieprawdziwe informacje oraz nie wykazała spełnienia warunku 50 kW na podstawie art. 24 ust. 2 ustawy PZP, powinna być odrzucona z postępowania przetargowego. Nadmieniam, że zgodnie z normą PNEN 12975-2:2006 słoneczne systemy grzewcze i ich elementy -kolektory słoneczne przechodzą wszelkie badania i uzyskują na te badania certyfikaty.
Podsumowując, wydajność kolektora wynika z badań upoważnionych jednostek naukowo-badawczych, a nie z oświadczeń wykonawców. Na moje pismo starosta odpowiedział, że nie uznaje zasadności przekazanej informacji, a wybór najkorzystniejszej oferty jest wiążący. W dniu 18.10.2012 r. firma X przysłała do powiatu żarskiego pismo, w którym dokonano następujących obliczeń mocy kolektorów słonecznych zainstalowanych na Domu Dziecka w Lubsku:
„Aa x ηoa x Wpeak [W/m2];
gdzie:
Aa – powierzchnia apertury = 2,8583 – według normy EN ISO 9488, art. 8.6,
hoa – współczynnik oparty na obszarze apertury = 0,6799,
Wpeak – moc szczytowa na jednostkę kolektora = 1000 W.
Podstawiając do zaproponowanego wzoru, otrzymujemy:
2,8583 * 0,6799 * 1000 = 1943 [W/m2].

Po podstawieniu daje to 1943 [W/m2] * powierzchnia czynna 2,8583 = 5554 W, to jest 5,55 kW.
Takich kolektorów 30-rurowych zainstalowano 10, czyli: 5,55 x 10 = 55,5 kW. Do tej mocy dołożono kolektor dodatkowy 12-rurowy, czyli moc sumaryczna przekroczyła znacznie 50 kW. Wyliczenie mocy kolektorów próżniowych jest bardzo trudne, dlatego że w ciągu dnia zmienia się klimat, temperatura i nasłonecznienie”.
W piśmie tym szef firmy X posłużył się uproszczonym wzorem, wg którego oblicza się moc kolektorów słonecznych, lecz moim zdaniem dokonano błędnych obliczeń. Dwukrotnie mnożono powierzchnie apertury, dzięki czemu otrzymano moc kolektora 5,55 kW (o wymiarach 2500 m x 2000 mm – 30 rur próżniowych), a nie 1,943 kW. Na dodatek pomylono jednostki. Wielkość ta jest fizycznie niemożliwa do osiągnięcia i sprzeczna z podstawowymi prawami fizyki. Jak z powierzchni apertury – 2,8583 m2 uzyskać 5,55 kW, skoro na tę powierzchnię na 1 m2 pada tylko 1000 W? Jeśli byłoby tak jak pisze szef firmy X, to byłoby to polskie perpetuum mobile warte nagrody Nobla! Nie ma tez on racji, że wyliczenie mocy kolektorów próżniowych jest bardzo trudne. Kolektory słoneczne, jako produkty rynkowe, posiadają pewne parametry, które ściśle je charakteryzują. Pozwalają one na wyliczenie spodziewanych efektów pracy i porównanie kolektorów różnych producentów. Parametry te oraz sposób ich wyznaczania określa norma europejska EN12975:2006. W oparciu o podaną normę otrzymałem opinię prof. dr hab. inż. Jana Żurka z Instytutu Technologii Mechanicznej Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej.

W oparciu o podaną normę Pan profesor dokonał następujących obliczeń:

„P = S *[ho * G-a1 * (Tm-Ta)-a2 * (Tm-Ta)2],
S – łączna powierzchnia apertury zestawu kolektorów [m2];
G – wartość natężenia promieniowania słonecznego [W/m2];
ho – sprawność optyczna;
a1 – współczynnik strat [W/(m2 * K)];
a2 – współczynnik strat [W/(m2 * K2)];
Tm-Ta – różnice między temperaturą kolektora a temperaturą otoczenia.

Po podstawieniu do tego wzoru danych dotyczących kolektora próżniowego 30-rurowego zawartych w sprawozdaniu z badań laboratorium w Piestanach wzór przyjmuje postać:
P = 2,8583 m2 * [0,6799 * 1000 W/m2 – 1,7 W/(m2 * K) x 10 K – 0,005 W/(m2 * K2) * 100 K2] = 1943,35 W – 48,59 W – 1,42 W = 1893 W = 1,893 kW.
Otrzymaliśmy moc dla 1 kolektora próżniowego o trzydziestu rurach (1,893 kW).
Po podzieleniu wartości 1893 W/30 = 63,1 W otrzymaliśmy wydajność na jedną rurę kolektora próżniowego.
Ponieważ we wspomnianym Domu Dziecka zamontowano 10 kolektorów 30-rurowych oraz 1 kolektor 12-rurowy, to sumaryczna moc zamontowanych kolektorów wyniesie:
10 * 1,893 kW + 0,75 kW = 19,68 kW”.
Są to obliczenia bazujące na warunkach laboratoryjnych. Oczywiście w warunkach rzeczywistych ww wspomnianym Domu Dziecka tego nie uzyskamy, bo trzeba jeszcze odliczyć straty przesyłowe oraz fakt, że natężenie promieniowania słonecznego zależy od stopnia zachmurzenia. Rzeczywiste wartości mocy cieplnej można pomierzyć ciepłomierzem spełniającym normy PN EN 1434. Na koniec profesor Żurek w swojej opinii napisał, odnosząc się do informacji szefa firmy X, że kolektor KRP30 o wymiarach 2500 mm x 2000 mm i powierzchni apertury 2,8583 m2 ma moc 5,55 kW: „z całą odpowiedzialnością stwierdzam, że są to wartości niemożliwe do osiągnięcia, sprzeczne z podstawowymi prawami fizyki”.
Jeśli wejdziemy na stronę www.solarkeymark.org, to w tabeli dotyczącej kolektora Haining BaoGuang BGY-30 dla G = 1000 W/m2, dla Tm-Ta = 10 K znajdziemy moc kolektora 30-rurowego, która wynosi 1902 W. Ponieważ na obiekcie zamontowano 10 kolektorów 30-rurowych i jeden kolektor 12-rurowy o mocy 761 W, to łączna moc kolektorów zgodnie z certyfikatem Solar Keymark wynosi 19020 W + 761 W = 19,781 kW. Obliczenia Pana profesora prawie pokrywają się z wynikami certyfikatu. O jakiejkolwiek pomyłce z naszej strony nie może być więc mowy!
Wnioski: w sprawie nieprawidłowości dotyczących tego przetargu napisałem do następujących instytucji:

* powiatu żarskiego,
* Regionalnej Izby Obrachunkowej w Zielonej Górze,
* Rady Powiatu Żarskiego,
* Prokuratury Rejonowej w Żarach,
* Sądu Rejonowego w Żarach.

Żadna z wyżej wymienionych instytucji nie wzięła pod uwagę wiedzy fizycznej i naukowej, lecz opierała się na informacjach oferenta niepopartych certyfikatami Solar Keymark.
W Domu Dziecka w Lubsku zamontowano i odebrano bez żadnych zastrzeżeń instalację solarną o mocy 19,781 kW zamiast 50 kW.
Wydano pieniądze publiczne na przetarg, który doprowadził do szkody w budżecie powiatu. Złamano dyscyplinę finansów publicznych. Po informacjach o nieprawidłowościach żadna z wyżej wymienionych instytucji nie podjęła czynności weryfikacyjnych, chociażby powołując biegłego, a starosta powiatu żarskiego z pełną świadomością dopuścił do sytuacji, że nie osiągnie celów, które chciał osiągnąć w zamówieniu publicznym (planował 50 kW, a wybrał 19,871 kW).
Z poważaniem,
Andrzej Miśkowicz


A jak być powinno?

W praktyce inwestycji związanych z instalacjami solarnymi można się często spotkać z wymaganiami, które nie znajdują uzasadnienia technicznego i ekonomicznego. Kwestia optymalnego doboru wielkości instalacji solarnej jest powszechnie znana i opisana w literaturze fachowej. Tymczasem można się zetknąć z wymaganiami inwestycyjnymi, które nie mają wiele wspólnego z optymalizacją kosztów inwestycji w odniesieniu do późniejszego efektu ekonomicznego.
Przykładem może być inwestycja realizowana w ostatnim czasie w kilku budynkach służby publicznej, gdzie wymaganiem był montaż kolektorów próżniowych w układzie nadążnym za Słońcem. Gdyby była to kwestia jednej instalacji o charakterze badawczym, można by znaleźć dla niej uzasadnienie, jednak inwestycja dotyczyła kilku budynków. Zwiększenie rocznego uzysku ciepła instalacji solarnej przy zastosowaniu układu nadążnego (ruch poziomy) zwykle wynosi jedynie od 7 do 12% – przynajmniej tak wskazują wyniki symulacji komputerowych. Podwyższenie kosztów inwestycji oraz eksploatacji związanych z konserwacją mechanizmów układów nadążnych trudno będzie natomiast ekonomicznie uzasadnić.
Prawidłowy dobór instalacji solarnej powinien uwzględniać przede wszystkim rzeczywiste potrzeby cieplne, gdzie należy rozpatrzyć ewentualne ich obniżenie w sezonie letnim (np. szkoła!).
Ze względów ekonomicznych, ale także technicznych, należy następnie ocenić, jaki typ kolektora słonecznego i przy jakiej powierzchni całkowitej będzie w stanie je spełnić potrzeby cieplne. Zdarzające się z góry definiowanie wymogu zastosowania kolektorów próżniowych, np. typu heat-pipe, jest sprzeczne z realiami eksploatacji szczególnie większych instalacji solarnych, tym bardziej, że sprawność kolektorów płaskich jest najczęściej wyższa lub co najmniej porównywalna do sprawności popularnych typów kolektorów próżniowych. Biorąc pod uwagę wydajność grzewczą uzyskiwaną z powierzchni brutto (np. W/m2) zajmowanej na dachu, wydajność kolektorów płaskich będzie przewyższać tę uzyskiwaną z kolektorów próżniowych i trudno tu będzie o znalezienie wyjątków.
Ireneusz Jeleń, Hewalex

Zbigniew T. GrzegorzewskiW mojej ocenie podstawowe założenie, jakie przyjęto w projekcie, jest wadliwe.
Wskazano bowiem zainstalowanie „…kolektorów o mocy użytkowej 50 kW…”, a kolektor słoneczny nie jest źródłem ciepła, a jedynie urządzeniem przetwarzającym energię słoneczną na energię. Podstawowym kryterium w doborze kolektorów powinna być w tym przypadku ilość zużywanej ciepłej wody c.w. na odpowiednim poziomie parametrów technicznych, tj. 45-55oC w ostatnim punkcie poboru c.w.u.
Czytając artykuł, potwierdziły się moje przypuszczenia, że w analizie chodzi o kolektory produkowane w Chinach przez firmę Haining BaoGuang (błędnie użyto określenia „kolektory próżniowe”).
Za to z podanych wskazań przelicznikowych, tj. przy dawce promieniowania na poziomie 1000 W, można uzyskać z 1 m2 faktycznie 166,67 W.
Gdyby cała powierzchnia zestawów była powierzchnią aktywną, faktycznie można byłoby uzyskać 41,5 kW, jednakże należy zaznaczyć, że powierzchnia ta jest o połowę mniejsza, a zatem dawka pozyskiwanej energii jest też proporcjonalnie mniejsza. Nie policzono w założeniach powierzchni czynnej, a jedynie powierzchnię całkowitą. To jest klasyczny błąd.
Dalsza analiza jest również zawyżona, ponieważ nie uzyskamy w polskiej strefie klimatycznej uzysku na poziomie 63,11 W dla „jednej rury grzewczej – kolektora rurowego”. Nawet gdyby przyjąć uzysk energetyczny z 300 tub na poziomie 18,9 kW, to i tak nie odpowiada to założeniom przetargowym.

Uważam, że gdyby oferent skoncentrował się tylko i wyłącznie na dostarczonych danych technicznych kolektora rurowego Haining BaoGuang, tj. powierzchni aktywnej 1,475m2 i uzysku energetycznym 166,67 W/m2, to sam mógłby dokonać obliczenia, że uzyska wartość średnioroczną 245,83 W/kolektor, czyli z 10 kolektorów raptem 2,45 kW (ale jako wartość średnioroczna, nie mylić z mocą grzewczą kolektora, która jest wyższa). Wg moich wyliczeń, przy założeniu powierzchni absorbera 2,8583 m2 możemy max. uzyskać 1,829 kW, co przy 10 kolektorach rurowych daje wartość 18,29 kW.
dr Zbigniew Tomasz Grzegorzewski

Witold JabłońskiJednym z kluczowych warunków ww. przetargu była moc użyteczna zestawu kolektorów (50 kW). Stanęły do niego firmy oferujące kolektory płaskie i próżniowe, więc sprawa się skomplikowała. Wynika to z trudności interpretacji wyników badań laboratoryjnych na te kolektory. W prezentowanych w artykule parametrach porównawczych autor wprost porównał maksymalną moc kolektorów płaskich w stosunku do kolektorów próżniowych, co było założeniem przetargu. Czy taki parametr jak moc maksymalna może być brana pod uwagę? Otóż jeżeli w warunkach przetargu wyraźnie wskazano, że chodzi o kolektory płaskie, to do celów porównawczych można by przyjąć (i to też pod pewnymi warunkami) moc maksymalną zestawu kolektorów oraz jeżeli wyraźnie by zaznaczono, że chodzi o kolektory próżniowe, to podobnie też można tak postąpić. Ale w tym przypadku, kiedy nie zaznaczono o jakie kolektory chodzi, do ich porównywania nie możemy użyć mocy maksymalnej!
Kolektory płaskie uzyskują moc maksymalną tylko wtedy, gdy promieniowanie pada na kolektor pod kątem prostym. W kolektorze o rurach próżniowych dwuściennych moc maksymalna występuje w bardzo dużym zakresie kąta padania: -80 do +80o. Z takiego parametru jak moc maksymalna można dla kolektora płaskiego i próżniowego wyliczyć dodatkowy parametr jakim jest uzysk energetyczny.
Dla przyszłego właściciela instalacji to jest najważniejsza informacja! Jest to właściwie jedyny sposób porównania kolektorów płaskich w stosunku do próżniowych.
Słusznie autor wykazał, że prezentowane osiągi kolektorów próżniowych firmy X są dobitnym fałszerstwem nieprawdziwe, prezentując poprawne przeliczenie wynikające z „Raportu Badań”. Dziwi natomiast, że nikt ze Starostwa Powiatowego nie skonsultował się z projektantem tej instalacji prosząc o weryfikację podanych wyników przez firmę X czy Y.
W następnych numerach „MI” postaram się przybliżyć główne „grzechy” przetargów.
Witold Jabłoński, Bachus

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij