Redakcja GLOBEnergia
Miejscowość Tuchów położona ok. 20 km na południe od Tarnowa należy do najstarszych osad w Polsce.
Jesienią 2001 roku na dachu klasztoru zamontowano 71 kolektorów słonecznych, ogrzewających ciepłą wodę użytkową w obiekcie. Spoglądając na mapę rozkładu energii słonecznej w Polsce widać, że Tuchów znajduje się w strefie najmniejszego dopływu tej energii w skali roku. Wyliczono jednak też, że w sezonie zimowym, czyli wtedy, gdy jest to najbardziej pożądane napływ energii słonecznej zalicza się tutaj do największych w porównaniu do innych rejonów kraju!
Kilka lat temu ciepła woda użytkowa w klasztorze i seminarium uzyskana była za pomocą węglowego kotła o mocy 409 kW. Część obiektu zasilano za pośrednictwem 24 term elektrycznych o łącznej mocy 33,6 kW, a wodę dla potrzeb kuchni ogrzewano jeszcze dodatkowo dwoma termami gazowymi. Instalacja była modernizowana na zasadzie podłączania nowych miejsc czerpalnych, lecz bez gruntownych zmian w głównym systemie. Pod koniec 1999 roku przepracowany kocioł węglowy uległ w końcu awarii. Rozważano różne źródła energii do wytwarzania ciepłej wody użytkowej, a sam pomysł wykorzystania kolektorów słonecznych nasunął się ojcu ekonomowi podczas mycia samochodu w upalny dzień. Po odkręceniu kranu na klasztornym podwórku z nagrzanego przez słońce gumowego węża lała się tak gorąca woda, że aż trudno było jej dotknąć. – Pomyślałem wtedy, że dobrze byłoby móc wykorzystać energię słońca do rozwiązania naszego problemu - wspomina z uśmiechem ksiądz Antoni Wesołowski. I tak w połowie października 2001 roku na dachu tuchowskiego seminarium uruchomiono kolektory słoneczne, których łączna powierzchnia wynosi ponad 120 m2.
Projekt z komputera
Elementy tak dużych instalacji solarnych dobiera się na podstawie specjalistycznych komputerowych programów symulacyjnych. Układ w Tuchowie opracowano za pomocą aplikacji „TRNSYS” obliczając jego wydajność dla 120 osób przy założeniu, że każda z nich zużyje ok. 70 litrów ciepłej wody dziennie. Moc części solarnej systemu grzewczego wyliczono na ok. 90 kW. Utrudnieniem w opracowaniu finalnego projektu był zabytkowy charakter obiektu. Wstępne opracowanie wymagało naniesienia wielu zmian i poprawek, tak, aby nie zniszczyć historycznej budowli. Ze względu na ograniczoną wytrzymałość i powierzchnie dachu, konieczne było rozłożenie kolektorów na dwóch różnych skrzydłach budynku. Początkowo rozważano umieszczenie dwóch dużych wodnych zasobników akumulacyjnych na poddaszu. Ostatecznie jednak zdecydowano się na montaż sześciu mniejszychzbiorników pionowych w starej kotłowni węglowej. Ich łączna pojemność wynosi 10m3. Wszystkie połączone są szeregowo i pełnią funkcję zasobników akumulacyjnych energii słonecznej. Ze względu na całoroczny system pracy zastosowano układ dwuobiegowy. Pierwszy obieg z kolektorami wypełniony jest niezamarzającą mieszaniną wody z glikolem.
Dalej ciepło zostaje przekazane za pośrednictwem pionowego wymiennika do drugiego obiegu ogrzewającego cztery pierwsze zasobniki akumulacyjne. W danej chwili dogrzewany jest tylko jeden zbiornik, ten w którym system zarejestrował najniższą temperaturę. W dwóch ostatnich zasobnikach, w razie potrzeby, następuje dogrzewanie wody poprzez układ wspomagający, zasilany kotłem gazowym typu Radan o mocy 90 kW.Sterowanie całego systemu odbywa się w pełni automatycznie. Dodatkowo przeprowadzany jest monitoring przy pomocy specjalnie opracowanego programu wizualizacyjnego zainstalowanego w komputerze typu PC. Przekaz danych następuje za pośrednictwem złącza RS. Z jednego miejsca i w każdej chwili możemy odczytać wartości temperatur w poszczególnych węzłach obiegu oraz analizować poprawność działania pracy układu.
Kosztowna instalacja
Montaż układu trwał kilka miesięcy. Wszystkie elementy instalacji zostały zakupione w polskich firmach. Całkowity koszt wykonania przedsięwzięcia wyliczono na 467 tysięcy złotych, przy czym ok. 90% kwoty pochłonęły prace budowlane i instalacyjne. Biorąc pod uwagę, że trwałość instalacji wynosi około 25 lat, inwestycja nie byłaby opłacalną bez zewnętrznego wsparcia. Ze względu na proekologiczny charakter projektu, inwestor otrzymał dofinansowanie w wysokości 46% z całego zadania od fundacji Ekofundusz oraz 41% od Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Eksploatacja tańsza o połowę
Według szacunków o. Antoniego Wesołowskiego, dzięki zastosowaniu układu z kolektorami słonecznymi, koszty produkcji ciepłej wody użytkowej zmniejszyły się o około 50% w skali roku. Z oczywistych względów zwiększyło się jednak jej zużycie. Dodatkowo podczas prac modernizacyjnych przybyło w klasztorze około 30% punktów czerpalnych. Wymieniono również znaczną część wysłużonej instalacji.
Istotną sprawą jest fakt, że system solarny jest najlepiej wykorzystywany w maju i lipcu, wtedy gdy mają tu miejsce uroczystości religijne, a klasztor odwiedzają pielgrzymi, którzy korzystają z jadalni i kuchni. W pozostałych ciepłych miesiącach bywają jednak okresy, że układ posiada rezerwę, która może być w przyszłości efektywnie zagospodarowana np. do dogrzewania przyziemnej części budynku. Skumulowane ciepło w murach klasztoru zmniejszyłoby wydatki na dogrzewanie obiektu w okresie jesienno-zimowym. Energia może być też wykorzystana do dogrzewania wody w krytym basenie, nad którego budową zastanawia się ojciec ekonom.
Proekologiczna inwestycja spowodowała znaczną redukcję skażenia lokalnego środowiska . Dzięki likwidacji starej kotłowni, węglowej emisja dwutlenku siarki do atmosfery spadła o 0,8 tony, tlenku azotu o 0,35 tony oraz pyłów o 0,12 tony w skali roku.
