Własne ciepło w Montagro
Energia jest niezbędna do funkcjonowania gospodarstwa. Zwłaszcza takiego, jak największa w Polsce hodowla bydła rasy montbeliarde prowadzona przez firmę Montagro sp. z o.o. w Wierzbicy, w województwie lubelskim. Gospodarstwo może się poszczycić własnym, w pełni autorskim systemem odzyskiwania ciepła, co w dużej mierze pozwala ograniczyć koszty funkcjonowania hodowli. Rozwiązanie to przedstawił nam jego pomysłodawca – pan Marcin Stachowicz, prezes Montagro sp. z o.o.
TEKST: Mateusz Uciński
Hodowcy z Wierzbicy – wielokrotni laureaci Mlecznej Gali – mogą się poszczycić wieloma osiągnięciami: w ich gospodarstwie średnia wydajność od dojnej krowy wynosi 28–29 litrów mleka (o zawartości 3,65% białka i 3,87% tłuszczu) na dobę i stale rośnie, a krowa rekordzistka produkowała dziennie w szczycie laktacji prawie 57 litrów na dobę. Średni poziom komórek somatycznych w wierzbickim stadzie nie przekracza 180 wks, a na zapalenie wymion choruje tylko poniżej 1% użytkowanych zwierząt. W tej chwili w Montagro jest 401 krów pełnej krwi montbeliardów, z czego w doju jest 350 sztuk, do tego – 200 buhajków w różnej kategorii wiekowej oraz 500 sztuk jałówek cielnych, zacielanych i młodszych. Krowy dojone są dwa razy dziennie w hali udojowej typu „bok w bok” 2×12. Bytują w dwóch oborach wolnostanowiskowych, z których pierwsza to nowoczesny, czteroletni kompleks na 340 zwierząt, z legowiskami ścielonymi separatorem i pełną wentylacją wewnętrzną. Druga obora to starszy, zmodernizowany budynek, gdzie krowy żyją na głębokiej ściółce. Oprócz obór w gospodarstwie są dwa jałowniki i jeden cielętnik. We wszystkich budynkach zapewniono odpowiedni dobrostan, czyli m.in. odpowiednią ilość światła, wentylację, a także wolny dostęp do poideł i stołu paszowego, dezynfekcję ściółek i czochradła. Jak widać – zarówno po podejściu do zwierząt, jak i po efektach – hodowla jest prowadzona wzorcowo. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby ją jeszcze ulepszyć, choćby wprowadzając do niej tzw. zieloną energię.
Własna energia
Prezes Montagro sp. z o.o. Marcin Stachowicz przyznaje, że długo nosił się z zamiarem wprowadzenia takiego rozwiązania w swojej hodowli. Jednak – jak sam zaznacza – dostępne na rynku systemy odzyskiwania ciepła są, niestety, mało wydajne, a branża rolna, jeśli chodzi o odzysk ciepła i związaną z tym ekonomią, ma potężny potencjał, ale jest bardzo zaniedbana. Wynika to z tego, że wszystkie systemy związane z tzw. zieloną energią kierowane są przede wszystkim dla bogatszych konsumentów, posiadających domki jednorodzinne. Hodowców widzących w tym realną możliwość ograniczania kosztów i naprawdę sporych oszczędności jest niewielu.
– Moim zdaniem to dlatego, że tak naprawdę nie istnieją gotowe oferty czy nawet pakiety od firm wychodzących naprzeciw takim potrzebom – wyjaśnia prezes Stachowicz. – Nie przychodzi agent, który mówi: „Dzień dobry, pan hoduje krowy, więc proponuję opcję nr 5, bo posiada pan 30 sztuk. Jakby było ich 100, to opcja nr 10”. Ale tego na rynku nie ma, a szkoda, bo potencjał ciepła, które można odzyskać z mleka, jest gigantyczny. Tylko informacji o tym brak. Rolnik może by się tym zajął, bo to jest kwestia inwestycji, która się zwróci, a rolnicy szanują środowisko naturalne. Jednak wszystko trzeba porządnie przekalkulować. Hodowca musi mieć wyliczenie, że jeżeli zainwestuje tyle, to po iluś latach będzie płacił mniej za energię, gaz, będzie miał ogólnie mniejsze koszty. Pamiętajmy, że są to wysoko sprawne urządzenia i naprawdę potrzeba fachowca, żeby dobrze to policzył. Tak naprawdę każde gospodarstwo powinno mieć indywidualny system, choćby ze względu na to, że inaczej się rozwija, ma różną liczbę krów i inne możliwości pozyskania energii – akcentuje szef wierzbickiej spółki.
W rolnictwie – co podkreśla pan Stachowicz – źródeł, gdzie można odzyskać energię, jest multum. Fachowiec, pan Jacek Wypych z firmy Go2Energy, z którym współpracowało Montagro przy tworzeniu własnego systemu, po obejrzeniu gospodarstwa niejednokrotnie podkreślał, że widzi w nim bardzo wiele możliwości, właśnie pod kątem energetycznym. Kiedy zobaczył zbiornik na gnojowicę (4100 l) umieszczony pod ziemią, który nigdy nie zamarza, oznajmił, że jest to niewyczerpywalne źródło energii dla pompy ciepła. Wszelkiego rodzaju płyty obornikowe powodują spalanie metanu, legowiska nagrzewane przez krowy można schłodzić rurami poprowadzonymi na ich spodzie. W tym, co krowa produkuje, zawsze następuje jakiś proces fermentacji, który także można wykorzystać. Nie zapominajmy, że krowy przebywające w oborze również produkują ciepło. Zatem elastyczność tych rozwiązań jest bardzo szeroka. Mając to na uwadze, Marcin Stachowicz rozpoczął konsultacje z ludźmi, którzy się na tym znają i wspólnie z nimi opracował system, który będzie w pełni odpowiadał potrzebom wierzbickiej hodowli.
Autorski system
– Jak już wspominałem, oferowane obecnie na rynku standardowe rozwiązania są bardzo mało sprawne – opowiada prezes spółki Montagro. – Według moich szacunków odzysk ciepła z tych systemów jest rzędu 30%, co jest bardzo nikłą liczbą. W naszym projekcie ma on sięgać powyżej 70%, zwłaszcza że, jeśli chodzi o mleko, jest to potężny strumień energii cieplnej. Warto to odzyskać, choćby dlatego, że jako hodowcy potrzebujemy sporej ilości ciepła o wysokich parametrach, np. do systemów mycia, gdzie w moim przypadku jest to ok. 800–900 litrów na dobę o temperaturze ok. 70ºC. Dodatkowo potrzebujemy ogrzać budynki, które są oddalone od źródeł energii takich jak np. gaz. Dlatego jesteśmy zmuszeni „bawić się” w węgiel, co jest zupełnym nieporozumieniem, albo postawić na gaz w butlach lub energię elektryczną. Tylko że – jak powiedziałem wcześniej – mamy pod nosem alternatywę dla nich, czyli odzysk. W naszym przypadku jest on oparty na bardzo wysoko wydajnych zasobnikach odzysku ciepła z czynnika chłodzącego mleko.
Kiedy w gospodarstwie zdecydowano się na zastosowanie właśnie takiego systemu, potrzebowano wielu tzw. danych wejściowych. To znaczy: ile potrzeba wody i o jakich parametrach, ile można pozyskać ciepła, jak to jest rozwojowe, czyli jaką elastyczność całego projektu trzeba założyć, no i najważniejsze – co się chce osiągnąć. Czy mieć tylko ciepłą wodę, czy również ogrzewanie.
– Musieliśmy przeliczyć, jak to zrobić, aby taką ilość ciepła, którą my potrzebujemy (inną w lecie, inną w zimie) pozyskać – wspomina prezes Stachowicz. – Jakimi metodami to zrobić, w jakim rzędzie kosztów to oscyluje, a także, jaka jest trwałość takiej instalacji. Przecież nie ma sensu robienie prostej pompy ciepła z doprowadzeniem do budynku, jeżeli wyeksploatuje się ona w ciągu 4 lat, przez czynniki zewnętrzne i agresywne środowisko. Kiedy to wszystko przeanalizowaliśmy i podliczyliśmy, doszliśmy do wniosku, że takie i takie rozwiązania byłyby najprostsze, najtańsze i – co najważniejsze – najtrwalsze.
Proces analizy i projektowania trwał ok. ośmiu miesięcy. Sam montaż i uruchomienie systemu to kolejne dwa miesiące. Pomocy w tym udzieliła firma KJK Serwis Jarek Kasperek, która zajmowała się wdrażaniem podobnych systemów, ale nie w rolnictwie. Zdaniem prezesa Stachowicza to było ciekawe doświadczenie, obie strony dużo od siebie się nauczyły i wiele problemów rozwiązywano na bieżąco. KJK Serwis podjęła się także instalacji systemu i wykazała się bardzo dużą elastycznością w wykonaniu swojej pracy. Jest to szczególnie ważne, ponieważ pamiętajmy, że nie można na tydzień wyłączyć wszystkich mediów, aby spokojnie wykonać zlecenie. Gospodarstwo musi normalnie funkcjonować, i wykonawca projektu powinien się do tego dostosować. Na szczęście wszystko przebiegło pomyślnie i system został uruchomiony bez żadnych przeszkód.
Jak to działa?
– W naszym gospodarstwie znajdują się dwa zbiorniki na mleko o zbliżonej pojemności – wyjaśnia Marcin Stachowicz. – Jeden z nich jest czterodojowy, czyli posiada podwójny system chłodzenia. Drugi jest dwuudojowy, z pojedynczym systemem chłodzenia. Obydwa są wpięte w dwa zasobniki ciepła o bardzo wysokiej sprawności. Ta wysoka sprawność powoduje, że mamy tam wodę nagrzaną do temp. ok. 70ºC o łącznej pojemności ok. 1600 litrów. To stanowi nasz podstawowy zasób pozyskiwania wody do głównego, trzeciego zasobnika, który jest zasobnikiem rozbiorowym. Cała idea tego systemu leży w automatyce. Powoduje ona, że skoro większy parametr jest w danym zasobniku, to my pobieramy ciepło z większego parametru, a ogrzewamy zasobnik o niższych obecnie parametrach. Jesteśmy w stanie wyregulować system w ten sposób, że obydwa zasobniki mogą się mieszać między sobą, co też sterowane jest automatycznie. Czyli tu, gdzie jest niższy parametr, ale duża ilość mleka, możemy mieszać ze sobą te zasobniki, aby mieć gdzie przechować to ciepło. Następnie przesyłane jest to do głównego zasobnika rozbiorowego, który utrzymuje temperaturę. Dla bezpieczeństwa i wewnętrznego spokoju zainstalowaliśmy kocioł gazowy, który ma dwie funkcje: po pierwsze – daje nam wspomniane wcześniej bezpieczeństwo, kiedy coś się zepsuje, wtedy jest w stanie podnieść temperaturę w dużym zasobniku, po drugie – kiedy mamy niższe parametry temperaturowe na zewnątrz, powiedzmy -15ºC, -20ºC, kocioł zaczyna pracować na pełnej mocy. Zaletą tego systemu są bardzo dobre parametry odpowiednio dobranych zasobników, wsparte sprawnie funkcjonującą automatyką. Zasobniki nagrzane do temperatury 70ºC przy chłodzeniu mleka, trwającym ok. 2 godzin, który to czas pozwala na wpompowanie relatywnie dużej ilości ciepła, muszą to ciepło odebrać, ale mogą tego nie zrobić. Dlatego mamy dodatkowo drugi odbiór ciepła. Są to specjalne wymienniki spiralowe, sprowadzane ze Stanów Zjednoczonych, które w przeciwprądzie odbierają resztkowe ciepło do czwartego zasobnika, który z kolei stanowi źródło do pompy ciepła. Obecnie, kiedy jest lato, zasobnik utrzymuje temperaturę ok. 50ºC, nie włączamy pomp, wszystko opiera się na konwekcji. Gdy odzyskamy końcowe ciepło resztkowe, naszym celem będzie, żeby chłodnice od zbiorników na mleko nawet nie drgnęły, całe ciepło wpompujemy w czwarty zasobnik, z którego będzie ono pobierane przez pompę ciepła jako dolne źródło do ogrzewania budynku. Reasumując – ciepło, które uzyskujemy, zostaje przeznaczone do ogrzewania wody, a jego nadmiar kierowany jest do pompy ciepła i użytkowany na przykład do ogrzewania budynków. Dodatkowym atutem naszej instalacji jest to, że podlega stałemu komputerowemu monitoringowi, dostępnemu, dzięki Internetowi, praktycznie z każdego miejsca. Mało tego, oprócz samej obserwacji zdalnie można również dokonywać regulacji działania systemu – podkreśla prezes Montagro sp. z o.o.
Wspomniany system monitoringu pozwala na zarządzanie zarówno częścią systemu odpowiadającą za ciepłą wodę, jak i tą odpowiedzialną za pompę ciepła. Oprócz tego połączony jest z czujnikami temperatury i wilgotności, umieszczonymi w budynkach obór, maszynowni, separatora i stacji pomp. To pozwala śledzić na wykresach, jak zachowuje się system w różnych warunkach i zapobiegać jego zamarzaniu.
Prezes Marcin Stachowicz zaznacza, że system testowany jest od pół roku. Prawdziwym wyzwaniem będzie zima, wtedy bowiem będzie można w pełni sprawdzić jego funkcjonowanie. Ciekawi go, przy jakiej temperaturze zewnętrznej włączy się dogrzewanie wcześniej wspominanym kotłem. Z wstępnych wyliczeń wynika, że taka sytuacja może nastąpić przy temperaturze na zewnątrz niższej niż ok. -15ºC.
Inwestycja została sfinansowana w całości ze środków własnych, ponieważ – jak zaznaczył pan Stachowicz – duże fermy nie mają dofinansowania. Mogą uczestniczyć w programach ukierunkowanych na oszczędność energii elektrycznej, ale rolnictwo w tej kwestii traktowane jest po macoszemu. Małe gospodarstwa mogą liczyć na ewentualne dofinansowanie z gminy. Zwrot całej inwestycji szacowany jest na jakieś 5–6 lat, a sama instalacja kosztowała ok. 140 tys. złotych.
– Trzeba sobie zdać sprawę z tego, że dobry zasobnik ze stali nierdzewnej, wysoko sprawny i robiony na zamówienie to koszt ok. 28–30 tysięcy – informuje prezes wierzbickiej hodowli. – Taki, co do którego będziemy mieli pewność, że kiedy do niego zostanie wprowadzony czynnik z agregatów chłodzących, to nie dostanie się on do ciepłej wody użytkowej.
Instalacja nie wymagała specjalnych zezwoleń, jedynie ze względu na zwiększenie ilości czynnika chłodzącego spółka musiała to zgłosić do Inspektoratu Ochrony Środowiska.
Prezes Marcin Stachowicz jest zadowolony ze sprawnie działającego systemu i nie ukrywa, że kwestia pozyskiwania energii we własnym zakresie i z własnych źródeł zawsze bardzo go interesowała. Nie wyklucza, że w przyszłości podejmie się kolejnych działań związanych z pozyskiwaniem „zielonej energii”, zwłaszcza że – jak podkreśla – od dawna ciekawią go możliwości ogniw fotowoltaicznych i zastosowania energii słonecznej. Nam pozostaje tylko pogratulować fantastycznego pomysłu, trzymać kciuki, aby instalacja pomyślnie przeszła zimową próbę i stawiać hodowlę w Wierzbicy za wzór przemyślanych i ciekawych, a także przyjaznych środowisku inwestycji. Brawo! Czekamy na więcej.
