Ustawiane przetargi na kolektory słoneczne? Wstęp Do napisania artykułu skłoniła mnie analiza zapisów Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia oraz dokumentacji z szeregu przetargów publicznych przeprowadzonych w naszych gminach. Do rozpatrzenia wybrałem z uwagi na obszerność zagadnienia przetargi tylko w trzech gminach: Bargłów Kościelny, Hańsk oraz Koziegłowy. Czy zapisy SIWZ w tych gminach spełniają warunki uczciwej konkurencji, czy też są tak napisane aby ograniczyć konkurencję do minimum? Czy do napisania Specyfikacji wybrano jednostki posiadające odpowiednie kompetencje, czy też może wybrano je w przetargu kierując się jedynie kryterium najniższej ceny? Czy nasze publiczne środki wydawane są uczciwie? Czy ustawianie przetargów nie jest zjawiskiem powszechnym? Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia W większości SIWZ znaleźć można wymagania stawiane jedynie kolektorom słonecznym. Można to w opinii wielu osób zrozumieć, albowiem kolektor słoneczny stanowi najważniejszy element zestawu solarnego, ale czy to oznacza, że zastosowanie najlepszego kolektora słonecznego zapewnia efekt końcowy w postaci pozyskania wymaganej ilości ciepłej wody użytkowej? Przecież o tym czy ciepło pozyskane przez ten najlepszy kolektor słoneczny zostanie efektywnie wykorzystane decyduje szereg innych urządzeń wchodzących w skład zestawu. Są to regulator zestawu solarnego, zbiornik ciepłej wody użytkowej, grupa pompowa itd. Każde z tych urządzeń może skutecznie zniweczyć efekt nienagannej pracy kolektora słonecznego. Jak wyglądają wymagania stawiane urządzeniom w przetargach publicznych, które poddano analizie? Skupimy się na trzech podstawowych urządzeniach, tj. kolektory słoneczne, zasobnik ciepłej wody użytkowej oraz układ automatyki i sterowania. 1. Kolektory słoneczne a) Gmina Bargłów Kościelny (http://bip.ug.barglow.wrotapodlasia.pl/przetargi/kolektory.htm) Wójt Gminy, który zatwierdził SIWZ wybrał (jak się domyślam w oparciu o opracowanie wybranej firmy) próżniowe kolektory słoneczne typu heat-pipe. Kolektor powinien charakteryzować się budową i parametrami nie gorszymi niż: system kolektora: Heat Pipe, sprawność optyczna w odniesieniu do powierzchni absorbera nie mniejsza niż 79,5%, współczynnik strat liniowych ciepła a 1 w odniesieniu do powierzchni absorbera nie większy niż 1,985 W/m 2 K, współczynnik strat nieliniowych ciepła a 2 w odniesieniu do powierzchni absorbera nie większy niż 0,0117 W/m 2 K 2, współczynnik strat liniowych ciepła a 1 w odniesieniu do powierzchni apertury nie większy niż
1,696 W/m 2 K, współczynnik strat nieliniowych ciepła a 2 w odniesieniu do powierzchni apertury nie większy niż 0,0099 W/m 2 K 2, grubość szkła rury min. 1,5 mm, maksymalne ciśnienie robocze 12 bar, obudowa odporna na korozję np. aluminiowa powierzchnia apertury: min. 3,74 m 2 (2 płyty po 20 rur dla zasobnika 400 l ), min. 2,78 m 2 (2 płyty po 15 rur dla zasobnika 300 l ), roczny uzysk słoneczny 560 kwh/m², powierzchni czynnej (efektywnej) kolektora. Należy dodać, że w innym miejscu SIWZ znajdziemy następujący zapis: sprawność optyczna w odniesieniu do pow. apertury min. 67% b) Gmina Hańsk (https://ughansk.bip.lubelskie.pl/index.php? id=238&p1=szczegoly&p2=40018 Wójt Gminy Hańsk Pierwszy podjął decyzję o następującym zapisie: Kolektory powinny spełniać dyrektywę o ogólnym bezpieczeństwie produktów (Dz. U.L 11 z 15.01.2012). Dyrektywa ta wdrożona została do polskiego prawa Ustawą z 13 stycznia 2007 r. o ogólnym bezpieczeństwie produktów (Dz. U nr 35, poz. 214). Określa ona wymagania, jakie muszą spełniać wyroby, aby mogły być dopuszczane do swobodnego obrotu na terenie UE. Wymagane parametry sprawności energetycznej: Sprawność optyczna apertury - nie mniejszy niż 82 % Współczynnik utraty ciepła a1 - nie większy niż 3,3 W/m 2 K Współczynnik utraty ciepła a2 - nie większy niż 0,02 W/m 2 K 2 Absorpcja - nie mniejsza niż 95 % Ciężar kolektora bez cieczy nie większy niż 40 kg Obudowa kolektora z giętego profilu aluminiowego lakierowana proszkowo Szyba ze szkła antyrefleksyjnego Absorber kolektora miedziany lub z blachy aluminiowy grubości 0,5 mm z dołączoną gwarancją trwałości pokrycia wydana przez producenta kolektorów - nie mniej niż 10 lat. Budowa kolektora absorbera powinna zabezpieczać nośnik ciepła przed jego niszczącym przegrzaniem w wyniku przerwy, awarii zasilania elektrycznego instalacji trwającej dłużej niż 1 dzień bez konieczności wyposażania instalacji we własne źródło zasilania elektrycznego. Układ hydrauliczny kolektorów - harfa pojedyncza składająca się z rurek pionowych lub układ meandryczny każdorazowo wykonany z miedzi z czterema drożnymi króćcami przyłączeniowymi. Powierzchnia czynna (apertury) nie mniejsza niż 1,8 m 2. c) Gmina Koziegłowy (http://www.kozieglowy.bip.net.pl) Burmistrz Gminy i Miasta zdecydował się z kolei na następujące wymagania: Powierzchnia czynna pojedynczego kolektora powinna być nie mniejsza niż 2,2 m 2 Sprawność optyczna nie mniejsza niż 83 % Współczynnik strat a 1 nie większy niż 3,7 W/m 2 K Współczynnik strat a 2 nie większy niż 0,015 W/m 2 K 2
miedziany układ hydrauliczny kolektora absorber spawany laserowo Pokrycie wysokoselektywne absorbera - minimalny wsp. absorpcji -95 %, maksymalny wsp. emisji - 5%. 2. Zasobniki ciepłej wody użytkowej a) Gmina Bargłów Kościelny Zastosowany zasobnik musi posiada następujące funkcje: komora podgrzewacza wykonana z powłoki emaliowanej, wbudowana anoda magnezowa, dwie wężownice do podłączenia instalacji solarnej i innego alternatywnego źródła ciepła, miejsce na czujniki temperatury umiejscowione w połowie wysokości obu wężownic minimalna powierzchnia dolnej wężownicy solarnej (300l/400l) 1,6/1,6 m2 minimalna powierzchnia górnej wężownicy solarnej (300l/400l) 0,65/0,65 m2 maksymalne ciśnienie robocze wężownic - 16 bar b) Gmina Hańsk Podgrzewacz ciepłej wody użytkowej Zabezpieczenie antykorozyjne zasobnika i wężownicy emalią ceramiczną oraz dodatkowe zabezpieczenie aktywne elektrodą tytanową Płaszcz zewnętrzny izolowany termicznie pianką poliuretanową o grubości min. 50 mm Wbudowany termometr Dwie wężownice jedna dla układu solarnego druga dla układu istniejącego cwu Króciec pozwalający na zamontowanie grzałki elektrycznej Ciśnienie robocze: zasobnik 10 bar, wężownica 10 bar Zewnętrzny płaszcz zbiornika z tworzywa sztucznego Na wyjściu cwu należy zastosować termostatyczne zawory antypoparzeniowe Każdy podgrzewacz zaopatrzyć w grzałkę elektryczną o odpowiedniej mocy lecz nie mniejszej niż 2 kw. c) Gmina Koziegłowy Przewidywane do zastosowania zbiorniki magazynujące ciepła wodę użytkową powinny: mieć dobraną pojemność zaspokajającą zapotrzebowanie użytkowników danego obiektu na ciepłą wodę, przy jednoczesnym założeniu możliwości odbioru wyprodukowanego przez instalację solarną ciepła posiadać odpowiednie wewnętrzne zabezpieczenie antykorozyjne i higieniczne np poprzez powłokę emaliową posiadać ochronę termiczną poprzez zastosowanie odpowiedniej grubości izolacji zbiornika Izolacja termiczna trwale przytwierdzona do ścian podgrzewacza, pianka bezfreonowa poliuretanowa o grubości min. 50mm i przewodności cieplnej większej lub równej 0,030W (mxk) dla temperatury 0 o mieć wbudowany termometr wytrzymywać ciśnienie panujące w instalacji - ciśnienie robocze: zasobnik 10 bar, wężownica 10 bar
być odporne na temperatury: glikolu do 110 o C oraz 95 o C w obiegu ciepłej wody użytkowej. posiadać układ dwóch wymienników ciepła w postaci wężownic, dających możliwość podłączenia dwóch źródeł ciepła tj. instalacji solarnej i alternatywnego źródła ciepła. Ewentualnie jednej wężownicy dla układu solarnego przypadek braku możliwości podłączenia konwencjonalnego źródła ciepła (odpowiednie rodzaje zbiorników należy przewidzieć na etapie projektowania, po zinwentaryzowaniu obiektów) być wyposażone w grzałkę elektryczną o mocy min 2 kw - wymóg związany z uzyskaniem podwyższonej temperatury (przegrzewu) celem przeciwdziałania bakteriom żyjącym w wodzie 3. Automatyka i sterowanie a) Gmina Bargłów Kościelny Zastosowany układ automatyki powinien spełniać następujące funkcje: sterowanie pracą stacji pompowej w zależności od różnicy temperatur, realizować przełączanie odbiorników energii solarnej w oparciu o wprowadzone priorytety, realizować procedurę schładzania kolektorów po przekroczeniu temperatury dopuszczalnej, realizować funkcję schładzania rewersyjnego (nadmiar energii odprowadzany jest w godzinach nocnych do kolektora celem wypromieniowania. Funkcja wykorzystywana w przypadku braku rozbioru ciepłej wody użytkowej (np. urlop domowników w miesiącach letnich), realizować funkcję przeciwmrozową, zabezpieczać odbiorniki ciepła oraz urządzenia instalacji glikolowej przed przekroczeniem ich temperatury maksymalnej, wskazywa moc chwilową systemu, wylicza uzysk ciepła z kolektorów słonecznych min. z ostatnich 14 dni pracy. b) Gmina Hańsk Układ automatyki (sterownik) powinien spełnić następujące funkcje: sterować pracą systemu kolektorów we współpracy z dodatkowym źródłem ciepła sterować pracą stacji pompowej w zależności od różnicy temperatur realizować funkcje przeciwmrozową zabezpieczać odbiorniki ciepła oraz urządzenia instalacji glikolowej przed przekroczeniem ich temperatury maksymalnej realizować procedurę schładzania kolektorów po przekroczeniu temperatury dopuszczalnej posiadać możliwość schładzania nocą zbiornika c.w.u poprzez wymuszenie obiegu płynu solarnego przez kolektor - funkcja tryb urlopowy lub tryb wakacyjny wyliczać dzienną oraz sumaryczną energię zgromadzoną przez kolektory słoneczne. d) Gmina Koziegłowy Przewidywany układ automatyki i sterowania: powinien pozwalać sterować pracą instalacji solarnej wraz z dodatkowym źródłem ciepła powinien zabezpieczać odbiorniki ciepła oraz urządzenia instalacji glikolowej przed przekroczeniem ich temperatury maksymalnej powinien wyliczać ilość energii wytworzonej przez instalację solarną powinien posiadać możliwość obniżania temperatury w zbiorniku ciepłej wody w przypadku braku rozbioru wody przez użytkowników np. w okresie urlopowym (ciepło powinno być wypromieniowane przez kolektory słoneczne np. w porze nocnej) realizować funkcje przeciwmrozową
4. Grupa pompowa a) Gmina Bargłów Kościelny Parametry techniczne grupy pompowej dwudrogowej max temperatura pracy 120 o C, max ciśnienie pracy 6 bar, regulator przepływu (rotametr) o zakresie 8 38 l/min, grupę bezpieczeństwa z wbudowanym manometrem 0-10 bar i solarnym zaworem bezpieczeństwa 6 bar, zawory kulowe z wbudowanym zaworem zwrotnym i termometrami na zasilaniu i powrocie, uchwyty naścienne i izolację. b) Gmina Hańsk Pompa obiegowa nośnika ciepła ze sterowaniem. Separator powietrza. Czujniki temperatury. Termometr. Manometr. Miernik przepływu. Automatyczną regulację obrotów pompy. Automatyczne lub ręczne odpowietrzanie. Zawór bezpieczeństwa 6 bar. Izolację termiczną c) Gmina Koziegłowy Pompowa grupa solarna powinna posiadać minimum: pompę obiegową solarną elektroniczną dostosowaną do wielkości instalacji i rodzaju przepływającego czynnika zawory odcinające manometr termometr regulator przepływu zawór bezpieczeństwa Analiza zapisów Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia 1. Kolektory słoneczne Na samym początku zadam pytanie: czy ze SIWZ podanych w wyżej wymienionych gminach można się zorientować kogo wykreowano na zwycięzcę przetargu? Czy podane wyżej precyzyjne wartości krzywej sprawności kolektora (sprawność optyczna oraz wskaźniki liniowy i kwadratowy strat ciepła) umożliwiają rozpoznanie faworyta przetargu? Ponieważ wymogiem zasadniczym jest posiadanie przez kolektor znaku jakości SolarKeymark najprostszym rozwiązaniem jest sięgnięcie do bazy kolektorów, którym znak ten przyznano: http://www.solarkeymark.dk/collectorcertificates. Baza zawiera ogromną ilość kolektorów, trzeba więc zadać sobie trochę trudu aby znaleźć właściwy. Jeśli przyjąć, że chcemy bronić
interesów krajowych producentów to dokonując filtracji naszego kraju (PL) pojawi się 85 kolektorów. A może należy rozpocząć poszukiwanie właściwego kolektora kierując się wynikiem przetargu? Ponieważ przetargi trwają mogę jedynie zaproponować czytelnikom sprawdzenie moich podejrzeń po ich zakończeniu. Ale spróbujmy odnaleźć preferowany kolektor w poszczególnych przetargach: a) Bargłów Kościelny Ponieważ narzucono kolektor próżniowy typu heat-pipe to można go znaleźć stosunkowo łatwo, np. pod 011-7S2018 R z września 2012r., jako producent występuje tu firma Galmet. Czy to oznacza, że będzie zakupiony polski kolektor próżniowy? Wystarczy zajrzeć do wymienionego certyfikatu i w pozycji nr identyfikacyjny testu znajdziemy ktb- 2007-41-k. Odnajdujemy ten test w Internecie i okazuje się, że mamy do czynienia z kolektorem chińskiego producenta - ZHEJIANG SHENTAI SOLAR ENERGY CO. LTD a właściwym znakiem SolarKeymark jest 011-7S 297 R. Wszystkie współczynniki krzywej sprawności doskonale pokrywają się z podanymi w przetargu. b) Hańsk W tym przetargu wybrano płaski kolektor słoneczny a w Programie Funkcjonalno- Użytkowym napisano, że standardowa powierzchnia kolektora płaskiego to około 1,8 m 2! To mocno zawęża konkurencję ponieważ producenci kolektorów o większej powierzchni będą mieli problem z zaproponowaniem niższej ceny! Ale dzięki temu łatwiej będzie kolektor odszukać w bazie. Bardzo dobrze koresponduje z wymaganymi w przetargu parametrami kolektor ze znakiem SolarKeymark nr 011-7S 7159 F. c) Koziegłowy W tym przetargu z kolei ustalono, że powierzchnia kolektora płaskiego ma być nie mniejsza niż 2,2 m 2. Cel chyba ten sam jak w poprzedniej gminie ograniczenie konkurencji. Przeszukując Internet znajdujemy Solarkeymark kolektora nr 011-7S 2187F ale tu chyba skryba nie popisał się i podał niewłaściwe wartości wymaganych współczynników strat ciepła? Pytanie: ile czasu zajęło mi odszukanie certyfikatów? Niestety niewiele. 2. Zasobniki ciepłej wody użytkowej Porównując wymagania stawiane zasobnikom ciepłej wody użytkowej można zauważyć, że jedynie słuszne są dwuwężownicowe zasobniki emaliowane cena? Widać zdecydowane zróżnicowanie wymagań stawianych zasobnikom w poszczególnych przetargach. Najmniej zastrzeżeń budzą wymagania zapisane w SIWZ w gminie Koziegłowy, jedynie tu określono wymagane parametry izolacji cieplnej zasobników, gmina Hańsk bardzo lubi zasobniki z zewnętrznym płaszczem z tworzywa sztucznego a gmina Bargłów Kościelny ustalając wymóg usytuowania miejsca na czujniki temperatury w połowie wysokości wężownic sugeruje co nieco a gdy jeszcze narzuca konkretne wartości powierzchni wężownic to podpowiada dostawcę zasobników. Nieważne więc czy wężownice posiadają niezbędną wydajność cieplną? Czy ważna jest podatność na osadzanie się kamienia na wężownicach? 3. Automatyka i sterowanie Wymogi stawiane automatyce i sterowaniu opisane są w przypadku wszystkich omawianych praktycznie identycznie. Trzeba jednak spytać czy zrealizowanie funkcji
schładzania rewersyjnego w przypadku kolektorów próżniowych (gmina Bargłów Kościelny) będzie efektywne, chyba, że chodzi o kolektory próżniowe niskiej jakości, pozwalające na odprowadzenie dużej ilości ciepła do otoczenia. W każdej z gmin brak jest jednak informacji o potrzebie spełnienia przez te układy wymagań dotyczących urządzeń elektrycznych do użytku domowego, to jest normy PN-EN 60335, część 1 i 2. Chodzi generalnie o bezpieczeństwo użytkowników instalacji solarnej. Warto również zwrócić uwagę czy aparatura posiada podtrzymanie pamięci przy zaniku zasilania. 4. Grupa pompowa Wymogi stawiane grupom pompowym opisane są w poszczególnych gminach w sposób zróżnicowany. W gminie Bargłów proponuje się zastosowanie regulatora przepływu (rotametru) o zakresie 8 38 l/min, czy aby projektant zapoznał się z zalecanym przepływem dla kolektorów próżniowych, które zaproponował? Podsumowanie i wnioski Zachodzi podejrzenie, że gminy korzystające ze zleconych przez siebie opracowań w ogóle nie sprawdzają czy istnieje powiązanie pomiędzy autorem opracowania a dostawcami instalacji solarnych. Można przyjąć, że ogłosiły przetarg na wykonanie opracowania i uznały, że cała odpowiedzialność z nich spłynęła. Czy możliwe jest sformułowanie wymagań dotyczących wymaganej krzywej sprawności kolektorów słonecznych w sposób nie budzący podejrzeń? Rozwiązanie jest proste. Krzywa sprawności jest krzywą malejącą drugiego stopnia uzyskaną w wyniku interpolacji wyników badań. Oznacza to, że wystarczy określić sprawność minimalną dla granicznej różnicy temperatur pomiędzy temperaturą medium roboczego a otoczenia, po przekroczeniu której instalacje solarne w trakcie normalnej eksploatacji nie pracują. Przyjmuje się, że taką różnicą temperatur jest 50 o C (rys. 1). Stawiając na przykład wymóg wymaganej sprawności kolektorów słonecznych η 50 > 50% unikamy kojarzenia przetargu z konkretnym oferentem. Należy równocześnie zwrócić uwagę, że wyznaczone z pomiarów krzywe sprawności obarczone są błędami standardowymi interpolacji wyników badań. Oznacza to, że jeżeli naniesie się na powyższy wykres wyniki badań to wyniki te będą się mieściły w określonym
obszarze (pasie wokół konkretnej krzywej). W szczegółowym sprawozdaniu z badań instytut badawczy podaje wartości odchyleń standardowych w postaci przykładowo: Sprawność optyczna 0,754 +/- 0,01 Współczynnik strat a 1 4,186 +/- 0,01 Współczynnik strat a 2 0,016 +/- 0,01 W takim przypadku wyniki pomiarów mieszczą się w wąskim polu wokół wyznaczonej krzywej. Może to świadczyć o stabilnej pracy kolektora w całym zakresie pomiarów. A jak zinterpretować następujący wynik? Sprawność optyczna 0,766 +/- 0,025 Współczynnik strat a 1 4,087+/- 0,04 Współczynnik strat a 2 0,015 +/- 0,02 Gdy nie bierze się pod uwagę odchyleń standardowych wyników badań, kolektor ten posiada lepsze parametry od wymienionego wyżej. Uwzględniając jednak odchylenia kolektor ten może osiągać wydajność niższą! A podane tu wartości odchyleń bywają w niektórych testach jeszcze wyższe (dotyczy to niektórych laboratoriów badawczych). Można również sformułować wymóg wymaganej ilości energii jaką powinien kolektor słoneczny uzyskać w naszej szerokości geograficznej w ciągu roku kalendarzowego. Wartość tą odczytać można na drugiej stronie certyfikatu SolarKeymark, na którą się w ogóle nie zwraca uwagi (rys. 2). Pamiętać należy aby w tym przypadku porównywać kolektory słoneczne o zbliżonej powierzchni. Ewentualnie, dla uzyskania wymogu porównywalności, przeliczyć można energię, którą kolektor słoneczny pozyskuje z 1m 2 powierzchni. Stosowanie zasobników solarnych renomowanych firm, które podają między innymi precyzyjne dane odnośnie dziennych strat energii zasobnika oraz wydajności cieplnej wężownic zapewnia ograniczenie strat energii zestawu solarnego. Zapomina się często, że nawet najlepszy zasobnik solarny utraci znaczną ilość energii, gdy niewłaściwie podłączone zostaną przewody do króćców zasobnika lub zasobnik znajdzie się w zimnym pomieszczeniu. Dlatego instalowanie przez osoby certyfikowane jest wymogiem! Przypadki stosowania grup pompowych z rotametrem o konkretnym zakresie przepływu we wszystkich instalacjach solarnych montowanych w gminach nie są rzadkie. A należy pamiętać o tym, że precyzyjne ustawienie wymaganego przepływu jest niezbędne dla uzyskania optymalnej wydajności kolektorów słonecznych.