Jedną ze specjalizacji firmy Avena Sycewice jest produkcja sadzeniaków ziemniaka. Podczas przechowywania uwalnia się z nich bardzo dużo ciepła, które standardowo jest odprowadzane do atmosfery lub schładzania instalacją chłodniczą. Felix von Gilsa, właściciel firmy, szukał sposobu na wykorzystanie produkowanego przez ziemniaki ciepła. Wyzwania, jakim było odzyskiwanie ciepła z przechowalni do ogrzania budynku o powierzchni ok. 1100 m2 podjęła się w jego gospodarstwie firma Omnivent.
Felix von Gilsa 12 lat temu kupił 1300-hektarowe gospodarstwo w Sycewicach na Pomorzu i przeniósł się do Polski wraz z rodziną. Przez pierwsze dziewięć lat prowadzenia firmy Avena koncentrował się na produkcji rzepaku i pszenicy. Trzy lata temu do asortymentu gospodarstwa włączone zostały sadzeniaki ziemniaka, które uprawiane są dla firm Agriana i Solana.
Profesjonalna produkcja sadzeniaków
-Temat produkcji sadzeniaków pojawił się w moich planach już dawno, jednak wcześniej organizacja i przebudowa gospodarstwa wymagały zbyt dużo pracy, by angażować się dodatkowo w tak absorbującą uprawę jak sadzeniaki. Jest to materiał rozmnożeniowy, z którego rolnicy zakładają uprawę, dlatego musi spełniać najwyższe standardy. W 2019 r. zdecydowaliśmy się ostatecznie wystartować z produkcją sadzeniaków i od tego czasu intensywnie ją rozwinęliśmy. Dotyczy to zarówno areału uprawy (z 30 ha w 2019 r. do 86 ha w 2022 r.), jak i zaplecza przechowalniczego. W tej wyjątkowej produkcji najważniejsza jest dla mnie kontrola całego procesu począwszy od sadzenia, przez wszystkie zabiegi uprawowe, po warunki w przechowalni. Tylko w ten sposób mogę być pewien jakości towaru – wyjaśniał plantator.
Przechowalnia na 4 tys. t
Cała baza przechowalnicza, jaką dysponuje obecnie Avena to budynki magazynowo-gospodarcze, które zostały zaadaptowane do celów przechowalniczych, co wymagało dogłębnego przemyślenia inwestycji i jej zaplanowania. Projektowanie przechowalni w istniejących od wielu lat budynkach jest znacznie trudniejsze niż budowa od podstaw. Zadanie to zostało powierzone firmie Omnivent, która zdaniem Felixa von Gilsa wywiązała się z niego znakomicie tworząc w trzech etapach budowy przechowalnię do składowania łącznie 4000 t ziemniaków w systemie skrzyniopaletowym. Przechowalnia składa się z czterech sekcji. Trzy z nich wyposażone są zarówno w instalację chłodniczą (opartą o freonowy układ bezpośredniego odparowania), jak i system wentylacji powietrzem zewnętrznym, jedna natomiast chłodzona jest wyłącznie agregatem chłodniczym.
Sekcje przechowalni wyposażone są w system grawitacyjny dostosowany do zapewniania odpowiednich warunków produktowi składowanemu w skrzyniach. Wentylacja w przechowalni odbywa się przez naturalny obieg powietrza wokół skrzyniopalet. Kiedy temperatura powietrza zewnętrznego jest wystarczająco niska, aby można nim było schładzać ziemniaki, zostaje ono zasysane przez wentylatory do komory ciśnieniowej wraz z powietrzem z wnętrza hali, aby je wymieszać i osiągnąć zadaną temperaturę. Następnie chłodne powietrze wtłaczane jest nad skrzynie, którędy przechodzi do samego końca komory i wraca szczelinami w paletach skrzyń znajdującymi się pomiędzy poszczególnymi piętrami skrzyniopalet trafiając do klap wylotowych zlokalizowanych na tej samej ścianie, co klapa wlotowa. Skrzynie ustawiane są podczas załadunku przechowalni bardzo precyzyjnie, są one tej samej wysokości, pilnuje się również drożności „kanałów” między ich kolejnymi piętrami, aby wentylacja odbywała się prawidłowo. Z przodu komór między pierwszym rzędem skrzyń, a dachem przechowalni założone są kurtyny (z otworami na kanały wentylacyjne), które zapobiegają cofaniu się wdmuchiwanego nad skrzynie chłodnego powietrza. Czyni to system chłodzenia efektywniejszym oszczędzają wiele godzin pracy wentylatorów, a co za tym idzie – energię elektryczną. Kiedy temperatura na zewnątrz jest zbyt wysoka wykorzystuje się system chłodzenia, którym obniża się temperaturę powietrza krążącego w obiegu zamkniętym.
Zaletą lokalizacji produkcji na Pomorzu jest łatwość utrzymania odpowiedniej wilgotności powietrza w przechowalni, przez co ubytki masy ziemniaków w czasie składowania są małe. W Sycewicach dodatkowym atutem są stare betonowe mury, które razem z suchymi skrzyniami chłoną nadmiar wilgoci z sadzeniaków i oddają ją stopniowo w trakcie przechowywania. W obiektach położonych bardziej na południe kraju nie da się przechowywać ziemniaków bez systemów nawilżania. W firmie Avena energia elektryczna do zasilania przechowalni w części pochodzi z fotowoltaiki zainstalowanej na dachu jednego z budynków przechowalni i uzupełnia się ją prądem sieciowym.
Odzyskiwanie ciepła z przechowalni
W 2016 r. rozpoczęliśmy w gospodarstwie gruntowną renowację starej gorzelni o powierzchni ok. 1100 m2 z myślą o zlokalizowaniu w niej mieszkania dla naszej rodziny oraz zakładu produkcyjnego mojej żony Johanny, której firma zajmuje się ręczną produkcją torebek oraz walizek własnego projektu. Jest to renowacja czasochłonna, ponieważ zależało nam na zachowaniu oryginalnego charakteru budynku. W 2020 r. prace były na tyle zaawansowane, aby podjąć decyzję dotyczącą sposobu ogrzewania tego obiektu. Energię do schładzania ziemniaków w przechowalniach pozyskujemy w ok. 60% z fotowoltaiki. Również w przypadku budynku mieszkalnego poszukiwaliśmy rozwiązań przyjaznych środowisku i tanich w eksploatacji. Rozważaliśmy gruntową pompę ciepła, ale inwestycja okazała się zbyt kosztowna. Wówczas pojawił się pomysł, aby odzyskać ciepło z przechowalni ziemniaków, które jest darmowe. Doszedłem do wniosku, że skoro jedne budynki musimy schładzać, a inne ogrzewać, można to połączyć. Moment był idealny, ponieważ wspólnie z firmą Omnivent zaczynaliśmy drugi etap inwestycji w przechowalnię, w którym do dwóch sekcji powstałych w 2019 r. miała zostać dobudowana trzecia, co wymagało wymiany agregatu na większy. Zespół inżynierów z firmy Omnivent opracował, jak z ich układu chłodzącego zrobić wielką pompę ciepła, wykorzystującą ziemniaki jako dolne źródłem energii. Projekt został zrealizowany w 2021 r., nie był to jednak koniec współpracy, ponieważ w tym roku zbudowaliśmy czwartą sekcję przechowalni wykorzystując w pełni moc nowego agregatu – mówił F. von Gilsa.
W firmie Avena źródłem zarówno zimnego powietrza do schładzania sadzeniaków, jak i źródłem ciepła dla budynku starej gorzelni jest agregat chłodniczy o mocy 125 kW mocy chłodniczej i ok. 160 kW mocy grzewczej. Instalacja między agregatem a wymiennikami w kotłowni wypełniona jest glikolem etylenowym, który ma wyższą sprawność niż glikol propylenowy. W agregacie znajdują się dwa wymienniki płytowe służące do odzysku ciepła. Jeden odpowiada za ciepło przegrzania – odzyskuje się je z bardzo wysoką temperaturą, ale daje niewiele kW mocy grzewczej, gdyż ogrzewa niewielką objętość glikolu etylenowego. Drugi wymiennik płytowy służy do odzyskiwania ciepła skraplania (niższa temperatura, dużo więcej kW). W zależności od tego, na jakiej mocy działa agregat wykorzystywany jest jeden lub drugi wymiennik, bądź obydwa jednocześnie. Ciepły glikol z agregatu trafia do kotłowni preizolowanymi rurociągami. Następnie za pośrednictwem wymiennika płytowego ogrzewa wodę, która przechowywana jest w dwóch zbiornikach buforowych po 5 m3 każdy. Temperatura zasilania układu w kotłowni może dochodzić do 57℃, z kolei temperatura wody w buforach może osiągać do 50℃. Do obiegu czyli systemu ogrzewania podłogowego budynku potrzebna jest woda o temperaturze nie przekraczającej 40℃, co oznacza, że stworzony w Sycewicach system odzysku ciepła umożliwia pokrycie w pełni zapotrzebowanie na ogrzewanie dla tak dużego budynku, a w połączeniu z fotowoltaiką tworzą niemal samowystarczalny układ o wysokiej sprawności stanowiący odpowiedź na współczesne problemy z cenami i dostępnością nośników energii.
Odzyskiwanie ciepła z przechowalni, to bardzo ważny dla nas projekt. Sprawdziliśmy to rozwiązanie w warunkach naszego gospodarstwa – z pozytywnym rezultatem. Polecamy je wszystkim gospodarstwom wyposażonym w przechowalnie do ziemniaków lub warzyw, zarówno ze względu na korzyści finansowe, jak i na aspekt ochrony środowiska. Przez ostatnie trzy lata poczyniliśmy duże inwestycje w przechowalnię, na których pokrycie sadzeniaki muszą teraz zarobić, kiedy tak się stanie będziemy mogli planować coś nowego – informował F. von Gilsa.
Zdjęcia: A. Czerwińska-Nowak
