Marek TOKARZ
Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A.
41-914 Bytom, ul. Strzelców Bytomskich 207 Witold MUCHA
Wy¿szy Urz¹d Górniczy
40-055 Katowice, ul. Poniatowskiego 31
Technika Poszukiwañ Geologicznych Geotermia, Zrównowa¿ony Rozwój nr 1/2013
WYKORZYSTANIE ENERGII GEOTERMALNEJ POCHODZ¥CEJ Z ODWADNIANIA ZAK£ADÓW GÓRNICZYCH, NA PRZYK£ADZIE ROZWI¥ZAÑ ZASTOSOWANYCH W SRK S.A. ZAK£ADZIE CZOK
W CZELADZI
STRESZCZENIE
Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A. Zak³ad Centralny Zak³ad Odwadniania Kopalñ (CZOK) z siedzib¹ w Czeladzi powo³any zosta³ w zwi¹zku z koniecznoœci¹ prowadzenia odwadniania zlikwidowanych kopalñ, w celu ochrony przed zatopieniem kopalñ istniej¹cych. Zak³ad CZOK odwadnia 15 zlikwidowanych kopalñ wêgla kamiennego.
W 2008 roku Zak³ad CZOK przyst¹pi³ do projektu odzyskiwania ciep³a z wód kopalnianych. W ramach projektu zdecydowano o wybudowaniu pierwszej w Polsce instalacji centralnego ogrzewania z wykorzystaniem pomp ciep³a, w której Ÿród³o ciep³a stanowi woda pompowana ze zlikwidowanej kopalni – w tym przypadku Kopalni „Saturn” w Czeladzi. Na realizacjê projektu pozyskano œrodki finansowe z dotacji bud¿etowej oraz z projektu REMINING – LOWEX, wspó³finansowanego przez Uniê Europejsk¹. Inwestycja obejmowa³a kom- pleksow¹ termomodernizacjê budynku administracji CZOK i zast¹pienie ogrzewania elektrycznego energi¹ ciepln¹ z wody kopalnianej.
Zastosowane przez Zak³ad CZOK przedsiêwziêcie jest innowacyjnym i ekologicznym rozwi¹zaniem. Otwie- ra ono perspektywy jego wykorzystania w znacznie szerszej skali m.in. do ogrzewania zespo³u budynków i budowli, osiedli mieszkaniowych, obiektów u¿ytecznoœci publicznej itp., co wp³ynie na poprawê stanu œro- dowiska poprzez zmniejszenie emisji szkodliwych gazów do atmosfery.
S£OWA KLUCZOWE
Odwadnianie kopalñ, energia termalna
* * *
WPROWADZENIE
Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A. (SRK S.A.) zosta³a powo³ana na podstawie zapi- sów Ustawy z dnia 26 listopada 1998 r. o dostosowaniu górnictwa wêgla kamiennego do funkcjonowania w warunkach gospodarki rynkowej oraz szczególnych uprawnieniach i za- daniach gmin górniczych. Obecnie strukturê Spó³ki tworz¹ trzy zak³ady:
– Zak³ad Administracja Zasobów Mieszkalnych,
– Zak³ad Kopalnie Wêgla Kamiennego w ca³kowitej likwidacji, – Zak³ad Centralny Zak³ad Odwadniania Kopalñ (CZOK).
Dwa pierwsze zajmuj¹ siê szeroko rozumianym zarz¹dzaniem i zagospodarowaniem maj¹tku zlikwidowanych kopalñ wêgla kamiennego, w Górnoœl¹skim Zag³êbiu Wêglowym i Wa³brzyskim Zag³êbiu Wêglowym.
W ramach Spó³ki, w sierpniu 2000 roku zosta³ utworzony Centralny Zak³ad Odwadniania Kopalñ z siedzib¹ w Czeladzi.
Do podstawowych zadañ Zak³adu CZOK nale¿y:
– zabezpieczenie i ochrona czynnych kopalñ przed zagro¿eniem wodnym, poprzez odwad- nianie kopalñ zlikwidowanych,
– prowadzenie robót zwi¹zanych ze zmian¹ sposobu odwadniania ze stacjonarnego na g³êbinowy,
– modernizacja i upraszczanie odwadniania.
Powo³anie CZOK-u by³o logiczn¹ konsekwencj¹ likwidacji kopalñ wêgla kamiennego i podyktowane koniecznoœci¹ ich odwadniania, w celu ochrony kopalñ czynnych. W pro- cesie restrukturyzacji górnictwa wêgla kamiennego, dokonanym w latach 90. XX wieku, zlikwidowanych zosta³o kilkadziesi¹t kopalñ. W wyniku zaprzestania odwadniania i czê- œciowej lub ca³kowitej likwidacji kopalni, w górotworze powstaj¹ dogodne warunki do gromadzenia siê wód zw³aszcza w zrobach górniczych. Tworz¹ one zbiorniki wodne o bar- dzo du¿ych pojemnoœciach, nierzadko dochodz¹cych do kilkunastu milionów m3. Wiêk- szoœæ dawnych kopalñ wymaga sta³ego i d³ugotrwa³ego odwadniania oraz utrzymywania poziomu zwierciad³a wody na okreœlonej, bezpiecznej g³êbokoœci. Celem odwadniania jest niedopuszczenie do gwa³townego i niekontrolowanego przep³ywu wody do czynnych ko- palñ, czyli zabezpieczenie ich przed zagro¿eniem wodnym.
Powy¿sze zadanie realizuje Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A. w Bytomiu, Zak³ad CZOK w Czeladzi. Zak³ad CZOK finansowany jest z bud¿etu pañstwa.
Obecnie CZOK obejmuje 15 Pompowni powsta³ych na bazie maj¹tku zlikwidowanych kopalñ wêgla kamiennego. W szeœciu z nich odwadnianie kontynuowane jest z zastoso- waniem stacjonarnych systemów odwadniania, natomiast w dziewiêciu stosuje siê g³ê- binowe. Rozmieszczenie Pompowni CZOK przedstawiono na poni¿szej mapce (rys. 1).
Z uwagi na spore wydatki na odwadnianie, SRK S.A. Zak³ad CZOK poszukuje ró¿nych sposobów obni¿enia jego kosztów. Miêdzy innymi poprzez systematyczn¹ modernizacjê i upraszczanie odwadniania w zlikwidowanych kopalniach. Innym sposobem jest wdra¿anie rozwi¹zañ umo¿liwiaj¹cych obni¿enie kosztów funkcjonowania CZOK-u. S¹ to dzia³ania,
które pozwalaj¹ po³¹czyæ obowi¹zek zabezpieczania czynnych kopalñ przed zagro¿eniem wodnym z wykorzystaniem energii zawartej w pompowanych wodach. Takie rozwi¹zanie zastosowano w Pompowni „Saturn” Zak³adu CZOK.
1. KONCEPCJA I RÓD£A FINANSOWANIA
W 2008 r. SRK S.A. rozpoczê³a, wspólnie z krajami Unii Europejskiej, wspó³pracê z zakresu odzyskiwania ciep³a z wód kopalnianych. Po zebraniu doœwiadczeñ i wykonaniu analizy techniczno-ekonomicznej, SRK S.A. przyst¹pi³a do projektu REMINING – LOWEX (Rewitalizacja Europejskich Obszarów Kopalnianych), realizowanego m.in. przez: Ho- landiê, Hiszpaniê i S³oweniê. W ramach projektu zdecydowano o wybudowaniu pierwszej w Polsce pilota¿owej instalacji centralnego ogrzewania z wykorzystaniem pomp ciep³a przy wodach kopalnianych. Innowacyjnoœæ tego przedsiêwziêcia polega na tym, ¿e dolne Ÿród³o ciep³a stanowi woda kopalniana ze zlikwidowanej Kopalni „Saturn”, pozyskiwana w czasie pompowania. Projekt ten pod nazw¹ „Termomodernizacja budynku administracyjnego Zak³adu CZOK” zrealizowano i oddano do u¿ytkowania w 2012 roku.
Na realizacjê projektu pozyskano œrodki finansowe z dotacji bud¿etowej oraz z projektu REMINING – LOWEX, wspó³finansowanego przez Uniê Europejsk¹. Przyznane fundusze Rys. 1. Schemat Pompowni Zak³adu CZOK
Fig. 1. Schema of Pump rooms Zak³ad CZOK
pozwoli³y w 2012 r. wdro¿yæ innowacyjny projekt, maj¹cy na celu wykorzystanie energii cieplnej wód kopalnianych z by³ej kopalni „Saturn”. Inwestycja obejmowa³a kompleksow¹ termomodernizacjê budynku administracji CZOK i zast¹pienie ogrzewania elektrycznego energi¹ ciepln¹ z wody kopalnianej.
2. CHARAKTERYSTYKA INWESTYCJI
Pompownia „Saturn” odwadnia zroby zlikwidowanej KWK „Saturn”. W 2011 r. doko- nano modernizacji systemu odwadniania ze stacjonarnego na g³êbinowy (rys. 2). W wyniku zmiany zlikwidowano: dwie pompownie g³ównego odwadniania, jedn¹ przepompowniê, oko³o 6,0 km wyrobisk i dwa szyby. W szybie „Pawe³” wybudowano pompowniê g³êbinow¹.
Po raz pierwszy zastosowano technologiê ca³kowitej likwidacji szybu przez zasypanie suchym betonem przestrzeni miêdzyrurowej, tzn. przestrzeni pomiêdzy rurami os³onowymi typu HOBAS i obudow¹ murow¹ szybu.
Aktualnie poziom zwierciad³a wody utrzymywany jest pomiêdzy rzêdnymi +83,0 – +86,0 m. Zatopione wyrobiska by³ej kopalni „Saturn” od w interwale od oko³o 400 m do oko³o 192 m p.p.t. tworz¹ podziemny zbiornik wodny W4 (2000) o szacunkowej objêtoœci 11,4 mln m3. Wody pompowane s¹ na powierzchniê szybem „Pawe³” – adaptowanym na pompowniê g³êbinow¹. W 2012 roku wypompowano 7,94 mln m3wody, tj. ok. 15,1 m3/min.
Jest to woda mieszana pochodz¹ca z triasowego i karboñskiego piêtra wodonoœnego, której œrednia roczna temperatura wynosi ~13°C. Zbiorcza woda charakteryzuje siê mineralizacj¹ poni¿ej 2,0 g/l, zawartoœci¹ jonu siarczanowego poni¿ej 0,4 g/l i jonu chlorkowego poni¿ej 0,2 g/l, przy utrzymuj¹cej siê dominacji siarczanów nad chlorkami. Ponadto wykazuje znaczne stê¿enia zwi¹zków ¿elaza i manganu.
Energia cieplna z pompowanej wody wykorzystana jest do ogrzewania budynku Zak³adu CZOK w Czeladzi przy ul. Koœciuszki 9, znajduj¹cego siê w pobli¿u szybu „Pawe³”. Roz- wi¹zanie zastosowano dla budynku o charakterystyce przedstawionej w tabeli 1.
Termomodernizacja sk³ada³a siê z nastêpuj¹cych zadañ:
1. Zabudowa instalacji centralnego ogrzewania z wykorzystaniem pomp ciep³a.
W instalacji zastosowano pompy ciep³a, dla których dolne Ÿród³o ciep³a stanowi woda kopalniana z pompowni g³êbinowej w szybie „Pawe³” o œredniej rocznej temperaturze 13°C.
Centrala cieplna „kot³ownia” jest wyposa¿ona w dwie pompy ciep³a woda-woda i zosta³a zabudowana w pomieszczeniu budynku administracyjnego (rys. 3).
£¹czna moc grzewcza „kot³owni” wynosi ~117,8 kW. Zastosowano dwustopniowe pompy ciep³a. Ka¿dy stopieñ o mocy ~58,9 kW zabezpiecza potrzeby cieplne budynku oraz s³u¿y jako wytwornica ch³odu dla instalacji klimakonwektorów w okresie letnim. Ste- rowanie prac¹ pomp ciep³a odbywa siê w pe³ni automatycznie. Sterownik umo¿liwia:
regulacjê temperatury wody grzewczej wychodz¹cej z pompy, w zale¿noœci od temperatury zewnêtrznej, obni¿enie temperatury w wybranych godzinach i dniach tygodnia, jak równie¿
sterowanie: prac¹ pomp, uk³adami grzewczymi z mieszaczami i prac¹ uk³adu ch³odniczego
System g³êbinowy.
System stacjonarny.
Rys. 2. Schemat odwadniania by³ej KWK „Saturn”, przed i po zmianie systemu odwadniania Fig. 2. Schema of dewaterate closed coal mine “Saturn”, before and after change of the dewaterate system
dla klimakonwektorów w okresie letnim. Zasilanie pomp ciep³a w obiegu pierwotnym, stanowi woda z pompowni g³êbinowej „Saturn”. Woda z szybu „Pawe³” kierowana jest do zbiornika przelewowego zabudowanego bezpoœrednio przy szybie i stamt¹d przepompo- wywana jest do stacji filtrów. Dalej podawana jest na parowacz (wymiennik obiegu pier- wotnego pomp), sk¹d po oddaniu ciep³a wraca do zbiornika. Woda z Pompowni „Saturn”
charakteryzuje siê znaczn¹ zawartoœci¹ zwi¹zków ¿elaza i manganu. Jej bezpoœrednie podawanie na wymiennik pomp ciep³a spowodowa³oby po pewnym czasie jego uszkodzenie.
Konieczne zatem by³o zastosowanie stacji filtrów. Schemat obiegu wody kopalnianej od Tabela 1 Najwa¿niejsze cechy budynku Zak³adu CZOK ogrzewanego przy u¿yciu wody z by³ej KWK „Saturn”
Table 1 The most important features of the building Zak³ad CZOK heating with thermal energy
Dane ogólne
Konstrukcja / technologia budynku Mieszana, murowana
Liczba kondygnacji 2 nadziemne + czêœæ budynku podpiwniczona Kubatura czêœci ogrzewanej [m3] 6 040
Powierzchnia netto budynku [m2] 1 884 Liczba osób u¿ytkuj¹cych budynek 92
Sposób przygotowania ciep³ej wody Lokalnie w podgrzewaczach elektrycznych
Rodzaj systemu grzewczego budynku Instalacja elektryczna z grzejnikami konwektorowymi
1. Pompa ciep³a Viessmann typ Vitocal 300 -G WW 145 – 1 stopieñ, Q=58,9 kW 2. Pompa ciep³a Viessmann typ Vitocal 300 -G WW 145 – 2 stopieñ, Q=58,9 kW 3. Regulator pompy ciep³a typ Vitotronic 200 WO1A
4. Buforowy zasobnik ciep³a Viessmann typ Vitocel 100 -1000 5. Filtr siatkowy dn 125 mm
6. Pompa obiegu pierwotnego Grundfos, V=22,5 m3/h
7. Wymiennik ciep³a obiegu pierwotnego Alfa Loval typ TL6 -BFM/57 Q=105,1 kW 8. Naczynie wzbiorcze przeponowe obie gu wtórnego Reflex typ N 140 9. Naczynie wzbiorcze przeponowe instalacji c.o. Reflex typ N 140 10.Pompa obiegu wtórnego Grundfos, V=10,6 m3/h
11.Wymiennik ciep³a obiegu ch³odniczego Alfa Loval typ TL6 -BFM/20 Q=37,0 kW 12.Naczynie wzbiorcze przeponowe insta lacji ch³odniczej Reflex typ N 80
2
4 1
Oznaczenia:
ruroci¹gi obiegu pierwotnego ruroci¹gi obiegu wtórnego ruroci¹gi instalacji c.o.
ruroci¹gi instalacji ch³odniczej – obieg pierwotny ruroci¹gi instalacji ch³odniczej – obieg wtórny
Rys. 3. Centrala cieplna – „kot³ownia”
Fig. 3. A boiler room
szybu „Pawe³” poprzez stacjê filtrów do centrali cieplnej w budynku administracyjnym Zak³adu CZOK przedstawia rysunek 4.
2. Ocieplenie œcian i stropodachu budynku administracyjnego wraz z wymian¹ stolarki okiennej i drzwiowej.
Równolegle z zabudow¹ instalacji grzewczej wykonano prace zwi¹zane z ociepleniem œcian i stropodachu budynku oraz wymian¹ stolarki okiennej i drzwiowej. Prace te by³y konieczne ze wzglêdu na uzyskanie w³aœciwego efektu termoizolacyjnego, zwi¹zanego z ograniczeniem strat ciep³a, ponadto podnios³y estetykê budynku (rys. 5).
Rys. 4. Schemat pogl¹dowy obiegu wody kopalnianej Fig. 4. Schema of the water main’s cycle
Rys. 5. Renowacja budynku Zak³adu CZOK Fig. 5. Renovation of the Zak³ad CZOK building
Wdro¿enie projektu poprzedzone zosta³o wykonaniem audytu energetycznego. Jego wyniki jednoznacznie wskaza³y na korzyœci zwi¹zane ze zmniejszeniem zu¿ycia energii po zast¹pieniu dotychczasowego sposobu ogrzewania budynku (elektryczne grzejniki konwek- torowe) systemem grzewczym opartym na pompach ciep³a i wodzie do³owej pompowanej z by³ej kopalni „Saturn”.
3. UWARUNKOWANIA FORMALNOPRAWNE
Zastosowane w SRK S.A. rozwi¹zanie stanowi system geotermii niskotemperaturowej otwartej. Polega on na tym, ¿e pompowana woda kopalniana (traktowana jako noœnik ciep³a) po odzyskaniu energii kierowana jest do zbiornika przelewowego, a nastêpnie rzeki Brynicy.
W Ustawie Prawo geologiczne i górnicze z dnia 9 czerwca 2011 r. (PGG) w Art. 5 ust. 1 zaznaczono, ¿e kopalinami nie s¹ wody, z wyj¹tkiem wód leczniczych, wód termalnych i so- lanek. Ponadto wed³ug Art. 5 ust. 2 pkt 2 wod¹ termaln¹ jest woda podziemna, która na wyp³ywie z ujêcia ma temperaturê nie mniejsz¹ ni¿ 20°C. Z zastrze¿eniem, ¿e wodami termalnymi nie s¹ wody pochodz¹ce z odwadniania wyrobisk górniczych (Art. 5 ust. 2 pkt 4).
Te z kolei wed³ug Ustawy Prawo Wodne z dnia 18 lipca 2001 r. w Art. 9 ust. 14 zaliczone s¹ do œcieków. Tak wiêc, w œwietle zapisów Ustawy PGG z 9.06.2011 r., ciep³o pozyskiwane z wód kopalnianych nie jest obci¹¿one ¿adnymi op³atami eksploatacyjnymi.
Bardzo sprzyjaj¹c¹ okolicznoœci¹ przy wykorzystaniu pomp ciep³a jest praktycznie zerowy koszt pompowania. Bez wzglêdu na to czy energia cieplna jest pozyskiwana z wody czy nie, zachodzi koniecznoœæ ci¹g³ego odwadniania zlikwidowanych kopalñ. Sprawia to, ¿e przy wykorzystaniu ciep³a z Pompowni Zak³adu CZOK, odpadaj¹ koszty budowy pom- powni. Przy pozyskiwaniu ciep³a wyeliminowane s¹ równie¿ dodatkowe procedury formal- noprawne zwi¹zane z pozyskaniem pozwolenia wodnoprawnego, czy te¿ z ponoszonymi op³atami ekologicznymi za zrzut wód kopalnianych do rzeki.
W przypadku Pompowni „Saturn”, Zak³ad CZOK posiada wa¿ne do 2020 r. pozwolenie wodnoprawne na odwadnianie wyrobisk górniczych i zrzut wód kopalnianych z by³ej kopalni „Saturn” do rzeki Brynicy.
W analogiczny sposób dzia³aj¹ pozosta³e Pompownie Zak³adu CZOK.
4. EFEKT EKOLOGICZNY
Przedsiêwziêcie jest proekologiczne. Inwestycja zosta³a zwolniona z uzyskania decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach oraz oceny oddzia³ywania przedsiêwziêcia na œrodo- wisko. Zastosowanie pomp ciep³a wykorzystuj¹cych wody pochodz¹ce z odwadniania kopalni jest rozwi¹zaniem id¹cym w kierunku poprawy stanu œrodowiska naturalnego.
Wynika to z zasadniczego zmniejszenia zapotrzebowania na energiê elektryczn¹, wytwa- rzan¹ w Polsce g³ównie ze spalania wêgla kamiennego i brunatnego. W przypadku stoso-
wania tradycyjnych systemów grzewczych wykorzystuj¹cych np. kot³y opalane wêglem, równie¿ wykorzystanie wód kopalnianych wp³ynie na zmniejszenie spalania wêgla i tym samym zmniejszenie produkcji gazów cieplarnianych, przede wszystkim CO2, SO2, NOx oraz py³ów.
Wykorzystanie energii cieplnej wód kopalnianych do ogrzewania budynków jest ko- rzystne dla kraju oraz zbie¿ne z kierunkami polityki lokalnej d¹¿¹cej do wykorzystywania niekonwencjonalnych Ÿróde³ energii i stosowania technologii niskoemisyjnych lub bezemi- syjnych, maj¹cych wp³yw na ogólne zmniejszenie emisji CO, SO2, CO2 do atmosfery.
Efekty ekologiczne zwi¹zane ze zmian¹ systemu ogrzewania budynku CZOK przemawiaj¹ ewidentnie za zastosowanym rozwi¹zaniem. Roczne zapotrzebowanie na energiê elektry- czn¹ wykorzystywan¹ do ogrzewania budynku CZOK wynosi 1463,86 GJ/rok. Efekt energe- tyczny jest ró¿nic¹ iloœci energii koniecznej do ogrzewania grzejnikami elektrycznymi i za pomoc¹ pomp ciep³a:
DE = Eprzed termomodernizacj¹– Epo termomodernizacji
DE = 410,735 MWh/rok – 132,855 MWh/rok = 277,850 MWh/rok
Zaprezentowane powy¿ej oraz na rysunku 6 wartoœci zosta³y wyliczone i przedstawione w wykonanym na potrzeby przedsiêwziêcia audycie energetycznym. Jednoznacznie wska- zywa³y na op³acalnoœæ i celowoœæ realizacji termomodernizacji.
Zysk netto przy za³o¿eniu aktualnych cen energii elektrycznej i us³ug dystrybucji wy- niesie: 101 141,48 z³/rok. Suma ta wraz z ogólnymi kosztami poniesionymi na realizacjê inwestycji, daje wskaŸnik efektywnoœci ekonomicznej (czas zwrotu poniesionych nak³adów inwestycyjnych) = 9,87 lat. W ogólnym rozrachunku zysk bêdzie jeszcze wiêkszy z uwagi na fakt, i¿ termomodernizacja obejmowa³a nie tylko zmianê systemu ogrzewania budynku ale równie¿ jego kompleksowe ocieplenie.
Efekt ekologiczny uzyskany w wyniku zastosowanej modernizacji, przy zmniejszonym zapotrzebowaniu na energiê elektryczn¹ w iloœci 278 MWh/rok spowoduje zmniejszon¹ emisjê gazów o:
411
133
0 100 200 300 400 500 MWh/rok
przed termomodernizacj¹ efekt po termomodernizacji Rys. 6. Zapotrzebowanie na energiê elektryczn¹ przed i po zmianie systemu ogrzewania Fig. 6. Demand of electricity before and after change of the heating system
– D Emisji CO2= 145,316 Mg/rok, – D Emisji SO2= 0,415 Mg/rok, – D Emisji NOx= 0,251 Mg/rok, – D Py³ów = 0,020 Mg/rok.
Do ogrzania budynku potrzeba oko³o 18,6 m3wody na godzinê, co stanowi zaledwie 4,4% pompowanej wody z wyrobisk górniczych KWK „Saturn”.
Przedsiêwziêcie „Termomodernizacja budynku administracyjnego Zak³adu CZOK”
zakoñczone zosta³o w po³owie grudnia 2012 r. Kompleksowe potwierdzenie efektów eko- nomicznego i ekologicznego mo¿liwe bêdzie w 2014 r. po porównaniu pe³nego cyklu grzewczego przed i po modernizacji.
PODSUMOWANIE
Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A., Zak³ad CZOK odwadnia 15 zlikwidowanych kopalñ wêgla kamiennego. Pompowane wody kopalniane w iloœci oko³o 80 mln m3/rok, w 95% zrzucane s¹ bez wykorzystania do cieków powierzchniowych. Na przyk³adzie zasto- sowanego rozwi¹zania w Czeladzi, SRK S.A. zachêca ró¿ne podmioty gospodarcze do wykorzystania wód pompowanych przez Zak³ad CZOK, zarówno do celów grzewczych jak i przemys³owych oraz socjalno-bytowych. Dodatkowym argumentem jest tak¿e jakoœæ pompowanych wód, z których oko³o 25% charakteryzuje siê parametrami zbli¿onymi do wód pitnych.
SRK S.A. wykona³a wstêpn¹ analizê pod k¹tem wykorzystania wód kopalnianych dla ogrzewania domów, obiektów u¿ytecznoœci publicznej przy wykorzystaniu wód z Pom- powni CZOK.
W przypadku realizacji podobnych przedsiêwziêæ z wykorzystaniem wód kopalnianych z g³êbszych pompowni, gdzie temperatura pompowanej wody nierzadko osi¹ga nawet 26°C, zysk energetyczny i efekt ekologiczny bêdzie wiêkszy. Œrednia roczna temperatura wody z Pompowni „Saturn” wynosi 13°C. Poœród pompowni Zak³adu CZOK wytypowano kilka, w otoczeniu których s¹ najwiêksze mo¿liwoœci wykorzystania wód kopalnianych tj.:
– Pompownia „Saturn” – rozszerzenie sytemu grzewczego o budownictwo miejskie w Czeladzi.
– Pompownia „Jan Kanty” w Jaworznie – budynki mieszkalne, obiekty handlowe, obiekty u¿ytecznoœci publicznej.
– Pompownia „Kleofas” w Katowicach – obiekty budowlane znajduj¹ce siê w otoczeniu pompowni.
– Pompownia „Siemianowice” – na terenie Parku Tradycji Górnictwa i Hutnictwa w Sie- mianowicach Œl¹skich.
– Pompownia „Dêbieñsko” w Czerwionce – Leszczynach – ogrzewanie domów i obiektów u¿ytecznoœci publicznej.
– Pompownia „Niwka – Modrzejów” – budynki mieszkalne, obiekty u¿ytecznoœci publi- cznej.
– By³a KWK „Nowa Ruda” – na terenie Noworudzkiego Parku Przemys³owego, obiekty handlowe i u¿ytecznoœci publicznej.
SRK S.A. prowadzi rozmowy z samorz¹dami miast, w granicach których znajduj¹ siê pompownie, w celu przybli¿enia przedmiotowej tematyki i zachêcenia do wspó³pracy wskazuj¹c na obopólne korzyœci.
Tereny aglomeracji œl¹skiej, ze wzglêdu na funkcjonuj¹ce tu górnictwo, s¹ miejscami gdzie mo¿liwe jest zastosowanie innowacyjnej metody ogrzewania obiektów budowlanych.
Obowi¹zek ochrony kopalñ czynnych przed zagro¿eniem wodnym sprawia, ¿e bud¿et pañ- stwa ponosi koszty zwi¹zane z ich odwadnianiem i odprowadzaniem wód kopalnianych do cieków powierzchniowych. Pozyskanie czêœci energii zawartej w wodach kopalnianych do ogrzewania np. obiektów zak³adu górniczego lub budynków mieszkalnych, przyczyni siê do obni¿enia wydatków zwi¹zanych z odwadnianiem poprzez zmniejszenie kosztów ogrze- wania. Koszty takiej inwestycji bêd¹ w przypadku kopalñ mniejsze ze wzglêdu na dyspo- nowanie ju¿ funkcjonuj¹cym systemem pompowania wód do³owych.
Reasumuj¹c nale¿y stwierdziæ, ¿e zastosowane przez SRK S.A. Zak³ad CZOK przed- siêwziêcie, jest rozwi¹zaniem innowacyjnym i ekologicznym. Otwiera ono perspektywy jego wykorzystania w znacznie szerszej skali m.in. do ogrzewania zespo³u budynków i budowli, osiedli mieszkaniowych, obiektów u¿ytecznoœci publicznej itp. Niebagatelnym aspektem tego rozwi¹zania jest poprawa stanu œrodowiska w zakresie zmniejszenia emisji szkodliwych gazów do atmosfery.
LITERATURA
Audyt energetyczny: Budynek administracyjno-biurowy CZOK, ul. Koœciuszki 9 CzeladŸ. ARL Agrotur S.A.
2009 r.
Projekt budowlany termomodernizacji budynku administracji CZOK w Czeladzi wraz z ociepleniem. Przebudow¹ i remontem. Dolnoœl¹ska Agencja Energii i Œrodowiska. 2011 r.
Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. – Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 163, poz. 981, z póŸn. zm.).
Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. – Prawo Wodne (Dz. U. z 2012, poz. 145, z póŸn. zm.).
Materia³y SRK S.A. Zak³ad CZOK.
USE OF GEOTHERMAL ENERGY FROM MINE’S WATER IN SPÓ£KA RESTRUKTURYZACJI KOPALÑ S.A. ZAK£AD CENTRALNY ZAK£AD
ODWADNIANIA KOPALÑ (CZOK) IN CZELAD POLAND
ABSTRACT
Spó³ka Restrukturyzacji Kopalñ S.A. Zak³ad Centralny Zak³ad Odwadniania Kopalñ (CZOK) based in CzeladŸ was created to dewaterate closed coal mines, in order to protect existing mines from beeing flooded. The CZOK dewaters 15 closed coal mines.
In 2008 the CZOK joined the water’s mine heat recovery project. This project involved construction of the first central heating system based on heat pumps that use energy from mine’s water in Poland. The innovation of this investment consist of recovering heat from the mine’s water. The project is situated in a flooded ‘Saturn’ coal mine in CzeladŸ. The realisation of the project was possible thanks to the financial backing of European Union project REMINING – LOWEX (Redevelopment of European Mining Areas into Sustainable Communities by Integrating Supply and Demand Side based on Low Energy Principles). The investment involves complex thermomo- dernisation of CZOK’s administration building and replacement of the electric heating by geothermal energy.
The presented project is an innovative and ecological solution – it can improve condition of the environment by reducing the emission of harmful gases into the atmosphere. Additionaly, the same kind of instalation can be reused in many other cases, to heating for example residential complexes, schools, institutions or factories.
KEY WORDS
Mine dewaterate, thermal energy
