Mokslo ir technologijų pasaulis

Vilniaus Visorių informacinių technologijų parke baigiamame įkurti Saulės energijos technologijų centre, priklausančiame įmonių grupei „BOD Group“, jau šiemet bus pradėti gaminti naujos kartos saulės moduliai. Jie bus parduodami Lietuvoje ir eksportuojami į kitas šalis. Išskirtiniai moduliai bus gaminami ypatingoje gamykloje – vienintelėje ne tik Lietuvoje, bet ir Rytų bei Vakarų Europoje apšildomoje itin ekologiška ir gerokai pigesne už įprastą geoterminio šildymo sistema.

Gamykla – ne „dėžutė“

Naujajame pastate įsikurs ne tik Saulės energijos technologijų centras. Dalis pastato bus išnuomota ir lazerių gamintojams, kurie prisidės prie saulės modulių ir celių gamybos. Taip pat čia planuojama perkelti kompaktinių plokštelių gamybos skyrių.

Užsakovams norėjosi, kad pastatas būtų ne tik funkcionalus, patogus, ekonomiškas ir ekologiškas, bet ir išvaizdus bei modernus. Be to, ir šalies Vyriausybė pageidavo, kad Visorių informacinių technologijų parke stovėtų išskirtinės architektūros pastatai.

Projekto vyriausiasis architektas Tomas Rasiulis suprojektavo suapvalinto fasado pastatą. Nors suformuoti apvalumus sudėtingiau ir brangiau, nei pastatyti „dėžutę“, tačiau toks pastatas atrodo moderniau. Vien objekto statybos kaina siekia 45 mln. litų. Su įrengtomis visomis technologinėmis linijomis projektas kainuos apie 150 mln. litų.

Išlenktos fasadinės plokštės

Kad pavyktų įgyvendinti sumanymą pastatyti įdomiau atrodantį „BOD Group“ gamyklos pastatą, dalis bendrovės „Kingspan“ tiektų fasadinių plokščių reikiamu spinduliu buvo išlenktos jau gamykloje. Iš viso fasadui prireikė per 6 tūkst. m² plokščių, iš kurių – 500 m² išlenktų.

Kai kurios plokštės buvo pagamintos su akmens vatos užpildu, tačiau didžioji jų dalis buvo užpildyta priešgaisriniu putų poliuretano užpildu „IPN FIREsafe“. Anot UAB „Kingspan“ specialistų, šios įmonės priešgaisrinio putų poliuretano užpildo savybės atitinka aukščiausius priešgaisrinius reikalavimus, palyginti su kitais tokio tipo užpildais. Dėl jo pastato sienos atitinka degumo klasę B-s1, d0.

Naujojo pastato vidaus patalpoms estetikos suteiks ir berėmės stiklo pertvaros. Anot jas įrengusios bendrovės „Kogita“ direktoriaus Sigito Pociaus, šios iš 10 mm storio grūdinto stiklo pagamintos pertvaros įleis į patalpas daugiau natūralios šviesos ir suteiks jaukumo.

Berėmio stiklo konstrukcijų elementai ne tik atrodys estetiškai, bet ir leis darbuotojams matyti vieniems kitus, lengviau bendrauti, palaikyti šviesią nuotaiką. Bendras gamyklos stiklinių pertvarų plotas – net 2400 m².

Milžiniškų apkrovų diktatas

Parengti techninį statinio projektą buvo patikėta inžinerinių konsultacijų bendrovei „Sweco Lietuva“, kurios inžinieriai – vieni stipriausių projektuotojų Lietuvoje, ypač gerai išmanantys aplinkosaugos reikalavimus. „Siekdami išsiaiškinti, kokių reikės pamatų, atlikome sklypo grunto geologinius tyrimus. Mums pasisekė, nes toje vietoje grunto viršuje yra truputis molio, o apačioje – žvyras ir smėlis. Dėl to tinkamoms atramoms padaryti prireikė mažiau sijų ir pavyko sutaupyti nemažai pinigų“, – džiaugėsi „BOD Group“ gamybos direktorius Vytautas Sakalauskas.

Rengiant projektą reikėjo atsižvelgti į tai, kad konstrukcijoms teks nemaži krūviai – gamyklos technologiniai įrenginiai sveria gana daug ir veikia kaip koncentruotos apkrovos. Be to, pastato viduje turės važinėti apie 1,5 t sveriantys automobiliniai krautuvai. Jiems sužymėti specialūs keliai. Taigi gamyklos 1 m² plotui teks iki 2 t siekianti apkrova – keturis kartus didesnė nei įprastuose pastatuose.

Buvo nuspręsta statyti surenkamų gelžbetonio konstrukcijų pastatą. Atramines gelžbetonio konstrukcijas – kolonas ir sijas – pagamino AB „Aksa“. Beje, gelžbetonio konstrukcijų skaičius šį pastatą leidžia priskirti prie vienų pačių didžiausių statybinių objektų Lietuvoje pastaruoju metu. Dėl didžiulių pastato konstrukcijų apkrovų ir novatoriškų projektinių sprendimų AB „Aksa“ darbuotojai turėjo pademonstruoti itin gerą technologinį ir inžinerinį pasirengimą. Šio objekto gelžbetonio kolonos išsiskiria itin dideliu konsolių skaičiumi. Kai kurių kolonų konsolių, ant kurių laikosi perdangos plokštės, ilgis siekia iki 1,3 m. Taip pat labai tvirtos ir pastato gelžbetoninės sijos, atlaikančios apie keturis kartus didesnes apkrovas nei įprastos. Beje, dalis gelžbetonio sijų yra konsolinio tipo. Toks gelžbetonio kolonų ir sijų su konsolėmis pritaikymas yra vienas labiausiai išskirtinių pastato projektinių sprendimų. AB „Aksa“ vertinimu, technologiniu požiūriu tai buvo pats sudėtingiausias iš įgyvendintų gelžbetonio konstrukcijų projektų, įkūnijęs drąsiausias užsakovų, projektuotojų ir gamintojų svajones.

Saulės energijos technologijų centras pastatytas ant stabilių gręžtinių pamatų – tai 100 kas 6 m išdėstytų kolonų. Kiekviena kolona, atsižvelgiant į po ja esantį gruntą, buvo įleista į 4–8 m gylį. Sumontavus pamatus, kelissyk patikrintas jų sėdimas.

Išmintingi inžineriniai sprendimai

Statant objektą ieškota ir daugiau išmintingų sprendimų – dengusi stogą bendrovė stogo plokštes išliejo kampu, todėl nuolydžiams suformuoti prireikė gerokai mažiau darbo.

„Naujosios gamyklos techninį projektą parengusios bendrovės „Sweco Lietuva“ Pramonės ir infrastruktūros padalinio projekto vadovas Linas Šakalys teigė, kad pastatas bus gana palankus aplinkai, nes jame nebus gaminama taršios produkcijos. „Įvertinus gamyklos oro taršą, paaiškėjo, kad nustatytos išmetamų teršalų ribinės vertės nebus viršytos. Pavyzdžiui, kietųjų dalelių vienų metų koncentracija sudarė 52 %, azoto oksido vienos valandos koncentracija – 24 % ribinės vertės“, – aiškina specialistas. Vis dėlto tam, kad būtų dar labiau sumažinta tarša, imtasi papildomų priemonių. Pavyzdžiui, atsisakyta numatytos dujinės katilinės. Taip pat, užsakovo pageidavimu, pasirūpinta ir šimtaprocenčiu gamybinių nuotekų valymu.

L. Šakalys džiaugėsi, kad požeminėje automobilių saugojimo aikštelėje „Sweco Lietuva“ suprojektavo itin efektyvią vėdinimo ir dūmų šalinimo sistemą su srautiniais ventiliatoriais, atsisakė tradicinės ortakinės sistemos su daug vietos užimančiais ortakiais. Kai sistema veikia vėdinimo režimu, srautiniai ventiliatoriai užtikrina reikiamą oro apytaką automobilių saugykloje. Dėl to nesusidaro žmonių sveikatai kenksmingų anglies monoksido (CO) koncentracijų, o kilus gaisrui ribojamas dūmų plitimas.

Saulės technologijų centro pastatui vėdinti bei technologiniams procesams palaikyti reikia tam tikro mikroklimato. Kelias dešimtis atskirų vėdinimo sistemų su rekuperaciniais oro tiekimo ir šalinimo įrenginiais, kurių pagrindinis bruožas – aukšta ventiliatorių efektyvumo klasė bei aukštas šilumos grąžinimo į pastatą efektyvumo koeficientas, šiuo metu baigia įrengti bendrovė „Dizaja“. Orui pašildyti visuose vėdinimo agregatuose buvo suprojektuoti ir įrengti žematemperatūriai (šildančio vandens temperatūra iki 40 °C) oro šildytuvai, leidžiantys maksimaliai efektyviai panaudoti geoterminę šilumą. Atsižvelgiant į kokybės, kainos bei lankstumo santykį, gamykloje sumontuoti Lietuvos bendrovės „Amalva“ vėdinimo agregatai ir bendrovės „Systemair“ oro ir dūmų šalinimo ventiliatoriai.

Šildymo, šaldymo, vėdinimo sistemas bus galima valdyti viena laisvai programuojama valdymo sistema, prijungta prie interneto tinklo. Tai leis bet kuriame pasaulio krašte prisijungus prie pastato inžinerinių sistemų matyti jų darbą ir keisti reikiamus parametrus.

L. Šakalio nuomone, buvo teisingai nuspręsta oro kompresorinę įrengti ne cokoliniame aukšte, bet požeminėje automobilių saugojimo aikštelėje. Dėl tokio pasirinkimo nereikėjo įrengti atskiros kompresorių aušinimo sistemos. Be to, kompresoriai šildo ir požemines automobilių stovėjimo patalpas, tad šiluma visiškai utilizuojama.

Šildys ir šaldys gelmių vanduo

Gamyklos pastatą nuspręsta aptaisyti kuo didesnės šiluminės varžos sluoksniuotomis konstrukcijomis. Tam pasirinktos „sandwich“ tipo sienų plokštės su poliuretano užpildu. Dabar gamyklos pastato šiluminė varža siekia beveik 5 m2 K/W, tad šildymo išlaidos bus nedidelės. Sutaupyti šilumai skiriamų lėšų padeda ne tik didelė pastato šiluminė varža, bet ir pasirinktas modernus geoterminis šildymas žiemą, o vasarą – šaldymas.

Jį V. Sakalauskas įvardijo kaip pagrindinį gamyklos įrangos išskirtinumą. Kol kas, anot pašnekovo, „BOD Group“ yra pirmieji ne tik Rytų, bet ir Vakarų Europoje pasirinkę tokį gamyklos šildymo ir šaldymo būdą.

Be to, pastate veiks ir pažangiausia klimato kontrolės sistema. Šiuos sudėtingus sprendimus įgyvendino UAB „Dizaja“. Jai buvo patikėta įrengti ir automatizuoti visas mechanines inžinerines sistemas: grindinį šildymą, kondicionavimą, vėdinimą, vandentiekį, nuotekas, automatinę pastato gesinimo ir dūmų šalinimo sistemas. Beje, įrengti grnidinį šildymą šiame didžiuliame objekte buvo patikėta profesionaliai savo darbą išmanantiems UAB „UPONOR“ montuotojams.

Viena didžiausių geoterminio šildymo ir šaldymo sistemų

Anot bendrovės „Dizaja“ projektų vadovo Tito Kecoriaus, pastato šilumos ir šalčio centro įrengimas inžineriniu požiūriu buvo įdomiausia ir sudėtingiausia jų atlikto darbo dalis. „Šio centro paskirtis – surinkti šilumą bei šaltį iš skirtingų šaltinių ir paskirstyti vartotojams. Šilumos ir šalčio centro širdis – šilumos siurbliai. Jais žemės geoterminė energija verčiama pastatui būtina šiluma. Po visu pastatu įrengti 109 giluminiai gręžiniai, o kiekvieno jų gylis siekia iki 150 m. Į gręžinius suleista beveik 16 km vamzdžių. Jais iš požeminių vandens sluoksnių bus imama šilumos energija.

Gręžiniai su šilumos siurbliais sujungti vamzdynais, kuriais cirkuliuoja šilumnešis – propilenglikolis. Jis uždaru kontūru pratekėjęs per gręžinius sušyla iki 5–10 °C ir patenka į šilumos siurblius, kurie, veikdami šaldytuvo principu, atšaldo propilenglikolį iki 0–5 °C ir šią šilumą perduoda pastato šiluminiam centrui, sušildydami vandenį iki 40 °C. Toliau, atsižvelgiant į pastato šilumos vartotojų poreikius, šiltas vanduo nukreipiamas į grindinio šildymo ar oro pašildymo sistemas. Vasarą tokiu pačiu principu gręžiniais cirkuliuojantis šilumnešis naudojamas patalpoms ir gamybos technologinėms linijoms vėsinti“, – aiškino pašnekovas.

Geoterminis šildymas Lietuvoje jau ne naujovė – pirmieji šilumos siurbliai mūsų šalyje parduoti dar 1996 m., tačiau, „Dizaja“ darbuotojų žiniomis, Saulės energijos technologijų centre buvo įrengta viena didžiausių Lietuvoje (0,8 MW) geoterminio šildymo ir šaldymo sistemų.

Didžiausias geoterminės energijos pranašumas – maža šiluminės energijos kaina. Paskaičiuota, kad šiluma gamyklai kainuos apie 12 ct už kilovatvalandę. Palyginti su dujiniu ar centralizuotu šildymu, skirtumas siekia iki 4–5 kartų. Toks pat kainų skirtumas išeina ir įprastų šaldymo agregatų pagamintą energiją palyginus su žemės energijos naudojama šaldyti.

Nors investicijos į geoterminio šildymo sistemą buvo apie 4 mln. litų, jos turėtų atsipirkti maždaug per 3,5 metų.

„BOD Group“ pastato pirmo šildymo sezono stebėsena rodo, kad pasiektas tikrai aukštas šiluminio efektyvumo koeficientas (COP), lygus 5,8. Tai reiškia, kad šiluminės kilovatvalandės kaina sudaro 0,17241 elektros energijos kainos. Toks šilumos bei šalčio gamybos būdas yra pigiausias iš gamtos teikiamos energijos šaltinių. Be to, pigi šiluminė energija ypač svarbi gamybos technologijai, turinčiai didelį poreikį šilumai bei vėsinimui ir darančiai svarią įtaką galutinei produkcijos kainai.

Pasak T. Kecoriaus, be šilumos siurblių ir miesto šilumos tinklų tiekiamos šilumos, į šiluminį centrą nukreipiama ir šiluma, išsiskirianti gamybos metu. Dauguma atvejų gamyklose ši šiluma nenaudojama, o išmetama į lauką. Be to, naudodamasi geoterminiu šildymu įmonė bus itin ekologiška, nes į aplinką išmes gerokai mažiau kietųjų dalelių.

Naujos kartos saulės moduliai

Visoriuose gaminami išskirtiniai naujausių technologijų saulės moduliai bus ne tik ilgalaikiai, bet ir efektyvesni nei įprasti. Naujos kartos elementai, vadinami „stiklas–stiklas“, yra naujovė ne tik visoje Europoje. Be to, šie moduliai bus ne tik gaminami, bet ir tiriami. Tam ant gamyklos stogo bus įrengtos eksperimentinės elektrinės.

Jeigu viskas bus gerai, jau gegužę į Lietuvą bus atvežti pirmieji įrenginiai moduliams gaminti. Pradėti gamybą planuojama rudenį. Naujieji saulės moduliai išsiskirs ir efektyvumu. Vidutinis saulės modulio efektyvumas – dydis, parodantis, kokia dalis šviesos energijos yra paverčiama elektra, turėtų siekti iki 18 proc. Naujieji saulės elementai bus ir ekologiški, nes susidėvėjusius bus lengva perdirbti. Tai – didžiulis pranašumas, palyginti su branduolinės energijos, kurios atliekas reikia saugoti, gamyba.

V. Sakalauskas teigia, kad trečiosios kartos saulės moduliai galės ne tik generuoti elektros energiją, bet ir papuošti pastatus, pakeisti įprastus stiklo paketus. Juos bus galima naudoti kaip statybinę medžiagą pastatų fasaduose ar ant stogų. Moduliai bus įvairių spalvų, todėl derės prie fasadų. Mūsų šalyje moduliai nebus vien tik surenkami – kai kurios modulių dalys bus gaminamos ir vietoje. V. Sakalausko nuomone, Lietuvoje pradėjus gaminti modulius, ateityje šalyje padaugės saulės jėgainių. Bet kuriuo atveju, tokios gamyklos atsiradimas stipriai paveiks Lietuvos pramonę. Jau dabar dėl modulių pardavimo deramasi su Italija, Vokietija, Prancūzija, JAV ir kitomis šalimis.