Мини тэц для теплиц

Наша группа реализует на территории России любые проекты по строительству мини-ТЭС, котельных и прочих объектов (очистные сооружения). Мы желаем ознакомить в данной статье об использовании газовых мини-ТЭС в теплицах.

Когенерация в промышленных теплицах основана главным образом на газовых теплоэлектростанциях (мини-ТЭС или мини-ТЭЦ). Газовые установки могут быть с газопоршневыми или турбинными двигателями.

Принцип работы мини-ТЭС в теплице

Работа осуществляется по следующей схеме: когенерационная установка вырабатывает электроэнергию и утилизирует тепло систем смазки и охлаждения. Параллельно с этим происходит выброс продуктов горения. Эти продукты проходят специальный процесс очистки, затем охлаждаются в обычном теплообменнике до допустимой температуры (примерно 50 °С). С помощью специальных лопастных турбовентиляторов они смешиваются с воздухом в теплице, а также доставляются непосредственно к основаниям растений.
В настоящее время подобный способ применяется во многих странах: Бельгии, Дании, Франции, Испании, Великобритании, Португалии. Но наиболее тип ичный пример – тепличное хозяйство Нидерландов, где многолетний опыт культивирования цветов и овощей сделал эту систему уникальной, не имеющей аналогов в мире.
Конструкция теплиц и сопутствующего оборудования в этой стране обеспечивает необходимый запас энергии за счет применения когенерационных установок, а двуокись углерода, использующаяся в замкнутых пространствах теплиц, стимулирует рост растений посредством фотосинтеза.
В процессе утилизации выхлопных газов одна из наиболее важных проблем – очистка и преобразование продуктов горения до чистого оксида углерода. Известно, что продукты сгорания топлива малых когенерационных установок в больших количествах содержат углекислый газ. Но, помимо CO2 в них содержатся также оксиды азота NOx, углеводороды CH, монооксиды углерода CO. С целью уменьшения содержания вредных примесей применяется специальная система на основе селективного каталитического конвертора и катализатора, которые могут устанавливаться между газовыми двигателями и системой охлаждения выхлопных газов. За счет использования аммиачной воды (мочевины), которая впрыскивается в выхлопной газ, содержание оксидов азота в этой системе уменьшается почти на 90 процентов.
Мочевина, известная как карбамид или гидразин углерода, получается в процессе реакции между жидким аммиаком NH3 и углекислым газом CO2. При взаимодействии с продуктами горения мочевина начинает разлагаться до аммиака, который, вступая в реакцию с оксидами азота, превращает их в «безобидный» азот N2.
После тщательной очистки углекислый газ поступает непосредственно в теплицу, где смешивается с воздухом и в процессе фотосинтеза поглощается растениями.
Известно, что необходимые условия для роста растений – это тепло, свет и углекислый газ. В процессе фотосинтеза, с участием хлорофилла как катализатора, СО2 в растениях преобразуется в углерод, что способствует их бурному росту. В окружающем воздухе содержатся около 350 объемных долей углекислого газа. Для активного роста, в зависимости от вида растений, в атмосфере теплицы содержится от 700 до 800 объемных долей СO2. К тому же при усиленном ассимиляционном освещении, которое подается в теплицы, поглощение растением СО2 значительно увеличивается. За счет обогащения атмосферы теплицы углекислым газом рост высаженных культур – а, следовательно, и урожайность – этим экологичным и экономичным способом можно повысить почти на 40 процентов.

Рентабельность применения когенерации в теплицах

Исследования в области экономической состоятельности применения когенерации для отопления теплиц и углекислого газа для подкормки растений доказывают высокую эффективность рассматриваемых процессов. Можно провести приблизительные расчеты стоимости сопутствующего оборудования для современных теплиц.
Во‑первых, экономия средств на электроэнергию при использовании мини-ТЭЦ составляет от 0,8 до 1 рубля за каждый выработанный установкой кВт-ч.
За один год (8000 часов работы) мини-ТЭС мощностью 1 МВт при среднегодовой нагрузке в 75 процентов вырабатывает: 0,75×8000 = 6000 МВт-ч.

Экономия при работе такой установки составит примерно 5 миллионов рублей в год.
Во‑вторых, совершенно очевидна экономия в использовании углекислого газа как одного из наиболее важных удобрений, способствующих интенсивному росту растений. За один час мини-ТЭС мощностью 1 МВт при среднегодовой нагрузке 75 процентов вырабатывает 372 кубических метров углекислого газа нормального давления, с содержанием СО2 на уровне 700 ppm. Экономия при получении углекислого газа таким способом составит примерно 0,24 рубля на 1 кубометр углекислоты. Таким образом, дополнительная экономия от использования системы утилизации выхлопных газов будет порядка 900 тысяч рублей в год при достаточно невысокой стоимости дополнительного оборудования – около 200 тысяч рублей на 1 МВт установленной электрической мощности.
С учетом всех преимуществ когенерации урожайность отдельно взятой теплицы возрастает примерно на 40 процентов. Таким образом, если при определенной урожайности 1 квадратный метр площади теплицы приносит доход в 5000 рублей в год, то при использовании когенерации с системой утилизации выхлопных газов эта сумма увеличится до 7000 рублей.

Источник статьи: http://e-tes.ru/articles/491-kogeneratsiya-teplitsa.html

ООО Энерготеп

Котельные Отопление Мини ТЭС Дымовые трубы Газопоршневые электростанции Трубопроводы Пластинчатые теплообменники Ульяновск Инженерные системы

Мини ТЭЦ для отрасли защищенного грунта

Мини ТЭЦ для тепличных хозяйств

Мини ТЭЦ Искусственно создавая оптимальные условия роста в теплице, можно круглый год выращивать овощи, домашние растения, цветы и саженцы даже в местах с суровым климатом. Отрасль защищенного грунта является индустриальной и высокотехнологической, но и энергоемкой. В большинстве хозяйств в структуре себестоимости продукции стоимость энергоносителей доходит до 50-60%. Мини ТЭЦ Мини ТЭЦ

Необходимость подогрева воздуха в теплицах, воды для полива высаженных культур, грунта требует колоссального количества тепловой энергии особенно при низких температурах окружающего воздуха. Для получения тепла большинство отечественных тепличных хозяйств используют котельные, в которых первичный энергоноситель (газ, дизтопливо, уголь и др.) сжигают только для того, чтобы получить тепловую энергию для обогрева. Поставщиком электрической энергии для электроснабжения технологического оборудования теплиц (насосное и вентиляционное, холодильное оборудование, транспортеры и т.д.), как правило, выступают территориальные энергосбытовые компании. Не секрет, что линии электропередачи и коммутационное оборудование за долгое время эксплуатации морально и технически устарели. Но даже высокие тарифы на электроэнергию, которые за последние несколько лет выросли в разы и, судя по всему, будут продолжать расти, не дают гарантии владельцу тепличного комплекса, что он в какой-то момент не столкнется с обесточенным хозяйством. Длительное отсутствие электро- и теплоснабжения, а в зимний период достаточно 2-х часов и, следовательно, невозможность осуществления технологических процессов может привести к гибели урожая, и в конечном случае к обрушению теплиц.

Нашим специалистам известны факты, подтверждающие не совсем взаимовыгодные отношения тепличных хозяйств и энергосбытовых компаний. Так, некоторые ТСО и ЭСК сегодня ставят вопрос о подписании договора на энергоснабжение теплиц на пять лет вперед с учетом почасовых (!) лимитов электроэнергии. Эти требования ставят тепличные хозяйства в затруднительное положение — энергопотребление теплиц в большой степени зависит от температуры окружающего воздуха и погоды, предсказать которую даже на месяц вперед с высокой степенью вероятности невозможно.

Рост растений определяется процессами фотосинтеза, для которого главным источником энергии является свет, а темпы роста и развития растений пропорциональны уровню их освещенности. Поэтому все чаще российские компании отрасли защищенного грунта используют технологии досвечивания особенно в зимний, весенний и осенний периоды, когда низкий уровень естественной солнечной радиации сопровождается коротким световым днем.

Доказано, что использование правильных технологий освещения позволяет вдвое повысить урожайность, продлить сезон, расширить ассортимент культур, улучшить качество продукции и гарантировать поставки. Стоит заметить, что ограниченное предложение на рынке сельскохозяйственной продукции и относительно высокие цены на нее в период осень-весна делают рентабельными системы электрического досвечивания. Однако эти системы требуют значительного количества электрической энергии ( от 70 до 100 Вт на 1 м2 площади), чтобы достичь уровня освещения до 6-7 кЛк. Большая урожайность достигается при освещении 20 кЛк и выше. Соответственно, для этого необходимо устанавливать большее количество светильников и при эксплуатации расходовать большее количество электрической энергии. Несложно подсчитать, что суммарное энергопотребление тепличного хозяйства на досвечивание может доходить до 10 МВт.

В целом эксперты отрасли приводят следующие цифры: энергопотребление 1 га теплицы составляет около 1 МВт электроэнергии и 2 МВт тепла. Принимая во внимание высокую удельную стоимость энергоносителей в цене продукции, существенного снижения себестоимости продукта и увеличения прибыльности можно достичь лишь уменьшением «энергетической составляющей».

Эксперты ООО «Энерготеп» при анализе существующих схем энергоснабжения тепличных хозяйств отдали предпочтение автономной генерации. Действительно, собственная теплоэлектростанция позволит не только исключить или значительно уменьшить платежи в адрес электро- и теплосбытовых компаний, но и значительно поднять урожайность за счет полезного использования (СО2) двуокиси углерода (углекислого газа), который в большом количестве содержится в выхлопных газах.

Технологический процесс выглядит следующим образом: когенерационная установка вырабатывает электроэнергию, в теплообменном оборудовании происходит передача тепла выхлопных газов, систем смазки и охлаждения внешнему контуру потребителя. Параллельно с этим через выхлоп происходит выброс продуктов горения. Далее выхлопные газы проходят процесс очистки и удаления оксидов азота, затем охлаждаются в теплообменном аппарате до допустимой температуры (примерно до +50°С) и удаляется конденсат. С помощью лопастных турбовентиляторов газы подаются в систему подачи СО2 на теплицу по трубопроводам (перфорированные трубы ПВХ или перфориванные пленочные рукова) смешиваются с воздухом в теплице и доставляются непосредственно к основаниям растений. В окружающем воздухе содержится около 350 объемных долей углекислого газа. Для активного роста, в зависимости от вида растений, в атмосфере теплицы должно содержаться от 700 до 800 объемных долей СО2. За один час мини-ТЭС мощностью 1 МВт при среднегодовой нагрузке 75 процентов вырабатывает 372 кубических метра углекислого газа нормального давления с содержанием СО2 на уровне 700 ppm. При таком подходе урожайность отдельно взятой теплицы возрастает примерно на 30- 40%.

Совместное же использование технологий досвечивания с обогащением углекислым газом приводит к повышению урожайности в 2-2,5 раза! Выгода налицо!

Стоит отметить, что Энергоцентры тепличных комбинатов являются самым эффективным решением для организации автономного энергоснабжения и обеспечивают коэффициент использования топлива (КИТ) системы на уровне 95–97%. Действительно, помимо электрической и тепловой энергии потребитель получает источник углеродного питания растений, что необходимо для интенсивного процесса фотосинтеза. Электрическая энергия расходуется на покрытие собственных нужд и искусственное освещение тепличного хозяйства, а посредством системы утилизации тепла происходит снабжение агрокомплекса тепловой энергией.

Эффективное энергоснабжение агрокомплексов, согласно мнению экспертов, может быть построено на базе газопоршневых генераторных установок, работающих в когенерационном режиме по схеме, представленной на рисунке:

Более того, предлагаемая схема позволяет использовать тепло всех контуров охлаждения газопоршневой электростанции. Причем с разным температурным графиком. Организация системы отопления с разделением контуров отопления на практике показывает свою эффективность в плане экономии тепла и улучшения температурных полей теплицы. Подобные схемы получили широкое распространение в европейских государствах — Бельгии, Дании, Франции, Испании, Великобритании, Португалии, а достигли своей кульминации в тепличных хозяйствах Нидерландов. Именно здесь многолетний опыт культивирования овощей и цветов сделал эту систему уникальной, не имеющей аналогов в мире. В качестве топлива может использоваться как природный магистральный газ, так и биогаз — продукт анаэробного разложения органических отходов. Помимо систем утилизации тепла и комплектных распределительных устройств 6,3 кВ или 0,4 кВ в состав энергоцентра агрокомплекса необходимо включить систему выделения СО2 из дымовых газов.

Результатом проведенной модернизации производства станет существенное увеличение производительности теплиц, повышение надежности и качества электро– и теплоснабжения и, наконец, существенная экономия денежных средств за счет отказа от услуг поставщиков электрической и тепловой энергии. В случае же использования биогаза — независимость от поставщиков топлива и дополнительный источник удобрений.

Источник статьи: http://energotep.ru/news/teplici/

Мини тэц для теплиц

Первая в России гибридная солнечно-дизельно-дровяная контейнерная система автономного тепло- и электроснабжения.

Используем энергию солнца, дров и дизеля в автоматическом режиме. Не нужно согласовывать и прокладывать ЛЭП, газовые и тепловые магистрали.

Автономная модульная МИНИ-ТЭС

ЭНЕРГОСТАНЦИЯ на МЕСТНОМ ТОПЛИВЕ

Производятся с учетом индивидуальных требований за 8-10 недель. Тепло и электричество автономно уже через несколько часов после доставки на место. Магистрали не нужны, согласований не требуется.

Работает автономно и автоматически на любой древесине и небольшом количестве дизельного топлива.

Идеально подходят для автономного энергоснабжения любых жилых и нежилых объектов: домов, поместий, усадеб, поселков, ферм, гостиниц, стройплощадок, спортзалов, торговых центров, теплиц и т.п.

Котельная составляется из 1, 2 или 3 стандартных контейнерных блоков

КАКОЕ ТОПЛИВО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ЭНЕРГОСТАНЦИИ И ГДЕ ЕГО БРАТЬ?

ПЕЛЛЕТЫ

Древесные гранулы (пеллеты) производятся из отходов деревообработки. Россия входит в число мировых лидеров по производству пеллет. Производство не монополизировано. Сотни независимых производителей и торговых компаний конкурируют между собой. Цена на пеллеты стабильна и не растет необосновано. По энергетическому содержанию 2 тонны пеллет эквивалентны 1000 м3 природного газа, 1000 л дизельного топлива или 1510 л сжиженного газа.

ЩЕПА И ПЕЛЛЕТЫ

Древесная щепа — это мелко раздробленная древесина. Главные преимущества — доступность получения и, как следствие, очень низкая цена на этот вид топлива. Щепу можно покупать в готовом виде или дробить самостоятельно из неделовой древесины (приобретаемой или собственной). Отопление на щепе дешевле, чем на магистральном газе. 12 м3 щепы энергетически эквивалентны 1000 м3 газа, 1000 л дизеля или 1510 л пропана.

ПЕЛЛЕТЫ+ДРОВА

Дрова — самый распространенный вид топлива и один из самых дешевых. В сочетании с древесными гранулами пеллетно-дровяная система отопления достаточно автоматизирована (пеллеты), но при этом позволяет также сжигать дешевые дрова в ручном режиме с закладками дров 1-2 раза в сутки. Идеальный вариант для небольших удаленных объектов, расположенных непосредственно в лесу.

Источник статьи: http://autonomno.ru/kompleksnye_resheniya/avtonomnye_mini_tec_na_drovah/