2.1. Використання власної електростанції.

Дійсно, власна теплоелектростанція дозволить не тільки виключити або значно зменшити платежі на адресу електро-і теплозбутової компаній, але і значно підняти врожайність за рахунок корисного використання двоокису вуглецю (вуглекислого газу), який у великій кількості міститься у вихлопних газах. Технологічний процес виглядає наступним чином: когенераційна установка виробляє електроенергію, у теплообмінному обладнанні відбувається передача тепла вихлопних газів, систем змащення і охолодження зовнішньому контуру споживача. Паралельно з цим через вихлоп відбувається викид продуктів горіння. Енергоспоживання 1 га теплиці становить близько 1 мвт / год електричної енергії і 2 мвт / год теплової.

У більшості господарств в структурі собівартості продукції енергоносії припадає до 50-60%.

Далі вихлопні гази проходять процес очищення і видалення оксидів азоту, потім охолоджуються в теплообмінному апараті до допустимої температури (приблизно до +50 ° С). За допомогою лопатевих турбовентиляторами гази змішуються з повітрям в теплиці і доставляються безпосередньо до підстав рослин. У навколишньому повітрі міститься близько 350 об'ємних часток вуглекислого газу. Для активного зростання, в залежності від виду рослин, в атмосфері теплиці має міститися від 700 до 800 об'ємних часток СО2. За одну годину міні-ТЕС потужністю 1 МВт при середньорічній навантаженні 75% виробляє 372 кубічних метра вуглекислого газу нормального тиску з вмістом СО2 на рівні 700 ppm. При такому підході врожайність окремо взятій теплиці зростає приблизно на 40%. Спільне ж використання технологій досвічування із збагаченням вуглекислим газом призводить до підвищення врожайності в 2-2,5 рази! Вигода очевидна! Варто відзначити, що Енергоцентр тепличних комбінатів є найефективнішим рішенням для організації автономного енергопостачання і забезпечують коефіцієнт використання палива (КІТ) системи на рівні 95-97%. Дійсно, крім електричної і теплової енергії споживач отримує джерело вуглецевого живлення рослин, що необхідно для інтенсивного процесу фотосинтезу. Доля автономного енергопостачання теплиць в нідерландах - країна з одним з найрозвиненіших у світі аграрних господарств - більше 30%.

Електрична енергія витрачається на покриття власних потреб і штучне освітлення тепличного господарства, а за допомогою системи утилізації тепла відбувається постачання агрокомплексу тепловою енергією. Ефективне енергопостачання агрокомплексів, згідно думку експертів «Енерготех», може бути побудовано на базі газопоршневих генераторних установок, що працюють в когенераційних режимі за схемою, представленої на малюнку. Більш того, запропонована схема дозволяє використовувати тепло всіх контурів охолодження ГПГУ. Причому з різним температурним графіком. Організація системи опалення з поділом контурів опалення на практиці показує свою ефективність в плані економії тепла і поліпшення температурних полів теплиці. Подібні схеми одержали широке поширення в європейських державах - Бельгії, Данії, Франції, Іспанії, Великобританії, Португалії, а досягли своєї кульмінації в тепличних господарствах Нідерландів.

Саме тут багаторічний досвід культивування квітів і овочів зробив цю систему унікальною і не має аналогів у світі. В якості палива може використовуватися як природний магістральний газ, так і біогаз - продукт анаеробного розкладання органічних відходів (див. статтю «Мала енергетика для тваринницьких комплексів»). Крім систем утилізації тепла і комплектних розподільчих пристроїв 6,3 кВ або 0,4 кВ до складу Енергоцентр агрокомплексу необхідно включити систему виділення СО2 з димових газів. Результатом проведеної модернізації виробництва стане істотне збільшення продуктивності теплиць, підвищення надійності та якості електро-і теплопостачання і, нарешті, істотна економія грошових коштів, а в разі використання біогазу - незалежність від постачальників палива і додаткове джерело добрив.

Рис. 1. Використання продуктів згоряння природного газу в тепличному господарстві підприємств

2.2. Вторинне використання енергії вихідних газів.

Використання вторинних енергетичних ресурсів для опалення тепличних господарств підприємств харчової промисловості - один з перспективних напрямків. Необхідність досліджень у цій області обумовлена тим, що капітальні витрати на системи опалення та вентиляції складають 30-50% від кошторисної вартості тепличного господарства. Відсутність розробок і нормативних документів, які враховують особливості проектування теплиць на території підприємств, призводить до подорожчання їх конструкцій і збільшення експлуатаційних витрат на опалення.

У нашій країні і за кордоном є досвід застосування ВЕР для обігріву культиваційних споруд. Для цієї мети використовують геотермальні джерела, скидну воду теплових і атомних електростанцій, теплоту продуктів згоряння газокомпресорних станцій.

Для теплиць, розташовуваних на території промислових підприємств, можуть бути використані гази, що відходять від технологічного обладнання (нагрівальних печей, сушарок і т. д.) і котельних агрегатів, а також гаряча вода або пара від технологічного обладнання. Гарячу воду, що має високу температуру, використовують у традиційних системах водяного опалення теплиць, низькотемпературну воду - в контактних апаратах для нагрівання та зволоження повітря, що подається в теплицю.

Досить часто теплота продуктів згоряння після хвостових поверхонь котельних агрегатів не застосовується через низького потенціалу і втрачається, знижуючи загальний коефіцієнт корисної дії котельні. У той же час витрати на опалення теплиць складають до 60% собівартості вирощуваної в них продукції, тому освоєння зазначених ВЕР дозволяє значно знизити експлуатаційні витрати.

2.3. Використання продуктів згоряння в тепличному господарстві підприємств

Великий інтерес представляє також використання діоксиду вуглецю (вуглекислого газу), що міститься в продуктах згорання, для підгодівлі тепличних культур. Перший позитивний досвід використання діоксиду вуглецю для підживлення рослин був отриманий ще на початку нашого століття (Демуссі, 1903). Але його практичне застосування стало можливим лише після детальних досліджень, що визначили фізіологічну сутність даного агропріема і способи найбільш ефективного використання вуглекислого газу.

Застосування технічних джерел вуглекислого газу дозволило автоматизувати процес підгодівлі вуглекислотою і управляти ним протягом усього вегетаційного періоду рослин.

До теперішнього часу застарів спосіб підживлення за допомогою сухого льоду (високі трудові витрати, незначне виробництво сухого льоду). Застосування зрідженій вуглекислоти різко обмежене тими ж причинами, а також високими транспортними витратами. Використання керамічних газових пальників інфрачервоного випромінювання, основне призначення яких - обігрів повітря, також є неперспективним через небезпеку програвав у весняно-літній період та генерування вуглекислого газу в нічний час.

Найбільшого поширення набув спосіб підживлення вуглекислим газом, одержуваним при полум'яному горінні газоподібного топ лива (при згорянні рідкого або твердого палива утворюється багато токсичних домішок).

Найбільш дієвим джерелом вуглекислого газу в теплицях за наявності газової котельні є продукти згоряння природного газу, вміст С02 в яких становить зазвичай 4-8% в залежності від режиму роботи котла.

Роботи з дослідження можливості повного задоволення потреби тепличних культур у вуглекислому газі шляхом використання продуктів згоряння природного газу, що відходять від котельні, описані в .

Отже, застосування продуктів згоряння природного газу в тепличному господарстві дозволяє одночасно вирішувати два завдання - підвищення врожайності і збільшення економічності роботи тепло-агрегатів.