|
Способы получения энергии из биомассы Произвоство газов
|
Тепловая энергия из отходовСуществует три основных пути получения тепла от биогазовой установки: • отведение тепла с помощью теплообменников из системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, который установлен на кооперационной установке (газоэлектрогенераторе). Этим путем можно изъять на потребности предприятия 1.5 - 2 кВт/ч тепловой энергии в расчете на 1 м3 сожженного биогаза. • отведение тепла из выхлопных газов двигателя. Таким образом, можно получить около 0,5 кВт/ч тепловой энергии на 1 м3 сожженного биогаза. • получения тепловой энергии заключается в прямом сжигании биогаза в газовых котлах центрального отопления. Таким образом, из 1 м3 биогаза изымается 5-7 кВт/ч тепловой энергии. Эти цифры указывают на то. что мы имеем очень большие запасы тепловой энергии в биомассе, которая просто напрасно выбрасывается многими предприятиями. Тепло от биогазовой установки можно использовать в разных направлениях сельскохозяйственной деятельности: • топление жилых домов и административных помещений, снабжение теплой водой. • отопление животноводческих ферм • отопление теплиц и зимних садов • сушка зерна, дров, гумуса А теперь подробнее о каждом варианте. Отопления жилых домов и административных помещенийДля отопления дома в зимний период нам необходимо в среднем 0,3 кВт/ч тепловой энергии на 1 м3 жилой площади. То есть из 1 м3 биогаза мы можем обеспечить теплом около 7 м2 жилой площади в течении одного часа.Для того чтобы было более понятно, как пример рассмотрим маленький расчет:
Практика показывает, что в СНГ есть значительное количество предприятий, которые имеют возможность обеспечить биомассой биогазовые установки с расчетом на 50, 100, 400 м3 в день и даже больше. Отопление животноводческих фермНеобходимое количество тепла в помещении зависит от его конструктивных особенностей, необходимой температуры, какой мы хотим достичь, теплоизоляции, влажности воздуха и количества животных. Необходимая мощность также зависит от размера животных.
Исходя из необходимости тепловой энергии, мы можем рассчитать мощность биогазовой установки, чтобы обеспечить теплом вашу ферму. Или какую площадь фермы вы сможете обеспечить исходя из заданной мощности установки. На каждой ферме есть необходимое количество энергии. Совсем не нужно закупать энергию со стороны. Используйте свою энергию! Отопление теплиц и зимних садовС 90-х годов строительство новых тепличных комбинатов и весенних теплиц в Украине почти прекратилось. Одной из основных причин такой ситуации в тепличном строительстве было повышение цен на энергоносители, стоимость которых в себестоимости овощной продукции составляет около 60%.В 2006 году цены на газ и электроэнергию увеличились по сравнению с 2005 годом в 5 раз. тогда как цены на продукцию защищенной почвы выросли лишь на 50 %. Сегодня тепличные комбинаты закупают газ по цене 200 - 220 у. е. за 1000 м3. Возникшая ситуация, подталкивает искать более перспективные источники энергии при закладывании новых теплиц и реконструкции старых. Биогазовая установка рассматривается как самый перспективный вид энергообеспечения для будущих теплиц. Для сооружений закрытой почвы целесообразно использовать биогаз, в первую очередь для отопления, подогрева воды на технологические и хозяйственные потребности, и обеспечение электроэнергией. Очень хорошо развивать теплицы возле животноводческих комплексов, или других мест большой концентрации биомассы, таких как спиртные заводы, заводы по производству сахара и т.д. Также на самой теплице мы имеем большой выход растительных остатков. При средних показателях с 1 тонны субстрата мы получаем 50 - 100 м3 биогаза. При сжигании в кооперационной установке получим 100 -200 кВт тепловой энергии. При сжигании этого количества в котле получим 5-7 кВт тепла. На одну сотку теплицы во время пиковой нагрузки необходимо около 35 кВт/ч тепловой энергии, на 1га (см. табл.) соответственно 3500 мВт/год. Времена пиковой нагрузки составляют около 10 дней в год. Основное время отопления теплиц длится 5 месяцев, при этом в среднем используется 2 мВт/ч/га тепла. В летний период для обеспечения растений СО3, и отопления в ночное время, чтобы поддерживать температуру + 17°С необходимо около 0,5 мВт тепловой энергии в час на 1 га.
Затраты теплиц сегодня в расчете на 1 га: • затраты теплиц сегодня составляют 1,2 м3 природного газа на 1 кг выработанной продукции • расчетная урожайность теплицы при продленной культуре 52 кг/м2, то есть 520000 кг/га • для обеспечения теплом необходимо тратить 620000 м3 природного газа • цена газа на сегодня для теплицы составляет 200 у.е.. 1000 м3 газа • то есть на 1 га теплицы за газ необходимо заплатить 124000 у.е. • на электроэнергию затраты составляют около 10 000 у.е. • всего затраты на энергетику составляют около 134000 у.е. Без поиска новых перспективных источников существование тепличных комбинатов значительно осложнится. Особенно следует обращать на это внимание при закладывании новых теплиц.
При мезофильном брожении из биомассы мы получаем большое количество биогаза. Выход биогаза можно посчитать по сухому веществу.
Сушка зерна, дров, гумусаДля сушки 1 тонны зерна пшеницы от 19 до 14% влажности необходимо 70 - 90 кВт тепловой энергии, то есть необходимо сжечь 12-15 м3 биогаза.Для сушки одной тонны кукурузы с 30 до 14% влажности нужно 250 - 300 кВт тепловой энергии, 42 - 50 м3 биогаза. Чтобы высушить 1 тонну подсолнуха от 13 до 8% влажности нужно 160 - 180 кВт тепла, соответственно 27 - 30 м3 биогаза. 1 м3 биогаза замещает 0,6 л дизельного топлива. Данные действительные при следующих условиях: температура окружающего воздуха +15°С, относительная влажность воздуха 65%. температура зерна + 15°С. зерно очищено от больших примесей, процесс сушки непрерывен из расчета 23 часа/сутки. При других условиях могут быть отличия. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||