Рекуперація відпрацьованого тепла для сільськогосподарських теплиць

1, Основні сценарії застосування для рекуперації тепла парникових відходів
1. Опалення теплиці (основна вимога)
Мета: відновити відпрацьоване тепло для забезпечення зимового обігріву, нічної ізоляції та обігріву розсади для теплиць, підтримувати відповідні температури для росту культур (15 градусів ~30 градусів) і вирішити проблему низько{2}}температурного замерзання взимку на півночі.
Відповідні культури: овочі (помідори, огірки, салат), квіти (троянди, лілії), розсада, полуниця, їстівні гриби та ін.
Переваги: ​​він замінює традиційні котли, що працюють на вугіллі, зменшує витрати на опалення на 50%–80%, не має викидів вихлопних газів, що відповідає вимогам захисту навколишнього середовища.
2. Осушення та кондиціонування теплиці
Призначення: використання відпрацьованого тепла для нагрівання повітря, зниження відносної вологості теплиці (контрольована на рівні 60% ~ 80%), зменшення появи хвороб (таких як пероноспороз і сіра пліснява), а також покращення вентиляції та ефективності повітрообміну.
Рішення: Нагрівання свіжого повітря відпрацьованим теплом → відправлення його в теплицю → виведення повітря з високою вологістю, досягнення інтеграції «опалення+осушення».
3. Підігрів ґрунту та підігрів поживного розчину
Нагрівання ґрунту: відпрацьоване тепло нагрівається в кореневій зоні через труби з підігрівом підлоги (закопані в ґрунт), підвищуючи температуру ґрунту (18 ~ 22 градуси) і сприяючи росту коренів культур, особливо підходить для вирощування розсади та посадки полуниці.
Нагрівання поживного розчину: у теплицях для гідропоніки/туманної культури залишкове тепло використовується для нагріву поживного розчину, підтримки його температури (20 ~ 25 градусів) і підвищення ефективності поглинання поживних речовин.
4. Збільшення використання CO ₂ (фотосинтетична ефективність)
Використання: під час рекуперації відпрацьованого тепла з димових газів котла/генератора він синхронно збирає CO ₂ (очищений) у димовому газі та передає його в теплицю як газове добриво для покращення ефективності фотосинтезу сільськогосподарських культур і збільшення врожайності на 15–30%.
Сценарій адаптації: об’єднання з газовими котлами, генераторами біогазу та рекуперацією відпрацьованого тепла котлів на біомасі для досягнення подвійних переваг «опалення+збільшення кількості CO₂».

5. Тепличне гаряче водопостачання
Призначення: використання відпрацьованого тепла для нагрівання води для поливу теплиць, води для очищення та гарячої води для побутових потреб працівників, що задовольняє щоденні потреби тепличної води в гарячій воді та зменшує додаткове споживання енергії.
2. Основна технологія рекуперації відпрацьованого тепла та план адаптації теплиць
1. Утилізація тепла промислових відходів (найбільш економічна і широко використовувана)
Джерело джерела тепла:
Електростанція/теплова електростанція, циркулююча вода відпрацьованого тепла (40 градусів ~60 градусів)
Низькотемпературні технологічні стічні води/відпрацьовані гази хімічних і харчових заводів (30 градусів ~80 градусів)
Відпрацьоване тепло від сухих охолоджувачів/градирень у центрах обробки даних і промислових парках (35 градусів ~50 градусів)
Технічне рішення:
Водяний тепловий насос: підвищуйте низьку-промислову відпрацьовану теплоту (30 ~ 50 градусів) до 45 ~ 60 градусів для підігріву підлоги в теплицях і фанкойлів.
Пластинчастий теплообмінник: безпосередньо обмінює промислове високо{0}}температурне відпрацьоване тепло (60 градусів ~90 градусів) з циркуляційною водою теплиці для опалення.
Переваги: ​​вартість відпрацьованого тепла надзвичайно низька, навіть безкоштовна, а період окупності інвестицій становить 1-3 роки.
2. Утилізація тепла сільськогосподарських відходів (утилізація в замкнутому{1}}циклі)
Джерело джерела тепла:
Відпрацьоване тепло парникових газів (гаряче повітря, що виходить під час літнього охолодження, і тепле повітря, що виходить під час зимової вентиляції)
Відпрацьоване тепло тваринницьких і птахівницьких приміщень (теплі вихлопні гази, що виділяються з курятників і свинарників)
Відпрацьоване тепло біогазових реакторів/котлів на біомасі

Технічне рішення:
Загальний теплообмінник: рекуперує тепло від вихлопних газів теплиці, попередньо нагріває свіже повітря, що надходить у теплицю взимку, і зменшує споживання енергії на нагрівання свіжого повітря.
Рекуперація відпрацьованого тепла генератора біогазу: вода з гільз циліндра та відпрацьоване тепло димових газів, що утворюється при виробництві електроенергії з біогазу, використовуються для обігріву теплиці та додавання CO ₂.
Переваги: ​​Досягнення внутрішньої циркуляції енергії в сільському господарстві, нульове закупівлі зовнішньої енергії, підходить для екологічних сільськогосподарських парків.
3. Взаємодоповнюваність сонячної енергії та відпрацьованого тепла (рішення з нульовим вмістом вуглецю)
Рішення: сонячний колектор (вакуумна труба/плоска пластина) збирає сонячну енергію та поєднує її з промисловим/сільськогосподарським відпрацьованим теплом, щоб служити подвійним джерелом тепла для опалення теплиці. Система відпрацьованого тепла активується в похмурі/нічні дні, а сонячна енергія віддається пріоритету в сонячні дні.
Переваги: ​​подальше зниження споживання енергії, досягнення «нульового викиду вуглецю» та відповідність стандартам екологічного сільського господарства.
4. Утилізація відпрацьованого тепла з димових газів (нагрівання + додавання CO ₂)
Рішення: після спалювання в котлі на газі/біомасі димовий газ спочатку нагрівається теплообмінником відпрацьованих газів для циркуляції води в теплиці, а потім очищається очисним пристроєм для видалення пилу та сульфідів, а CO ₂ вводиться в теплицю.
Переваги: ​​одне паливо дає подвійну вигоду «тепло+CO ₂», що призводить до збільшення врожайності та енергозбереження-.

3, Основні переваги та вигоди
1. Економічні вигоди
Значне зниження витрат на опалення: у порівнянні з опаленням, яке працює-на вугіллі/газі-, рекуперація відпрацьованого тепла може заощадити від 50% до 90% витрат на паливо.
Збільшення врожайності та покращення якості: Стабільна температура та вологість + посилене застосування CO ₂ може збільшити врожайність на 15% до 40%, покращити якість (наприклад, кращий смак і колір) і збільшити продажну ціну.
Швидке повернення інвестицій. Період окупності інвестицій для великих-теплиць (понад 10 акрів) зазвичай становить 1-3 роки зі значним довгостроковим прибутком.
2. Охорона навколишнього середовища та соціальні блага
Нульові викиди забруднення: заміна котлів, що працюють на вугіллі, без викидів диму, діоксиду сірки чи оксиду азоту відповідно до екологічної політики.
Збереження води та енергозбереження: рекуперація відпрацьованого тепла є здебільшого замкнутим циклом, без споживання водних ресурсів, одночасно зменшуючи використання викопного палива та підтримуючи мету «подвійного вуглецю».
Підвищення стійкості сільського господарства до ризиків: позбавлення від традиційної енергії, реагування на зростання цін на енергоносії та забезпечення стабільного тепличного виробництва.
3. Технічна придатність
Адаптація до широкого температурного діапазону: він може рекуперувати відпрацьоване тепло при низькій-температурі від 30 до 90 градусів, задовольняючи різні потреби в опаленні теплиць.
Гнучке встановлення: обладнання можна встановлювати на відкритому повітрі/всередині приміщення, а прокладка трубопроводу є гнучкою, підходить для різних типів теплиць, таких як скляні теплиці, теплиці з сонячними панелями та підключені теплиці.
Розумний контроль: у поєднанні з системою Інтернету речей він автоматично регулює температуру, вологість і концентрацію CO₂ для досягнення точного управління сільським господарством.