Энергосбережения тепличных комплексов на базе комбинированных источников

• Номер работы:
  440942
• Раздел:
  Все работы   →   Магистерские работы   →   Электротехника
• Год добавления:
  01.06.2017 г.
• Объем работы:
  77 стр.
• Содержание:
  СОДЕРЖАНИЕ
  
  ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………… 7
  1 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ И УСЛОВИЙ ПО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЮ
  И МИКРОКЛИМАТУ СОВРЕМЕННЫХ ТЕПЛИЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ .. 9
  1.1 Энергоносители для тепличных хозяйств ……………………………... 9
  1.2 Энергоснабжение от централизованных источников энергии ……... 10
  1.3 Энергоснабжение от когенерационных установок ………………….. 11
  1.4 Энергоснабжение от тепловых насосов ……………………………… 15
  1.5 Энергоснабжение от солнечных коллекторов ……………………….. 18
  1.6 Энергоснабжение от солнечных и ветровых
  мини-электростанций ………………………………………………….. 19
  1.7 Выводы по разделу …………………………………………………….. 22
  2 ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ АВТОНОМНЫХ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК ………………………. 23
  2.1 Схемы энергоснабжения с когенерацией и без когенерации ……….. 23
  2.2 Основы выбора когенерационных установок ………………………... 25
  2.3 Основные производители когенерационных установок …………….. 27
  2.4 Описание когенерационной установки в условиях «ТюменьАгро» .. 28
  2.5 Схемы тепловых контуров когенерационной установки и
  их адаптация под определенные условия ……………………………. 33
  2.6 Выводы по разделу …………………………………………………….. 36
  3 ПОЛУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ АВТОНОМНЫХ ГАЗОВЫХ
  ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ………………………………………………….. 37
  3.1 Основные особенности водогрейных котлов ………………………... 37
  3.2 Котлы Vitomax для тепличных хозяйств …………………………….. 40
  4 ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТЕПЛИЧНОГО КОМПЛЕКСА ... 42
  4.1 Энергетические показатели тепломеханической системы ………….. 42
  4.2 Накопительный бак теплоаккумулятор ………………………………. 45
  5 ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ТЕПЛИЧНОГО КОМПЛЕКСА ………….……………... 46
  5.1 Основные требования к системе автоматизации
  тепличного комплекса …………………………………………………. 46
  5.1.1 Основные положения ………………………………………… 46
  5.1.2 Автоматизация узла автономного
  энергоснабжения ……………………………………………... 48
  5.1.3 Автоматизация контроля загазованности …………………... 48
  5.1.4 Автоматизация досвечивания ……………………………….. 49
  5.1.5 Автоматизация производства и подачи
  углекислого газа ……………………………………………… 49
  5.1.6 Автоматизация полива ……………………………………….. 51
  5.1.7 Автоматизация отопления …………………………………… 51
  5.1.8 Автоматизация вентиляции ………………………………….. 52
  5.1.9 Автоматизация зашторивания ……………………………….. 54
  5.2 Управление совместной работой источников и потребителей ……... 56
  5.2.1 Работа при генерации и потреблении
  тепловой энергии ……………………………………………... 56
  5.2.2 Работа при генерации и потреблении
  углекислого газа ……………………………………………… 61
  5.2.3 Работа при генерации и потреблении
  электрической энергии ………………………………………. 62
  5.3 Выводы по разделу …………………………………………………….. 65
  6 РАСЧЕТ ОКУПАЕМОСТИ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК ……. 66
  6.1 Исходные данные ……………………………………………………… 66
  6.2 Затраты на газ ………………………………………………………….. 67
  6.3 Затраты на смазочные материалы …………………………………….. 67
  6.4 Затраты на угар масла …………………………………………………. 67
  6.5 Затраты на запасные части, включая капитальный ремонт ………… 68
  6.6 Затраты на услуги обслуживающей организации,
  проводящей регламентные сервисные работы ………………………. 68
  6.7 Затраты на выплату налога на имущество …………………………… 69
  6.8 Амортизационные отчисления ………………………………………... 70
  6.9 Поправка за счет утилизируемого тепла ……………………………... 70
  6.10 Итоговая себестоимость электроэнергии …………………………… 70
  6.11 Расчет срока окупаемости …………………………………………… 71
  6.11.1 Мини-ТЭЦ как альтернатива внешней сети ………………... 71
  6.11.2 Мини-ТЭЦ как дополнение к внешней сети ………………... 71
  6.13 Выводы по разделу …………………………………………………….. 72
  ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………… 74
  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………….. 75
  
   
  
• Выдержка из работы:
  Некоторые тезисы из работы по теме Энергосбережения тепличных комплексов на базе комбинированных источников
  ВВЕДЕНИЕ
  
  Актуальность. Современные теплицы являются высокотехнологичными комплексами, требующими больших затрат энергии. В себестоимости продукции большинства тепличных комплексов затраты на энергоносители составляют значительную часть. Потребность в энергоносителях зависит от климатического региона, географического положения, количества оборотов растений и типов выращиваемых растений. Тепловая энергия необходима для отопления тепличных площадей, нагрева поливочной воды, а электрическая энергия – для питания технологического оборудования и оборудования инженерных систем (насосы, вентиляторы, конвейеры, компрессоры и др.).
  Традиционно в отечественных тепличных хозяйствах для получения тепловой энергии применяются автономные котельные на газе или твердом топливе, или мазуте. В некоторых случаях возможно подключение к центральным тепловым сетям. А для получения электрической энергии используются подключения к территориальным электропоставляющим компаниям. В последние годы ситуация на рынке тепловой энергии и электроэнергии складывается не в пользу тепличных хозяйств. Сказывается физический износ линий электропередач, коммутационного оборудования и рост тарифов с ужесточением лимитов энергопотребления. Все это неприемлемо для тепличных хозяйств, поскольку при таких условиях для эффективного выращивания растений приходится ориентироваться не только на погодные условия, но и на условия энергопоставщиков.
  ............
  1 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ И УСЛОВИЙ ПО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЮ И МИКРОКЛИМАТУ СОВРЕМЕННЫХ ТЕПЛИЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ
  
  1.1 Энергоносители для тепличных хозяйств
  
  Современные тепличные хозяйства с круглогодичным циклом выращивания растений нуждаются в строго заданной температуре и влажности внутри теплиц. Основные виды энергии, необходимые для тепличных хозяйств – тепловая энергия и электрическая энергия. Тепловая энергия необходима для отопления основных и вспомогательных помещений теплиц. Электрическая энергия необходима для работы систем освещения, работы систем теплоснабжения, вентиляции и других. В некоторых случаях, при использовании теплиц в регионах с жарким летом требуется и энергия для охлаждения.
  Основные особенности использования энергоносителей в теплицах, создания требуемого микроклимата в теплицах, вопросы энергоэффективности по выращиванию растений в тепличных хозяйствах отражены в работах [1-6].
  Энергоснабжение тепличных хозяйств может осуществляться, как от централизованных источников (теплоэлектроцентрали, центральное отопление и т.д.), так и от местных автономных источников (котельные, когенерационные установки и т.д.). Основной вопрос, требующий решения при энергоснабжении от автономных источников – выбор топлива. Обычно при этом решающими факторами являются цена топлива, удобство использования и доступность топлива. В условиях Российской Федерации наиболее доступным видом топлива является природный газ.
  Также современные тепличные хозяйства с круглогодичным циклом работы нуждаются в углекислом газе CO2, который используется в технологической цепочке выращивания продукции сельхозпроизводства. Тепло, свет и углекислый газ являются необходимыми условиями роста растений. В процессе фотосинтеза, с участием хлорофилла как катализатора, СО2 растений преобразуется в углерод, что способствует их быстрому росту.
  ........