Съвременните екоенергийни принципи с енергоспестяващ потенциал при оранжерийното произвoдство kaloyan Evgeniev Stoyanov



Дата18.11.2017
Размер94.8 Kb.
Размер94.8 Kb.
    Навигация на страницата:
  • Key words

СЪВРЕМЕННИТЕ ЕКОЕНЕРГИЙНИ ПРИНЦИПИ С ЕНЕРГОСПЕСТЯВАЩ ПОТЕНЦИАЛ ПРИ ОРАНЖЕРИЙНОТО ПРОИЗВOДСТВО
Kaloyan Evgeniev Stoyanov
Introduction: Modern eco-energy rationales with a energy - saving potential of the greenhouse production. The development of the energy - saving systems wins increasingly up - to - date meaning, because the conventional technologies are low productive and related with high and already undue energies costs. The development of the facilities of the new type is always more necessarily rationales on contemporary еco-energy with wide enclosure. To be showed the advisability to be forced from that for due analysis to be done.

Key words: eco-energy rationales, greenhouse production,
УВОД

Развитието на енергоспестяващите системи придобива все по-актуално значение, тъй-като конвенционалните технологии са ниско производителни и свързани с високи и вече неоправдани енергийни разходи. Разработката на инсталации от нов тип с широко приложение на съвременните екоенергийни принципи е все повече необходимо. За да се установи целесъобразността от това се налага да се извърши съответен анализ.


ИЗЛОЖЕНИЕ

Разходите на топлинна енергия за поддържане на определена оптимална температура, съответства на излъчваната по конвенционален път, и може да се определи по формулата:


, кWh (1)

където:


- коефициента на топлопроводност във W/m.градус;

- разликата на температурата вътре и тази на околната среда *;

- дебелина на преградата, стената, m;

- контактна повърхност, ;

- времетраене, за период от време, .

Приема се, че за една оранжерия от 100 при височина от 3 m, без основата, топлопроводната площ е 250 .

При оптимална температура за фотосинтезата около 25ºС, при средногодишна околна температура примерно за гр.Русе 12 ºС, и минималната -5ºС, приема се разходите за топлинна енергия да се разгледат за две разлики на температурите =13ºС и =30ºС.
* - В частност се разглеждат само случайте, когато температурната разлика е положителна.
Тогава за остъклена оранжерия с =0,005 m и =0,74 разхода за топлинна енергия за 24 h отопление ще се изчисли:


  • при =13 ºС kWh/d

  • при =30 ºС kWh/d.

Като се вземе предвид, че в резултат на парниковия ефект, при остъклена оранжерия може да се спести топлинна енергия, то при слънчева радиация при зимни условия 100 W/ в продължение на 6 h/d дневно може да се получи 60 kWh/d енергия.
Действителният разход на енергия за стъклена оранжерия ще е:

  • при =13ºС kWh/d

  • при =30ºС kWh/d.

В случай, че се осъществи близко до оптималното изкуствено осветление за 100 оранжерия с осветяемост 40 000 с луминисцентни лампи с преводен коефициент 0,0055, т.е. облъченост 220 W/, за 12 h осветление разходът на енергия ще е



KWh/d.

Като се съпоставят разходите на енергия за отопление на остъклена оранжерия с тези за осветление на една и съща оранжерийна площ, ще се получи:



  • при =13 ºС

  • при =30 ºС .

Ясно е, че разходите на енергия за отопление, при остъклена оранжерия, превишават многократно разходите за искуственно осветление на същата площ.

Като се има предвид, че естественото осветление, при остъклените оранжерии, както по отношение на дължината на вълната, така по интензивност и равномерност, е далеч от оптималното, целесъобразно е да се провери какво би се получило при използване на съоръжения изградени с топлоизолационни материали. Това се вижда от таблица1.

Таблица 1.

Разходи на топлинна енергия и енергия за осветление, за оранжерия 100 и височина 3 m от различни материали с =0,1m



Материал на

изграждане













W/m.градус

ºС

KWh/d

KWh/d

пъти

Остъклена




13

30


11484,0

26560,0


11484,0

26560,0


1

1


Метални сандвич

Mанели с EPS


0,034

13

30



26,5

61,2

290,5

325,2



39,5

81,7

Пенопласт

0,05


13

30


39,0

90,0


303,0

354,0


37,9

75,1

Камъшит

0,10


13

30


78,0

180,0


342,0

444,0


33,5

59,8


Дърво

0,20


13

30


156,0

360,0


420,0

624,0


27,3

42,5

От таблица 1 се вижда, че разходите на енергия за отопление в оранжерии изградени от топлоизолационни материали са незначителни, а общите, за отопление и осветление, при тях са значително, в пъти, по-малки от разходите само за отопление при остъклени оранжерии. Например при температурниразлики 13ºС от 27,3 до 39,5 пъти и при температурни разлики от 30ºС от 42,5 до 81,7 пъти.

Като се има предвид обаче, че цената на топлинната енергия за сега е по-малка отколкото на електрическата. Например цените на дребно на „Топлофикация Русе” АД за топлинна енергия 76,81 лв/MWh и на електроенергия за бита на „Е-on” България по 0,194 лв/кWh дневна, 0,11 лв/кWh нощна, и се получава изчислителна средна цена 0,152 лв/кWh.


Резултатите от изчисленията на разходите за енергия са показани в таблица 2.

Таблица 2

Разходи за отоплние и осветление на оранжерия 100 и височина 3 m от различни материали с =0,1m

Материал на

изграждане






Р А З Х О Д И

Цотопл. +Цосв.



За отопление

Цотопл.


За осветление

Цосв.


За отопл.+освет.

Цотопл. +Цосв.






ºС

лв/d

лв/d

лв/d

пъти

ОСТЪКЛЕНИ



13

882,1

0

882,1

1

30

2040,0

0

2040,0

1

САНДВИЧ


ПАНЕЛИ С EPS

13

2,04

40,12

42,16

20,1

30

4,7

40,12

44,82

45,5

ПЕНОПЛАСТ



13

3,0

40,12

43,12

20,5

30

6,9

40,12

47,02

43,4

КАМЪШИТ


13

6,0

40,12

46,12

19,1

30

13,8

40,12

53,92

37,8

ДЪРВО


13

11,9

40,12

52,02

16,9

30

27,7

40,12

67,82

30,1

От табл.2 резултатите показват, че и разходите за енергия при оранжерии изградени с топлоизолационни материали са с много пъти по-малки. Например при използване на съвременни сандвич панели с EPS от 22,2 пъти при =13ºС до 49,4 пъти при =30 ºС.

Резултатите биха могли да се представят и графично в следния вид на фиг 1.

Фиг.1. Изменение на необходимото количество топлинна енергия за различни видове конструкции на оранжерия при две температурни разлики.


От графиката на фиг.1 се вижда, че най-малко количество топлинна енергия би ни била необходима за затопляне на оранжерия изградена от EPS панели, след което се нареждат от пенопласт, камъшит, дърво и на последно място остават традиционно изграждащите се от стъкло за която се получават стойности в десетки пъти по-големи от останалите посочени топлоизолационни строителни елементи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Така се налага извода от този анализ, че са настъпили условия изискващи разработката на оранжерийни инсталации от нов тип с широко приложение на съвременните екоенергийни принципи и материали.

Авторският колектив от Русенски университет е разработил „Комплекс за отглеждане на зеленчуци, разсад, цветя и други растения”, за който бе подадена като заявка към Патентно ведомство на Република България и бе признат като полезен модел със свидетелство №1256/03.06.2009г.
ЛИТЕРАТУРА

[1] Прищеп Л.Г, Эффективная электрификация защищенного грунта.,Колос, 1980.

[2] Официален Бюлетин на Патентно Ведомство на Република България№1-01.2010 http://www1.bpo.bg/images/stories/buletini/binder-2010-01.pdf,

[3] http://www.eon-bulgaria.com/bulgarian/index.htm

[4] http://www.toplo-ruse.com/

АВТОРИ


Kaloyan Stoyanov, phD. University of Rousse “Angel Kanchev”, Bulgaria, tel: +359 82 888542, E-mail: kes@ru.acad.bg


Изследванията са подкрепени по договор № BG051PO001-3.3.04/28, „Подкрепа

за развитие на научните кадри в областта на инженерните научни изследвания

и иновациите”. Проектът се осъществява с финансовата подкрепа на

Оперативна програма „Развитие на човешките ресурси” 2007-2013,



съфинансирана от Европейския социален фонд на Европейския съюз“.



Сподели с приятели:


©zdrasti.info 2017
отнасят до администрацията

    Начална страница