10.01.02. ОТОПЛЕНИЕ ТЕПЛИЦ И ЗИМНИХ САДОВ БИОГАЗОМ
С 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.
| Эксплуатационные показатели | Количество тепла | Количество тепла (Гкал) |
| Максимальные затраты | 3,59 мВт | 3,1 |
| Удельные затраты тепла | 0,359 кВт/м2 | 0,31 |
| Удельные затраты тепла | 35,9 кВт/сотка | 31 |
| Годовые затраты тепла | 7801 Мвт | 6725 |
| Условные затраты тепла | 1461 т/год |
Расход тепла на обогрев блока теплиц площадью 1 га при пиковой расчетной разнице температур -32°С
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.
| Вид растений | Количество отходов (т/га) |
| Огурец из самоопыляющихся гибридов | 60-70 |
| Огурец из пчелоопыляемых сортов и гибридов | 80-90 |
| Помидоры | 90-100 |
| Помидоры при переходной и продленной культуре | 120-130 |
| Помидоры при использовании приспускания растений | 170-200 |
Выход растительных остатков из 1 га площади теплицы
При мезофильном брожении из биомассы мы получаем большое количество биогаза. Выход биогаза можно посчитать по сухому веществу.
| Биоотходы | Выход биогаза из 1 кг сухого вещества л/кг |
Содержание метана в газе (%) |
| Трава | 630 | 70 |
| Стебли помидоров, картофельная ботва | 420 | 60 |
| Стебли кукурузы | 420 | 53 |
| Навоз КРС | 300-350 | 60 |
| Домашние отходы | 600 | 50 |
Выход биогаза из разного сырья