Мезофильное сбраживание. Использование тепловых насосов

Анализ величины эксплуатационных расходов для производства тепловой энергии показывает  существенно более низкую стоимость производства тепла с использованием грунтового теплового насоса в сравнении  с газовыми или электрическими котлами.

Для оценки использования грунтового теплового насоса в качестве источника тепла для поддержания мезофильного сбраживания субстрата,  рассмотрим проект биогазовой станции 60 тонн/сутки натурального навоза вл.85% [1] компании ZORG Biogas.

Данная биогазовая станция способна принять до 60 тонн навоза КРС в сутки, влажностью 85%. Такое количество навоза производится откормочной фермой 1500 КРС. Биогазовая станция будет производить биогаз в объеме 3 230 м3/сутки с содержанием метана 55%. Кроме энергоносителей, биогазовая станция будет производить качественные биоудобрения в количестве 17 тонн / сутки твердых вл. 70% и 39 тонн/сутки жидких биоудобрений вл. 99%.

Стабильная работа установок для получения биогаза и биоудобрений невозможна без поддержания на заданном уровне температуры сбраживаемого субстрата. Подогрев осуществляется теплоносителем, циркулирующим по распределительной системе отопления. На нагрев теплоносителя  расходуется часть биогаза, полученного биостанцией.

Для определения потребности в тепле использована методика, отраженная в [2]. В состав биостанции входит биореактор емкостью 2400 м3.

Теплопотери через ограждающие конструкции биореактора составляют 25 кВт, еще 43 кВт составляет мощность источника тепла для подогрева субстрата.

Расчетный годовой расход тепловой энергии на эти цели составит 1496 ГДж и может быть покрыт за счет сжигания 44,3 тыс. м3 газа. Это эквивалентно 59,8 тыс.м3 биогаза. При сегодняшних ценах на газ затраты на обеспечение теплом биостанции составят 153 тыс. грн в год.

При использовании стандартно поставляемого в составе биостанции электрокотла мощностью 120 кВт для решения задач отопления биостанции потребуется 415,4 тыс. кВт-ч электроэнергии стоимостью 411,3 тыс. грн в год. 

Эти 59,8 тыс. м3 биогаза могут быть замещены электроэнергией в случае применения в качестве источника тепла грунтового теплового насоса.

Без организации специальных мероприятий по повышению в летний период температуры грунтового массива, в котором расположен нижний контур теплового насоса, - коэффициент эффективности теплового насоса составит величину СОР=4.  В этом случае для работы теплового насоса за год потребуется 103,85 тыс. кВт-ч электроэнергии, стоимость которой в текущих ценах можно оценить в сумму 102,8 тыс. грн в год.

Оптимальной распределительной системой отопления представляется система полимерных труб встроенная в 452 м2 фундаментной плиты и 422 м2 стен биореактора.

С расчетным теплоносителем 55/45С система сможет обеспечить теплоотдачу 74Вт/м2 от стены и 77Вт/м2 от пола биореактора и выполнять задачи обеспечения мезофильного сбраживания субстрата в течение всего года.

Использование технологии тепловых насосов позволяет высвободить и предложить на рынок больше более дорого энергоносителя – биогаза.

 

1. Биогазовая станция 60 тонн/сутки натурального навоза вл. 85% Зорг Биогаз Украина, ООО http://www.zorg.ua

2. Biogas from Waste and Renewable Resources. An Introduction. Dieter Deublein and Angelika Steinhauser   Copyright © 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim р.407-418

 


СИСТЕМЫ:
Системы отопления
Системы охлаждения
Системы вентиляции
Системы водоснабжения

ТЕХНОЛОГИИ:
Ваш теплый дом
Тепловые насосы
Солнечные коллекторы
Снижение потерь тепла
Пассивный дом


УСЛУГИ:
Консультации
Проектирование
Комплектация
Монтаж
Сервисное обслуживание

Новости:

 

Ваш теплый дом   |   Тепловые насосы   |    Солнечные коллекторы   |  О нас     

© 2006, Prolin LTD. All rights reserved