Научная статья на тему 'СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛИЦЫ, ОТАПЛИВАЕМОЙ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ И ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУНТОВОГО ТЕПЛА'

СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛИЦЫ, ОТАПЛИВАЕМОЙ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ И ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУНТОВОГО ТЕПЛА Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
13
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕПЛО / ТЕПЛОВОЙ НАСОС / ТЕПЛО ГРУНТА / НИЗКО ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ / ИСПАРИТЕЛЬ / КОНДЕНСАТОР / КОМПРЕССОР / ТЕПЛИЦА

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Абдуазиз Угли А.

В статье рассмотрены проблемы развития тепличных хозяйств Узбекистана с обоснованным решением повсеместного перехода к интенсивным технологиям выращивания растений в закрытом грунте, использованию новых конструкций, материалов и энергосберегающих технологий на основе автоматизации технологического процесса и использованию нетрадиционных источников энергии, а также представлена информация о созданной пилотной энергия эффективной теплице, отапливаемой тепловым насосом за счет использования грунтового тепла и о выявленных экономических преимуществах и эффективности их использования в климатических условиях Узбекистана.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ESTABLISHMENT OF ENERGY EFFICIENT GREENHOUSE HEATED BY THERMAL PUMP AND FOR ACCOUNT OF USE OF SOIL HEAT

In article problems of development of hothouse economy of Uzbekistan with the decision of universal transition to intensive technologies of cultivation of plants in the closed ground, to use of new designs, materials and power saving up technologies on the basis of automation of technological process and to use of nonconventional energy sources are considered, and also the information on the created pilot power effective hothouse heated by the thermal pump at the expense of use of soil heat and about economic advantages and efficiency of their use in environmental conditions of Uzbekistan is presented.

Текст научной работы на тему «СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛИЦЫ, ОТАПЛИВАЕМОЙ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ И ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУНТОВОГО ТЕПЛА»

12. Make sure that students are sitting in a circle - knee to knee, eyes to eyes. Each member of the group should easily see the rest.

Used sources:

1. А.И. Артюхина, В.И. Чумаков. Интерактивные методы обучения в медицинском вузе. Волгоград. 2011г.

2. Наумов Л.Б. Учебные игры в медицине. М., 2012 г.

3. Ступина С.Б. Технологии интерактивного обучения в высшей школе: Учебно-методическое пособие. - Саратов: Издательский центр «Наука», 2009. - 52 с.

4. Азизходжаева. Новые педагогические технологии. Ташкент 2005 год

УДК 859.9

Абдуазиз угли А.

Наманганский инженерно-строительный институт

Узбекистан, г. Наманган СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛИЦЫ, ОТАПЛИВАЕМОЙ ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ И ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУНТОВОГО ТЕПЛА Аннотация: В статье рассмотрены проблемы развития тепличных хозяйств Узбекистана с обоснованным решением повсеместного перехода к интенсивным технологиям выращивания растений в закрытом грунте, использованию новых конструкций, материалов и энергосберегающих технологий на основе автоматизации технологического процесса и использованию нетрадиционных источников энергии, а также представлена информация о созданной пилотной энергия эффективной теплице, отапливаемой тепловым насосом за счет использования грунтового тепла и о выявленных экономических преимуществах и эффективности их использования в климатических условиях Узбекистана.

Ключевые слова: тепло, тепловой насос, теплонаносная установка, тепло грунта, низко потенциальные источники теплоты, испаритель, конденсатор, компрессор, теплица, грунтовый коллектор.

Abduaziz ugli A.

Teacher of Namangan Engineering Construction Institute

Uzbekistan, Namangan city ESTABLISHMENT OF ENERGY EFFICIENT GREENHOUSE HEATED BY THERMAL PUMP AND FOR ACCOUNT OF USE OF SOIL

HEAT

Abstract: In article problems of development of hothouse economy of Uzbekistan with the decision of universal transition to intensive technologies of cultivation of plants in the closed ground, to use of new designs, materials and power saving up technologies on the basis of automation of technological process and to use of nonconventional energy sources are considered, and also the information on the created pilot power effective hothouse heated by the thermal

pump at the expense of use of soil heat and about economic advantages and efficiency of their use in environmental conditions of Uzbekistan is presented.

Key words: heat, heat pump, heat pump system, ground heat, low-potential heat sources, evaporator, condenser, compressor, greenhouse, soil collector.

Согласно нормам питания, утвержденными Министерством здравоохранения Узбекистана, потребление на одного человека свежих овощей составляет 142 кг ежегодно, из них 28 кг в зимний период. Однако Узбекистан расположен в зоне резко континентального климата и местные условия не позволяют получать овощи из открытого грунта в зимний период, а для равномерного потребления населением овощей в течение года около 25 % из них должно выращиваться в теплицах, парниках, утепленном грунте и т. п.

Кардинальное развитие тепличных хозяйств в республике возможно с повсеместным переходом к интенсивным технологиям и способам выращивания растений в закрытом грунте, применению новых конструкций, материалов и энергосберегающих технологий, включая возобновляемые источники энергии (ВИЭ), в частности с использованием солнечного излучения и геотермальных вод; внедрение тепловых насосов-кондиционеров, которые в холодное время используются для обогрева, а в жаркое - для охлаждения; использование многослойных покрытий для теплиц (экономия при двухслойном покрытии составляет 25-30%, трехслойном - 40-45%); автоматизированный контроль за параметрами микроклимата.

В соответствии с прогнозами Мирового энергетического комитета к 2020 г. в развитых странах 75 % тепла для отопления и горячего водоснабжения будет поступать от ТН. Швеция безусловный мировой лидер в практическом использовании ТН - уже сейчас около 60% необходимого для теплоснабжения тепла получает от ТНУ [2].

В ТН имеется три основных агрегата (испаритель, конденсатор, компрессор) и три контура (хладоновый, водяного источника и водяного отопления). Необходимая энергия собирается теплообменником, заглубленным в землю, и аккумулируется в носителе, который затем насосом подается в испаритель и возвращается обратно за новой порцией тепла. Попросту, тепловой насос берет тепловую энергию из земли (воды, воздуха) и «перекачивает» ее в отапливаемое помещение.

Рис. 1. Рабочий цикл парокомпрессионного теплового насоса: 1-компрессор; 2-испаритель; 3-конденсатор; 4-дроссельное устройство; 5-переохладитель.

В отличие от газовых котлов, котлов на жидком и твердом топливе, ТН имеют отличные показатели экономичности работы (ежемесячные расходы уменьшаются в 2 - 10 раз). Тепловые насосы - это единственные установки, которые производят в 3 - 5 раз больше тепловой энергии, чем потребляют электрической энергии на привод компрессора, и поэтому являются наиболее эффективными источниками высокопотенциального тепла.

Грунт - наиболее универсальный источник рассеянного тепла. Он аккумулирует солнечную энергию и круглый год подогревается изнутри, от ядра земли. При этом он всегда доступен и способен отдавать тепло вне зависимости от погоды. Ведь на глубине нескольких метров температура практически постоянна в течение всего года.

Существует два типа коллекторов: грунтовый зонд и грунтовый коллектор. Длина трубопровода, уложенного в землю или опущенного в скважину, рассчитывается по специальной программе ^егш1а.

При использовании в качестве источника тепла грунтового зонда трубопровод зонда опускается в скважину. Необходимо пробурить несколько дешевых скважин и получить общую расчетную глубину. При предварительных расчетах используется следующее соотношение - на 1 метр скважины приходится 50-60 Вт тепловой энергии. Таким образом, для установки ТН производительностью в 10 кВт необходима скважина глубиной 170 метров.

В связи с частыми веерными отключениями электрической энергии в областях Республики Узбекистан для электроснабжения теплицы было принято решение использовать в качестве автономного источника электрической энергии солнечную фотоэлектрическую систему, так как

среди возобновляемых источников энергии (ВИЭ) солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространённости наиболее перспективна. На основе расчетных данных предприятием ООО «Интеллект-диалог» было спроектировано и установлено оборудование, позволяющее в автономном режиме осуществлять электроснабжение теплицы: тепловой насос «воздух-воздух» типа «Ferette» с мощностью 2 кВт, солнечный модуль с мощностью 1000 Вт типа ODA 250-30-P, шкаф управления с контроллером заряда АКБ, инвертор типа «ELT» с мощностью 5 кВт на 24В/220 В, аккумуляторные батареи, не обслуживаемые 4х200 А/ч на 12 В.

Новая система отопления теплицы тепловым насосом «воздух-воздух» и от грунтового тепла с использованием солнечной фотоэлектрической станции подтверждена актом внедрения с ожидаемым годовым экономическим эффектом 48450000 сум.

Таким образом, исследования температурных режимов теплицы выявили, что установленный тепловой насос нагревает воздух в теплице площадью 200 м2 на 15 0С для получения оптимальной температуры. При выращивании томата в данной теплице необходимо установить два теплонасоса суммарной мощностью до 8 кВт. Установка термостатов контроля температуры позволит более экономно использовать электроэнергию. Для повышения теплопроводности в трубопроводах при подаче теплового воздуха необходимо использовать трубопровод диаметром 150 мм из оцинкованной тонкостенной стали. Для повышения теплопроводности труб, укладываемых в грунт, в следует заменить пластиковые трубы диаметром 75 мм на трубы из оцинкованной тонкостенной стали диаметром 100 мм и укладывать их с шагом не более 60 см.

Использованные источники:

1. Closed Loop Ground-Coupled Heat Pumps - HPC-IFS2, January 2002.

2. Саипов З.У., Захидов Р.А. Использование грунтового тепла для отопления теплицы за счет применения теплового насоса // Международный журнал «Гелиотехника», 2013.

3. Заключительный отчет иновационного проекта И0Т-2013-3-09 «Разработка и создание энергоэффективной теплицы, отапливаемой тепловым насосом за счет использования грунтового тепла», 2014.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.