Забезпечення енергетичних потреб присадибного господарства за допомогою системи біоконверсії
Розглянемо питання енергозбереження в сільському господарстві за рахунок задоволення теплових потреб виробленим біогазом. До таких потреб відносяться:
1) гаряче водопостачання;
2) опалення житлового будинку;
3) приготування їжі для мешканців;
4) приготування кормів для тварин.
Для аналізу енергетичної ефективності використання процесу анаеробної переробки органічних відходів для задоволення теплових потреб селянського господарства використана величина економії зовнішніх енергоносіїв (ЕЗЕН) [513].
Такий розрахунок побудований на визначенні відношення кількості біогазу, що виробляється установкою для анаеробного зброджування з урахуванням власних потреб процесу, до величини загальних енерговитрат на забезпечення теплових потреб модельного селянського господарства.
Розрахунки проводилися для господарства, з характеристиками [3]:
1) мешканців — двоє дорослих, одна дитина;
2) житлова площа будинку S>r-=80 м ;
3) термін опалювального сезону поп=180 діб ;
4) питомі витрати на гаряче водопостачання [515] (для дорослих — q ніГ =5225 МДж/рік; для дітей — q^1 =2670 МДж /рік);
5) нижча теплота згорання біогазу =22 МДж/м3;
6) ККД котла г)=0,88;
7) питома потреба в теплоті для опалення будинку qon=191 Вт/м [4];
8) питома потреба в теплоті для приготування їжі [515] Оїжі=3,14 МДж/ (лю д • добу);
9) питома потреба в теплоті для приготування кормів для свиней 0,04 м /добу, кількість свиней — 12, для корів — 0,05 м /добу, кількість корів — 16.
Результати розрахунків (рис. 12.5) представлені у вигляді залежності ЕЗЕН від кількості умовних голів тварин в господарстві.
|
1 — економія енергоносіїв на потреби гарячого водопостачання, опалення, приготування їжі та кормів для тварин; 2 — економія енергоносіїв за умови, що витрати на опалення будинку мешканців зменшаться вдвічі (згідно норм розвинутих країн); 3 — економія енергоносіїв на забезпечення потреб гарячого водопостачання, приготування їжі та кормів; 4 — економія від витрат енергоносіїв на приготування їжі та кормів; 5 — економія енергоносіїв при приготування кормів для тварин; 6 — економія енергоносіїв, що йдуть на приготування їжі для працівників селянського господарства Рисунок 12.5 — Залежність економії зовнішніх енергоносіїв (у відсотках від загальної витрати зовнішніх енергоносіїв) від кількості тварин в господарстві |
Коефіцієнти перерахунку реальної кількості тварин в умовні голови: 1 свиня=1 у. г.; 1 голова ВРХ=3,5 у. г.; 1 голова бичків=1,5 у. г.
Аналізуючи результати (рис. 12.5) можна сказати, що БГУ може задовольнити загальні теплові потреби реального селянського господарства в зимовий період на 2…6 %. Якщо можливо було б зменшити витрати на опалення вдвічі і наблизитись до показників закордонних будівельних технологій, то біогазова установка дозволила б зекономити до 11 % зовнішніх енергоносіїв, що споживає селянське господарство. За умов використання БГУ в господарстві, де є більше 8 умовних голів тварин теплові потреби на приготування їжі та кормів повністю покриваються за рахунок отриманого біо — газу. За наявності ЗО умовних голів процес біоконверсії може покрити додатково потреби на гаряче водопостачання селянського господарства.