Использование биогаза
В связи с тем, что в дальнейшем изложении мы не будем приводить какие-либо данные по этому вопросу, примем следующие значения (л) среднего выхода биогаза из 1 кг органического сухого вещества:
навоза крупного рогатого скота…………………………… 200
свиного навоза……………………………………………………….. 300
птичьего помета……………………………………………………….. 400
и количество энергии в 1 м3 биогаза (содержащего около 60 % метана), равное 22 МДж.
Поскольку речь идет о замене биогазом других энергоносителей, требуемое его количество не может быть просто рассчитано через приведенную величину удельной энергоемкости: в каждом конкретном случае применения газа необходимо учитывать различные коэффициенты полезного действия. Ниже приведены эти значения для типичных случаев использования газа (значительно совпадающие с данными Фельдмана [28]).
|
Таблица 11. Коэффициенты полезного действия
|
|
Для отопительных це- |
Кокс, уголь, природный |
||
|
лей (при полной |
газ, биогаз |
0,6 |
0,73 |
|
утилизации) |
Светильный газ |
0,82 |
1,0 |
|
Электрический ток |
0,95 |
1,16 |
|
|
Котельное топливо |
0,78 |
0,95 |
|
|
Для привода эиерго- |
Г аз |
0,28* |
1,0 |
|
машин |
Дизельное топливо |
0,31 |
1,13 |
|
Бензин |
0,25 |
0,9 |
|
|
Электрический ток |
0,85 |
3,04 |
|
* Фирма Йенбах дает для своих газовых двигателей значение rj=0,35. отнесенное К низшей теплоте’ сгорания Qji* |
Конечно, неполная загрузка потребителя существенно снижает общий коэффициент полезного действия. Аналогичные значения этого коэффициента для процессов нагрева или охлаждения будут рассмотрены позднее, но они не столь существенно различаются между собой при использовании электроэнергии или газа и могут быть положены в основу расчета чистого содержания энергии.
В принципе газовые приборы с точки зрения использования первичного энергоносителя значительно экономичнее, чем электроприборы (это обусловлено высокими потерями преобразования при получении электрического тока). Кроме того, в настоящее время разрабатываются отопительные устройства, в которых выпускные газы конденсируются, в результате чего до
полнительно получается теплота испарения содержащейся в них воды [47], и, следовательно, при расчете баланса энергии можно вместо подставляемой обычно низшей теплоты сгорания Qн использовать значение высшей теплоты сгорания Qb-
При получении электрического тока с помощью приводимого газовым двигателем генератора справедливо следующее соотношение: 1 м3 биогаза дает 1,6 кВт-ч электроэнергии. Теплоту воды из системы охлаждения и теплоту, отводимую с выпускными газами, можно в конкретных случаях дополнительно утилизировать (см. раздел 7.2).