Микроклимат в теплице компенсирует... вентиляция животноводческих ферм

Затраты на обогрев теплиц традиционными способами достигают 30…40% всех эксплуатационных расходов по выращиванию продукции. Поэтому рост производства овощей во многом сдерживается ограниченностью топливно-энергетических ресурсов. Как преодолеть эту проблему, снизив энергоемкость производства?  Каким образом достичь конкурентоспособности производства овощной продукции?

Одно из направлений – энергосберегающие технологии создания микроклимата в теплицах, которые были представлены учеными Белорусского государственного аграрного технического университета, кандидатом технических наук В.Андрушем и старшим преподавателем Л.Цвирко на международной научно-технической конференции в Минске – «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития АПК».

 Эффект энергосбережения в предлагаемом способе заключается в использовании тепла вентиляционных выбросов из животноводческих помещений для обогрева теплиц. Проведенные расчеты показали, что из птичника для выращивания молодняка на 60 тыс. голов  выбрасывается (в зависимости от возраста) I, 0…6,2 МДж тепла в час, что достаточно для компенсации теплопотерь в теплице площадью 0,I га. К тому же, при использовании вентиляционного воздуха животноводческих помещений для обогрева теплицы решается вопрос подкормки растений углекислым газом.

 На рис. 1 представлена схема вентиляции теплицы при наличии солнечной радиации; на рис. 2 – то же, при отсутствии радиации.

Рисунок 1 – Схема вентиляции теплицы при наличии солнечной радиации

Рисунок 2 – Схема вентиляции теплицы при отсутствии радиации

 Используют теплицу с двухслойным ограждением 1, в культивационную зону 2 которой подают поток воздуха из животноводческого помещения 3. в культивационной зоне

2 посредством дополнительного светопрозрачного ограждения 4 выделяют контрольную зону5. температуру Ө₁ в контрольной зоне 5 сравнивают с температурой Ө₂ в культивационной зоне 2.

При Ө₁ = Ө₂ (дополнительный приток тепла с солнечной радиацией отсутствует) поток воздуха из животноводческого помещения 3 после прохождения через камеру 6 предварительной подготовки, где он очищается и увлажняется, последовательно пропускают через культивационную зону 2, а затем между слоями двухслойного ограждения 1 при этом наиболее полно используется тепло, содержащее в поступающем воздухе.

При Ө₁ > Ө₂ (имеется дополнительный теплоприток с солнечной радиацией) поток воздуха массой m после прохождения через камеру 6 разделяют на два потока.

Один из потоков, масса которого m₁ выбирается равной 5-10% от общей массы m, направляют в культивационную зону 2 для подпитки растений углекислым газом, которым обогощен поступающий воздух. Второй поток массой m₂ =m – m₁ направляют между слоями двухслойного ограждения 1 теплицы для создания тепловой шторы. После того, как температура Ө₂ превысит заданное значение Ө_{2 s,} массу потока m₁ изменяют и устанавливают ее пропорциональной разности текущего Ө₂₁ и заданного  Ө_2s  значений температур:

m_{1 =} K (Ө_{21 -} Ө_{2s) =} K∆ Ө₂₁,

где K>0

Благодаря такому распределению потоков воздуха наиболее эффективно используется дополнительная тепловая энергия, поступающая  с солнечной радиацией.

В обоих случаях сравнивают концентрацию р углекислого газа в отработанном воздухе и его концентрацию р_атм в атмосфере (заданную). При условии р> р_атм поток отработанного воздуха разделяют на два, имеющие массы m₃ m₄. Поток, массы которого m₃ обратно пропорциональна разности концентраций, возвращают в животноводческое помещение, в второй поток массы m₄ выбрасывают в атмосферу.

Так как отработанный воздух теплее наружного, экономится тепло на подогрев проточного воздуха животноводческого помещения.