|
日光温室的结构参数为长75m，跨度8m，单个温室面积为600 m2；后墙高2.5m，总高3.7m；用保温被作为夜间保温措施。
园区这样的温室共有9栋，加温方式为燃煤锅炉供暖。因此本园区冬季温室采暖总面积为5400m2
1）一次性投入成本
锅炉：5t水暖锅炉，投资40万
散热片及管路：28万元
2）运行成本
人工费：1500元
燃煤：2009,11-2010,2，烧煤80t左右，800元/吨
锅炉耗电：5000元左右每月
加上锅炉维护费，年运行费用在10万元左右。
（以上数据由中国农科院提供）
一、 利用沼气作为热源的新技术大棚采暖方案：
1、 数据计算：日光温室5400m2，用保温被做为夜间保温措施，后面有砖墙，采暖热负荷按40w计算，每日采暖时间为10小时，效率按90%计，则日需供暖量206.4万kcal，储热材料重量7.1吨，体积3.09方（该储热箱体称主供热箱体）。折合沼气（沼气热值按23000kj/kg）375.72m3/d，如果燃烧及转换效率按85%计，则需要442.02 m3/d，可产生烟气量2546m3/d，合计106m3/h，沼气池体积应在450m3即可。
沼气池冬季热损失：沼气物料发酵比热取0.7kcal/kg.℃，如果冬季北方地下温度为5℃，室外温度为0℃,沼气池内温度为15℃，中温沼气池温度需要35℃，则需要沼气池500立方内物料为480立方，密度为1030kg/m3，每天进出物料以4（进出各2立方）立方计算，每天所需热量为4 m3X1030 kg/m3X0.7 kcal/kg.℃X（35-0）℃＝87108kcal/d（沼气量15m3/d），整个采暖季节（120天）所需热量为1045.3万大卡，效率按90%计算。
综合以上数据，建议使用一500立方的沼气池，产生的沼气可够日光温室和冬季保持沼气池温度所需的热量，储热箱体采用主供热箱体可供日光温室三天的热量加上沼气池保持温度三天的热量，即储热量（206.8+8.7）万kcal×3/0.85＝760万kcal，储热材料24.4吨，体积11.12立方，取11.2立方。
当用沼气燃烧高温烟气加热储热材料时，由于储热材料要加热到550℃,当储热材料温度升高时，储热箱体的出口烟气温度也随着升高，温度要高于储热材料温度，也就是说当储热材料温度达到500℃时，箱体烟气出口温度可能要达到600℃。为了降低烟气出口温度，在两个储热箱体后面再加一低温储热箱体，相变温度在150-200℃之间即可，主要用来吸收供热箱体的出口烟气温度，以最大限度的利用沼气热量，（该箱体称余热箱体）。
二、 主要设备及用途：
1） 供热箱体：尺寸（尺寸均不包括保温层，下同）3000 X2200 X2000，储热材料24.4吨，涂料（钢材）面积62平米，钢材厚度10mm，钢材重量4867kg，其它钢材重量约1500kg，总计重量约6367kg。热管2800mm（储热材料中1850,烟道中950），直径38mm，共80根，蓄热材料中翅片间隙10mm，则重量为830kg，成本价格约24.4吨X0.15万元+62 m2X0.04万元+6.367吨X0.85万元+0.83吨X0.15万元＝12.80万元；作用是向日光温室大棚供应热风并保持池内温度，能够满足5400平米温室大棚的一天用热量，出风温度100-120℃，风量8147kg/h；工况风量约12000m3/h.选8D风机15kw，价格约1.5万元。
2） 余热箱体，热量为150万大卡，约8万元。
3） 沼气池：沼气池体积约500m3，建在温室大棚下面，上面可用来做日光温室。日出沼气量450立方，钢筋混凝土结构，成本约为20万元。
4） 投资估计：储热箱体12.8万；风机1.5万元；余热箱体8万元；沼气池约20万元，燃烧器：7000元，其他管道及污水泵约10000元，合计50万元左右。
三、 运行方式：
1） 供热箱体热量储满需热量760万大卡,即3182万kj，需沼气量1384m3，如果效率为90%，则共需沼气1537m3,沼气池出气量为每天450方，需沼气池工作3.5天才能满足供热箱体的热量。因此，进入采暖期前三天即开启沼气池，开始向供热箱体供热，供热箱体后面有一相变温度150-200℃的储热设备，其作用是当供热箱体温度高于100℃时，利用供热箱体的出口烟气温度对其进行加热，达到热能最大限度利用目的，当供热箱体储热温度达到550℃时，即停止加热。
2） 供热时，开启风机，调整转速及配风口，冷风先经过余热箱体，再经过供热箱体，获得合适的风温，向日光温室供暖，开始时经过余热箱体，风温就有可能达到要求，这时可直接用余热箱体供热；供热箱体有四个风道，开始时可轮换使用即并联使用，保证温度，后期可串联使用，向室内供暖的换风工作由配风口完成。
3） 沼气池内温度的保持：池内温度低于32℃时，水泵自动打开，冷水经余热箱体，水温升高，热水经沼气池，提高池内温度，循环回水箱使用。当温度达到设定值（如38℃）时，水泵停止运行，循环完成。
四、 经济可行性：
1） 沼气池运行：沼气池在运行过程中按照沼气的相关标准执行即可，该项目的沼气池每年产生的的大量有机肥料除了自用外，还可对外销售，年增加的经济效益超过3万元。
2） 储热设备运行后，冬季蔬菜的生长期将会缩短，蔬菜质量将会提高，增加农民的收入；
3） 沼气池建设过程中，中央财政、北京市财政、地方财政、将按照30%的补助资金给予扶持；
3）项目在执行过程中可以争取到国家防寒抗冻资金。
4）该项目不仅可以应用在蔬菜大棚方面，还可以应用在畜牧业养殖、新农村的采暖、农村集中供应生活热水等领域。
5） 项目投资回收期在2.5年内。
综合以上分析，该项目实施既可以解决农业产业化过程中防寒抗冻、减少烧煤的污染排放和燃煤成本过高的问题，又能充分利用沼气等新能源增加农民收入；项目实施为新农村和农业产业化建设提供了重大的技术支撑，具有重要而深远的意义。
五、利用移动供热供应日光温室大棚的方案（仍以本案例5400平米为例）：日光温室需热量206.8万大卡/天，因日光温室每天用热时间按10小时计算，则每小时需热量为20.68万kcal/h，效率为90%，则为23万kcal/h。热水温度按出口50℃，回水35℃计算，温差20℃,需热水量23×104/15＝15333kg/h，如果系统效率为90%，需水量为17037kg/h，取循环泵的流量为25t/h，扬程45米即可。循环水箱为2×12m3，既24m3的箱体。
移动供热车，温室大棚小时需热量为23万kcal/h，既保证每小时有一辆储热车到达日光温室大棚供热处，在日光温室大棚处放热，另一辆车要在一小时内替换下该车。具体储热车数量以取热点距离供热点的远近而定，供热时间为10小时。以上计算以北京地区为例。
费用如下：储热车每辆 元。24m3水箱：2.5万元；循环水泵，2台；8000元/台；阀门合计4000元；其它大棚内管道、散热器片及配件约210000元。
|
|
|
