Установка для отопления теплицы

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в системах отопления теплиц.
Наиболее близким устройством к заявленному по совокупности признаков является устройство для отопления теплицы (см. авторское свидетельство N 1111706, кл. A01G 9/24, 1982), включающее котел, систему обогрева шатра теплицы, подключенную к котлу, контактный утилизатор теплоты продуктов сгорания, систему подпочвенного обогрева, бак-аккумулятор подогретой дегазированной воды, воздушный декарбонизатор с отводящим газовым патрубком, соединенным трубопроводом с атмосферой и с системой газораспределения, имеющей генератор углекислого газа, и принятое за прототип.
Недостатком прототипа являются повышенные капитальные вложения на содержание и обслуживание контактного утилизатора теплоты продуктов сгорания и воздушного декарбонизатора с баком-аккумулятором подогретой дегазированной воды, а также из-за необходимости установки специальной тягодутьевой машины для транспортировки продуктов сгорания через контактный теплоутилизатор.
Технический результат - повышение эффективности использования органических отходов при сокращении выбросов оксидов азота в атмосферу; повышение экономичности путем снижения эксплуатационных затрат; повышение КПД использования дешевого, низкосортного местного биотоплива; снижение зависимости от наличия централизованных источников энергии; экономически эффективное использование местных возобновляемых ресурсов.
Технический результат достигается тем, что установка для отопления теплицы содержит реакторы пиролиза, соединенные с топочной камерой, каталитический дожигатель, теплообменник, двигатель Стирлинга, компрессор, каталитические инфракрасные обогреватели, конденсаторы водяного пара, электрогенератор, использующийся для обеспечения автономности путем выработки электрической энергии для собственных нужд, приборы освещения и регулировочные вентили. Согласно полезной модели оно снабжено каталитическим обогревателем, где генераторный газ полностью окисляется, и конденсатором, где водяной пар отдает тепло, полученное при сушке биомассы, на обогрев теплицы, обеспечивая полную рекуперацию теплоты, а также трубопроводом, соединяющим топочную камеру с теплообменником, таким образом, задействуется теплота дымовых газов для обеспечения собственных нужд в электрической энергии.
На чертеже изображено устройство для отопления теплицы.
Устройство содержит реакторы пиролиза 1 и 2, топочную камеру 3, каталитический дожигатель 4, двигатель Стирлинга 5, компрессор 6, каталитический инфракрасный обогреватель 7, конденсаторы водяного пара 8, электрогенератор 9, теплообменник 10, приборы освещения 11 и регулировочные вентили 12, 13, 14, 15.
Принцип работы следующий: после загрузки биомассы в реакторе 1 начинается процесс ее сушки под действием нагрева от топки 3. Смесь газов (вода и летучие вещества) от сохнущей биомассы при открытом вентиле 13 направляется в каталитический дожигатель 4. Там окисляются летучие вещества, далее смесь поступает в конденсатор 8, расположенный в теплице 16, где водяной пар конденсируется, отдавая, таким образом, тепло, полученное при сушке, на обогрев теплицы.
После высыхания в реакторе 1 начинается пиролиз, а в реактор 2 загружается новая партия биомассы. Генераторный газ при новой конфигурации вентилей (вентиль 12 открыт, вентиль 13 закрыт) поступает в каталитический обогреватель 7, где полностью окисляется, повышая температуру обогревателя до рабочей.
Для обеспечения автономности вырабатывается электрическая энергия для собственных нужд (работы осветительных приборов 11 и компрессор 6, используя двигатель Стирлинга 10 с теплообменником 5, в который поступают дымовые газы из топки 3. Аналогично происходит процесс сушки и выработки генераторного газа в реакторе 2, при этом соответственно открываются вентили 14 и 15.
Положительный результат: повышение производительности, снижение расхода тепловой и электрической энергии и сокращение выбросов оксидов азота в атмосферу.
Эффективность использования органических отходов повышается за счет полной рекуперации теплоты, образующейся при сушке биомассы, и использования дымовых газов для обеспечения собственных нужд в электрической энергии.
Автономная теплица на базе местных возобновляемых источников энергии позволит заниматься растениеводством в районах, удаленных от централизованных сетей энергоснабжения, что позволит рациональнее использовать земельные ресурсы нашей страны, а также эффективнее использовать возобновляемые источники энергии.
Применение предлагаемого устройства позволит получить экономический эффект за счет снижения расхода тепловой и электрической энергии на обогрев теплицы, углекислого газа на обработку растений и сократить количество выбросов оксидов азота в атмосферу.