Система та спосіб забезпечення теплових умов агроенергокомплексу
Формула / Реферат
1. Система забезпечення теплових умов агроенергокомплексу, яка складається з теплиць, виконаних по типу Мітлайдера, які зв'язані системою їх термостабілізації для обігріву в холодний сезон і унеможливлення перегріву в теплий сезон, яка включає
i) встановлені на даху теплиць маркізи затінення з тканинопротягувальним механізмом,
ii) склопакети, встановлені на даху і стінах, що направлені на південь, де встановлені склопакети містять кристалогідрати солей, що мають температуру плавлення-кристалізації в діапазоні 30-700 ºС, у вигляді кристалогідратів сульфату натрію Na2SO4·10H2O, хлориду кальцію CaCl2·6H2O, карбонату натрію Na2CO3·10H2O, сульфіту натрію Na2SO3·7H2O, ацетату натрію Na(СН3COO)·3H2O,
iii) систему енергозабезпечення, виконану у вигляді електростанції, яка включає
- турбіну, електрогенератор, акумулятор електричної енергії, теплообмінник, насос легкокиплячого робочого агента в вигляді бутану,
- акумулятор холоду, що складається з наземного льодогенератора, з підземної холодної ємності, в якій розташовано конденсатор легкокиплячого робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторів холоду у вигляді свердловин, що виконані з можливістю акумуляції холодного теплоносія в вигляді холодної води, яку підтримують завдяки льодогенератору, підземна холодна ємність з’єднана трубопроводами циркуляції холодної води з наземним льодогенератором, льодогенератор, в свою чергу, з'єднаний трубопроводами циркуляції теплої води з свердловинами,
- акумулятор тепла, що складається з сонячного басейну, який розташований в рівень з поверхнею землі, забетонований, тепло- і гідроізольованого, з забарвленими в чорний колір дном і боковими стінками, покритий кришкою з двошарового скла, наповнений водою або солоним розчином, з підземної теплої ємності, в якій розташовано випарник легкокиплячого робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторів тепла в вигляді свердловин, що виконані з можливістю акумуляції теплого теплоносія в вигляді теплої води, яку підтримують завдяки сонячному басейну, причому підземна тепла ємність з'єднана трубопроводами циркуляції теплої води з сонячним басейном, який, в свою чергу, з'єднаний трубопроводами циркуляції холодної води з свердловинами,
при цьому вал турбіни співвісно з'єднаний з валом електрогенератора, який має електричний зв'язок з акумулятором електричної енергії, а вихід випарника з'єднаний з входом турбіни, вихід якої через теплообмінник з'єднаний з входом конденсатора,
причому насос легкокиплячого робочого агента виконаний з можливістю закачування зрідженого легкокиплячого робочого агента зворотно у випарник та встановлений біля теплообмінника,
а підземна тепла і підземна холодна ємності виконані у вигляді двох секцій кожна та розділені вертикальною перегородкою, а занурені конденсатор і випарник встановлені в їх більш вузьких секціях.
2. Спосіб забезпечення теплових умов агроенергокомплексу, який виконують за допомогою системи за п. 1 та здійснюють термостабілізацією теплиць, виконаних по типу Мітлайдера, що складають агроенергокомплекс, та який здійснюють шляхом обігріву в холодний сезон і унеможливлення перегріву в теплий сезон,
при цьому термостабілізацію здійснюють шляхом:
i) регулювання освітлення теплиць, яке здійснюють за рахунок закриття або відкриття маркіз затінення, які встановлюють на даху теплиць з тканинопротягувальним механізмом,
ii) акумуляції тепла сонячної енергії, яке здійснюють за рахунок склопакетів, які встановлюють на даху і стінах, що направлені на південь, де встановлені склопакети містять кристалогідрати солей, що мають температуру плавлення-кристалізації в діапазоні 30-700 ºС, в вигляді кристалогідратів сульфату натрію Na2SO4·10H2O, хлориду кальцію CaCl2·6H2O, карбонату натрію Na2CO3·10H2O, сульфіту натрію Na2SO3·7H2O, ацетату натрію Na(СН3COO)·3H2O,
iii) енергозабезпечення теплиць, яке здійснюють за допомогою електростанції шляхом використання добового і сезонного сонячного тепла та зимового і нічного холоду, які накопичують в підземних акумуляторах тепла і холоду відповідно, де за рахунок утвореної різниці температур здійснюють теплосиловий цикл легкокиплячого робочого агента у вигляді бутану, який направляють через випарник, який розташовують в акумуляторі тепла, з можливістю розширення легкокиплячого робочого агента та отримання його пари, з направленням останньої до турбіни, що з'єднана співвісно з електрогенератором, та наступним направленням після турбіни розширеного легкокиплячого робочого агента через теплообмінник до конденсатора, який розташовують в акумуляторі холоду, з можливістю зрідження легкокиплячого робочого агента.
Текст
Реферат: Винахід належить до галузі сільського господарства та електроенергетики. Система забезпечення теплових умов агроенергокомплекса, яка складається з теплиць, виконаних по типу Мітлайдера, які зв'язані системою їх термостабілізації для обігріву в холодний сезон і унеможливлення перегріву в теплий сезон. Система включає встановлені на даху теплиць маркізи затінення з тканинопротягувальним механізмом, склопакети, встановлених на даху і стенах, що направлені на південь, систему енергозабезпечення, виконану в вигляді електростанції. Система енергозабезпечення включає турбіну, електрогенератор, акумулятор електричної енергії, теплообмінник, насос рідкого робочого агента. Окрім цього електростанція включає акумулятор холоду, що складається з наземного льодогенератора, з підземної холодної ємності, в якій розташовано конденсатор робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторів холоду у вигляді свердловин. Також електростанція включає акумулятор тепла, що складається з сонячного басейну, який покритий кришкою з двошарового скла, наповнений водою або солоним розчином, з підземної теплої ємності, в якій розташовано випарник робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторами тепла у вигляді свердловин. При цьому вал турбіни співвісно з'єднаний з валом електрогенератора, який має електричний зв'язок з акумулятором електричної енергії, а вихід випарника з'єднаний з входом турбіни, вихід якої через теплообмінник з'єднаний з входом конденсатора. Причому насос рідкого робочого агента виконаний з можливістю закачування зрідженого рідкого робочого агента зворотно у випарник та встановлений біля теплообмінника, а підземна тепла і підземна холодна ємності виконані у вигляді двох секцій кожна, та розділені вертикальною перегородкою, а занурені конденсатор і випарник встановлені в їх більш вузьких секціях. UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу вирощування екологічно чистої органічної фруктово-овочевої сировини (ФОС) і агроенергокомплексу для його здійснення. Для теплиць пропонуються нові підходи, особливо в енергозбереженні. Відомі теплиці, які використовують в собі спеціальну підготовку землі для рослин синтетичний грунт, який підживлюється для зростанню рослин сольовими сумішами для гідропоніки. У теплицях, обладнаних гідропонними системами можливе цілорічне вирощування культур з високою віддачею (до 15-18 урожаїв в рік, залежно від культури). Характер зростання, розвиток і навіть зовнішній вигляд рослин в умовах гідропоніки значно змінюються. Так, вже через 75 днів після посіву, рослини томату досягають 2-метрової висоти, що в 4 рази більше за цей же проміжок часу, чим при традиційному способі культивування. Рослини томатів, огірків, дині і баклажанів виглядають як невеликі дерева. Цукрова тростина, яка в умовах тропіків впродовж року досягає 3-метрової висоти, на гідропоніці зростає до 6 м за 7 місяців. Джерело: http://gidroponika.com/content/view/10/142/#ixzz21fGMqp7px Hедоліки: - продукція не є екологічно чистою, оскільки використовуються для вирощування хімічні мінеральні добрива, сольові розчини, пестициди. Вони мають якісний вигляд, однаковий розмір, однаковий час дозрівання, практично не зазнають пошкоджень від комах. На них просто комахи "не сідають". - треба значних витрат на обігрівання і освітлення теплиць. Відомі сонячні теплиці, які використовують сонячну енергію для обігріву теплиць у холодний період (джерело: http://www.mensh.ru/solnechnye_teplicy) та акумулювання у вигляді твердотільних акумуляторів (галечний ґрунт тощо). Недоліки таких теплиць у тому, що їх неможливо використати в зимовий період внаслідок того, що немає надійних джерел обігріву в нічний час або холодну погоду. Крім того, ці теплиці не мають систем вентилювання і газообміну. Нині в деяких випадках декілька теплиці набираються в єдині агроенергокомплекси, котрі мають свої електростанцію, котельню, холодильник і цехи первинної переробки сільськогосподарської продукції - сортування, очищення, упаковки. До таких належать, наприклад агрокомбінат "Південний" в Карачаєво-Черкесії на площині 144 га (джерело - http://yuhnyiagro.ru/), а також велетенська теплиця Дмитра Фірташа (щоб подивитись - набрати ці виділенні слова в Интернеті) в с. Синьков Тернопільської області і ще 7 подібних чудес світу. Відомі теплиці Мітлайдера (джерело: http://vasha-teplitsa.ru/karkas/teplica-po-mittlajderu.html), які мають системи вентилювання і газообміну. Фрамуга в теплиці Мітлайдера досить велика по площі, а тому холодніше повітря, що надходить, повністю витісняє тепле і добре поширюється по усій теплиці. З'явилися не так давно і нові теплиці по Мітлайдеру - з двома фрамугами. Одна з них розташована під південним скатом, a друга - над ним же, але під коником. Головні переваги мітлайдерівської конструкції теплиці: - дворівневий дах, на якому влаштований особливої форми вентиляційний пристрій. Він гранично простий у виготовленні і безвідмовний в експлуатації. Проходить цей вентиляційний отвір від торця до горця уздовж теплиці, завдяки чому по усій площі внутрішнього простору тепличної споруди надійно забезпечений рівномірний і інтенсивний повітрообмін. Завдяки хорошій внутрішній вентиляції, теплиця Мітлайдера не потребує додаткового устаткуванні для провітрювання - ніяких автоматичних вентиляторів не треба взагалі, адже інтенсивний рівномірний повітрообмін відбувається природним чином. А це чимала економія по частині електроенергії. Фрамуги теплиці Мітлайдера обернені на південь, а тому холодне повітря, яке могло б переохолоджувати рослини, всередину конструкції не потрапляє. Завдяки природній вентиляції в теплиці досить необхідного для живлення рослин вуглекислого газу, і вже не треба спеціального устаткування - балонів з цим газом або будь-яких дозаторів. Недоліки усіх цих перерахованих в аналогах і прототипу способів і теплиць для їх втілення є у тому, що: - продукція не є екологічно чистою, оскільки використовуються для вирощування хімічні мінеральні добрива, пестициди, недостатньо очищена вода; - теплиці не мають надійних джерел обігріву в нічний час або холодну погоду; - треба значних витрат на обігрівання і освітлення теплиць, особливо в зимовий період; - є залежність від зовнішніх постачальників енергії (електроенергії, газу тощо); - не мають достатньо глибокої переробки ФОС, що погіршує умови зберігання продукції і підвищує транспортні витрати. 1 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Задачею винаходу є розробка на базі теплиць Мітлайдера способу вирощування екологічно чистої органічної фруктово-овочевої рослинної сировини і агроенергокомплекс для його здійснення, який усунув або зменшив би вказані недоліки. Пропонується АГРОЕНЕРГОКОМПЛЕКС (АЕК) МАЙБУТНЬОГО, який для тепличних господарств має такі переваги: 1. Виробляє екологічно чисту (кошерну) продукцію - без використання хімічних добрив, без зрошення рослин забрудненою водою, без ГМО. 2. Вирощує овочі цілий рік, з поливом чистою талою полегшеною водою, з заданим тепловологим режимом, зі збором врожаю не менш як 3 разів на рік на будь-яких широтах Росії, України, Білорусії. 3. Переробляє "прямо відразу і поблизу від міста вирощування" ту частину ФОС, яка має нетоварний непродажний вигляд або не вигідніша для продажу в даний період часу (близько 30 % від врожаю). 4. Не використовує "зі сторони" для вирощування і переробки ФОС ні газу, ні електроенергії, ні води, ні палива для автомобілів (електричні автомобілі - зарядження своє). Використовує тільки внутрішні ресурсі. Залежить тільки від обертання Землі навколо Сонця і сезонних змін клімату на Землі. 5. Не забруднює навколишнє середовище (повітря, води або ґрунту). Знижує відході з вичавок ФОС, виробляє з них премікси для годування тварин. 6. Виробляє талу питну воду - ВОДУ МАЙБУТНЬОГО, яка сприятлива для людського здоров'я і довголіття. 7. Має свої природні теплиці і холодильні овочефруктосховища. Поставлена задача вирішується тим, що землі для рослин періодично, наприклад 12 рази протягом двох років, замінюють свіжою землею, наприклад, чорноземом, який привезений з полів, які не використовуються для сільськогосподарських потреб та є неораними. далеких від забруднюючого впливу промисловості; термостабілізацію, а також автономне енергозабезпечення теплиць здійснюють за допомогою добового і сезонного акумулювання тепла і холоду, а також сонячної енергії шляхом накопичення тепла на опалення рослин, а також здійснення, наприклад, теплосилового циклу на легкокиплячому агенті; рослини зволожують і поливають очищеною талою водою, що облегшена від важких ізотопів водню (дейтерію і тритію) на 10 %-25 % і підготовлена шляхом заморожуванням річної, морської і водопровідної води або очищення цієї же води після її використання; первинну обробку некондиційного ФОС здійснюють в безпосередній близькості від місця їх вирощування шляхом зневоднення ФОС, наприклад, за допомогою виморожуючої і газогідратної технологій, в які входять процеси поділу ФОС на соки і вичавки, приготування з соків рідких концентратів, барвників - ароматизаторів і сухих розчинних порошків, а звичавків сухих нерозчинних порошків. Запропонований спосіб здійснюється в одномісному господарському АГРОЕНЕРГОКОМПЛЕКСІ, в котрому бокові і торцеві стіни та дахи теплиць виконані у вигляді 2-х розсувних в протилежних напрямках секцій на півдовжини теплиці кожна, підлога має знімні короби для землі; на даху і стінах, що направлені на південь, встановлені склопакети з акумуляторами тепла фазового переходу, які використовують кристалогідрати солей, що мають температуру плавлення - застигання в діапазоні 3070 °C, наприклад, такі як кристалогідрати сульфату натрію (Глауберової солі) Na2SO410Н2О, хлориду кальцію СаСl26H2О, карбонату натрію Na2CO310H2O, сульфіту натрію Na2SO37H2O, ацетату натрію Nа(СН3СОО)3Н2О; на даху теплиці встановлені маркізи затінення з тканинопротягувальним механізмом; "своя" електростанція, яка прикріплена до комплексу, включає в себе сонячний надземний басейн, льодогенератор, систему підземних акумуляторів тепла і холоду у вигляді підземних місткостей з поміщеними в них занурених випарником і конденсатором електростанції, та свердловин для акумулювання тепла та холоду; як комплекс первинної цілорічної конвеєрної переробки ФОС використаний виморожуючий опріснювач - концентратор соків (ВОК), який готує з сирих соків рідкі концентрати та барвники ароматизатори, Приставка 2 - для пресування сирого ФОС з віджиманням соку за допомогою пресуючого шнека, який має навколо шнека циліндричну охолоджувальну камеру, і приготуванням з вичавків - сухих нерозчинних порошків за допомогою шнека-випарника, який має навколо шнека циліндричну нагрівальну камеру, а також газогідратна Приставка 1 для виробки з концентрату соків, які отримані після ВОК, сухих розчинних порошків. 2 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того в АГРОЕНЕРГОКОМПЛЕКСІ підземна холодна місткість акумулятору холоду зв'язана входом-виходом з циліндричної охолоджувальної камерою пресуючого шнека, а підземна тепла місткість акумулятору тепла зв'язана входом-виходом з циліндричною нагрівальною камерою шнека-випарника. Таким чином, основні нові ідеї, які не використовувалися раніше, але пропонуються в АЕК, наступні: 1.1 раз на рік ґрунт для вирощування рослин замінюється на "свіжий" чорнозем, що привезений з полів, які не використовуються для сільського господарства, далеких від забруднюючого впливу промисловості (землі з незручних і полів, не ораних близько 10 років). Проводять циклічну біодинамічну заміну ґрунту. Згадаємо німців, які вивозили ешелонами в 1942-1943 р. чорнозем з України в Німеччину! При заміні ґрунту після вилучення з теплиць бруду в землю розсипають насіння багаторічних трав. Вони мають виняткову роль в розширеному відтворенні родючості ґрунтів, збереженні і відновленні структури ґрунту, формуванні гумусу, поліпшенню теплового водного, повітряного і харчового режимів. Накопичення, наприклад, в умовах Сибіру, в перші 3 років використовування 80100 т/га сухої маси коріння, трави забезпечують збалансований баланс гумусу для 35 наступних культур сівозміна. 2. Рослини зволожують і поливають талою водою, яка опріснюється як з води місцевих джерел (річної, морської або водопровідної води), так і із зібраної дощової і снігової води. облегшеної від важких ізотопів водню (дейтерію і тритію) на 10-25 %, а також очищеної після її забруднення при використанні. 3. Для термостабілізації і енергозабезпечення теплиць використовують добове та сезонне акумулювання тепла і холоду, а також сонячну енергію. На даху і стінах теплиць встановлені склопакети з акумуляторами тепла фазового переходу, за які використовують кристалогідрати солей з температурою плавлення - кристалізації 3070 °C, такі як кристалогідрати Na2SO410Н2О (Глауберова сіль), СаСl2-6Н2О, Na2CO310H2O, Na2SO37H2O, ацетату натрію Na (СН3СОО)3Н2О. Теплиці мають теплообмінники і акумулятори для цілорічної теплової стабілізації. 4. Автоматизовані теплиці Мітлайдера створюють на площі 1020 га, капітальними, стаціонарними, розсувними (за допомогою козлових кранів), вентильованими, з механізацією заміни землі. 5. Переробку некондиційного ФОС виконують поблизу міста вирощування, використовуючи конвеєрний цілорічний комплекс КЦК. Від ФОС вичавлюють сік і вижимки. Замість випарування застосовують процеси виморожування і формування газових гідратів для виробництва нових продуктів (перелік їх нижче). Їх виробляють на одному і том ж обладнанні. Вигідно переробляти ФОС влітку (коли ціна ФОС на ринку є низькою); у цьому випадку прибуток від продажів оброблених продуктів є більшим, ніж від продажу ФОС. Особливо вищий прибуток є при виробництві концентратів і порошків з лікарських рослин. Якщо власних ФОС недостатньо, то можливо взяти на переробку сировину "з за межами". 6. АЕК має власну електростанцію, яка використовує добову і сезонну різницю температур повітря і сонячну енергію для вироблення електроенергії. 7. АЕК має підземні акумулятори тепла AT і холоду АХ, які встановлені відповідно поблизу під теплицями і холодильниками - овочефруктосховищами. III. АЕК, використовуючи теплиці, EC і КЦК, виробляє цілорічно наступні продукти: 1. Рідкій концентрат ФОС - до 40 % сухих речовин (виноградний, яблучний і т.д.). Вимани холодного зберігання. 2. Рідкій концентрат ФОС - 60 % (виноградний, яблучний і т. д.). Цей барвник ароматизатор, не вимагає холодного зберігання. 3. З соків - сухий розчинний порошок (99,5 %) - цукор, виноградний, яблучний, буряковий червоний барвник і т.д. 4. З вичавок - сухий нерозчинний порошок (99,5 %) - буряковий, яблучний, виноградний, грушевий і т.д. Це основа преміксів - вітамінізованих кормів для тварин. 5. Фруктові напої на основі талої води, що витягнута виморожуванням з ФОС (наприклад, з виноградного соку). 6. Талу полегшену від важких ізотопів водню питну воду для населення і поливу рослин для підвищення врожайності (зниження або навіть повна відмова від мінеральних добрів /з належною сівозміною/). 7. Овочі з теплиць з їх короткостроковим до впровадження зберіганням в охолоджуваному овочевому сховищі. 8. Електроенергію для внутрішнього забезпечення АЕК, потужність ЕС - до 0,5 МВт. 3 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть винаходу показана на Фіг. 15. Фіг. 1 - Розсувна теплиця Мітлайдера, яка удосконалена використанням змінного ґрунту і термостабілізацією. Фіг. 2 - Бювета - сонячні нагрівачі СН з акумуляторами фазового переходу. Фіг. 3 - Схема електростанції для вироблення електроенергії за рахунок добової і сезонної різниці температур повітря і сонячної енергії та забезпечення комплексу додатковим теплом та холодом. Фіг. 4 - Порівняння впливу поливу талої і одеської водопровідної води на розмір листів кімнатної рослини. Фіг. 5 - План АГРОЕНЕРГОКОМПЛЕКСУ загальної площиною 10 га (АЕК-10). АЕК складається з наступного обладнання: 1. Теплиць Мітлайдера (Фіг. 1 і 2), які поліпшені застосуванням періодично змінним ґрунтом для цілорічного вирощування ФОС та тепловими акумуляторами для теплової стабілізації. 2. Сонячних басейнів СБ для добового і сезонного підігріві води до 5070 °C. 3. Льодогенераторів ЛГ, які використовують холодне повітря взимку для акумулювання холоду; у вигляді льодоводяної суспензії та літнє нічне холодне повітря для акумулювання охолодженої води. 4. Холодильника, для короткострокових зберігання ФОС (температура 512 °C). 5. Електростанції, яка використовує добову і сезонну різницю повітря і сонячну енергію (Фіг. 3), що складається з турбіни, електрогенератора, конденсатора і випарника бутану, підземних акумуляторів тепла і холоду AT і АХ. 6. Підземного аккумулятору тепла AT (Фіг. 3), який складається з: Теплої підземної бетонної ємності 11, яка розташована під СБ - для зберігання гарячої води (теплий "зіндан"), не теплоізольованої, але з гідроізоляцією: місткість - двосекційна, в 1-шій секції в верхній частині розміщений випарник рідкого бутану 7 (пучок труб без загального корпусу), в 2-ій - пакетовані акумулятори фазового переходу (теплоакумулюючий матеріал Ba(OH)28N2O, парафін - температури фазового переходу 78 °C і 47 °C); розміри місткості 11 для EC-15×10×8 м. Групи теплих свердловин глибиною 100 метрів (дві труби, одна в іншій); скрізь них прокачують теплу воду з місткості 11 і СБ. ґрунт навколо свердловин нагріють за біля 1,52 років. Взимку шляхом прокачування води через свердловини в місткості 11 повертають накопичене тепло. Земельна "пляма" для EC потужністю 200 кВт під свердловини глибиною 100 м оцінюється діаметром 52 м. Насосно-трубопровідної системи з фільтрами очищення теплої води. 7. Підземного акумулятора холоду АХ (Фіг. 3), який складається з: Холодної підземної бетонної місткості 10 для зберігання взимку льодоводяної суспензії (холодний "зіндан"), нетеплоізольованої, але з гідроізоляцією; місткість - двосекційна, в 1-шій секції розміщений знизу конденсатор бутану 6 (пучок труб без загального корпусу), в 2-ій пакетовані акумулятори фазового переходу (холодоакумулюючі матеріал - NСl2Н2О температура фазового переходу +2 °C)); влітку в місткість 10 прямує вода, яка охолоджена вночі в ЛГ. Для EC потужністю 200 кВт достатня місткість 10 з розмірами 20×10×10 м. Групи холодних свердловин глибиною 100 м (дві труби, одна в іншій), які пробурені на відстані біля 842 м одна від одної; через ці свердловини (конструкція - "труба в трубі") прокачують взимку льодову воду з 10. ґрунт навколо свердловин охолоджують за 1,52 років. Підземний АХ через свердловини "заряджають" за 3 зимових місяці. Влітку прокачуванням води через свердловини, а потім в місткість 10 в останній повертають накопичений холод. Земельна "пляма" для ЕС потужністю 200 кВт під свердловини глибиною 100 м оцінюється діаметром 79,9 м. Насосної - трубопровідної системи з фільтрами очищення холодної води. 8. Конвеєрний цілорічний комплекс КЦК по переробці ФОС без відходів. Це "цукровий завод" нового покоління (1, 5, 6]. КЦК складається з: виморожуючого опріснювача - концентратора ВОК, призначеного для опріснення солоної або забрудненої води і концентрування соків з ФОС з виробництвом чистої талої полегшеної питної води, рідких концентратів та рідких ароматизаторів - барвників; Приставки 1 до ВОК, призначеної для виробництва з концентратів соків сухих розчинних порошків (наприклад, жовтий і білий цукор). Приставки 2 до ВОК, призначеної для виробництва з вихідної сировини відтиснутого соку і сухих нерозчинних порошків. 4 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Якщо прийняти, що ФОС має такі ж показники, як і буряк (частка соку на виході, буряку 80 %, склад цукру в соку 18 %), то КЦК для АЕК-10 при переробці 21,42 т/добу сировини мас такі показники: - вихід сухого розчинного порошку - 2,6964 т/добу; потужність ПРИСТАВКИ 1-16,77 кВт; - вихід сухого нерозчинного порошку - 4,284 т/добу; потужність ПРИСТАВКИ 2-65,7 кВт; - вихід талої води з соку - 12 т/добу; потужність ВОК-12-22,79 кВт; - потужність електрообладнання всього КЦК - 105,37 кВт. 9. Підйомно-транспортного комплексу, що складається з козлових кранів, які розсувають обидві половини теплиць на півдовжини, транспортера з поворотом на лінії для міжкрайового переміщення вантажів, автодоріг до всякого роду споруд, електромобілів (Фіг. 5). 10. Підземних акумуляторів снігової, талої і дощової води, насосної-трубопровідної системи для циркуляції води і фільтри для періодичного очищення (Фіг. 5). 11. Інфраструктури для персоналу (офіс, готель вахтової 15-добової зміни на 20 місць /з комфортабельними одномісними номерами з усіма зручностями/, кухні - столової, цілорічного у будь-яку погоду плавального басейну) (Фіг. 5). Згідно зі схемою на Фіг. 1 розсувна теплиця Мітлайдера складається з акумуляторів тепла 1, 11 (кристалогідрати Nа2СО310Н2О), вертикальні склопакети 11 на південній стінці виконані такими, що відкриваються назовні (для терморегуляції в жаркий період); 2 - склопакет завжди світлопрозорий без теплоакумулюючого речовини (50 % від площини даху), з двошаровою покришкою, щілина під вакуумом з ребрами жорсткості; 3 - південна стінка; 4 - північна стінка; 5 балки жорсткості; 6 - колесо дворебордне; 7 - рейки; 8 - нижня вентиляційна фрамуга; 9 - верхня вентиляційна фрамуга; 10 - заслінка поворотна; 12 - підземний теплообмінник; 13 теплообмінник північної сторони; 14 - короба для рослин; 15 - електротельфер; 16 - змінний привізний чорнозем; 17 - пристрій затінення теплиці з тканинопротягувальним механізмом (два електродвигуни, два барабани намотування, тканина з натягувальними шнурами). Ширина тканини до 15 м. На довжину теплиці 100 м треба 6 таких пристроїв, коли чистять зовнішні поверхні склопакетів мийно-щітковим пристроєм козлового крана, барабани намотування відхиляються на 90°, опускаючи шнури на поверхню склопакетів і не запобігаючи їх очищенню: 18 - гальковий акумулятор тепла. Землі привозять і замінюють в змінних коробах 14 на необхідну глибину, попередньо розлучаючи по рейкам обидві половини теплиць. Запотівання (випадіння конденсату) зменшують використанням двошарової світлопрозорої ізоляції. Вологість повітря і температуру в сонячній теплиці зменшують вентиляцією, котра забезпечує і газообмін. При природній вентиляції обмін повітря залежить від розміру і розташування отворів з клапанами. Площина вентиляційних фрамуг становить близько 1/6 площини теплиць, площа нижнього отвору впуску повітря - на 1/3 менше, ніж площа вентиляції отвору випуску і різниця висот, не менш ніж 1,8 м. Літом в сонячній теплиці може виникнути невитривала спека. Щоб уникнути перегріву у теплиці розташовують достатню масу теплоакумулюючого матеріалу (гравій), забезпечують хороший обмін повітря, здійснюють затінення теплиці, що знижує температуру повітря і рослим і інтенсивність променистого теплообміну. Рослини поливають форсунковим розпилом води (спринклерне зрошення), а також підкореневим постачанням талої води. Термостабілізацію теплиці здійснюють комбінованими прийомами: взимку - нагрівом від акумуляторів фазового переходу 1 і 11, доставкою теплої води через теплообмінники 12 і 13; влітку - від акумуляторів 1 і 11, а також і 18, розкриттям двостулкових вікон на південній стороні, затіненням даху (частковим або повним), розпилом води, розсувом обох половин теплиць в протилежних напрямках, прокачуванням холодної води через теплообмінники 12 та 13 (якщо необхідно). Згідно з Фіг. 2 бювета - сонячні нагрівачі СН з акумуляторами фазового переходу складається з бювети 1 (поліпропілен, знизу - з неагресивного добре теплопровідного матеріалу, покриття - двошарове боросилікатне тонкостінне скло з ребрами жорсткості, щілина під вакуумом); склопакета 2 плоского сонячного підігрівача; гофри 3 - теплоприймальної панелі довжиною 2 мм (алюміній зачорнений), ребра - щоб "зловити" і бокові промені сонця; дна бювети 4 - теплопровідний матеріал (алюміній зачорнений); 5-33 %-ного насиченого розчину солі, яка формує кристалогідрати при 3050 °C (наприклад Nа2СО310Н2О), в розплавленому стані розчин є світлопрозорим; 6 - кристалогідратів солі (в твердій фазі сіль не є світлопрозорою). 5 UA 114479 C2 Сіль Натрію сульфіт Натрію карбонат Натрію ацетат Кальцию хлорид Натрію сульфат мірабіліт 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Щільність, 3 кг/м 1176 1442 1450 1634 1490 Хімічна формула Na2SO37H2O Na2CO310H2O Na(CH3COO)3H2O СаСl26Н2О Na2SO410H2O Температура Теплота плавлення плавлення, °C Δі, кДж/кг 33,4 179 22-36,1 247,6 58 272,4 28,9-38,9 174,3 32,4 251,0 1. Ціни: Na2SO4 ~ 100 дол/т, Na2CO3 ~ 200 дол/т, Na2SO3 ~ 400 дол/т. Згідно зі схемою на Фіг. 3 електростанція складається з турбіни 1, електрогенератора 2, акумулятор) електричної енергії 3, теплообмінника 4, насоса рідкого бутану 5, конденсатора 6, випарника 7, холодоакумулюючого матеріалу 8, за який є кристалогідрат солі NaCl2H2O. теплоакумулюючого матеріалу 9, за який є кристалогідрат солі Ва(ОН)28Н2О або парафін, підземної холодної акумулюючої місткості 10, підземної теплої акумулюючої місткості 11, які мають підйомні люки 13 для обслуговування, свердловини акумулятору холоду 14, свердловини акумулятора тепла 15. Всі з'єднання елементів обладнання електростанції між собою показані на схемі. Також на схеми показані сходи для обслуговування насосів 16, льодогенератор 17, фільтри води 18, ємність 19, холодильник 20, теплиця 21, охолоджувач 22, обігрівач 23, перегородка циркуляції води 24, сонячний басейн 25 та водяні насоси 12, 26-30. Підземна холодна місткість 10 акумулятора холоду зв'язана входом-виходом з циліндричної охолоджувальної камерою пресуючого шнека ПРИСТАВКИ 2 (пояснення нижче, не показано на Фіг. 3), а, підземна тепла місткість 11 акумулятора тепла зв'язана входом-виходом циліндричної нагрівальної камерою шнека-випарника (пояснення нижче, не показано на Фіг. 3). Електростанція ЕС використовує добову та сезонну різницю температур повітря, а також сонячну енергію шляхом перекладу їх у тепло і холод двох теплових джерел - акумуляторів тепла АТ і холоду АХ. Прямий теплосиловий цикл на бутані використовує два теплових джерела. Холодне теплове джерело - льодоводяна суспензія - взимку, або охолоджена вночі вода з температурою 1020 °C - літом. Гаряче теплове джерело - вода, що нагріта сонцем до 5560 °C в сонячному басейні. Холод і тепло акумулюють в підземних акумуляторах АХ і AT. Для зменшення обсягу цих підземних місткостей використовують холодо- і теплоакумулюючі матеріали, що зазнають фазового переходу плавлення - твердіння - кристалогідрати неорганічних солей і парафіни. ЕС працює наступним чином. Рідкий бутан випаровують в випарнику 7, що розміщений в підземній теплій місткості 11, потім розширюють в турбіні 1 з виробкою роботи (і потім електроенергії), потім його спрямовують через теплообмінник 4 в конденсатор 6, що розміщений в підземній холодній місткості 10, зріджують там, і потім спрямовують насосом рідкого бутану 5 зворотно в випарник 7. У сонячному басейні СБ 25 вода у світлу годину підігрівається сонцем до 7080 С влітку і до 4050 °C взимку, потім вода спрямовується самопливом (або насосом 30) у свердловини 15 або в підземну теплу місткість 11. Тепло накопичують як в місткості 11 (тепла вода, твердотілі акумулятори 9), так і в ґрунті навколо свердловин 15. Обв'язування схеми на Фіг. 3 таке, що забезпечує будь-яку комбінацію потреб. ЕС обслуговує агротеплічний комплекс, при цьому накопичене тепло можливо використувати і для підігрівання теплиць шляхом циркуляції теплої води (насос 29) через підігрівач теплиць 23. Глибина сонячного басейну СБ, розташованого на поверхні землі, до 0,8 м. СБ - тепло- і гідроізольований, з пофарбованими чорними дном і бічними стінками, покритий кришкою двошаровою з тонким боросилікатним склом (щілина - під вакуумом з ребрами жорсткості), який наповнений водою або соленим розчином. Для ЕС потужністю 200 кВт достатня площа СБ у 100×15 м (на широті Києва). Льодогенератор ЛГ - це колона, в якій взимку воду контактують з холодним повітрям. У ЛГ 17 вода, що спрямовується до нього насосом 26, охолоджується і заморожується шляхом контакту з холодним повітрям, що має взимку температуру 0 -30 °C. Конструкція ЛГ наведена в [2] Отримана льодоводяна суспензія по центральної трубі зливається у верхню частину місткості 10. Потім вода спрямовується (самопливом або насосом 12) у свердловини 14 для накопичення холоду в ґрунті, в якому знаходяться ці свердловини. Влітку нічне повітря охолоджує циркулюючу воду, що потрапляє в ємність АХ. Суспензію накопичують в ньому його і потім відправляють у свердловини 14. Взимку для АЕК-10 (10 га) продуктивність ЛГ є 500 т льоду/добу (Д=6 м, Н=16 м). 6 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Холодильник 20 для короткострокового зберігання ФОС прохолоджують за допомогою пристінних теплообмінників 22, через які циркулює холодна вода від АХ. ФОС зберігається при температурі 510 °C. Ємність холодильника для АЕК-10 - близько 60 т. Чиста тала води має гарний для біології рослин, тварин і людини потенціал. Сенсаційні дані по корисному впливу талої полегшеної води (протираковий ефект - за Інститутом експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Канецького НАН України - гальмує ріст і розвиток рака легенів, підвищує захисні сили й всі інші показники піддослідних тварин, поліпшує склад крові, уповільнює старіння, сприяє поліпшенню потенції, підсилює інтенсивність дихання мітохондрії печінки) [3.4]. За даними Інституту кукурудзи НАН України в 1994 встановлено, що тала вода надає збудливу дію на зародки пшениці, льону і кукурудзи, яке можна порівняти з дією відомого дорогого стимуляторів росту фумару і фумарану. Навіть більше зареєстровані позначене стимулююча дія на паростки соняшнику. Зроблений висновок "надзвичайної перспективи талої води на підвищення врожайності зернових і інших тощо с/госп. рослин". Рейтинг питної талої води у лікарів, біологів і селекціонерів є найвищим (ВОДАМАЙБУТНЬОГО!) [3, 4]. Для іміджу від населення і реклами - у чистої талої води - нема конкурентів. Урожайність овочів при поливі талою водою по різних даних збільшується не менш ніж у 2 рази! За попередніми даними усувається необхідність або зниження використання мінеральних добрив. Овочі не містять нітрати, нітрити і т. д. Це чисто кошерний продукт. З протоколу досвіду, здійсненного в Науково-Дослідницькій Компанії "ЛІД-ГАЗОГІДРАТ" з 22.03.2005 р. по 08.05.2005 р. - методика досвіду в наступному. У багаторічній кімнатній рослини (назва - ГАЛАХОЯ) були відрізані 2 гілочки з 8- і 5-ма листочками; гілочки були розміщені у водопровідній воді і протягом 2 тижнів у них виросли тонкі, бліді, волохаті корінці довжиною близько 70 мм. Потім гілочки генетично ідентичний матеріал (з одного і того же батька!) були посаджені в горщиках однакових за розміром приблизно 1 л з однаковим ґрунтом; горщики поклали на підвіконня вище радіатора, тобто вони мали однаковий рівень підігріву і освітлення; рослини поливали в той же однаковий час однаковою кількістю води однакової температури. Різниця була тільки в тому, що: 1-шу рослину (з 8-ма гілочками) поливали відстояною водопровідною водою (мінералізація в Одесі - 480 мг/л, зміст важкої води - природний, близько 0,0148 % мольних); 2-гу рослину поливали талою полегшеною водою (мінералізація приблизно 100 мг/л, вміст важкої води на 1025 % менше, ніж у водопровідній воді (аналізи були виконані методом - ЯМР/ядерний магнітний резонанс). Заморожений і сприяння полегшенню одеської води від важкої води здійснювали в заморожувальному відсіку домового холодильника по методиці, розробленої для домового виморожуваючого опріснювача [10] (виморожування 50 % води одноразове, поверхня льоду не промивається від рідини, перші частини розплаву льоду 35 % від маси льоду скидається, залишок є чиста вода з мінералізацією 50-100 мг/л і зменшенням важкої води на 10-25 %, тобто якщо початкова концентрація дейтерію була 0,038 % мольних, то остаточна концентрація дейтерію в талої води була 0,03420,0285 % мольних). Приблизно за 2 місяці в рослинах виросло по 5 поверхів парних опозитно напрямлених листів. Вони разюче відрізняються за розміром (Фіг. 4). У 2-гої рослини площа листів (перемноження довжини двох листів і поперечного виміру) в 2,1-1,5 разу більше (на різних поверхах збільшення по різному); темп зростання 2-ої рослини і значно вище, стебло товще, цілий кущ є помітно більш потужним! І ще був зроблений такій досвід: коли обидві рослини, що були повернути площиною листів до сонця (ця сторона глянцюватою - хай назвемо її "обличчям"), одночасно розвернули навпроти на 180° "потилицею" (ця сторона листів - помітно білувата, волокниста, з невеликими пухирчиками, помітно відрізняється від лицьової стороні листя) до сонця, вони поступово знову нахилились (повернулись) "обличчям" до сонця, але в різний час: 2-га рослина (та, що поливалась талою водою) - за 1 добу, 1-ша рослина (полив - звичайною водою) - за 2,5 доби. Таким чином, у рослини, яку поливали талою водою: 1. площа листів значно більше (ТЕМП ЗРОСТАННЯ РОСЛИН ВИЩЕ); 2. істотно ВИЩЕ ЕНЕРГІЯ РЕАГУВАННЯ РОСЛИН. В комплексі первинної цілорічної конвеєрної переробки ФОС використана Приставка 2 для пресування сирого ФОС з віджиманням соку і приготуванням з вичавків - сухих нерозчинних порошків [1, 5]. Вона складається з лінії відбракування і сортування ФОС, миття і 4-х шнеків. Сира ФОС після миття пресується в 1-шому пресуючому шнеку з віджиманням "першого" соку (цей шнек має, навколо власне шнека циліндричну охолоджувальну камеру, в якій циркулює холодна вода із підземної місткості 10 для охолодження ФОС в шнеку 1 від приблизно 70-90 °C до приблизно 20 °C), після чого спрямовується в другий шнек, в якому вона виморожується за допомогою холодильної машини і подрібнюється, потім спрямовується в 3-ій шнек, в якому 7 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виморожена ФОС отепляється за допомогою тепла конденсації від холодильної машини і в якому при пресуванні виділяється "другий" сік, потім вичавки спрямовуються в 4-ий шнек (цей шнек - випарник, який має навколо власне шнека циліндричну нагрівальну камеру, в якій циркулює тепла вода із підземної місткості 11 для нагріву порошку ФОС в шнеку 4 від приблизно 5-10 °C до приблизно 60 °C), в якому він висушується до стану сухого нерозчинного порошку. "Перший" і "другий" соки після Приставки 2 спрямовуються разом в виморожуючий опріснювач - концентратор соків (ВОК), який готує з сирих соків рідкі концентрати (40-60 % сухих речовин) та рідкі барвники - ароматизатори (40-60 % сухих речовин) [1, 6, 8, 9]. ВОК складається з льдогенератора (кожухотрубного апарата - в трубному просторі виморожується лід, в міжтрубному - кипить холодоагент), кристалізатора, шнекового сепаратора кристалів льоду по розмірах, сепараційно-промивної колони та теплообміннику. Сирі соки охолоджуються в теплообміннику до 5 °C, спрямуються в льодогенератор, в якому генеруються зародки кристалів льоду, які потім ростуть в кристалізаторі до розмірів 0,2-0,5 мікрон. Крупні кристали шнеком, а потім після зміщення з концентратом насосом спрямуються в сепараційно-промивну колону, з якої виводиться продуктовий концентрат. Лід по висоті колони відмивається від плівки концентрату, плавиться в плавильнику, що розташований в верхній частині колони і в вигляді опрісненої води виводиться з ВОК. Ця вода придатна для приготування напоїв. ВОК(ів) має бути щонайменше 2 штуки - одна для концентрування соків, друга - для очищення води. Концентрат після ВОК спрямується в газогідратну Приставку 1 для виробки з концентрату соків, які отримані після ВОК, сухих розчинних порошків. Приставка 1 [1,5] складається з гідратогенератору (кожухотрубного апарату - в трубному просторі кристалізуються кристали газогідратів і кристали цукру, в міжтрубному - кипить холодоагент), кристалізатору, шнекового сепаратору 1 кристалів газогідратів по розмірам, адсорбційної колони, сепараційно-промивної колони, відстійника кристалів газогідратів від кристалів цукру, шнекового сепаратору 2 сухого цукру та теплообміннику. 60 %-ний концентрат після ВОК спрямовується в адсорбційну колону, в якої його контактують з газогідратами - при цьому нецукора (білки, амінокислоти) адсорбуються на поверхні газогідратів, а концентрат очищується від них. Далі очищений концентрат спрямовується в гідратогенератор, в якому він контактується з гідратоутворювачем (фреон142в) і в ньому генеруються як зародки кристалів газогідратів, так і зародки кристалів цукру (при параметрах евтектики - 67 % цукру), які потім ростуть в кристалізаторі до розмірів 0,1-0,2 мікрон. Після кристалізатору кристали цукру як більш важкі відділяються від кристалів газогідратів в відстійнику і спрямовуються в шнековий сепаратор 2 сухого цукру, в якому відділяються від рідкого концентрату, висушуються і виводяться у вигляді сухого цукру. Крупні кристали газогідратів за допомогою шнекового сепаратору 1, а потім після змішення з концентратом насосом спрямовуються в адсорбційну колону, потім в сепараційно-промивну колону, в якої вони по висоті колони відмиваються від плівки концентрату, очищуються від нецукорів і плавиться в плавильнику, що розташований в верхній частині колони. При плавленні газогідратів утворюється пар гідратоутворювача і вода, яка в вигляді опрісненої води виводиться з Приставки 1. Ця вода придатна для приготування напоїв. Пар гідратоутворювача рециркулює в гідратогенератор. Використання конвеєрного цілорічного комплексу КЦК в єдиному АЕК (а не при їх роздільної дії на віддалі друг від друга) приводить як до достатньо глибокої переробки ФОС, так і до інших економічних переваг, які мають наступні покращення: 1. поліпшують умови зберігання ФОС; 2. зменшують транспортні витрати; 3. зменшують як час зберігання ФОС в сирому вигляді, так і час його переробки; 4. виключають підживлення АЕК свіжою водою, так як ВОК очищує забруднену воду після миття ФОС в Приставці 2; 5. при наявності декілька ліній КЦК (5, 10, 20, 40 т ФОС/добу) забезпечують гнучкість переробки різного ФОС (конвеєризацію) залежно від часу їх дозрівання і збору; 6. зменшують витрати теплої води внаслідок раціонального використання її після акумуляторів тепла і після теплосилової установки для миття ФОС і її очищення. 7. забезпечують процеси в Приставці 2 (охолодження в шнеку 1 і нагрів в шнеку 4) холодом і теплом. Тепличний агроенергокомплекс по крупному цілорічному виробництву органічних кошерних овочів не споживає будь-якого палива (газу, вугілля, бензину для транспортних засобів), ні електроенергії, ні води, ні хімічних добрив. Тепло, холод, електроенергію і талу полегшену воду він виробляє за рахунок енергії сонця і різниці температур повітря. 8 UA 114479 C2 АЕК-10 (на 10 АЕК-20 (на 20 га або га або 961×208 961×104 м) м) 10 23 38 71 25480 58601 АГРОЕНЕРГОКОМПЛЕКСИ Кількість теплиць (100 × 30 м - кожна), шт. Кількість обслуговуючого персоналу, чол. 2 «Чиста" сумарна площа теплиць під рослини, м 2 Врожай з усіх теплиць, т ФОС/рік (з розрахунку 100 кг продукції/м 2548 5860,4 • рік) Забезпечення ФОС, тис. чол. (при потребі для однієї людини 0,1 69,8 160 кг овочів/добу) Потужність "своєї" прикріпленої до комплексу електростанції, кВт 200 400 Кількість ФОС, що переробляється "прямо зразу" в КЦК (30 % від 764,4 1758,12 врожаю), т/рік Кількість продуктів від переробки ФОС в КЦК (розрахунок - на властивості буряка і його продукти переробки/доля соку в вихід, буряку 80 %, склад цукру в сокі 18 %/), т/рік *: сухого розчинного порошку (12,59 % від маси сирої ФОС) 96,24/320,79 221,3/737,82 сухого нерозчинного порошку (20 % від маси сирої ФОС) 152,88/509,6 351,6/1172,08 талої очищеної води з соків (для виробництва напоїв, 56,02 % від 428,2/1427,33 984,89/3282,99 маси сирої ФОС) 87,06/290,19 200,23/667,44 талої води з нецукрами (для пиття тваринам, 11,389 % від маси ФОС) * чисельник - при переробці 30 % врожаю (залишок-на ринок), знаменник - при переробці 100 % врожаю 5 10 15 20 25 Джерела інформації: 1. Смирнов Л.Ф. Новая технология производства сахара и переработки фруктово-овощного сырья. Журнал "Холодильная техника и технология", № 2, 2012. - с. 62-71. 2. Денисов Ю.П., Смирнов Л.Ф. Льдогенератор, использующий холодный воздух окружающей среды. Патент Украины № 97419 от 10.02.2012. 3. Варнавский И., Бердышев Г., "Вода наша насущная", газета "Зеркало недели", № 3 (327), 20.1.2001 г. 4. Прокофьев, Варнавский И., Сова Р., Бердышев Г., "Целебная реликтовая - вода будущего", газета "Зеркало недели", № 46(370), 24.11.2001 г. 5. Смирнов Л.Ф., Чумак И.Г., Коляка В.Ф. и Желязко Ф.С., Способ переработки плодового, ягодного и овощного сырья, Патент России от 1 июля 1991 г., выдан взамен А.С. № 1576125 от 23.3.1987. 6. Смирнов Л.Ф. Способ обработки водных растворов многоступенчатым вымораживанием и многоступенчатое устройство для его осуществления, Патент Украины № 53239 от 11.06.2007. 7. Смирнов Л.Ф., Способ кристаллизации газогидратов Смирнова, А.С. СССР № 1421360 от 23.12.86. 8. Смирнов Л.Ф., Способ опреснения воды кристаллизацией и устройство для его осуществления. А.с. СССР № 1795583 от 10.08.90. 9. Смирнов Л.Ф., Денисов Ю.П., Разработка эффективных испарителей - кристаллизаторов вымораживающих опреснителей. Холодильная техника и технология, 2006, № 5, с.61-65. 10. Смирнов Л.Ф. Способ очистки воды вымораживанием и бытовой вымораживающий опреснитель для его осуществления (варианты), Патент Украины № 56512 от 11 червня 2007. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 1. Система забезпечення теплових умов агроенергокомплексу, яка складається з теплиць, виконаних по типу Мітлайдера, які зв'язані системою їх термостабілізації для обігріву в холодний сезон і унеможливлення перегріву в теплий сезон, яка включає i) встановлені на даху теплиць маркізи затінення з тканинопротягувальним механізмом, ii) склопакети, встановлені на даху і стінах, що направлені на південь, де встановлені склопакети містять кристалогідрати солей, що мають температуру плавлення-кристалізації в діапазоні 30-700 ºС, у вигляді кристалогідратів сульфату натрію Na 2SO4·10H2O, хлориду кальцію 9 UA 114479 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 CaCl2·6H2O, карбонату натрію Na2CO3·10H2O, сульфіту натрію Na2SO3·7H2O, ацетату натрію Na(СН3COO)·3H2O, iii) систему енергозабезпечення, виконану у вигляді електростанції, яка включає - турбіну, електрогенератор, акумулятор електричної енергії, теплообмінник, насос легкокиплячого робочого агента в вигляді бутану, - акумулятор холоду, що складається з наземного льодогенератора, з підземної холодної ємності, в якій розташовано конденсатор легкокиплячого робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторів холоду у вигляді свердловин, що виконані з можливістю акумуляції холодного теплоносія в вигляді холодної води, яку підтримують завдяки льодогенератору, підземна холодна ємність з’єднана трубопроводами циркуляції холодної води з наземним льодогенератором, льодогенератор, в свою чергу, з'єднаний трубопроводами циркуляції теплої води з свердловинами, - акумулятор тепла, що складається з сонячного басейну, який розташований в рівень з поверхнею землі, забетонований, тепло- і гідроізольованого, з забарвленими в чорний колір дном і боковими стінками, покритий кришкою з двошарового скла, наповнений водою або солоним розчином, з підземної теплої ємності, в якій розташовано випарник легкокиплячого робочого агента, з підземних твердотільних акумуляторів тепла в вигляді свердловин, що виконані з можливістю акумуляції теплого теплоносія в вигляді теплої води, яку підтримують завдяки сонячному басейну, причому підземна тепла ємність з'єднана трубопроводами циркуляції теплої води з сонячним басейном, який, в свою чергу, з'єднаний трубопроводами циркуляції холодної води з свердловинами, при цьому вал турбіни співвісно з'єднаний з валом електрогенератора, який має електричний зв'язок з акумулятором електричної енергії, а вихід випарника з'єднаний з входом турбіни, вихід якої через теплообмінник з'єднаний з входом конденсатора, причому насос легкокиплячого робочого агента виконаний з можливістю закачування зрідженого легкокиплячого робочого агента зворотно у випарник та встановлений біля теплообмінника, а підземна тепла і підземна холодна ємності виконані у вигляді двох секцій кожна та розділені вертикальною перегородкою, а занурені конденсатор і випарник встановлені в їх більш вузьких секціях. 2. Спосіб забезпечення теплових умов агроенергокомплексу, який виконують за допомогою системи за п. 1 та здійснюють термостабілізацією теплиць, виконаних по типу Мітлайдера, що складають агроенергокомплекс, та який здійснюють шляхом обігріву в холодний сезон і унеможливлення перегріву в теплий сезон, при цьому термостабілізацію здійснюють шляхом: i) регулювання освітлення теплиць, яке здійснюють за рахунок закриття або відкриття маркіз затінення, які встановлюють на даху теплиць з тканинопротягувальним механізмом, ii) акумуляції тепла сонячної енергії, яке здійснюють за рахунок склопакетів, які встановлюють на даху і стінах, що направлені на південь, де встановлені склопакети містять кристалогідрати солей, що мають температуру плавлення-кристалізації в діапазоні 30-700 ºС, в вигляді кристалогідратів сульфату натрію Na2SO4·10H2O, хлориду кальцію CaCl2·6H2O, карбонату натрію Na2CO3·10H2O, сульфіту натрію Na2SO3·7H2O, ацетату натрію Na(СН3COO)·3H2O, iii) енергозабезпечення теплиць, яке здійснюють за допомогою електростанції шляхом використання добового і сезонного сонячного тепла та зимового і нічного холоду, які накопичують в підземних акумуляторах тепла і холоду, відповідно, де за рахунок утвореної різниці температур здійснюють теплосиловий цикл легкокиплячого робочого агента у вигляді бутану, який направляють через випарник, який розташовують в акумуляторі тепла, з можливістю розширення легкокиплячого робочого агента та отримання його пари, з направленням останньої до турбіни, що з'єднана співвісно з електрогенератором, та наступним направленням після турбіни розширеного легкокиплячого робочого агента через теплообмінник до конденсатора, який розташовують в акумуляторі холоду, з можливістю зрідження легкокиплячого робочого агента. 10 UA 114479 C2 11 UA 114479 C2 12 UA 114479 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюSmyrnov Leonard Fedorovych
Автори російськоюСмирнов Леонард Федорович
МПК / Мітки
МПК: A01G 9/00, H01L 31/054, F03G 7/04, C09K 5/02, F25C 1/00, A47J 19/06, B30B 9/14, F24H 4/02, F24J 2/42, H02S 20/22, F24D 15/04
Мітки: агроенергокомплексу, система, спосіб, умов, теплових, забезпечення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/15-114479-sistema-ta-sposib-zabezpechennya-teplovikh-umov-agroenergokompleksu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система та спосіб забезпечення теплових умов агроенергокомплексу</a>
Попередній патент: Антитіло, яке специфічно зв’язується з bst1
Наступний патент: Електростанція та спосіб виробництва електроенергії
Випадковий патент: Спосіб передньої декомпресії спинного мозку