Avfallsvärmeåtervinning för jordbruksväxthus

1, Kärntillämpningsscenarier för återvinning av växthusavfallsvärme
1. Växthusuppvärmning (kärnkrav)
Syfte: Att återvinna spillvärme för att ge vinteruppvärmning, nattisolering och plantuppvärmning för växthus, bibehålla lämpliga odlingstemperaturer för grödor (15 grader ~30 grader), och lösa problemet med frysskador vid låga-temperaturer i norra vintern.
Lämpliga grödor: grönsaker (tomater, gurkor, sallad), blommor (rosor, liljor), plantor, jordgubbar, matsvampar, etc.
Fördelar: Den ersätter traditionella koleldade-pannor, minskar uppvärmningskostnaderna med 50 % till 80 % och har inga avgaser, vilket uppfyller miljöskyddskraven.
2. Växthusavfuktning och luftkonditionering
Syfte: Att använda spillvärme för att värma luft, minska växthusets relativa luftfuktighet (kontrollerad till 60%~80%), minska förekomsten av sjukdomar (som dunmögel och gråmögel) och förbättra ventilationen och luftväxlingseffektiviteten.
Lösning: Uppvärmning av frisk luft med spillvärme → skicka in den i växthuset → släpp ut luft med hög luftfuktighet, för att uppnå integrationen av "uppvärmning+avfuktning".
3. Markuppvärmning och näringslösningsuppvärmning
Markvärme: Spillvärme värms upp i rotzonen genom golvvärmerör (nedgrävda i jorden), vilket ökar marktemperaturen (18 grader ~22 grader ) och främjar grödans rottillväxt, särskilt lämplig för plantodling och jordgubbsplantering.
Uppvärmning av näringslösning: I hydroponiska/dimmodlingsväxthus används restvärme för att värma näringslösningen, bibehålla dess temperatur (20 grader ~ 25 grader) och förbättra näringsabsorptionseffektiviteten.
4. Öka användningen av CO ₂ (fotosyntetisk effektivitet)
Användning: Vid återvinning av spillvärme från rökgas från panna/generator samlar den synkront CO ₂ (renad) i rökgasen och leder den in i växthuset som gasgödsel för att förbättra grödans fotosynteseffektivitet och öka utbytet med 15 % till 30 %.
Anpassningsscenario: Kombination med gaspannor, biogasgeneratorer och spillvärmeåtervinning av biomassapannor för att uppnå dubbla fördelar med "uppvärmning+CO ₂ ökning av applikationen".

5. Varmvattenförsörjning i växthus
Syfte: Använd spillvärme för att värma bevattningsvatten för växthus, rengöringsvatten och anställdas varmvatten, för att tillgodose det dagliga varmvattenbehovet för växthusdriften och minska ytterligare energiförbrukning.
2, Mainstream teknik för återvinning av spillvärme och plan för anpassning av växthus
1. Industriell spillvärmeåtervinning (den mest ekonomiska och vanligaste)
Värmekälla:
Kraftverk/värmekraftverk cirkulerande vatten spillvärme (40 grader ~60 grader)
Lågtemperatur processavloppsvatten/avfallsgas från kemikalie- och livsmedelsfabriker (30 grader ~ 80 grader)
Spillvärme från torrkylare/kyltorn i datacenter och industriparker (35 grader ~50 grader )
Teknisk lösning:
Vattenvärmepump: Höj låg-industrispillvärme (30 grader ~50 grader) till 45 grader ~60 grader för golvvärme i växthus och fläktkonvektoruppvärmning.
Plattvärmeväxlare: utbyter direkt industriell hög-temperaturspillvärme (60 grader ~90 grader) med cirkulerande vatten i växthus för uppvärmning.
Fördelar: Kostnaden för spillvärme är extremt låg, till och med gratis, och investeringsavkastningsperioden är 1-3 år.
2. Återvinning av spillvärme från jordbruket (utnyttjande av sluten-krets)
Värmekälla:
Växthusavgasspillvärme (varmluft som släpps ut under sommarens kylning och varmluft som släpps ut under vinterventilation)
Spillvärme från boskaps- och fjäderfäuppfödningsanläggningar (varma avgaser som släpps ut från kyckling- och grishus)
Spillvärme från biogasrötare/biomassapannor

Teknisk lösning:
Totalvärme/sensibel värmeväxlare: återvinner värmen från växthusavgaserna, förvärmer den friska luften som kommer in i växthuset på vintern och minskar energiförbrukningen vid friskluftsuppvärmning.
Spillvärmeåtervinning av biogasgenerator: Cylinderfodrets vatten- och rökgasspillvärme som genereras av biogaskraftgenerering används för växthusuppvärmning och CO ₂-tillsats.
Fördelar: Att uppnå intern energicirkulation inom jordbruket, noll extern energiupphandling, lämplig för ekologiska jordbruksparker.
3. Solenergi+spillvärme komplementaritet (noll koldioxidlösning)
Lösning: En solfångare (typ vakuumrör/plattplatta) samlar upp solenergi och kombinerar den med industriell/jordbruks spillvärme för att fungera som en dubbel värmekälla för växthusuppvärmning. Spillvärmesystemet aktiveras på molniga dagar och solenergi prioriteras på soliga dagar.
Fördelar: Minska energiförbrukningen ytterligare, uppnå "noll koldioxiduppvärmning" och följa gröna jordbruksstandarder.
4. Spillvärmeåtervinning från rökgas (uppvärmning+CO ₂-tillsats)
Lösning: Efter förbränning i en gas-/biomassapanna värms rökgasen först upp av en spillvärmeväxlare för att cirkulera vatten i växthuset, och renas sedan med en reningsanordning för att avlägsna damm och sulfider, och CO ₂ införs i växthuset.
Fördelar: Ett bränsle ger en dubbel fördel av "värme+CO ₂", vilket resulterar i ökad skörd och energisparande fördelar.

3, Kärnfördelar och fördelar
1. Ekonomiska fördelar
Betydande minskning av uppvärmningskostnaderna: Jämfört med kol-/gaseldad uppvärmning- kan spillvärmeåtervinning spara 50 % till 90 % av bränslekostnaderna.
Ökning av skörden och kvalitetsförbättring: Stabil temperatur och luftfuktighet + ökad användning av CO ₂ kan öka skörden med 15 % till 40 %, förbättra kvaliteten (som bättre smak och färg) och öka försäljningspriset.
Snabb avkastning på investeringar: Återbetalningsperioden för investeringar i stor-växthus (över 10 hektar) är vanligtvis 1-3 år, med betydande långsiktig avkastning.
2. Miljöskydd och sociala förmåner
Noll föroreningsutsläpp: ersätter kol-eldade pannor, utan rök, svaveldioxid eller kväveoxidutsläpp, i enlighet med miljöpolicyerna.
Vattenbesparing och energibesparing: Återvinning av spillvärme är för det mesta ett slutet kretslopp, utan vattenresursförbrukning, samtidigt som det minskar användningen av fossila bränslen och stödjer målet om "dubbelt kol".
Öka motståndskraften mot jordbruksrisk: bli av med beroendet av traditionell energi, reagera på stigande energipriser och säkerställa en stabil växthusproduktion.
3. Teknisk anpassningsförmåga
Anpassning av brett temperaturområde: Den kan återvinna låg-avfallsvärme från 30 grader till 90 grader och tillgodose olika uppvärmningsbehov i växthus.
Flexibel installation: Utrustningen kan installeras utomhus/inomhus, och rörledningen är flexibel, lämplig för olika typer av växthus såsom glasväxthus, solpanelsväxthus och anslutna växthus.
Intelligent kontroll: I kombination med Internet of Things-systemet justerar det automatiskt temperatur, luftfuktighet och CO ₂-koncentration för att uppnå precis jordbrukshantering.