Thu hồi nhiệt thải cho nhà kính nông nghiệp

1, Các kịch bản ứng dụng cốt lõi để thu hồi nhiệt thải nhà kính
1. Sưởi ấm nhà kính (yêu cầu cốt lõi)
Mục đích: Thu hồi nhiệt thải để cung cấp sưởi ấm vào mùa đông, cách nhiệt vào ban đêm và sưởi ấm cây con cho nhà kính, duy trì nhiệt độ tăng trưởng thích hợp cho cây trồng (15 độ ~ 30 độ) và giải quyết vấn đề thiệt hại do nhiệt độ thấp-đóng băng trong mùa đông phía bắc.
Cây trồng thích hợp: rau (cà chua, dưa chuột, xà lách), hoa (hoa hồng, hoa huệ), cây giống, dâu tây, nấm ăn, v.v.
Ưu điểm: Nó thay thế các lò hơi đốt than-truyền thống, giảm chi phí sưởi ấm từ 50% đến 80% và không thải khí thải, đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường.
2. Hút ẩm và điều hòa không khí nhà kính
Mục đích: Sử dụng nhiệt thải để làm nóng không khí, giảm độ ẩm tương đối trong nhà kính (được kiểm soát ở mức 60% ~ 80%), giảm sự xuất hiện của bệnh tật (chẳng hạn như bệnh sương mai và nấm mốc xám), đồng thời cải thiện hiệu quả thông gió và trao đổi không khí.
Giải pháp: Làm nóng không khí trong lành bằng nhiệt thải → đưa vào nhà kính → thải không khí có độ ẩm cao, đạt được sự tích hợp của "sưởi ấm+khử ẩm".
3. Làm nóng đất và làm nóng dung dịch dinh dưỡng
Làm nóng đất: Nhiệt thải được làm nóng ở vùng rễ thông qua các ống sưởi ấm dưới sàn (chôn trong đất), làm tăng nhiệt độ mặt đất (18 độ ~ 22 độ) và thúc đẩy sự phát triển của rễ cây, đặc biệt thích hợp cho việc trồng cây con và trồng dâu tây.
Làm nóng dung dịch dinh dưỡng: Trong nhà kính nuôi trồng thủy canh/sương mù, nhiệt dư được sử dụng để làm nóng dung dịch dinh dưỡng, duy trì nhiệt độ (20 độ ~ 25 độ) và cải thiện hiệu quả hấp thụ chất dinh dưỡng.
4. Tăng cường ứng dụng CO ₂ (hiệu suất quang hợp)
Cách sử dụng: Khi thu hồi nhiệt thải từ khí lò hơi/máy phát điện, nó sẽ thu thập đồng bộ CO ₂ (đã tinh chế) trong khí thải và đưa vào nhà kính dưới dạng phân bón khí để cải thiện hiệu quả quang hợp của cây trồng và tăng năng suất từ ​​15% đến 30%.
Kịch bản thích ứng: Kết hợp với nồi hơi gas, máy tạo khí sinh học và thu hồi nhiệt thải từ nồi hơi sinh khối để đạt được lợi ích kép là "tăng nhiệt+CO ₂ trong ứng dụng".

5. Cung cấp nước nóng nhà kính
Mục đích: Sử dụng nhiệt thải để làm nóng nước tưới nhà kính, nước làm sạch và nước nóng sinh hoạt của nhân viên, đáp ứng nhu cầu nước nóng hàng ngày cho hoạt động của nhà kính và giảm tiêu thụ năng lượng bổ sung.
2, Công nghệ thu hồi nhiệt thải chủ đạo và kế hoạch thích ứng với nhà kính
1. Thu hồi nhiệt thải công nghiệp (tiết kiệm nhất và được sử dụng phổ biến)
Nguồn nguồn nhiệt:
Nhà máy điện/nhà máy nhiệt điện tuần hoàn nước thải nhiệt (40 độ ~ 60 độ)
Xử lý nước thải/khí thải ở nhiệt độ thấp từ các nhà máy hóa chất và thực phẩm (30 độ ~ 80 độ)
Nhiệt thải từ máy làm mát khô/tháp giải nhiệt trong trung tâm dữ liệu và khu công nghiệp (35 độ ~50 độ)
Giải pháp kỹ thuật:
Bơm nhiệt nguồn nước: Tăng nhiệt thải công nghiệp cấp-thấp (30 độ ~50 độ ) lên 45 độ ~60 độ để sưởi ấm sàn nhà kính và sưởi ấm cuộn dây quạt.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm: trao đổi trực tiếp nhiệt thải công nghiệp ở nhiệt độ-cao (60 độ ~90 độ ) với nước tuần hoàn trong nhà kính để sưởi ấm.
Ưu điểm: Chi phí nhiệt thải cực kỳ thấp, thậm chí miễn phí và thời gian hoàn vốn đầu tư là 1-3 năm.
2. Thu hồi nhiệt thải nông nghiệp (sử dụng-vòng khép kín)
Nguồn nguồn nhiệt:
Nhiệt thải nhà kính (không khí nóng thải ra trong quá trình làm mát mùa hè và không khí ấm thải ra trong quá trình thông gió mùa đông)
Nhiệt thải từ các cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm (khí thải ấm thải ra từ chuồng nuôi gà, lợn)
Nhiệt thải từ hầm khí sinh học/lò hơi sinh khối

Giải pháp kỹ thuật:
Tổng nhiệt/bộ trao đổi nhiệt hợp lý: thu hồi nhiệt từ khí thải nhà kính, làm nóng trước không khí trong lành vào nhà kính vào mùa đông và giảm mức tiêu thụ năng lượng của việc sưởi ấm không khí trong lành.
Thu hồi nhiệt thải của máy phát điện khí sinh học: Nhiệt thải của nước lót xi lanh và khí thải được tạo ra từ quá trình sản xuất điện khí sinh học được sử dụng để sưởi ấm nhà kính và bổ sung CO ₂.
Ưu điểm: Đạt được sự lưu thông năng lượng bên trong trong nông nghiệp, không thu mua năng lượng bên ngoài, phù hợp với các khu nông nghiệp sinh thái.
3. Bổ sung năng lượng mặt trời + nhiệt thải (giải pháp không carbon)
Giải pháp: Bộ thu năng lượng mặt trời (loại ống chân không/tấm phẳng) thu năng lượng mặt trời và kết hợp nó với nhiệt thải công nghiệp/nông nghiệp để làm nguồn nhiệt kép để sưởi ấm nhà kính. Hệ thống nhiệt thải được kích hoạt vào những ngày nhiều mây/ban đêm và ưu tiên sử dụng năng lượng mặt trời vào những ngày nắng.
Ưu điểm: Giảm hơn nữa mức tiêu thụ năng lượng, đạt được "sưởi ấm bằng không carbon" và tuân thủ các tiêu chuẩn nông nghiệp xanh.
4. Thu hồi nhiệt thải từ khí thải (gia nhiệt+bổ sung CO ₂)
Giải pháp: Sau khi đốt trong nồi hơi khí/sinh khối, khí thải trước tiên được làm nóng bằng bộ trao đổi nhiệt thải để tuần hoàn nước trong nhà kính, sau đó được làm sạch bằng thiết bị lọc để loại bỏ bụi và sunfua, đồng thời CO ₂ được đưa vào nhà kính.
Ưu điểm: Một loại nhiên liệu tạo ra lợi ích kép là "nhiệt+CO ₂", dẫn đến năng suất cây trồng tăng lên và lợi ích tiết kiệm-năng lượng.

3, Ưu điểm và lợi ích cốt lõi
1. Lợi ích kinh tế
Giảm đáng kể chi phí sưởi ấm: So với sưởi ấm bằng-đốt than/khí đốt{1}}, việc thu hồi nhiệt thải có thể tiết kiệm từ 50% đến 90% chi phí nhiên liệu.
Tăng năng suất cây trồng và cải thiện chất lượng: Nhiệt độ và độ ẩm ổn định + tăng cường sử dụng CO ₂ có thể tăng năng suất cây trồng từ 15% đến 40%, cải thiện chất lượng (chẳng hạn như hương vị và màu sắc tốt hơn) và tăng giá bán.
Lợi tức đầu tư nhanh: Thời gian hoàn vốn đầu tư cho nhà kính-quy mô lớn (trên 10 mẫu Anh) thường là 1-3 năm với lợi nhuận dài hạn đáng kể.
2. Bảo vệ môi trường và lợi ích xã hội
Không phát thải ô nhiễm: thay thế nồi hơi đốt than-không có khói, khí lưu huỳnh đioxit hoặc oxit nitơ, tuân thủ các chính sách về môi trường.
Tiết kiệm nước và tiết kiệm năng lượng: Thu hồi nhiệt thải chủ yếu là một chu trình khép kín, không tiêu tốn tài nguyên nước, đồng thời giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và hỗ trợ mục tiêu "carbon kép".
Tăng cường khả năng chống chịu rủi ro trong nông nghiệp: thoát khỏi sự phụ thuộc vào năng lượng truyền thống, ứng phó với giá năng lượng tăng cao và đảm bảo sản xuất nhà kính ổn định.
3. Khả năng thích ứng kỹ thuật
Thích ứng với phạm vi nhiệt độ rộng: Nó có thể thu hồi nhiệt thải ở nhiệt độ-thấp từ 30 độ đến 90 độ, đáp ứng các nhu cầu sưởi ấm khác nhau của nhà kính.
Lắp đặt linh hoạt: Thiết bị có thể được lắp đặt ngoài trời/trong nhà, việc bố trí đường ống linh hoạt, phù hợp với nhiều loại nhà kính khác nhau như nhà kính, nhà kính sử dụng tấm năng lượng mặt trời và nhà kính kết nối.
Điều khiển thông minh: Kết hợp với hệ thống Internet of Things, tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ CO₂ để đạt được quản lý nông nghiệp chính xác.