Энергосбережение с каждым годом становится все более актуальной проблемой. Ограниченность энергетических ресурсов, высокая стоимость энергии, негативное влияние на окружающую среду, связанные с её производством, все эти факторы невольно наводят на мысль, что разумней снижать потребление энергии, нежели постоянно увеличивать её производство, а значит, и количество проблем. Во всем мире уже давно не только постоянно ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования, но и достаточно эффективно применяется. Наглядным примером является опыт Швеции, Германии, Франции, Канады. В нашей стране этому вопросу уделялось недостаточное внимание и носило слабый характер. Тем не менее, несколько лет назад и у нас началось формирование такого понятия, как энергосберегающая политика.

Сохранение энергии - наиболее обещающий путь к решению в ближайшей перспективе проблем нехватки ископаемого топлива для производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Здесь хотелось бы отметить, что, с одной стороны, сельское хозяйство не является крупным потребителем ископаемого топлива. С другой стороны для увеличения производства продукции сельское хозяйство должно развиваться, интенсивно используя индустриальные технологии, а этот процесс неразрывно связан с возрастанием потребления энергии. На сегодняшний день прирост продукции на 1 % влечет за собой увеличение расхода энерго-ресурсов на 2 - 3 %. Затрагивая мировые тенденции энергосбережения, хотелось бы отметить, что сельское хозяйство России значительно отстает в этой области от зарубежных стран. Это объясняется, главным образом тем, что разразившийся в 70-е годы энергетический кризис заставил страны Западной Европы, США, Канады, Японии разработать и внедрить систему технических, технологических, организационных и экономических мероприятий, позволивших обеспечить рост производства продукции сельского хозяйства при уменьшении энергозатрат. Например, удельный вес энергозатрат в объединенной Германии в стоимости продукции составляет порядка 7 %, в России же - свыше 20. Причем отмечаются тенденции роста не только общих энергозатрат, но и удельных (на 1 га, на 1 работника, на 1 рубль валовой продукции). В структуре потребления наибольший удельный вес приходится на дизельное топливо - порядка 30 %; бензин - 11-16 %; природный газ -20%; электроэнергия и уголь - 10-11%. Как видно основное потребление энергии осуществляется за счет использования первичных не возобновляемых источников энергии. Поэтому в современных условиях вопрос экономии топливно-энергетических ресурсов приобретает особую остроту.

К тому же растущий дефицит сельхозмашин и низкий уровень их готовности в сочетании с удорожанием топлива и смазочных материалов привел к тому, что площади посевов и поголовье скота неизменно сокращается. Надежды на то, что это может быть компенсировано ростом урожайности и продуктивности, не подтверждаются. Более того, снижение потребления минеральных и органических удобрений привело к падению плодородия почв. По сути дела, в последние годы сельскохозяйственное производство осуществлялось в долг, за счет эксплуатации природного потенциала земли, без его восстановления сельское хозяйство становится все более уязвимым к перепадам погодных условий, все более неустойчивым и труднопрогнозируемым. Следовательно, без организации товарного производства на базе энергоресурсосбережения не может быть нормального отечественного рынка продовольствия, сориентированного на массового потребителя.

2. Геотеплицы

Теплицы - биолого-теплотехнические устройства, и они могут быть весьма существенно усовершенствованы, если их превратить в солнечные теплицы. Солнечная энергия в обычной теплице используется главным образом для процесса фотосинтеза, при котором растения поглощают и аккумулируют до 10% энергии падающего солнечного излучения. При этом из диоксида углерода и воды под действием солнечного света образуются углеводы и молекулярный кислород. Из молекул углеводов образуются органические вещества, необходимые для жизни и роста растений.

www.studsell.com

Энергосбережение в сельском хозяйстве — реферат

РЕФЕРАТ

по теме: Энергосбережение в сельском хозяйстве

1. Энергосбережение в сельском хозяйстве

2. Геотеплицы

В обычных теплицах из-за большой площади светопрозрачных поверхностей возникают значительные теплопотери, для компенсации которых требуется определенный расход топлива в системе отопления. Теплицы могут обогреваться горячей водой, водяным паром, нагретым воздухом, инфракрасным излучением или продуктами сгорания топлива. При создании солнечной теплицы, прежде всего, нужно позаботиться о существенном снижении теплопотерь за счет применения теплоизоляции <#"177" src="doc_zip1.jpg" />

Рис. 1 - Принцип работы гелиотеплицы

Сама солнечная теплица служит пассивной солнечной отопительной системой <#"180" src="doc_zip2.jpg" />

Рис. 2 - Пленочная солнечная теплица с грунтовым аккумулятором теплоты: 1 - теплица; 2 - аккумулятор; 3, 4 - каналы; 5, 6 - трубы; 7 - вентилятор

Теплый воздух из солнечной теплицы проходит по первому каналу, отдает часть теплоты аккумулятору и затем возвращается через второй канал к вентилятору. Днем аккумулятор заряжается теплотой, а ночью разряжается. Годовая экономия топлива составляет 400...500 т условного топлива на 1 га обрабатываемой площади.

Расход энергии в солнечных теплицах уменьшается при применении двойного остекления, подвижной защитной тепловой изоляции и усовершенствовании солнечных установок. Аккумулирование теплоты наиболее целесообразно осуществлять в грунте под солнечной теплицей. Для этого днем нагретая в солнечном коллекторе <#"93" src="doc_zip3.jpg" />

Рис. 3 - Форма пристроенных к зданию солнечных теплиц: а - с наклонными светопрозрачными стенками; б - с цилиндрическими светопрозрачными стенками; в - с наклонной крышей и вертикальной передней прозрачной стенкой; г - с наклонной передней прозрачной стенкой; д - с теплоизолированной передней стенкой: 1 - светопрозрачная изоляция; 2 - прозрачная крыша; 3 - теплоизолированная стенка

На рис. 3 показаны различные геометрические формы пристроенных солнечных теплиц. Они различаются по степени использования солнечного излучения, по возможности наиболее рационального использования внутреннего пространства и, соответственно, по конструкции. Угол наклона южной остекленной поверхности к горизонту зависит от широты местности и для средней полосы России может приниматься равным 50...60°, при этом угол наклона крыши 20...35°. Оптимальное отношение площади поверхности грунта к площади светопрозрачной поверхности составляет 1:1,5. При этом обеспечивается оптимальный энергетический баланс, т.е. разность между улавливаемой солнечной энергией и теплопотерями, и хорошее использование внутреннего пространства. При вертикальном расположении передней стенки не обеспечивается максимальное улавливание солнечной энергии.

Следует иметь в виду, что пристроенная к дому (или встроенная в дом) солнечная теплица является его частью и все сооружение воспринимается как единое целое, поэтому, значение имеет общая архитектура. Одной из наиболее удачных конструкций солнечных домов <#"193" src="doc_zip4.jpg" />

Рис. 4 - Отдельно стоящая солнечная теплица: 1 - светопрозрачная изоляция; 2 - теплоизолированная передняя стенка; 3 - теплоизолированная северная стенка; 4 - крыша; 5 - теплоизоляция; 6 - теплоизолированный фундамент; 7 - аккумулятор теплоты

Конструкция отдельно стоящейгелиотеплицы показана на рис. 4. Южная сторона теплицы имеет прозрачную изоляцию, опирающуюся на стенку. Северная стенка и крыша выполнены из непрозрачных строительных материалов и изнутри покрыты слоем тепловой изоляции. Для уменьшения теплопотерь необходимо теплоизолировать также стенку и наружную поверхность фундамента. У северной стенки в теплице размещается тепловой аккумулятор, например, ряд бочек или канистр с водой. Оптимальные значения углов наклона поверхностей выбираются по максимальному углу высоты Солнца в зимние месяцы для данного района. Солнечная теплица должна иметь оптимальное расположение: ее устанавливают на ровном незатеняемом месте с естественной защитой от ветра, например, с помощью кустарников или забора с северной стороны. Для максимального улавливания солнечной энергии конек крыши необходимо ориентировать вдоль оси восток-запад.

Рис. 5 - Солнечная теплица с галечным аккумулятором теплоты: 1 - светопрозрачная изоляция; 2 - опорная стенка; 3 - северная стена; 4 - теплоизоляция; 5 - галечный аккумулятор; 6 - ящики с рассадой; 7 - защищенный грунт; 8 - теплоизолированный фундамент

Вариант гелиотеплицы с галечным аккумулятором теплоты <#"289" src="doc_zip6.jpg" />

Рис. 7 - Схема и размещение рассматриваемой установки на сельскохозяйственной ферме

Об удобрении.

Экологически чистое высокоэффективное органическое жидкое удобрение является продуктом биотехнической переработки навоза крупного рогатого скота. Оно содержит все необходимые компоненты удобрений (азот, фосфат, калий, макро и микроэлементы) в растворенном виде в соотношениях нужных для растений, а также активные биологические стимуляторы класса ауксинов, повышающие выход урожая в два и более раза.

литр концентрированных жидких экологически чистых органических удобрений по своему эффекту и воздействию на рост растений и получению урожая эквивалентен 100 кг коровьего навоза. Жидкое удобрение обеспечивает повышение урожайности культур в 2-3 раза в зависимости от вида культуры, состояния почвы и климатических условий.

Удобрение действует на растение сразу же после применения, снижает кислотность почвы, повышает устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям среды, особенно к засухе. Используется во всех климатических зонах для всех видов почв, повышая их плодородие и улучшая экологическое состояние. Применяется в качестве удобрения для всех видов сельскохозяйственных и декоративных культур в разбавленном водой виде путем поверхностного полива почвы или инъектирования непосредственно в почву.

литра концентрированного удобрение достаточно для обработки от 2 до 15 кв. м. почвы.

Хранится при температуре от - 40 гр.С до + 15 гр.С

Гарантийный срок хранения 1 год

Органическое удобрение универсальное и применяется не реже 3-4 раз в сезон под все сельхохозяйственные и декоративные культуры путем поверхностного полива почвы или инъектирования непосредственно в почву. Данное удобрение - высококонцентрированное и в зависимости от состояния подкармливаемого растения перед применением требует разведения не менее, чем в 20 раз. Перед подкормкой необходимо почву под растениями смочить водой.

Эффективность удобрений имеет следующее научное обоснование:

При биологической обработке коровьего навоза и птичьего помета специальной культурой экологически чистых микроорганизмов основные составляющие удобрений - азот, фосфор и калий, а также все необходимые биогенные элементы, например сера, кальций и микроэлементы переходят в минерализованное, свободное, растворимое, наиболее доступное для растений состояние. Аммонийный азот, окись фосфора, окись калия и свободные микроэлементы, которые сразу же усваиваются растениями с момента внесения жидких удобрений в почву в отличие от навоза, который дает эффект на второй и третий год после его запашки.

При биологической обработке образуются гуминоподобные соединения, улучшающие структуру почвы, что способствует улучшению влаговоздушного обмена вокруг корневой системы растений.

Удобрения имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды, что при внесении их в почву снижает кислотность почв.

При биологической обработке навоза и птичьего помета в удобрениях накапливаются такие биологически важные и необходимые для ризосферной (околокорневой) микрофлоры и растений соединения, как амнокислоты, в том числе и незаменимые, все витамины группы В и соединения многочисленной группы витамина В-12.

При биологической обработке коровьего навоза и птичьего помета в удобрениях накапливаются высокоактивные высокоактивные биологические соединения класса ауксинов, ускоряющие в растениях образование целого ряда необходимых структур, например хролофилла и биологических катализаторов.

Вывод

Биогаз может быть неплохой альтернативой невозобновляемым источникам энергии. Однако к данной технологии нужно подходить без фанатизма. Ведь она имеет свои недостатки и не может быть исключительной панацеей для решения глобальных энергетических задач. Однако производство биогаза представляет одну из составляющих комплексного подхода по получению альтернативной энергии, наряду светровой, солнечной и др. её видами. Поэтому успех применения биогаза во многом определяется теми условиями, в которых она применяется. Так, в холодных регионах эта технология будет иметь небольшую эффективность, так как значительное количество получаемой энергии будет идти на обогрев самого метантенка.

myunivercity.ru

Роль энергосбережения в сельском хозяйстве — реферат

Введение. В настоящее время становится очевидно, что мировым продовольственным системам необходимо снизить зависимость от органического топлива, чтобы обеспечить продовольствием растущую численность населения мира. Ведь существует обоснованный повод для беспокойства, что текущая зависимость продовольственного сектора от органического топлива может ограничить способность сектора удовлетворить мировой спрос на продовольствие. Основная задача состоит в разделении цен на продовольствие от растущих цен на органическое топливо.

Высокие и нестабильные цены на органическое топливо и сомнения в отношении их доступности в будущем означают, что агропромышленным комплексам необходимо переключиться на модель использования альтернативных источников энергии.

Важно понимать, что продовольственный сектор как потребляет энергию, так сам ее и производит. Отсюда должен быть выработан специальный подход к сельскому хозяйству, учитывающий этот энергетический фактор. Необходимо предложить способ, каким образом лучше воспользоваться преимуществами этого двустороннего взаимодействия энергетической и продовольственной составляющих. В сельском хозяйстве используется огромное количество энергии: для накачки воды, содержания животных, выращивании урожая, поддержания температурных режимов для с\х культур, сушки, хранения. После сбора урожаев она используется в переработке, упаковке, хранении, транспортировке и потреблении. При этом всем около трети всей затраченной энергии теряется или расходуется впустую. Что недопустимо в современных условиях сырьевой зависимости. Таким образом, первостепенной задачей является развитие огромного потенциала сельского хозяйства в производстве энергии, необходимой для того, чтобы прокормить население планеты и помочь сельскому развитию. Использование местных возобновляемых энергетических ресурсов по всей производственной цепи поможет улучшить доступ к энергии, диверсифицировать доходы фермеров и перерабатывающей индустрии, минимизировать продовольственные отходы, снизить зависимость от органического топлива и выбросы парниковых газов и помочь достигнуть целей устойчивого развития. Важно отметить, что переход к сельскому хозяйству, учитывающему энергетический фактор, это сложный процесс, требующий долгосрочного видения, но который должен начаться уже сейчас. Ключевыми составляющими такого подхода является обеспечение доступа к энергии для всех, особенно для сельских жителей; улучшение энергетической эффективности на всех этапах продовольственной цепи и замена органического топлива возобновляемыми источниками энергии в продовольственном секторе. Роль энергосбережения в сельском хозяйстве . Энергосбережение с каждым годом становится все более актуальной проблемой. Ограниченность энергетических ресурсов, высокая стоимость энергии, негативное влияние на окружающую среду, связанные с её производством, все эти факторы невольно наводят на мысль, что разумней снижать потребление энергии, нежели постоянно увеличивать её производство, а значит, и количество проблем. Во всем мире уже давно не только постоянно ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования, но и достаточно эффективно применяется. Наглядным примером является опыт Швеции, Германии, Франции, Канады. В нашей стране этому вопросу уделялось недостаточное внимание и носило слабый характер. Тем не менее, несколько лет назад и у нас началось формирование такого понятия, как энергосберегающая политика.

Сохранение энергии - наиболее обещающий путь к решению в ближайшей перспективе проблем нехватки ископаемого топлива для производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Здесь хотелось бы отметить, что, с одной стороны, сельское хозяйство не является самым крупным потребителем ископаемого топлива. С другой стороны для увеличения производства продукции сельское хозяйство должно развиваться, интенсивно используя индустриальные технологии, а этот процесс неразрывно связан с возрастанием потребления энергии. На сегодняшний день прирост продукции на 1 % влечет за собой увеличение расхода энерго-ресурсов на 2 - 3 %. Затрагивая мировые тенденции энергосбережения, хотелось бы отметить, что сельское хозяйство России значительно отстает в этой области от зарубежных стран. Это объясняется, главным образом тем, что разразившийся в 70-е годы энергетический кризис заставил страны Западной Европы, США, Канады, Японии разработать и внедрить систему технических, технологических, организационных и экономических мероприятий, позволивших обеспечить рост производства продукции сельского хозяйства при уменьшении энергозатрат. Например, удельный вес энергозатрат в объединенной Германии в стоимости продукции составляет порядка 7 %, в России же - свыше 20. Причем отмечаются тенденции роста не только общих энергозатрат, но и удельных (на 1 га, на 1 работника, на 1 рубль валовой продукции). В структуре потребления наибольший удельный вес приходится на дизельное топливо - порядка 30 %; бензин - 11-16 %; природный газ -20%; электроэнергия и уголь - 10-11%. Как видно основное потребление энергии осуществляется за счет использования первичных не возобновляемых источников энергии. Поэтому в современных условиях вопрос экономии топливно-энергетических ресурсов приобретает особую остроту.

К тому же растущий дефицит сельхозмашин и низкий уровень их готовности в сочетании с удорожанием топлива и смазочных материалов привел к тому, что площади посевов и поголовье скота неизменно сокращается. Надежды на то, что это может быть компенсировано ростом урожайности и продуктивности, не подтверждаются. Более того, снижение потребления минеральных и органических удобрений привело к падению плодородия почв. По сути дела, в последние годы сельскохозяйственное производство осуществлялось в “долг”, за счет эксплуатации природного потенциала земли, без его восстановления сельское хозяйство становится все более уязвимым к перепадам погодных условий, все более неустойчивым и труднопрогнозируемым. Следовательно, без организации товарного производства на базе энергоресурсосбережения не может быть нормального отечественного рынка продовольствия, сориентированного на массового потребителя.

К вышесказанному хотелось бы добавить, что проблема энергосбережения является комплексной и включает целый ряд задач. Поэтому попытки решать отдельные вопросы обособленно чаще всего не приводят к хорошему результату. Только рассмотрение их оптимальных сочетаний позволит достигнуть необходимого эффекта. Одним из приоритетных направлений снижения энергоемкости единицы продукции в сельском хозяйстве можно назвать правильно организованное энергосбережение, а также поиски способов и путей повышения энергоэффективности. Если рассматривать вопрос комплексно, то можно смело говорить о наличии достаточно большого потенциала в вопросах энергосбережния в отрасли сельского хозяйства. Итак, какие же конкретно мероприятия могут привести к увеличению энергоэффективности и более рациональному использованию энергоресурсов в сельском хозяйстве. Необходимо внедрять малоэнергозатратные технологии, особенно это касается вопросов обработки почвы. Отдавать предпочтение использованию машин и тракторов с высокой энергоэффективностью, кроме того – своевременно проводить ремонт, обслуживание и регулировки узлов во всех машинах. Это позволит повысить их производительность. Существенного снижения затрат на освещение можно добиться путем замены обычных ламп на энергосберегающие, а также исключение их нерационального использования. Использование биогазовых установок, которые позволяют использовать органические отходы для производства газа. Исключение инфильтрации и снижение потерь тепла, происходящего через ограждающие конструкции. Активное внедрение и использование альтернативных источников энергии.

В свете всего вышеуказанного выделяются два пути энергосбережения: использование первичных и вторичных энергоресурсов. Причем при использовании первичных источников энергии, образовавшихся в результате геологического развития Земли, главный упор необходимо сделать на использование первичных возобновляемых источников энергии (использование энергии Солнца, ветра, приливов-отливов, геотермальной энергии и т.д.) иначе альтернативных источников энергии. В данном случае предполагается альтернатива использованию первичных невозобновляемых источников энергии (уголь, нефть, газ, слюда, сланцы и т.д.). Таким образом, в современных условиях энергосбережение объективно должно стать базовой технологией приостановления разрушительных тенденций в сельском хозяйстве. Откладывать активную работу по энергосбережению - это значит приближать катастрофические явления в сельском хозяйстве. В процессе реализации энергосбережения используется метод системной интеграции, передового опыта и научных достижений в энергетике, технологии сельскохозяйственного производства, а также экономических, организационно-правовых аспектов и социальной политики. Альтернативные источники энергии в сельском хозяйстве. Основные виды первичных источников: а) Энергия солнца Использование солнечной энергии в сельском хозяйстве стало проще и доступнее в связи с быстрым развитием технологий и повышением осведомленности о возобновляемых источниках энергии.

Хотя во многих хозяйствах трудно использовать только солнечную энергию, естественные методы использования энергии солнца и установленные солнечные панели — это те основные методы, которые могут быть приняты почти всеми владельцами фермерских хозяйств.

1. В идеале нужно место под прямыми солнечными лучами в течение большей части дня без различных препятствий. Такие идеальные места включают в себя очищенные поля и здания со стеклянными или открытыми крышами.

2. Установка фотоэлектрических (PV) систем. Такая система включает в себя фотоэлектрические элементы, которые могут преобразовывать солнечный свет в электричество.

Электричество может быть использовано для нескольких задач на ферме, например, для откачки воды или увеличения мощности вентиляторов и других инструментов, которые используют электроэнергию.

Установка фотоэлектрических систем могут быть дорогостоящим удовольствием, если имущество требует большого использования энергии, но, в конечном счете, представляет собой экономически эффективное решение для уменьшения счетов за электричество.

3. Воспользоваться преимуществами солнечной энергии для отопления помещений можно в районах, где сельское хозяйство требует отопления. Можно использовать солнечное тепло, чтобы содержать крупный рогатый скот.

Во многих зданиях на фермах необходимо держать температуру и влажность на определенном уровне в интересах здоровья и роста животных. Солнечная система отопления следит за условиями внутри здания, где активные солнечные экраны и системы вентиляции поддерживают температуру и влажность на оптимальном уровне.

4. Сборка из солнечных парников сохраняет тепло солнца. Парники позволяют солнечному свету проникать через свои стеклянные панели, но как только свет преобразуется в тепло — он не может выйти через стекло.

Солнечные теплицы имеют следующие дополнительные характеристики, которые максимизируют этот метод, позволяя сохранять тепло даже в зимние дни.

- Стеклопакет, который позволяет получить больше света и предотвращает выделение тепла. - Материалы, которые размещены внутри теплицы, улавливают и хранят тепло солнца. - Изоляция помогает избежать потери тепла.- Естественные методы охлаждения, отопления и

вентиляции снижают потребление энергии.

5. Сушка продуктов на солнце после сбора урожая. Можно оставлять любые зерновые или фруктовые культуры, которые должны быть высушены, на поле или в отдельной открытой местности.

Воздействие солнца поможет также защитить продукцию от птиц, насекомых и грызунов. Этот метод известен также как урожай после солнечной сушки.

6. Использование солнечной энергии для нагрева воды в сельском хозяйстве. Водонагреватели используют солнцезащитное стекло, чтобы захватить солнечную энергию и передают ее в цистерны для хранения воды.

Другие части насосной системы, такие как трубы и насосы используются для обеспечения циркуляции тепла и снижения его потерь.

б) Энергия воды Гидроэнергия в качестве энергоресурса имеет принципиальные преимущества по сравнению с углем или ядерным топливом. Ее не нужно добывать, как-либо обрабатывать, транспортировать, ее использование не дает вредных отходов и выбросов в атмосферу. Поэтому увеличение числа бесплотинных ГЭС на малых реках может оказаться полезным для удовлетворения энергопотребностей поселков и деревень. Это тем более необходимо в связи с исчерпанием гидроресурсов в европейской части России и необходимостью передачи энергии из Сибири. Использование ресурсов некоторых рек может помочь решить локальные проблемы многих фермерств в центральной части России.

Если говорить о территориях, имеющих выход к морям, то в этом случае потенциал воды так же может являться источником энергии. Первая возможность - это использование энергии приливов. Во время прилива уровень морской воды повышается, и этим можно воспользоваться для заполнения какого-либо резервуара. На пути потока воды можно поставить турбину, которая будет вырабатывать электроэнергию. Обратный поток воды во время отлива также может вращать турбину, если ее конструкция обеспечивает возможность прямого и обратного вращения и выработки при этом электроэнергии. Рассматривая волновую энергию в качестве одного из возможных энергоресурсов, следует указать на значительную ее неравномерность, связанную с изменением интенсивности воздушного потока над поверхностью морских вод. Тем не менее имеющийся способ эксплуатации волновых электростанций небольшой мощности свидетельствует о полезности их применения.

В настоящее время в ряде зарубежных стран ведутся поисковые работы по изучению возможности использования тепловой энергии океана. По результатам этого изучения можно будет судить о всех достоинствах и недостатках этого вида энергоресурса.

Мировые запасы волновой энергии составляют около 2,7 млрд.кВт. Проблема состоит в том, чтобы найти эффективные по стоимости способы преобразования энергии движущихся волн в механическую или пневматическую форму, которую можно использовать для привода в действие турбогенераторов. Поскольку у морских волн широкий диапазон длин и амплитуд, любое эффективное устройство либо должно быть широкополосным, либо иметь частотную регулировку. Здесь техническая задача в некотором смысле сходна с задачей использования ветровой энергии. в) Энергия ветра Энергия ветра на земле неисчерпаема. Многие столетия человек пытается превратить энергию ветра себе на пользу, строя ветростанции, выполняющие различные функции: мельницы, водяные и нефтяные насосы, электростанции. Как показала практика и опыт многих стран, использование энергии ветра крайне выгодно, поскольку, во- первых, стоимость ветра равна нулю, а во-вторых, электроэнергия получается из энергии ветра, а не за счет сжигания углеродного топлива, продукты горения которого известны своим опасным воздействием на человека (СО, SO2…….). В связи с постоянными выбросами промышленных газов в атмосферу и другими факторами возрастает контраст температур на земной поверхности. Это является одним из основных факторов, который приводит к увеличению ветровой активности во многих регионах нашей планеты и, соответственно, актуальности строительства ветростанций - альтернативных источникой энергии. Энергия ветра — уникальный ресурс, так как человечеству необходимо лишь использовать её, не предпринимая никаких усилий по возобновлению её запасов. При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органического топлива (уголь, нефть, газ) и атомной энергии, относящихся к невозобновляемым источникам.

myunivercity.ru

Роль энергосбережения в сельском хозяйстве — реферат

Одним из наиболее используемых нетрадиционных источников является ветровая энергия. Она обладает потенциалом, равным 1% от годовой солнечной энергии. Для приземного слоя толщиной в 500 метров она составляет примерно 82 триллиона киловатт-часов в год. Если даже использовать хотя бы 10% потенциала этого альтернативного источника (что вполне реально и экономически оправдано), то это примерно равно количеству электроэнергии, вырабатываемой на всем земном шаре.

Несмотря на явные преимущества, даже самая совершенная ветровая электростанция имеет ряд недостатков. Прежде всего они заключаются в том, что ветер почти всегда дует неравномерно, создавая то большую, то меньшую мощность, из-за чего производимый ток имеет непостоянную мощность, причём периодически его подача и вовсе может прекращаться. В итоге любая ветроустановка работает на полную мощность только определенное время. Для компенсации подачи тока ветроустановки снабжают аккумуляторами, но это не слишком эффективно и довольно дорого.

Таким образом, ветроустановки не могут сами по себе служить надежной основой энергетики. Ветроэнергетика может рассматриваться как способ получения альтернативной энергии. Поэтому они, как правило, или дополняют основные мощности, внося определенный вклад в производство электроэнергии, или же являются источником энергии в отдаленных или изолированных местах, где трудно или невозможно обеспечить подачу электроэнергии обычным способом.

г) Геотермальная энергия

Геотермальная энергия и особенно вода очень полезна в сельском хозяйстве. В сельском хозяйстве использование геотермальной энергии базируется, главным образом, в качестве источника тепла и влажности. Ирригационные каналы могут принести горячую воду к холодной земле, позволяя вырастить растения, которые иначе бы умерли. Такая же вода может также быть передана по каналу в оранжереи, чтобы сохранить их теплыми и поддержать влажность. Как с большинством другого использования геотермальной энергии, геотермальное сельское хозяйство практично в областях, в которых есть геотермальные ресурсы. Возможность в сельском хозяйстве использовать геотермальную воду, которая является слишком холодной для производства электроэнергии или даже отопления домов. К сожалению, только несколько стран к настоящему времени используют геотермальное тепло в сельскохозяйственных целях. Это государства Теда, Кения, Греция, Гватемала, Израиль, и Мексика. Текущее использование геотермической энергии в сельском хозяйстве Основное сельскохозяйственное использование геотермической воды включает нагревание и полив открытых полей, нагревание и увлажнение оранжерей. Геотермальная вода может использоваться, чтобы сохранить почву в открытых полях при устойчивой теплой температуре. Фермеры выполняя ирригацию передают воду по каналу под почвой, чтобы обеспечить тепло и влагу к растениям. Растения и быстро растущие деревья развиваются быстрее в изобилии если температура почвы сохраняется приблизительно равной 70 °F (21 °C). Используя геотермальную воду для ирригации, расширяется сельскохозяйственный сезон и возникают препятствия для повреждения растений от низкой температурой воздуха. Геотермическая вода может также стерилизовать почву, чтобы уничтожить вредителей, грибы, и болезни, которые могут вредить растениям. Стерилизация требует очень горячей воды так, чтобы пар мог быть применен непосредственно к почве. Фермеры нагревают почву от каналов под ней, или они применяют пар выше почвы и покрывают её пластмассовым листом или полиэтиленом, чтобы сдержать тепло внутри. Вторичные источники энергии. Использование вторичных источников энергии - является главным резервом сохранения энергии и главным образом это - применение энергосберегающих технологий, основными из которых являются: - совершенствование конструктивных решений систем вентиляции, средств регулирования микроклимата, эксплуатации теплового оборудования и т.д.; - использование тепловых насосов; - регенерация теплоты на животноводческих фермах; - использование биогаза; - использование естественного холода; - использование отходов (солома, стебли, опилки, ветки деревьев и т.д.) для целей отопления; - использование вторичных энергоресурсов промышленных предприятий;

Конечно же, все мероприятия по энергосбережению должны проводиться на различных уровнях их реализации. И первый уровень включает мероприятия, которые зависят от работников хозяйств, и выражается в поддержании технических параметров машин и оборудования в процессе эксплуатации на уровне их значений в соответствии с ГОСТами на их изготовление. Своевременная замена неисправных деталей системы питания (форсунок, свечей), устранение течей трубопроводов и др. Сюда также относятся и мероприятия по рациональному использованию и обслуживанию машин: повышение загрузки, использования пробега, квалификации, а также обеспечение механизированной доставки, хранения и заправки машин ТСМ.

Развитие второго уровня зависит от работников управленческих структур и отраслей АПК, научно-конструкторских организаций, обслуживающих и снабженческих предприятий. К этому уровню относят в основном мероприятия научно-технического прогресса. Создание новой техники позволит снизить расход или уменьшить потери топлива и электроэнергии, которые возникают из-за несовершенства имеющихся конструкций. Третий уровень зависит от политики государства проводимой в сфере энергосбережения. Получение и применение биотоплива. Получение биотоплива из навоза.

Отходы сельского хозяйства позволяют получать энергию. Энергию из ничего. Такими отходами могут быть навоз скота, свиней, птичий помет, отходы боен, пивная дробина, после спиртовая барда, свекольный жом, канализационные стоки и др.

Переработка отходов на биогазовой установке дает:

- биогаз. В процессе брожения из биоотходов вырабатывается биогаз. Этот газ может использоваться, как и обычный природный газ для обогрева, выработки электроэнергии. Его можно сжимать, использовать для заправки автомобиля, накапливать, перекачивать.

- электроэнергию. Из одного м3 биогаза можно выработать 2 кВт*ч электроэнергии (биогаз, который при сжигании в когенераторе дает электроэнергию)

- тепло. В установке от охлаждения электрогенератора вырабатывается тепло без дополнительного сжигания газа.

- биоудобрения. Переброженная масса - это экологически чистые жидкие и твердые удобрения (биогумус). Урожаи растут на 40-50%.

- утилизацию или очистку. Обычные биоотходы (например, навоз) нельзя использовать, по крайней мере, 3 года (надо хранить в лагунах). А установка перерабатывает отходы в удобрение (биоудобрение), готовое к использованию.

- топливо для авто. Биогаз после очистки от СО2 - это метан, которым заправляют автомобили.

Использование биогаза.

Биогаз - продукт сбраживания органических отходов (биомассы), включая органическую фракцию твердых бытовых отходов, навоз и фекалии человека, в анаэробных условиях (в метантенках). Представляющийсобой смесь метана и углекислого газа. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов. Этот вариант биоэнергетики самый экологичный, так как для производства топлива не используется продовольственное сырье.

Небольшие установки для получения биогаза широко применяются в теплых странах. Лидер по использованию биогаза - Китай. В этой стране работает более 10 млн небольших биогазовых установок, дающих энергию для нужд сельского населения. Кроме того, 64 тыс. биогазовых станций обеспечивают работу 190 электростанций и более 60% автобусного парка, работающего на сжиженном биогазе.

Также бурно развивается производство биогаза в Индии. При получении биогаза из навоза одновременно решаются две проблемы: получается дешевая энергия и утилизируется бесподстилочный навоз крупных животноводческих комплексов и фекалии птицефабрик.

Как известно, бесподстилочный навоз плохо компостируется, его предварительно нужно смешивать с дополнительной органикой (соломой или опилками), что дорого. А без компостирования вносить его на поля нельзя, так как он токсичен и убивает почвенную микрофлору. Отходы получения биогаза из такого навоза являются хорошим удобрением.

В мире работают сотни больших биогазовых заводов, перерабатывающих навоз. В Германии их 500 (сырьем служит смесь из 70% коровяка и 30% птичьих фекалий), в США создан крупный биогазовый завод, на котором утилизируется навоз от 115 тыс. коров! Этот опыт, несомненно, полезен для России, где вновь начато строительство крупных животноводческих комплексов, навоз которых пока накапливается в хранилищах.

В Швеции, которая сегодня стала лидером по использованию нетрадиционной энергетики в ЕС, биогаз получают из отходов мясокомбинатов (внутренностей животных). Даже курсирует особый поезд, работающий на сжиженном биогазе. Биогаза, полученного при переработке внутренностей одной коровы, достаточно, чтобы поезд проехал 4 км. В нашем климате для того, чтобы успешно протекал биохимический процесс, метантенк нужно подогревать. В Мурманской области работают две крупных биогазовых установки с реакторами объемом в 50 м3.

Близок к биогазу свалочный газ, который вырабатывается в толщах гигантских «метантенков» - старых городских свалок и добывается оттуда через скважины примерно так же, как природный газ. Биогаз - газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид - бактерии гидролизные, второй - кислотообразующие, третий - метанобразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.

Состав биогаза 50-87 % метана, 13-50 % CO2, незначительные примеси h3 и h3S. После очистки биогаза от СО2 получается биометан. Биометан - полный аналог природного газа, отличие только в происхождении. Сырьё для получения биогаза.

Перечень органических отходов, пригодных для производства биогаза: навоз, помет, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха, трава, бытовыеотходы, отходы молокозаводов (соленая и сладкая молочная сыворотка), отходы производства биодизеля (технический глицерин от производства биодизеля из рапса), отходы от производства соков (фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка), водоросли, отходы производства крахмала и патоки, отходы переработки картофеля, производства чипсов, гнилые клубни, кофейная пульпа.

Выход биогаза зависит от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50-65 м³ биогаза с содержанием метана 60 %, 150-500 м³ биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70%. Максимальное количество биогаза - это 1300 м³ с содержанием метана до 87% - можно получить из жира.

Различают теоретический (физически возможный) и техническиреализуемый выход газа. В 1950-70-х годах технически возможный выход газа составлял всего 20-30% от теоретического. Сегодня применение энзимов, бустеров для искусственной деградации сырья (например, ультразвуковых или жидкостных кавитаторов) и других приспособлений позволяет увеличивать выход биогаза на самой обычно установке с 60% до 95%. В биогазовых расчётах используется понятие сухого вещества (СВ или английское TS) или сухого остатка (СО). Вода, содержащаяся в биомассе, не даёт газа. На практике из 1 кг сухого вещества получают от 300 до 500 литров биогаза.

Чтобы посчитать выход биогаза из конкретного сырья, необходимо провести лабораторные испытания или посмотреть справочные данные и определить содержание жиров, белков и углеводов. При определении последних важно узнать процентное содержание:быстро разлагаемых (фруктоза, сахар, сахароза, крахмал) и трудно разлагаемых веществ (например, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин). Определив содержание веществ, можно вычислить выход газа для каждого вещества по отдельности и затем сложить.

Ранее, когда не существовало науки о биогазе, и биогаз ассоциировался с навозом, применяли понятие «животной единицы». Сегодня, когда биогаз научились получать из произвольного органического сырья, это понятие отошло и перестало использоваться. Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур, например, из силосной кукурузы или сильфия, а также водорослей. Выход газа может достигать до 500 м³ из 1 тонны.

Экологические аспекты.

Производство биогаза позволяет уменьшить выбросы метана в атмосферу. Переработанный навоз, барда и другие отходы применяются в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Это позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.

Об удобрении. Экологически чистое высокоэффективное органическое жидкое удобрение является продуктом биотехнической переработки навоза крупного рогатого скота. Оно содержит все необходимые компоненты удобрений (азот, фосфат, калий, макро и микроэлементы) в растворенном виде в соотношениях нужных для растений, а также активные биологические стимуляторы класса ауксинов, повышающие выход урожая в два и более раза. Литр концентрированных жидких экологически чистых органических удобрений по своему эффекту и воздействию на рост растений и получению урожая эквивалентен 100 кг коровьего навоза. Жидкое удобрение обеспечивает повышение урожайности культур в 2-3 раза в зависимости от вида культуры, состояния почвы и климатических условий. Удобрение действует на растение сразу же после применения, снижает кислотность почвы, повышает устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям среды, особенно к засухе. Используется во всех климатических зонах для всех видов почв, повышая их плодородие и улучшая экологическое состояние. Применяется в качестве удобрения для всех видов сельскохозяйственных и декоративных культур в разбавленном водой виде путем поверхностного полива почвы или инъектирования непосредственно в почву. Литра концентрированного удобрение достаточно для обработки от 2 до 15 кв. м. почвы. Эффективность удобрений имеет следующее научное обоснование: При биологической обработке коровьего навоза и птичьего помета специальной культурой экологически чистых микроорганизмов основные составляющие удобрений - азот, фосфор и калий, а также все необходимые биогенные элементы, например сера, кальций и микроэлементы переходят в минерализованное, свободное, растворимое, наиболее доступное для растений состояние. Аммонийный азот, окись фосфора, окись калия и свободные микроэлементы, которые сразу же усваиваются растениями с момента внесения жидких удобрений в почву в отличие от навоза, который дает эффект на второй и третий год после его запашки. При биологической обработке образуются гуминоподобные соединения, улучшающие структуру почвы, что способствует улучшению влаговоздушного обмена вокруг корневой системы растений. Удобрения имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды, что при внесении их в почву снижает кислотность почв. При биологической обработке навоза и птичьего помета в удобрениях накапливаются такие биологически важные и необходимые для ризосферной (околокорневой) микрофлоры и растений соединения, как амнокислоты, в том числе и незаменимые, все витамины группы В и соединения многочисленной группы витамина В-12. Таким образом, при использовании таких удобрений улучшается качество почв, что делает их более плодородными и частично решается немаловажная проблема утилизации с\х отходов.

myunivercity.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..