Вторичные энергоресурсы

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО « ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

ВТОРИЧНЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ

                            Петрова Е.

9 гр. 1 курс 

Лечебный факультет

Витебск 2011

• Введение. Понятие о вторичных энергетических ресурсах
• Классификация
• Источники ВЭР
• Применение ВЭР
• заключение 
  

Республика  может  обеспечить  не  более 10%  своих  потребностей  в энергии собственными источниками. Поэтому энергосбережение, рациональное использование  энергоресурсов  является  важной  государственной  задачей.

Классификация вторичных  энергетических ресурсов.

 Вторичные  энергетические  ресурсы (ВЭР) –  энергетический  потенциал продукции,  отходов,  побочных и промежуточных продуктов,  образующихся  в  технологических  агрегатах (установках),  который  не  используется  в  самом агрегате,  но  может  быть  частично  или  полностью  использован  для энергоснабжения других агрегатов.

Виды и источники  ВЭР

Предприятия пищевой промышленности являются крупными потребителями топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Поэтому проблема экономии тепловой и электрической энергии  в пищевой промышленности стоит  очень остро. Наиболее энергоемкими являются производства: сахарное, масложировое, спиртовое, овощесушильное и др.

Вторичные энергоресурсы  представляют собой потенциал определенного  вида энергии (тепловой, химической, механической, электрической), содержащейся в отходах, промежуточных или готовых продуктах  производства.

Рациональное  использование   вторичных  энергетических  ресурсов является  одним  из  крупнейших  резервов  экономии  топлива,  способствующим снижению  топливо-  и  энергоемкости промышленной  продукции.  ВЭР  могут использоваться непосредственно  без  изменения  вида  энергоносителя  для удовлетворения  потребности  в  топливе  и  теплоте  или  с  изменением энергоносителя  путем  выработки  теплоты,  электроэнергии,  холода  или механической работы в утилизационных установках.

По виду энергии ВЭР  разделяются на 3 группы:

•  Горючие (или  топливные)  ВЭР (отходы,  содержащие  углеродные и углеводородные  включения:  доменный  газ,  городской  мусор, органические отработанные растворители и т.д.);

•  Тепловой ВЭР (любые  теплоносители,  имеющие  температуру  выше

температуры  окружающей  среды,  способные  передать  тепло  для последующего использования: горячие  газы и жидкости, являющиеся промежуточными  или  сбросными  в  данном  технологическом  процессе);

•  ВЭР избыточного  давления (газы и жидкости под давлением, которое можно использовать перед  сбросом в окружающую среду). Энергетический  потенциал  ВЭР  реализуется  в  утилизационных установках (котлы-утилизаторы, теплообменники, печи, турбины и  т.д.).

Источники вторичных энергетических ресурсов. 

Наибольшими  тепловыми  вторичными  энергетическими  ресурсами  располагают  предприятия  черной  и  цветной  металлургии,  химической, нефтехимической  промышленности,  промышленностью  строительных материалов,  газовой  промышленностью,  тяжелого  машиностроения  и некоторых  других  отраслей  народного  хозяйства.  В  этих  отраслях  широко используется теплота высокого, среднего и низкого потенциалов.

Вторичные энергетические ресурсы  предприятий пищевой промышленности можно разделить на четыре группы [72]:

— теплота отходящих газов и жидкостей (сюда относятся теплота дымовых газов, отходящих из котельных и печей, а также теплота, содержащаяся в воде, в барде спиртовых заводов и т. д.);

— теплота отработанного пара паросиловых установок и вторичного пара теплоиспользующих установок (выпарные установки, ректификационные аппараты, сушилки, пары самоиспарения);

— теплота горючих отходов (эта теплота может быть реализована при сжигании отходов; например, лузга на маслоэкстракционных заводах используется в качестве топлива в паровых котлах);

— теплота, содержащаяся в продуктах и отходах производства (к этой группе относится теплота, содержащаяся в шлаках котельных, горячем жоме сахарных заводов, горячем хлебе, сахаре и т. д.; к этой группе можно также отнести нагретый воздух, удаляемый из горячих цехов).

Наибольшее значение имеют  первые две группы источников ВЭР. Использование  теплоты вторичных энергетических ресурсов ведется по трем направлениям:

— для процессов, протекающих в основных технологических установках внутри цеха или предприятия (замкнутые схемы);

— для внешних целей, не связанных с процессами, протекающими в основных технологических установках, которые являются источниками ВЭР, например использование вторичных тепловых ресурсов для отопления и горячего водоснабжения гражданских зданий (разомкнутые схемы);

— для внутренних и внешних целей по отношению к процессу в технологической установке (комбинированные схемы).

Источники вторичных  энергоресурсов существуют в каждой отрасли пищевой промышленности. Они имеют различный качественный (температурный уровень, свойства теплоносителя) и количественный состав.

Сахарное производство является наиболее энергоемким. Основными составными частями ВЭР являются теплота утфельного пара из вакуум-аппаратов, паров самоиспарения (деаэратора котельной, сатураторов и сульфитаторов, сборников конденсатов и технологических растворов), отходящих газов из котлов, конденсатов, барометрической воды, продувной воды котлов, жомопрессовой воды, энтальпии жома, нагретый воздух производственных помещений.

В спиртовом производстве в качестве вторичных тепловых ресурсов применяется теплота барды из бражной колонны, вторичной барды, продуктов производства (спирт, сивушное масло, дрожжи, эфироальде-

гидная фракция и др.), теплота конденсаторов, дефлегматорной воды, вторичного пара и сушилок  дрожжей, лютерной воды, охлаждающей  воды из конденсаторов и холодильников, нагретого воздуха производственных помещений, отходящих газов из котлов, продувочной воды.

Спиртовые заводы, оборудованные  установками упаривания вторичной  барды, дополнительно в качестве вторичных энергетических ресурсов имеют теплоту вторичного пара, конденсата выпарных аппаратов, барометрической  воды из конденсатора.

ВЭР пивоваренного  производства включают в себя теплоту вторичного пара варочных котлов, конденсаторов, охлаждающей воды, отходящих газов сушилок и котельной.

В хлебопекарном, кондитерском и крахмалопаточном производствах элементами ВЭР является теплота конденсатов, вторичного пара вакуум-аппаратов, змеевиковых колонок, барометрической воды, вторичного пара выпарных установок, продуктов производства, отходящих газов печей, сушилок и котельной.

Вторичными тепловыми  энергоресурсами масложирового производства являются теплота конденсатов и охлаждающей воды, продуктов производства, теплота при сжигании отходов, теплота отходящих газов сушилок и котельной.

В консервном производстве вторичные тепловые энергоресурсы включают в себя теплоту вторичного пара выпарных установок и вакуум-аппаратов, барометрической и охлаждающей воды, конденсатов, полуфабрикатов и готовой продукции, теплоту отходящих газов сушилок и котельной.

В области внедрения энергосберегающих  технологий имеются крупные резервы, так как наряду с установками, работающими с коэффициентом  полезного действия 90% и выше, действует  большое количество тепловых установок  с низким КПД, в ряде случаев не превышающим 30%. Эффективность использования  теплоты в большинстве технологических  процессов пищевой промышленности можно значительно повысить, причем капиталовложений для этого потребуется  существенно меньше в сравнении  с необходимыми для добычи эквивалентного количества топлива. Отечественный  и зарубежный опыт показывает, что  стоимость энергии, сэкономленной  в результате реконструкции, в 3-5 раз  дешевле энергии, получаемой при строительстве новых установок аналогичной производительности.

В  зависимости  от  видов  и  параметров  рабочих  тел  различают  четыре основных направления использования ВЭР:

•  топливное (непосредственное использование горючих компонентов в качестве топлива);

•  тепловое (использование  теплоты,  получаемой  непосредственно  в качестве  вторичных  энергетических  ресурсов,  или  теплоты  или  холода, вырабатываемых за счет вторичных  энергетических ресурсов

в утилизационных  установках  или  в  абсорбционных  холодильных установках;

•  силовое (использование  механической  или  электрической энергии, вырабатываемой в утилизационных  установках (станциях);

•  комбинированное (использование  теплоты,  электрической  или механической энергии, одновременно вырабатываемых за счет ВЭР).

Современный  этап  развития  техники  характеризуется  разработкой  и широким  использованием  достаточно  надежных  типов  оборудования  для утилизации  тепловых  ВЭР.  При  создании  такой  техники  возникают объективные трудности, связанные в основном с различными ограничениями в транспортировке  теплоты, выработанной за счет средне- и низкопотенциальных ВЭР,  и необходимостью ее использования вблизи мест образования  тепловых отходов.  В  то  же  время  промышленные  отходы  в  виде  средне-  и низкопотенциальных ВЭР поистине огромны (сбросная горячая  вода, нагретые продуктовые  потоки,  уходящие  газы  средней  температуры,  вторичный   и отработанный пар, конденсат и т.д.). Как  показывает  отечественная  и мировая  практика,  наиболее  полное  и экономически эффективное использование средне- и низкопотенциальных ВЭР промышленного  производства  осуществимо  в  первую  очередь  с  помощью  тепловых насосов, термокомпрессоров  и трансформаторов теплоты. Применение  теплонаносных  установок и трансформаторов для утилизации тепловых ВЭР и других местных низкотемпературных источников теплоты позволяет на 20...60 %  снизить расходы топлива. Надо иметь в виду, что за  рубежом в настоящее время уже работает  несколько миллионов теплонаносных  отопительных  систем.  Эти системы используют  не  только тепловые  отходы  производства,  но  и теплоту окружающего воздуха,  грунта, воды рек, озер и других водоемов,  сточных вод и коммунальных  стоков и др. Теплонаносные  установки и термо-трансформаторы  за  счет  использования теплоты низкопотенциальных  источников  могут снабжать  теплотой  нужного потенциала  и такие производственно-технологические агрегаты,  как моечные машины, сушильные установки, выварочные ванны, устройства для подогрева и регенерации масел, системы очистки, обмывки и сушки подвижного состава на транспорте, системы разогрева смерзшихся грузов и удаления их остатков из вагонов и цистерн и др.  Следовательно,  теплонаносные  установки,  или термотрансформаторы,  могут заменить  такие традиционно используемые генераторы среднепотенциальной теплоты, как малоэкономичные паровые или водогрейные котлы,  а также бойлерные или калориферные  системы, питающиеся от местных либо центральных котельных. Тепловые  насосы,  работающие  на  низко-  и среднепотенциальных тепловых ВЭР, применяются также для выработки холода, который необходим как в нефтеперерабатывающей промышленности,  в химических   и нефтехимических   производствах,  так и для кондиционирования воздуха в промышленных и жилых помещениях в летний период. 

Наиболее  распространенными  являются  варианты  выработки  энергии (тепловой  или  электрической)  за  счет  ВЭР  в  тепловом  насосе  или трансформаторе  с  дальнейшим  использованием  ее  в  холодильной  установке 

В целом следует отметить, что для установок утилизации тепловых ВЭР характерно  энергокомбинирование,  т.е.  комплексность  в  решении  проблемы использования различных  источников теплоты.  Низкопотенциальные  тепловые отходы (отработанный и  вторичный  пар, теплый влажный воздух, конденсат  и другие виды ВЭР) удобнее и экономичнее  улавливать и преобразовывать с  помощью термохимических трансформаторов. Самый общедоступный источник низкопотенциальной теплоты — окружающая среда, атмосферный  воздух, естественные водоемы, геотермальные  воды и т.п. Кроме  того,  огромный  резерв  теплоты  одержит  оборотная  и  повторно используемая  вода  систем  охлаждения  машин  и  рабочих  тел  в  различных технологических  процессах.  Такая  вода  имеет  температуру 20..40°С.  что  не позволяет  использовать  ее  теплоту  непосредственно,  Выделение  же  ее  в атмосферу (в  масштабах  страны  до 4  млрд.  ГДж в год)  наносит природе большой урон  из-за  теплового загрязнения биосферы.  Таким образом, утилизация  таких источников  теплоты низкого потенциала - вопрос не  только экономии  первичных источников  энергии (топлива),  но  и решение задачи охраны окружающей  среды. Решение таких вопросов  станет возможным в результате замены градирен и других охладителей оборотной воды испарителями тепловых  насосов и термотрансформаторов.  В этом  и состоит наиболее рациональное  использование тепловых  отходов для удовлетворения потребностей  в  энергии  при  сокращении  расхода  топлива  на  цели теплофикации.  Следует  лишь  провести  тщательное  технико-экономическое обоснование  выбора  схемы  теплоснабжения  с  учетом  конкретных  источников теплоты, имеющихся в наличии у потребителей, а также сделать обоснованный выбор  теллонасосной  установки  параметров (за  счет  тепловых  ВЭР  вместо дополнительных  котельных  на  первичной  энергии)  сводится  к  определению дополнительных капитальных затрат и ежегодных расходов на проектируемую ТЭЦ  с  котлами-утилизаторами,  используемыми  для  теплоснабжения,  и сравнению  их  с  такими  же  затратами,  но  при  установке  дополнительно тепловых насосов для комбинированного энергопроизводства. Это  значит, что применение тепловых насосов окажется рациональным. Для  отопления жилых  и  производственных  помещений  в  зимний  период экономически целесообразны тепловые насосы по парожидкостной схеме. 

Наиболее  распространенной за рубежом является схема с комбинированным  использованием теплоты грунта и  солнечной радиации  Следует  отметить,  что  уровень  внедрения  теплонаносных  установок в республике  еще невелик. Низкопотенциальные ВЭР  либо используются  очень мало,  либо  вовсе  не  находят  еще  должного  применения.  Между  тем  такие тепловые  отходы образуются практически  во  всех отраслях промышленности, на  всех  предприятиях.  Только  использование  теплоты  охлаждающей  воды

позволит  в  масштабах  страны  ежегодно  экономить  до 50  млн.т.  топлива (условного).  Это  в 2,5  раза  превышает  экономию,  достигаемую  от комбинированной  выработки  энергии на ТЭЦ,  и  в 5  раз —  экономию  за  счет различных усовершенствований в  области производства электроэнергии. Следовательно,  для  этого  необходимо  определить  зоны  концентрации тепловых выбросов предприятий, провести качественный анализ состава ВЭР и разработать  карту  тепловых  выбросов.

В качестве примера значительного  повышения эффективности использования  тепловой энергии могут служить  разработки авторов, приведенные ниже.

Использование теплоты  продуктов сгорания в пищевой  промышленности

Использование теплоты продуктов  сгорания природного газа рассмотрим на примере хлебопекарного производства. По количеству топлива, сжигаемого в  топках печей, хлебопекарное производство занимает ведущее место в пищевой  промышленности. В среднем для  выпечки 1 т хлеба необходимо 50-65 кг условного топлива. Из этого количества топлива полезно используется только 30-32%. С продуктами сгорания в атмосферу  уносится от 30% до 60% всей теплоты [72]. Температура  отходящих запечных газов в печах  с нагревательными трубами —  от 500 до 700 °С, хотя температурный напор  от газов к пекарной камере обеспечивается при температуре продуктов сгорания 350 °С.

В то же время наряду с  большими тепловыми потерями хлебопекарному производству требуется большое  количество горячей воды на технологические  и санитарно-технические нужды. Таким  образом, использование теплоты  отходящих газов хлебопекарных  печей с нагревательными трубами  следует считать недостаточным.

Теплоту уходящих газов можно  использовать для нагрева воздуха  перед подачей его в топку  печи, что наряду с экономией топлива  улучшает условия горения. Повышение  температуры подогреваемого воздуха  на 1 °С вызывает такое же понижение  температуры дымовых газов.

При высокой температуре  запечных газов (выше 350 °С) рекомендуется  последовательное (ступенчатое) их использование: вначале газы нагревают воду (до 80 °С), охлаждаясь до 350 °С, а затем  направляются в воздухоподогреватель, где температура их понижается до 200 °С. В дальнейшем уходящие газы можно  использовать в контактном теплообменнике для нагрева воды. Такое глубокое охлаждение запечных газов позволит резко повысить коэффициент использования  теплоты топлива.

Предлагается четырехступенчатая установка комплексного использования  теплоты продуктов сгорания природного газа (см. рис. 23.8) [73].

Природный газ сжигается  в хлебопекарной печи с нагревательными  трубами 1 (I ступень). Продукты сгорания после печи с температурой 500 °С поступают  в двухступенчатый многокорпусный утилизатор 2 (II ступень), который служит для нагрева воды. Конструкция  утилизатора разработана Н. В. Морозовым [72]. В данном теплообменнике температура  запечных газов снижается до 350-360 °С. С этой температурой газы поступают  в воздухоподогреватель 3 (III ступень), где происходит нагрев воздуха, подаваемого  на горение в печь. Воздух нагревается  до 150 °С, а температура удаляемых  газов снижается до 200-210 °С. Для  нагрева воздуха и воды можно  также применить модульный подогреватель  конструкции Ростовского инженерно-строительного  института [74]. Перед выбросом в атмосферу  продукты сгорания поступают в контактный теплоутилизатор с промежуточным  теплообменником типа АЭ (IV ступень).

Рис. 23.8. Схема комплексного использования теплоты природного газа от хлебопекарных печей.

Теплоутилизаторы АЭ по сравнению  с ЭК-БМ-1 обладают рядом преимуществ: значительно расширена область  применения нагретой воды, квадратная форма поперечного сечения обеспечивает лучшую компоновку с основным топливопотребляющим  оборудованием; теплоутилизатор АЭ имеет встроенный насадочный декарбонизатор воды. После теплообменника газы удаляют  вентилятором 5 через дымовую трубу 6. В теплоутилизаторе нагревается  вода, предназначенная для технологических  и хозяйственно-бытовых нужд. В водонагревателе образуются два независимых друг от друга потока воды: чистой, подогреваемой через поверхность (до 50 °С), и воды, которая нагревается в результате непосредственного контакта с уходящими дымовыми газами. Чистый поток воды протекает внутри трубок и отделен стенками трубок от загрязненной орошающей воды.

Коэффициент использования  теплоты в предлагаемой схеме  достигает 95%.

Комплексное использование  газа для сушки сельскохозяйственной продукции

Одной из крупных проблем  пищевой промышленности является сушка  продукции. На сушку сельскохозяйственных продуктов ежегодно расходуется  значительное количество природного газа. В зависимости от климатических  условий сушится от 20% до 50% зерна  и бобовых, все масличные культуры, чай, табак. Повысить эффективность  использования и улучшить качество сжигания природного газа можно путем  сочетания работы сушильных установок  с работой котельных агрегатов. В этом случае котельные установки  могут не включать дорогостоящие  поверхности нагрева, а в сушилках не будет расходоваться природный  газ. Ниже приводится описание схемы  использования продуктов сгорания для сушки семян подсолнечника  на масложировом комбинате [75]. На комбинате, как и на ряде других предприятий  пищевой промышленности, сушка семян  подсолнечника осуществляется в  барабанных сушилках, оборудованных  индивидуальными газовыми топками. На внутренней стороне барабана укреплены  различного вида насадки, способствующие рациональному перемешиванию высушиваемого  продукта вдоль сушилки — некоторому торможению или ускорению его  движения в зависимости от режима сушки. В качестве сушильного агента служит газовая смесь, состоящая  из продуктов сгорания природного газа и воздуха. В случае повышенных требований к качеству высушиваемого материала  котельные агрегаты оборудуются дожигательными насадками, установками очистки уходящих газов от оксидов азота или в качестве сушильного агента используется воздух, нагреваемый в специальных теплообменниках.

В зависимости от режима сушки и параметров агента внутренний объем сушилки заполняется на 20-25%. Во избежание уноса мелких частиц скорость движения газовой смеси  не должна превышать 1,0-1,5 м/с. Процесс  сушки в зависимости от первоначальной влажности семян может осуществляться при температурах 250 и 320 °С.

Осуществление процесса сушки  при сравнительно низкой температуре  вызывает необходимость сильного разбавления  продуктов сгорания воздухом. Так, сушильный  агент с температурой 250-320 °С получают путем разбавления продуктов  сгорания природного газа пяти-, семикратным  объемом воздуха. В результате потери теплоты с уходящими газами резко  возрастают и достигают в ряде случаев 40-50%. Для того чтобы повысить качество сжигания природного газа и  понизить температуру уходящих газов, предложено сочетать работу сушильных установок с работой паровых котлов, установленных в расположенной рядом котельной.

В этом случае рекомендуется  следующая схема (рис. 23.9). Природный  газ сжигается в паровых котлах 1. Продукты сгорания при температуре 350-400 °С поступают в газоходы и  направляются в барабанные сушильные  установки 2. Для регулирования температуры  сушки барабанные сушилки имеют  специальный клапан для подсоса  воздуха. Отработанные продукты сгорания после очистки в циклоне 3 вентилятором 4 удаляются в атмосферу. При отключении сушильных установок уходящие газы направляются в дымовую трубу 5.

Рис. 23.9. Установка комплексного использования теплоты на масложировом комбинате.

Другим примером комплексного использования теплоты в масложировой промышленности может служить следующая схема.

Установка предназначена  для применения теплоты продуктов  сгорания, полученных при совместном сжигании природного газа и подсолнечной лузги (рис. 23.10) [76].

Природный газ сжигается  совместно с подсолнечной лузгой в циклонной топке 1. Продукты сгорания с температурой 1100-1200 °С из топки  поступают в паровой котел 2, а  затем с температурой 400-450 °С —  в барабанные сушильные установки  для сушки подсолнечных семян 3.

Контактные подогреватели  в этой схеме обычно не предусматриваются, так как продукты сгорания после  барабанных сушилок сильно загрязнены подсолнечной лузгой.

Применение комплексной  установки использования теплоты  продуктов совместного сгорания природного газа и подсолнечной лузги  на предприятиях масложировой промышленности позволяет значительно повысить коэффициент использования топлива  по сравнению с существующими  теплоиспользующими агрегатами, предназначенными для выполнения аналогичных технологических процессов. В предлагаемой комплексной схеме коэффициент использования топлива составит 83-85%.

Внедрение установок комплексного использования теплоты и рациональное применение в качестве топлива подсолнечной лузги, которая не предназначена  для дальнейшей переработки в  полезную продукцию, позволяют повысить рентабельность производства, уменьшить  долю получаемого со стороны топлива.

Кроме того, исключается  необходимость вывоза отходов производства.

Использование продуктов  сгорания природного газа в тепличном  хозяйстве предприятий

Использование вторичных  энергетических ресурсов для отопления  тепличных хозяйств предприятий  пищевой промышленности — одно из перспективных направлений. Необходимость  исследований в этой области обусловлена  тем, что капитальные затраты  на системы отопления и вентиляции составляют 30-50% от сметной стоимости  тепличного хозяйства. Отсутствие разработок и нормативных документов, учитывающих  особенности проектирования теплиц на территории предприятий, приводит к  удорожанию их конструкций и увеличению эксплуатационных затрат на отопление.

Рис. 23.10. Схема комплексного использования теплоты в масложировой промышленности: 1 — циклонная топка; 2 — паровой котел; 3 — барабанные сушильные установки; 4 — вентиляторы; 5 — газоходы; 6 — дутьевой вентилятор; 7 — воздуховоды.

В нашей стране и за рубежом  имеется опыт применения ВЭР для  обогрева культивационных сооружений. Для этой цели используют геотермальные  источники, сбросную воду тепловых и  атомных электростанций, теплоту  продуктов сгорания газокомпрессорных  станций.

Для теплиц, располагаемых  на территории промышленных предприятий, могут быть использованы отходящие  газы от технологического оборудования (нагревательных печей, сушилок и т. д.) и котельных агрегатов, а также горячая вода или пар от технологического оборудования. Горячую воду, имеющую высокую температуру, используют в традиционных системах водяного отопления теплиц, низкотемпературную воду — в контактных аппаратах для нагрева и увлажнения воздуха, подаваемого в теплицу.

Довольно часто теплота  продуктов сгорания после хвостовых  поверхностей котельных агрегатов  не применяется из-за низкого потенциала и теряется, снижая общий коэффициент  полезного действия котельной. В  то же время затраты на отопление  теплиц составляют до 60% себестоимости  выращиваемой в них продукции, поэтому  освоение указанных ВЭР позволяет  значительно снизить эксплуатационные расходы.

Большой интерес представляет также использование диоксида углерода (углекислого газа), содержащегося  в продуктах сгорания, для подкормки  тепличных культур. Первый положительный  опыт использования диоксида углерода для подкормки растений был получен  еще в начале нашего века (Демусси, 1903). Но его практическое применение стало возможным лишь после детальных  исследований, определивших физиологическую  сущность данного агроприема и способы  наиболее эффективного использования  углекислого газа.

Применение технических  источников углекислого газа позволило  автоматизировать процесс подкормки  углекислотой и управлять им в  течение всего вегетационного периода  растений.

К настоящему времени устарел  способ подкормки с помощью сухого льда (высокие трудовые затраты, незначительное производство сухого льда). Применение сжиженной углекислоты резко  ограничено теми же причинами, а также  высокими транспортными расходами. Использование керамических газовых  горелок инфракрасного излучения, основное назначение которых — обогрев  воздуха, также неперспективно из-за опасности перегревов в весенне-летний период и генерирования углекислого  газа в ночное время.

Наибольшее распространение  получил способ подкормки углекислым газом, получаемым при пламенном горении газообразного топлива (при сгорании жидкого либо твердого топлива образуется много токсичных примесей).

Наиболее действенным  источником углекислого газа в теплицах при наличии газовой котельной  являются продукты сгорания природного газа, содержание С0₂ в которых составляет обычно 4-8% в зависимости от режима работы котла.

Работы по исследованию возможности  полного удовлетворения потребности  тепличных культур в углекислом газе путем использования продуктов  сгорания природного газа, отходящих  от котельной, описаны в [77].

Следовательно, применение продуктов сгорания природного газа в тепличном хозяйстве позволяет  одновременно решать две задачи —  повышение урожайности и увеличение экономичности работы тепло-агрегатов.

В Государственной академии нефти и газа (ГАНГ) им. И. М. Губкина  разработаны комплексные схемы  использования продуктов сгорания в теплицах, позволяющие решать указанные  задачи на основе применения контактных экономайзеров.

Продукты сгорания, отводимые  от котлоагрегатов, подаются в контактный экономайзер (рис. 23.11). Охлажденные  чистые продукты сгорания из экономайзера, смешанные в необходимой пропорции  с атмосферным воздухом, нагнетаются  дымососом в теплицу, обеспечивая  углекислотную подкормку растений, что приводит в конечном итоге  к повышению урожайности тепличных  культур. Система распределения  продуктов сгорания по теплице состоит  из магистрального трубопровода, к  которому присоединены перфорированные  полихлорвиниловые рукава. Теплота, отданная продуктами сгорания в контактном экономайзере, расходуется на нагрев воды до температуры 42-55 °С. Эта вода по своим энергетическим параметрам может быть использована в системе  подпочвенного обогрева теплицы. При  этом система обогрева должна быть выполнена из пластмассовых труб вследствие повышенной активности углекислотосодержащей  воды. Основным предназначением воды из контактного экономайзера является ее использование для полива тепличных  культур, что дает дополнительный прирост  урожайности за счет содержания в  воде растворенного углекислого  газа.