В Казани создали систему отопления теплиц при помощи пара

Казанские ученые разработали замкнутую систему теплоснабжения для тепличных хозяйств, которая накапливает тепловую энергию и отдает ее по мере необходимости — без постоянного подключения к внешним источникам питания. Система работает на принципе фазовых переходов воды: теплоноситель нагревается, превращается в пар, обогревает грунт теплицы и возвращается обратно, замыкая цикл. Об этом "Газете.Ru" рассказали в Казанском государственном аграрном университете.

Традиционные системы отопления теплиц работают на угле, нефти или природном газе, требуя непрерывного энергоснабжения. В регионах с резкими перепадами температур и нестабильной подачей энергии это создает серьезные риски для урожая: даже кратковременные перебои в отоплении ведут к снижению урожайности и качества продукции.

В основе предложенного решения — высокотемпературный накопитель с графитовым наполнителем, способный сохранять энергию при температурах до 2000°C. Сначала его заряжают через электронагреватели, а затем он отдает тепло в критические временные промежутки, например, ночью.

Накопленное тепло передается воде через теплообменник, вода превращается в пар и по трубопроводам поступает в грунтовую зону теплицы. Отдав тепло, пар конденсируется и возвращается в систему. Такая схема позволяет использовать в том числе энергию из возобновляемых источников, накапливая ее в периоды избытка и расходуя по мере необходимости.

"Теплицам нужно стабильное тепло — особенно ночью и в холода, когда внешнее энергоснабжение может быть нестабильным. Мы смоделировали систему, которая накапливает тепло заранее и отдает его постепенно, по мере необходимости. Это позволяет хозяйству не зависеть от постоянной подачи энергии и снижает затраты на отопление", — отметил доцент, заведующий кафедрой машин и оборудования в агробизнесе Казанского государственного аграрного университета Дамир Халиуллин.

Сейчас накопитель создан так, чтобы перекрывать критические окна — ночной провал и кратковременные отключения, но при масштабировании объема накопителя автономность увеличивается пропорционально запасу энергии.

Например, если накопитель рассчитан на запас порядка 1 МВт·ч тепла, а теплица в конкретную ночь потребляет 100 кВт тепла, то автономность составит около 10 часов. Если тепловая нагрузка вдвое ниже — автономность вдвое выше. Автономность определяется размером накопителя и режимом теплицы.