ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Энергосберегающая система обеспечения микроклимата для животноводческих предприятий».

Рекомендуемая область пременения

Сельскохозяйственные производственные объекты – животноводческие и птицеводческие фермы по выращиванию телят, поросят, птицы (бройлеров).

Назначение, цели и задачи проекта

Система микроклимата, выполняемая в виде электрической вентиляционно-отопительной установки модульного типа с утилизацией теплоты выбросного воздуха и озонированием приточного воздуха, предназначена для обеспечения требуемых параметров микроклимата (температуры, влажности и газового состава воздуха) в животноводческих помещениях.

Цель предмета. Разработать энергосберегающую электрическую систему обеспечения микроклимата модульного типа, обеспечивающей требуемые параметры микроклимата в животноводческих помещениях, экономию годовых энергозатрат до 50%, повышение сохранности и продуктивности животных, снижение себестоимости производства продукции и улучшение экологии внутри и вне животноводческих зданий за счет очистки и обеззараживания вентиляционного воздуха.

Задачи. Обосновать энергетические и конструктивные параметры системы вентиляционо-отопительной установки с утилизацией теплоты и озонированием воздуха, провести их технико-экономическое обоснование.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Система микроклимата, выполняемая в виде электрической вентиляционно-отопительной установки модульного типа с утилизацией теплоты выбросного воздуха и озонированием приточного воздуха, предназначена для обеспечения требуемых параметров микроклимата (температуры, влажности и газового состава воздуха) в животноводческих помещениях.

Цель предмета. Разработать энергосберегающую электрическую систему обеспечения микроклимата модульного типа, обеспечивающей требуемые параметры микроклимата в животноводческих помещениях, экономию годовых энергозатрат до 50%, повышение сохранности и продуктивности животных, снижение себестоимости производства продукции и улучшение экологии внутри и вне животноводческих зданий за счет очистки и обеззараживания вентиляционного воздуха.

Задачи. Обосновать энергетические и конструктивные параметры системы вентиляционо-отопительной установки с утилизацией теплоты и озонированием воздуха, провести их технико-экономическое обоснование.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагается использовать технологический процесс обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях на базе новой энергосберегающей системы (СОМ) в виде вентиляционно-отопительной установки с утилизацией теплоты и озонированием вентиляционного воздуха.

Разработанная функционально-технологическая схема системы СОМ и ее структурные элементы представлены на рис. 1.

Она включает в себя следующие основные устройства: малогабаритный теплоутилизатор (2) из полимерных материалов, два фильтра (9 и 11), установленные на всасывающих сторонах теплоутилизатора, элек­тровентиляторы удаляемого (1) и приточного воздуха (4), элекгрокалорифер (5), регулятор подачи воздуха (6), распределитель приточного воздуха (7), от­водчик конденсата (10), приточный воздуховод (12), рециркуляционный воз­духовод с камерой смешения (13), воздушная заслонка с приводом (14), озонатор воздуха (3) с трубопроводом подачи озона (8).

Озонатор воздуха коронного разряда вырабатывает озон, который используется для обеззараживания и очистки рециркуляционного и приточного воздуха, улучшая микроклимат содержания животных и экологию.

Принцип работы СОМ заключается в следующем. Отработанный воздух с температурой 12…15 °С и влажностью 65…80% забирается через всасы­вающее отверстие с помощью вытяжного вентилятора, проходит очистку в рулонном фильтре, и охлажденный и осушенный в процессе теплообмена в теплоутилизаторе, выбрасывается на улицу. Наружный воздух забирается через приточное отверстие и через ячейковый фильтр подается в теплоутилизатор и, подогретый в процессе теплообмена, подается в электрокалорифер, в котором при необходимости дополнительно подогревается. Теплоносители в теплоутилизаторе движутся в противоположном направлении. Теплообмен между внутренним и наружным воздухом происходит через пленочные теплообменные поверхности, устроенные в виде герметичных разделенных каналов. В процессе теплообмена происходит активная конденсация влаги на поверхности пленки со стороны внутреннего воздуха. Образовавшийся конденсат за счет постоянной вибрации пленки стекает в поддон и через штуцер в корпусе удаляется в канализацию. Таким образом, происходит интенсивная самоочистка теплообменных поверхностей, что позволяет постоянно поддерживать высокую теплоотдачу.

После электрокалорифера приточный воздух поступает в распределитель, где после смешивания с озоном до требуемой концентрации подается в места расположения животных.

В холодный период года, при значительном снижении температуры наружного воздуха и при условии, что теплоты, возвращаемой утилизатором, недостаточно для поддержания требуемой температуры в помещении, применяется и частичная рециркуляция (10-30%) внутреннего воздуха и подогрев проточного воздуха с помощью электрокалорифера.

Система должна иметь возможность согласованной работы с дополнительными устройствами обогрева и вентиляции помещений.

Регулирование работы устройств очистки и обеззараживания воздуха, электротеплового и вентиляционного оборудования должно осуществляться автоматически по сигналам первичных преобразователей температуры (датчиков) с использованием щита автоматического управления.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Проведено предварительное  технико-экономическое обоснование применения энергосберегающей системы обеспечения микроклимата на примере конкретного объекта – телятника на 150 голов. Расчет экономической эффективности от применения новой СОМ показал, что за счет экономии энергозатрат до 50% и повышения продуктивности животных годовой экономический эффект составит более 20 тыс. рублей.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Предлагаемая система микроклимата в виде комплексной установки модульного типа имеет следующие технико-экономические показатели:

- производительность по воздуху - 1500 м³/час и озону – 0,5-1,5 г/час;

- мощность по теплу с учетом вентиляторов до 15 кВт;

- снижение энергозатрат до 50%;

- себестоимость изделия (установки) около 500 тыс. руб;

- повышение  сохранности и продуктивности молодняка животных при снижении удельных затрат корма до 10%;

- использование отечественных материалов;

- более точное и качественное обеспечение требуемых параметров микроклимата (по температуре, влажности, очистке и обеззараживанию воздуха);

- снижение затрат на проведение дезинфекционных мероприятий и улучшение экологической чистоты технологического процесса.

Новые потребительские свойства продукции

К этим свойствам относятся:
- значительное снижение металлоемкости более 50%, за счет применения полимерных материалов для изготовления корпуса теплоутилизатора;
- применение специальной пленки полимерного типа толщиной около 35 мкм для улучшения теплопередачи в теплообменном аппарате теплоутилизатора;
- легкость и компактность установки, удобства монтажа;
- впервые предложено использовать озонирование вентиляционного воздуха при его непрерывной подаче.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует нормативным материалам и стандартам.

Стадия и уровень разработки

Разработана функционально-технологическая схема модульной СОМ.
Разработан и изготовлен действующий экспериментальный образец вентиляционно-отопительной установки с утилизацией теплоты и озонированием воздуха. Впервые применен непрерывный способ озонирования воздуха при вентиляции животноводческих помещений.
По своим техническим и технологическим параметрам установка соответствует мировому уровню. Возможно освоение установки на существующих предприятиях, например, на опытном заводе ВИЭСХ (г. Владимир).

Предлагаемые инвестиции

8 млн. руб.

Рынки сбыта

Потребителями оборудования (установки) являются сельскохозяйственные производственные объекты (животноводческие и птицеводческие фермы). Потребность в использовании СОМ (установок) в сельскохозяйственном производстве составляет около 20 тыс. шт., что при полном освоении и внедрении дает общий экономический эффект свыше 200 млн. рублей.
География применения – все регионы РФ.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов в мире.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

28.03.2007