Исследование растения wageninge n c02 в тепличном садоводстве

Цифра 14 показывает прогресс среднего содержания CO2 в течение дня между неделями 10 и 42. Она показывает начальную ситуацию и ситуацию с 100 м³ на га теплобуфера. Из-за дополнительного CO2, произведенного при использовании буфера, максимальное содержание CO2 может быть достигнуто в течение трех недель дольше в начале апреля. Следуя этому, различие в содержании CO2 между использованием и не использование буфера понижается от 450 ppm на 15 неделе приблизительно к 50 ppm на 24 неделе. В течение лета среднее содержание CO2 с теплобуфером – приблизительно 40 ppm выше, чем без теплобуфера. После 33 недели различие между использованием и не использование теплобуфера снова увеличивается. Самое большое воздействие теплобуфера на содержании CO2 – между началом апреля и серединой июня, и эффект также увеличивается в течение осени.

Без теплобуфера теплица не достигает 350 ppm в среднем в течение дня между началом мая и концом августа. С теплобуфером это происходит только в июне. С середины апреля до конца сентября содержание CO2 без теплобуфера – ниже 400 ppm в среднем в течение дня. Без теплобуфера дополнительное тепло требуется в течение этого полного периода для достижения содержания CO2 400 ppm в теплице. С теплобуфером это – с июня до конца сентября.

Цифра 14. Среднее CO2 содержание в течение дня с помидорами, если дозируется весь доступный CO2 и теплобуфер используется только, чтобы нагреть теплицу в течение ночи.

Производство

Таблица 15 показывает, что без теплобуфера, но с дополнительным дозированием до 400 ppm, можно достичь 3.4 кг помидоров и 7.3 кг огурцов на м² дополнительного производства. Использование 100 м³ на га теплобуфера приводит к увеличению производства 8 кг помидоров и 16.7 кг огурцов на м². Это увеличение в производстве главным образом вызвано большим увеличением в среднем содержании CO2 в течение весны. Если, при использовании этого буфера, дополнительное дозирование применено до 400 ppm, увеличение в производстве повысится соответственно на 1 кг к 9 и 17.5 кг на м².

Чтобы поддерживать содержание CO2 в теплице на минимальном уровне 400 ppm, должен использоваться дополнительный газ, или чистый CO2. Таблица 5.1.1 иллюстрирует обе ситуации. Различия в потреблении газа между дополнительным дозированием до 400 ppm с и без теплобуфера не так явны, так как даже с теплобуфером среднее CO2 содержание в теплице является ниже 400 ppm за длительный период. В этом случае теплобуфер только экономит 1.4 м³ газа с помидорами и 2.1 м³ с огурцами. Если теплобуфер используется исключительно для тепла, требуемого в течение ночи для помидоров, излишек производства 8 кг реализован с 1.4 м³ дополнительного газа. Это больше, чем 5.7 кг помидоры на дополнительный м³ природного газа. Для огурцов цифра – 16.7 кг на м³ дополнительного природного газа. Дополнительное дозирование до 400 ppm с дымоходным газом CO2 без теплобуфера производит излишек производства 3.4 кг, но стоит 10.2 м³ дополнительного природного газа, что является приблизительно 0.3 кг помидоров на дополнительный м³ природного газа. Для огурцов это 0.9 кг на м³ дополнительного природного газа. Дополнительное дозирование до 400 ppm при использовании теплобуфера производит излишек производства только более чем 1 кг помидоров и почти 3 кг огурцов на дополнительный м³ природного газа. Дополнительные кубические метры природного газа всегда сравниваются с рекомендованной культурой 43 кг томатов/м² с 52 м³ газа/м², или 60 кг огурцов с 59 м³ газа. Поэтому использование теплобуфера, кажется, высоко эффективным с точки зрения энергии. Дополнительное дозирование значительно уменьшает эффективность энергии буфера.

Если чистый CO2 используется вместо дымоходного газа CO2, использование теплобуфера приводит к различиям от 5 к 6 кг чистого CO2, чтобы достигнуть требуемых 400 ppm. Ясно, что использование чистого CO2 более энергетически эффективно, чем дымоходный газ CO2.

Затраты и прибыль

И дополнительное дозирование до 400 ppm и использования теплохранения ведет к ясным увеличением в производстве. Это соответствует увеличению в доходе. Таблица 15 вычисляет, достаточно ли это, чтобы покрыть дополнительные затраты. Поскольку дополнительное производство главным образом производится в течение летних месяцев, цены ниже, чем ежегодные средние. Среднее увеличение в доходе изложено в десятилетний период. Дополнительные затраты, связанные с газом, CO2, продажами и сбором урожая также включены. Стоимость теплобуфера была также принята во внимание. Если все вышеупомянутые дополнительные затраты вычитаются от дополнительного дохода, результатом является 'прибыль'. Вычисления базируются на цене на газ 25 центов на м³ и цену чистого CO2 25 центов на кг, исключая наем танкера. Лучшие результаты получены только с теплобуфером, который производит доход больше, чем Dfl. 3. для помидоров и почти Dfl. 12. для огурцов. Дополнительное дозирование до 400 ppm приводит к более низкому доходу. Дополнительное дозирование без теплобуфера имеет отрицательный результат с помидорами и положительный результат с огурцами, но это все еще далеко позади результата теплобуфера.

При сравнении использования дымоходного газа CO2 с использованием чистого CO2, только огурцы производят положительные результаты с чистым CO2, но они значительно ниже, чем те, которые для дымоходного газа CO2. Эффект на 'прибыль', если и газ и цена на CO2 повышаются к 30 центам, показаны внизу таблицы. Результаты теплобуфера едва понижаются с этими более высокими ценами. С дополнительным дозированием линия прибыли снижается после увеличения в цене газа и CO2. Дополнительное дозирование с чистым CO2 наряду с использованием буфера вызывает отрицательные результаты в помидорах.

Заключение

Теплобуфер – лучший способ увеличить содержание CO2 в теплице. Этот метод также меньше всего затрагивает увеличение в газе или цене на CO2. Дополнительное дозирование до 400 ppm при использовании дымоходного газа CO2 или чистого CO2, объединенного с использованием буфера, не обеспечивает дополнительный доход ввиду ухудшения результатов и дополнительного использования природного газа или CO2.

Вычисления в секции 5.1 показывают, что с точки зрения деловой экономики и потребления энергии использование теплобуфера предпочтительно для дополнительного дозирования до 400 ppm, используя котел или чистый CO2. Эта секция описывает идеальные буферные мощности относительно деловой экономики.

Когда теплобуфер используется, максимальное увеличение в содержании CO2 достигнуто в течение весны и осени. Во время этих периодов теплотребование теплицы довольно высоко ночью и часто понижаться в течение дня из-за излучения от солнца. В результате среднее содержание CO2 в теплице понизится в течение дня, если дозирование используется только, когда есть теплотребование. Чтобы получать максимальную выгоду от буфера в течение весенних и осенних ночей, желательно выбрать буферную вместимость такую, чтобы удовлетворить требования в течение того специфического периода. Культуры с высокой ночной температурой могут использовать большие буферные мощности, чем культуры с низкой ночной температурой. Энергосбережения с теплобуфером могут быть реализованы только, если сохраненное в течение дня тепло используется с вечера и всю ночь. Отбор буферной вместимости для того, чтобы соответствовать требованиям тепла в течение весенних ночей означает, что буфер будет слишком большой в течение лета. Хранение больше, чем теплотребование для наступающей ночи в течение лета приводит к изменениям в устранении тепла или уменьшает количество, которое может быть заполнено на следующий день.

Сравнение ситуаций

Снова культуры томата и огурца используются как пример. Основные культуры идентичны 5.1, культуры, где CO2 дозируется, только когда включено отопление. Эти основные культуры потребляют соответственно 52 и 59 м³ природного газа на м². От дымоходных газов, выпущенных в течение этого процесса, соответственно дозируется 29 и 31 кг CO2 на м². Это производит 43 кг помидоров или 60 кг огурцов с доходом Dfl. 55.-и Dfl. 63.50 на м². Сравнены девять теплобуферов различных размеров – 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160 и 200 м³ на га. Эти теплобуфера заполнены в течение дня весной, и только тепло, необходимое для того, чтобы содержать теплицу теплой, берется от буфера каждую ночь. Буфер снова наполняется на следующий день, предпочтительно в полдень.

Производство

Таблица 16 показывает, что использование теплобуферов, в противоположность дозированию, только когда есть теплотребование, приводит к большим увеличением производства. С вместимостью 60 м³ на га он производит больше, чем 6.5 кг помидоров или 13 кг огурцов на м². Если вместимость хранения удвоена к 120 м³ на га, дополнительное увеличение производства – только 1.7 кг помидоров или 4 кг огурцов на м². Самое большое увеличение в производстве получено с относительно маленьким теплобуфером.

Дополнительный газ

Маленькое количество тепла потеряно в течение хранения. Это означает, что необходимо небольшое количество дополнительного газа. Дополнительное потребление газа изменяется между 0.2 и 3 м³ газов с помидорами и от 0.2 к 2.4 м³ газов с огурцами.

Затраты и прибыль

Теплохранение имеет эффект не только на производство, но также и на стоимости. Чтобы понять опции дохода, связанные с теплохранением, средний дополнительный доход и затраты различных буферных мощностей были рассчитаны в течение десятилетнего периода. Они показаны в таблице под прибылью. Когда вычитаются дополнительные затраты от дополнительного дохода, показана прибыль как 9 результат теплохранения. Самая высокая прибыль достигнута с вместимостью хранения 120-140 м³ на га. С помидорами доход - Dfl. 3.- на м² и с огурцами почти Dfl. 12.- на м². Результаты от 80 и 100 м³ на га буфера не далеки позади. Теплобуфер между 80 и 140 rrf на га даст лучшие результаты с точки зрения деловой экономики.

Последняя строчка в таблице показывает, до какой степени выбор буферной вместимости зависит от цены на газ. Таблица базируется на цене на газ 25 ct на м³. Последняя строчка показывает цифру за цену на газ 30 ct на м³. Более высокие цены на газ, кажется, едва затрагивают оптимальный размер буфера. Это должно было ожидаться ввиду небольшого дополнительного потребления газа.

Заключения

• 
  Выберите вместимость теплобуфера, которая соответствовала бы теплотребованию в течение весенних ночей.
  
• 
  Увеличенные теплотребования в течение весны оправдывают больший теплобуфер и, если теплотребования ниже, должен использоваться меньший теплобуфер.
  
• 
  В случае отопительных режимов таких как для помидоров и огурцов, идеальная, больше всего рентабельная буферная вместимость находится между 80 и 140 м³ на га.
  

Таблица 16. Избыточное производство, дополнительные затраты и прибыль от девяти различных мощностей теплобуфера относительно стандартного урожая, где дозируется только CO2, выпущенный отоплением в течение дня. Средние цены за 1995-1997. Прибыль – десятилетнее среднее число.

Секция 5.1 использует несколько ситуаций, чтобы иллюстрировать это, используя теплобуфер, производит лучшие результаты с точки зрения деловой экономики, чем дополнительный CO2, дозированный до 400 ppm с дымоходным газом или чистым CO2. В 5.2 идеальным размером буфера были 80 – 140 м³ на га. Эта секция использует те же деловые примеры, чтобы иллюстрировать, почему дополнительное дозирование к 350 ppm производит самое высокое улучшение деловых результатов, с теплобуфером или без него.

Примеры снова основаны на культурах томата и огурца. Эти основные культуры потребляют соответственно 52 и 59 м³ природного газа на м². 29 и 31 кг CO2 на м² дымоходных газов используются для целей дозирования. CO2 дозируется, только когда включено отопление. Оно производит соответственно 44 кг помидоров или 60 кг огурцов с доходом Dfl. 55.-и Dfl. 63.50 на м². Вычисления для трех практических ситуаций показаны:

В первой ситуации дополнительный CO2 дозируется в вышеупомянутом бизнесе до 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650 или 700 ppm. Вычисления относятся к дымоходному газу CO2 и чистому CO2.

Во второй ситуации используются теплобуфер 60, 80, 100, 120 или 140 м³ на га. Теплобуфера заполнены в течение весны и только тепло, необходимое для содержания теплицы теплой, берется от буфера каждую ночь.

В третьей ситуации, дополнительный CO2 дозируется, когда теплобуфер полон в то время, когда содержание CO2 ниже, чем 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650 или 700 ppm.
Производство

Таблица 17 показывает дополнительное производство для всех вышеупомянутых ситуаций. Производство продолжает увеличиваться, если увеличивается теплобуфер и поддерживается высшее минимальное содержание CO2. Комбинация 140 м3 на га теплобуфера с дополнительным дозированием до 650 ppm приводит к дополнительному производству 12 кг помидор и 20 кг огурцов на м2. Также ясно, что дополнительное производство, произведенное развитием к большему буферу или высшему содержанию CO2, становится все меньше и меньше. Минимальное содержание CO2 в 400 ppm вместо 350 ppm, без использования буфера, который производит 2 кг дополнительных помидор (3.4 -1.4), поскольку увеличение от 600 к 650 ppm производит только дополнительные 1.1 кг помидор (10.2 - 9.1). С огурцами эта цифра – соответственно 2.8 и 2.4 кг экстра. Это принцип уменьшения, который возвращается, где каждый дополнительный кг требует больше ввода. Такой же эффект может наблюдаться, если используется больший теплобуфер.

Результаты производства сравнимы, если или буфер или дополнительное дозирование используются индивидуально. Дополнительное производство в 5 кг помидор с 100 м⁹ на га теплобуфера такое же, как и дополнительное производство, произведенное с дополнительным дозированием к 550 ppm, и экстра 16.7 кг огурцов с 100 м³ на га буфера такое же, как с дозированием к 650 ppm.

Газ и потребление CO2

Дополнительный CO2 может быть извлечен из дымоходного газа CO2 или чистого CO2. Обе опции включены в расчеты. Таблица 18 показывает дополнительное потребление газа для дополнительного дымоходного газа CO2. Дополнительное потребление газа в результате теплопотери во время хранения для различных буферных вместительностей показано в колонке 9. Сумма газа, необходимого для получения желаемого дозирования СО2 добавлена в следующие колонки. Использование теплохранения ведет к уменьшению в дополнительном потреблении газа для дополнительного дозирования. Поскольку теплотребование в течение ночи, особенно в летние месяцы, не достаточно высокое для утилизации всего дополнительного тепла, различия с точки зрения дополнительного потребления газа без теплобуфера довольно постоянны. Дополнительное тепло, выпущенное, может сохраняться, но оно не дает дополнительной экономии.

Дополнительное дозирование с дымоходным газом CO2 к 700 ppm, даже с использованием теплобуфера, удваивает потребление газа что касается основной культуры, и в томатах и в огурцах. Около 20% дополнительного газа необходимо для поддержки 400 ppm с помидорами и около 12% с огурцами. Это имеет неблагоприятный эффект на сбережение энергии. Вопрос также остается, если все это экстра тепло может быть выпущено на протяжении лета. Если используется теплобуфер, дополнительное дозирование CO2 с чистым CO2 вместо дымоходного газа CO2 приводит только к дополнительному потреблению газа из-за потери хранения.

Таблица 19 показывает количество чистого CO2, необходимого для дополнительного дозирования. Теплобуфер гарантирует то, что меньше дополнительного чистого CO2 необходимо для поддержки желаемого дополнительного содержания CO2. Без теплобуфера каждые 50 ppm выше 350 ppm стоит около 14 кг CO2 на м² дополнительно. Теплобуфер 120 м³ на га уменьшает стоимость к 11 - 12 кг на 50 ppm повышения. По сравнению с ситуацией без теплобуфера, теплобуфер 120 м³ сохраняет приблизительно 5 кг чистого CO2 на м² в год при минимальном уровне в 400 ppm. При минимальном в 650 ppm, разница – 18 кг CO2 на м².

Таблица 17. увеличение производства с 6 разными размерами буфера (м³/га) в комбинации с 9 уровнями дозирования относительно основной культуры. Год, на который сделана ссылка – 1995. Единица; кг/ м² в год

Таблица 17а. Помидоры: основное производство 44.0 кг/м² без экстра CO2.

Таблица 17б. Огурцы: основное производство 60.3 кг/м² без дополнительного CO2.

Таблица 18. Дополнительное потребление газа с 6 разными вместимостями теплобуфера с комбинации с 9 разными системами дозирования относительно основной культуры. Год, на который сделана ссылка – 1995. Единица: м³ природного газа/м² в год.