Наиболее проблемной отраслью народного хозяйства сточки зрения обеспеченностью электроэнергией является сельскохозяйственное производство, качество энергии поставляемой предприятиям агропромышленного комплекса по результатам ряда исследований [2] находится на низком уровне.

Одним из вариантов устранения дефицита электроэенергии для сельскохозяйственных предприятий является выработка собственной электроэнергии с использованием стационарных электростанций способных работать как на традиционном моторном топливе, так и на альтернативных моторных топливах [3, 4]. Преимуществом большинства альтернативных моторных топлив является то, что они получаются из возобновляемых источников энергии, а в некоторых случаях практически из отходов. В сельскохозяйственном производстве источником альтернативных моторных топлив могут послужить отходы различных производств агропромышленного предприятия: отходы животноводческих комплексов которые можно использовать для выработки биогаза, отходы растениеводства солома, полова и т.д. и отходы деревопереработки, которые можно использовать для получения генераторного газа.

Наиболее часто встречающийся в настоящее время тип газогенераторных установок – газогенератор, работающий совместно с электростанцией (рисунок 1). Это обусловлено тем, что стационарно работающий газогенератор, позволяет не только утилизировать отходы производства, получать тепловую энергию, но и при этом вырабатывать электроэнергию. Однако стоит отметить, что если целью работы газогенератора является производство электроэнергии, то КПД процесса не очень высок – только каждое пятое полено можно преобразовать в электроэнергию, а четыре полена – это побочный продукт работы – тепло.

Рисунок 1. Газогенераторная твердотопливная электростанция.

1- газопоршневая электростанция, 2- фильтр-влагоотделитель, 3- фильтр тонкой очистки, 4- бойлер (охладитель газа), 5- вентилятор, 6- газогенератор

Учитывая большое количество тепловой энергии, вырабатываемой газогенератором, в сельскохозяйственном производстве такие установки можно использовать в животноводческих комплексах, обеспечивая освещение помещений и подогрев воды на поение животных и технологические нужды.

Так температура генераторного газа может достигать 600ºС на выходе из газогенератора [5], используя теплообменник 2 (рисунок 2), температура генераторного газа понижается до температуры необходимой для нормального процесса работы двигателя внутреннего сгорания – 40ºС [5]. Тепло, полученное в теплообменнике можно использовать на сушку топлива для газогенератора, или на поение животных, так поение коров водой, подогретой до +10…+16ºС, позволяет им сэкономить энергию на подогрев воды и направить ее на выработку молока. Особенно важно теплое питье для коров после отела, им в течение 5 суток дают теплую, подогретую до 25-29ºС воду [6].

Дополнительным источником тепла в энергетической установке могут служить отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания электростанции 4 (рисунок 2), температура которых может достигать для карбюраторных двигателей 750 – 850К и для дизелей 600 – 700К [7]. Воду, подогретую выхлопными газами можно использовать на технологические нужды и мытье оборудования.

Рисунок 2. Схема энергетической теплообменной установки.

1 – газогенератор; 2 – теплообменники; 3 – система очистки генераторного газа; 4 – электростанция.

Аналогичная схема использования газогенераторной установки подразумевает использование тепла, выделяемого газогенератором для предварительной сушки топлива, до необходимой влажности 25% [5]

Усовершенствование конструкций газогенераторов [8, 9] с целью использование генераторного газа в качестве топлива улучшит стабильность работы двигателей. А использование генераторного газа, получаемого при утилизации отходов сельскохозяйственного производства [10] совместно с выработкой электрической и тепловой энергии, позволит повысить энергоэффективность получения продукции предприятиями агропромышленного комплекса.