Comparison of practices

Other: Технология применения теплиц

• Использование энергетических ресурсов (энергоэффективность)
• Охрана окружающей среды

Country: Kazakhstan

Province: Kostanay Region

District: Karasu District

Other settlement: пос. Восток

Country: Uzbekistan

Province: Jizzakh Region

District: Forish District

Северная зона РК.
Село расположено примерно в 160 км к востоку-юго-востоку от областного центра г. Костанай.

Рельеф Фаришского района разнообразен, представлен низменностью, возвышенностями, адырами и горными хребтами Нуратау и Писталитау.

Климат территории района является резко-континентальным, с жарким и сухим летом при холодной зиме.

Start date: 01.01.2007

End date: 31.12.2009

Дефицит газа и электроэнергии в отдаленных сельских регионах

• большие расходы на электроэнергию для фермеров, желающих выращивать продукцию в тепличных хозяйствах круглый год;
• зависимость от аномальных погодных условий.

Установка для получения биогаза и выработки электроэнергии

Технология применения подземной теплицы-термоса.

Мероприятия:

В п. Восток Костанайской области впервые в истории Казахстана получен биогаз и электроэнергия в промышленных масштабах. Все оборудование для производства биогаза и электроэнергии было спроектировано и поставлено компанией «Зорг Биогаз Украина». Биогазовая станция, состоящая из 2-х реакторов по 2400 м3, выведена на полную производительность и вырабатывает 360 кВт электрической мощности. Ежегодно планируется из биогаза получать 3 млн. кВт.ч электроэнергии. Сырьем для станции служат 44 тонны твердого навоза крупного и малого рогатого скота, а также отходы зерновых.

В животноводческом комплексе есть около пяти тысяч голов крупного рогатого скота. Одна корова ежегодно оставляет до девяти тонн навоза. Смешивая навоз с водой, его закладывают в два ферментатора в биогазовой установке. 60% навоза – это газ. Есть два импортных двигателя, которые работают за счет газа, затем при помощи двух генераторов газ превращается в электроэнергию.
Биогазовая станция «Караман-К» стала первой промышленной биогазовой станцией во всем Казахстане. Сразу после запуска поглядеть на диковинку приехали делегации бизнесменов из Москвы, Челябинска и Астаны.

Мощность ежегодной выработки электроэнергии биогазовой станции составляет три миллиона 752 киловатт, чего достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией компанию «Караман-К», да еще несколько поселков. Компании ежегодно требуется один миллион 200 тысяч киловатт. При получении разрешения на производство электроэнергии оставшуюся часть энергии можно продавать энергетическим компаниям.

Результаты:

Экологические результаты:
Благодаря переходу на использование биогаза уменьшился выброс углекислого газа и других загрязняющих веществ в атмосферу.

Технические результаты:
Обеспечено энергоснабжение фермы и сельского населения, проживающего в отдаленных регионах.

Социальные результаты:
Созданы дополнительные рабочие места.

Описание технологии

Использование постоянной температуры земли на определенной глубине внутри теплицы позволяет сэкономить на отоплении в холодные сезоны, облегчает обслуживание и создает более стабильный климат.

Подземная теплица-термос – один из самых лучших зимних вариантов теплиц. Это теплица, в основе которой лежат уникальные энергосберегающие технологии. Такая теплица работает в самые сильные морозы. Правильно оборудованная заглубленная теплица дает возможность производить овощи, выращивать цветы и даже теплолюбивые южные культуры круглый год.

Принцип работы

Принцип работы теплицы-термоса заключается в том, что на глубине 2-2,5 метра земля имеет свою, почти одинаковую температуру круглый год. Колебания возможны, но незначительны и больше зависят от близкорасположенных грунтовых вод.

Благодаря заглубленности и сплошной теплоизоляции самой безопасной для нежных саженцев действительно является теплица-термос: конструкция ее такова, что разница между дневной и ночной температурой оказывается не больше 5-7˚С, а это значит, что растениям не грозит температурный стресс. Выращивать в такой теплице-термосе можно множество сельскохозяйственных культур, в т.ч. ягоды, фрукты, овощи, цветы и даже грибы – даже в сильные морозы температура в такой теплице будет плюсовая. Благодаря светоотражающей отделке в теплице-термосе без каких-либо дополнительных источников света будет почти в 2 раза светлее, чем на улице, даже в самый пасмурный день, что прекрасно отражается на урожае.

Проектирование и конструкция

Правильное расположение теплицы имеет решающие значение, так как позволяет улавливать больше солнечного света и тепла. В идеале она должна располагаться в длину с запада на восток на открытом и освещенном месте таким образом, чтобы одна из ее сторон максимально освещалась солнцем, а вторая была теплоизолирована минеральной ватой или пенопластом.

Неплохо, если теплицу с севера и северо-запада будут защищать строения или склон. Длина теплицы может быть любая, но рекомендуемая ширина не более 5 м. Если делать шире, то эффект термоса резко снижается, т.е. обогрев и светоотражение будут слабее. Теплица может быть любой формы.

1. Подготовка котлована. Основная часть теплицы-термоса будет уходить в землю. Поэтому сначала готовят котлован глубиной не менее 2 м. Длина подземной части теплицы может варьироваться, но ширина не должна превышать 5 м. Если делать шире, то обогрев и светоотражение будут слабее. Подземные теплицы должны быть ориентированы с востока на запад, чтобы одна из сторон выходила на юг. В таком виде растения будут получать максимальное количество солнечной энергии.

2. Стена и крыша. По периметру котлована заливают фундамент или выкладывают строительные блоки. Фундамент служит основанием для стен и каркаса теплицы. Стены лучше делать из материалов с хорошими теплоизоляционными характеристиками, например, из термоблоков. Каркас крыши чаще делают деревянным, из пропитанных антисептическими средствами брусков. Конструкция крыши обычно прямая двускатная. Лучше всего для покрытия теплицы подходит сотовый поликарбонат – популярный современный материал. Для хорошей теплоизоляции крышу иногда делают с двойным слоем поликарбоната. При этом прозрачность уменьшается примерно на 10%, но это компенсируется отличными теплоизоляционными характеристиками.

3. Утепление и обогрев. Внутреннюю часть стен покрывают специальной термоизоляционной пленкой, которая хорошо сохраняет тепло внутри теплицы. В целях утепления местное население размещает в углах теплицы навоз. Внутреннее освещение теплицы не теряется за счет ее углубления в землю, что может казаться странным. Тем не менее, освещенность в подземных теплицах даже выше, чем в классических.

Преимущества:

Финансово-экономические:
• экономия энергии на обогреве благодаря высоким показателям теплоизоляции; традиционные наземные теплицы требуют значительных объемов энергии на обогрев, что обходится дороже и затруднительнее по сравнению с подземными теплицами;
• экономия на освещении за счет высокой светопропускной способности (более 91%); в теплице-термосе из поликарбоната будет практически в 2 раза светлее, чем в стандартной теплице из пленки. Освещенность увеличивается в два раза за счет фольгированной теплоизоляции стен (отражение света). Данный эффект позволяет растениям чувствовать себя в естественных условиях;
• широкий перечень культур, которые возможно выращивать в данном виде теплиц;
• микроклимат в углубленной теплице зимой для растений будет благоприятнее, что позволяет выращивать нежные виды растений и позитивно отражается на урожайности;
• такая теплица гарантирует стабильный, высокий урожай любых растений круглый год.

Экологические:
Функционирование теплиц-термосов не наносит вреда окружающей среде.

Технические:
• долговечность и высокая надежность теплицы; прочный материал, правильная конструкция, применение современных, неоднократно опробованных технологий;
• высокопрочный фундамент и каркас, стойкая к погодным условиям конструкция, что позволяет без ущерба переживать сильные ветра, дождь, снег, град, ураганы и прочее;

Социальные:
• Повышение благосостояния фермеров за счет получения стабильного дохода круглый год;
• обеспечение местного населения овощами и фруктами в течение всего года.

Риски и проблемы внедрения

В целом, строительство теплицы-термоса требует значительных финансовых вложений по сравнению с обычной теплицей, однако все усилия в конечном счете окупаются.

Уроки:

Применение биогазовой установки для автономного энергоснабжения животноводческого комплекса помогло решить проблему с дефицитом энергоснабжения самого комплекса и близлежащих поселков. Кроме того, оставшуюся часть выработанной энергии можно продавать энергетическим компаниям.

Рекомендации:

Исходя из достигнутых успехов практики, целесообразно в перспективе широко распространить опыт использования биогазовой установки в регионах со схожими условиями.
Основным фактором, сдерживающим широкое распространение инструмента (биогазовой установки), является довольно высокая стоимость установки (400 млн. тенге).

Уроки:

Применение подземных теплиц-термосов в фермерских хозяйствах способствует получению стабильного урожая выращиваемых сельхозкультур круглый год, повышению благосостояние местного населения, значительной экономии энергии по сравнению с традиционными теплицами.

Рекомендации:

В разных регионах Узбекистана население по собственной инициативе на основе традиционного опыта использует этот метод выращивания культур в заглубленных теплицах.
Применима в любых агроэкозонах Узбекистана и Таджикистана.

Зарубежные инструменты (передача зарубежного опыта)

Традиционные инструменты, передаваемые из поколения в поколение и показавшие ценность в современных условиях.

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: Moderate

4. Expert support: Needed at implementation stage

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: Moderate

4. Expert support: Needed at implementation stage

Название: Инвестиционный проект «Биогаз»
Продолжительность: 2007 – 2009 гг.
Цели и задачи: Внедрение биогазовой технологии для демонстрации возможности использования отходов животноводства с целью получения газа и электричества и с их помощью решения проблем энергоснабжения фермы и сельских поселков.
Получатели выгод от реализации проекта: Животноводческий комплекс и сельское население
Структура, ответственная за реализацию проекта: Компания «Зорг Биогаз Украина»
Донор: –

1. Первая биогазовая станция в Казахстане дала энергию
http://zorgbiogas.ru/about/news/14179?lang=ru

2. Единственный в Казахстане проект «Биогаз» проложил дорогу для последователей
http://khabar.kz/archive/ru/obshchestvo/item/45072-edinstvennyj-v-strane- proekt-biogaz-prolozhil-dorogu-dlya-posledovatelej

3. Из навоза - биогаз, из биогаза - электроэнергия https://rus.azattyq.org/a/navoz-biogaz-elekrtoenergia- kazhiev/24628797.html

4. Карасуская биогазовая установка все-таки начнет вырабатывать электроэнергию http://www.ng.kz/modules/news/article.php?storyid=10519

Информация, предоставленная специалистами ИКАРДА-ЦАК (проект Управление знаниями в ИСЦАУЗР II) из личных наблюдений: http://www.nazemle.org/hozyaistvo/rasteniyevodstvo/44-zaglublennaya-teplicatermos 

Справочник по климатически оптимизированным инвестициям в сельских регионах бассейна Аральского моря (на примере Узбекистана и Таджикистана), Ташкент, 2016.

Дополнительные источники

Подробные инструкции и схемы для строительства пассивной солнечной теплицы можно скачать по следующим ссылкам:
http://dachadecor.ru/teplitsi/teplitsa-termos-svoimi-rukami-eto-vozmozhno 
http://vasha-teplitsa.ru/karkas/teplica-termos.html 
http://lawnandgarden.manualsonline.com/support/thermos/greenhouse-kit/problems 

НИЦ МКВК

НИЦ МКВК