Ранее в работе [1] были получены обобщенные уравнения, описывающие статическую детерминированную модель системы «Животноводческий комплекс — биостанция» с когенерационной установкой и определенные как основные уравнения биоэнергетики:
• для удельного количества электроэнергии, отдаваемого системой в промышленную сеть
• для удельного количества тепла, отдаваемого системой сторонним потребителям
(структурная схема биоэнергетической станции указана на рис. 1).
В этих уравнениях:
Qнр — низшая теплота сгорания биогаза, МДж/кг; g, qбг, v и n — средневзвешенные удельные величины (в расчете на одну голову животных и (или) птиц): выхода субстрата в биокомплексе в сухом весе, кг/(гол.*час.), выхода биогаза с 1 кг сухого субстрата, перерабатываемого в реакторе, м3 /кг, объема зданий и сооружений животноводческого комплекса, нуждающихся в отоплении и вентиляции в холодный период года, м3 /гол., а также количества людей на обслуживание животных (птиц) этого комплекса, чел./гол.
Кроме этого: kотх — коэффициент выхода чистого биогаза после удаления примесей, дол. един.; ρбг — плотность биогаза, кг/м3; qотопл. — удельный расход тепла на отопление зданий и сооружений, кВт/ (м3 * град.); tзд. и tнар — температуры в здании и наружного воздуха в отопительный период, °С; qгвс — удельные затраты тепла на горячее водоснабжение, кВт/чел.; эсн — удельные затраты электроэнергии в системе на собственные нужды, кВт/гол.
Перепишем уравнение (1) в виде:
где μ — удельный энергетический параметр системы «Животноводческий комплекс — биостанция», кВт/гол.
Примем:
kотх = 0,92, ρбг=1,2 кг/м3, Qнр= 17,92 МДж/кг [2].
Тогда
По уравнению (4) построена номограмма, рис. 3, пользуясь которой легко определить μ системы. Номограмма может быть использована не только для быстрого определения выпуска электроэнергии собственным и внешним потребителям, но и, наоборот, по требуемым энергетическим параметрам по ней можно выполнить оценку наилучших условий их получения.