Návrh kogenerační jednotky pro pokrytí energetické potřeby skleníku s využitím oxidu uhličitého ze spalin

Abstract

Bakalářská práce se zabývá návrhem plynové kogenerační jednotky se spalovacím motorem pro pokrytí energetické potřeby modelového komerčního skleníku o ploše 1,5 ha v lokalitě Litovel. V teoretické části jsou popsány konstrukční a energetické aspekty moderních skleníků, princip a komponenty kogeneračních jednotek a technologie čištění spalin včetně systému selektivní katalytické redukce (SCR). V praktické části je vypracován hodinový výpočtový model tepelné bilance skleníku využívající reálná meteorologická data ERA5 za období 2021÷2025. Na základě výsledků modelu jsou navrženy 3 kogenerační jednotky o celkovém elektrickém výkonu 2 997 kW a celkovém tepelném výkonu 3 216 kW, které pokryjí 86 % roční spotřeby tepla a současně produkují oxid uhličitý využitelný pro obohacování atmosféry skleníku.

This bachelor's thesis deals with the design of a gas-fired cogeneration unit with a combustion engine for covering the energy needs of a model 1.5 ha commercial greenhouse located near Litovel, Czech Republic. The theoretical part describes the structural and energy aspects of modern greenhouses, the principles and components of cogeneration units and flue gas treatment technologies including selective catalytic reduction (SCR). In the practical part, an hourly heat balance model of the greenhouse is developed using real ERA5 meteorological data for the period 2021÷2025. Based on the model results, 3 cogeneration units with a total electrical output of 2 997 kW and a total thermal output of 3 216 kW are designed, covering 86 % of the annual heat demand while simultaneously producing carbon dioxide suitable for greenhouse atmosphere enrichment.