Розробка системи теплопостачання ферми ВРХ на основі геліоколекторів

Abstract

Сучасний розвиток тваринництва в Україні відбувається в умовах зростання вартості традиційних енергоносіїв (природного газу, твердого палива, електроенергії), а також посилення вимог до екологічності та енергоефективності сільськогосподарського виробництва. Ферми великої рогатої худоби (ВРХ) є одними з найбільш енергоємних об’єктів аграрного сектору: лише на опалення приміщень, підтримання мікроклімату та гаряче водопостачання (миття доїльного обладнання, напування телят тощо) витрачається від 40 до 70 % усієї енергії, що споживається господарством. У 2024-2025 рр. середня ціна природного газу для промислових споживачів перевищує 18–20 тис. грн за 1000 м³, що робить традиційні газові та твердопаливні котельні економічно невигідними для більшості фермерських господарств середньої потужності (100-500 голів ВРХ).[15] Водночас Україна має високий потенціал сонячної енергії: у центральних і південних регіонах сумарне надходження сонячної радіації на горизонтальну поверхню становить 1150–1400 кВт·год/м² на рік, що цілком достатньо для сезонного та частково цілорічного покриття теплових потреб тваринницьких приміщень за допомогою геліоколекторних систем. Використання сонячних колекторів дозволяє замістити 40–70 % теплової енергії, що виробляється за рахунок викопного палива, знизити викиди CO₂ та суттєво зменшити експлуатаційні витрати. За даними Міністерства енергетики України та Держстату, частка відновлюваних джерел енергії в теплопостачанні агропромислового комплексу на 2025 рік не перевищує 4-5 %, тоді як у країнах ЄС (Німеччина, Австрія, Данія) цей показник для тваринницьких ферм становить 25–40 %. Таким чином, впровадження геліосистем теплопостачання на фермах ВРХ є актуальним науково-практичним завданням, що відповідає стратегічним цілям держави у сфері енергетичної незалежності та декарбонізації сільського господарства.[30] Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Магістерська кваліфікаційна робота виконується відповідно до тематики кафедри енергетики та автоматизації Національного університету біоресурсів і природокористування України, а також у рамках реалізації Державної цільової програми «Зелене відновлення України» та Стратегії розвитку відновлюваної енергетики до 2035 року.