Экономика, Финансы, Организационное развитие Бизнеса | ||
|
"Опыт - для Роста!"
|
Работы по Экономике, Финансам, Организационному развитию Бизнеса - Бизнес-модели и Концепции |
|
Данная Бизнес-модель была сформирована в 2011 году и может нести неточности, связанные с изменениями законодательства и экономических условий.
В рамках данного Проекта рассматривается тепличный бизнес по выращиванию свежих листовых салатов с параметрами и свойствами, наиболее востребованными на российском рынке на текущий момент.
Основными параметрами, на которых базируются финансово-экономические расчеты, стали:
Бизнес-модель построена по параметрической схеме. В качестве параметров модели используются ключевые параметры бизнеса, которые сгруппированы в три раздела: временные показатели (146 показателей), количественные показатели (112 показателей), стоимостные показатели (181 показатель).
Изменяя эти 439 показателей, можно настроить Бизнес-модель так, чтобы она учитывала те или иные особенности данного бизнеса.
Пользователь Бизнес-Модели может изменять значение любого показателя математической матрицы, для учета особенностей конкретного проекта. Результатом изменений значений показателей станет адекватное изменение конечных итогов финансово-экономических расчетов.
Теплицу в 1 000 кв. м (0,1 га) по площади можно назвать «фермерской» для выращивания огурцов, томатов, роз. Но для выращивания зеленных культур, в том числе листового салата, теплица площадью около 1 000 кв. м может претендовать на звание «промышленной». Причиной тому является высокий оборот (скорость выращивания) салата и, соответственно, высокий годовой урожай культуры.
В настоящее время в России фиксируется постоянный рост потребления свежей салатной продукции, однако до сих пор объем спроса на листовой салат не достиг уровня европейских стран, поэтому потенциал роста потребительского спроса еще далеко не исчерпан.
Для обеспечения стабильного качества выпускаемой продукции в рамках данной Бизнес-Модели выбрана теплица, относящаяся к проверенным временем и эксплуатацией, - плёночная теплица компании Richel конструкции битуннель (см. Рисунок 1).
Пленочная теплица Richel битуннель представляет собой два шатра теплицы с прямыми стенами, спаренные по боковой стене.
Этот тип теплицы является универсальной профессиональной теплицей. В большинстве случаев устанавливается на площадь близкую к 700-2500 кв. м. Теплица предназначена для производства большинства тепличных культур. Возможна круглогодичная эксплуатация.
Высота теплицы в коньке 4,0 м/ 4,8 м. Длина кратна шагу арок (1,5 м или 2 м) до 120 м. Высота до желоба 2,2 / 2,5 м. Высота до подвеса от 2,51 м до 2,74 м, ширина 19,2 м. Возможна установка системы односторонней верхней вентиляции (фрамуги ленточного типа односторонние на 35 или двусторонние типа «бабочка» на 40% площади кровли), установка боковой вентиляции (1 или 2-х сторонней). Покрытие выполняется двойным полиэтиленом, поликарбонатом, комбинированное (РЕ/РС). При ширине теплицы в 19,2 м ближайшая (чуть большая) по площади к 1 000 кв. м теплица будет иметь (при шаге арок в 2,0 м) длину 54,0 м и общую площадь (1):
19,2 м * 54,0 м = 1 036,8 кв. м
(1)
Теплица покрывается длинномерной пленкой. Ширина пленки - 15 метров. Особый эффект дает покрытие двойным слоем пленки. Между слоями пленки через специальные турбины подается воздух. Создается эффект воздушной подушки. Данное двойное покрытие гарантирует экономию тепловой энергии от 30 до 40 % по сравнению с теплицами покрытыми стеклом, при этом снижается амплитуда термических колебаний внутри теплицы.
Торцы и боковые стенки теплицы выполнены из поликарбоната PC толщиной 8 мм.
Теплица сформирована из трёх зон:
Выращивание салата в теплице можно подразделить на три этапа:
В качестве агротехнологии выращивания салата предлагается технология круглогодичного выращивания растений на стеллажах при использовании электродосвечивания. Данные стеллажные технологии являются разновидностью гидропонной технологии.
К числу преимуществ использования стеллажей относится довольно большой типоразмер (длина) данных установок, позволяющий оптимально разместить максимальное количество технологического оборудования в теплицах разной геометрии.
Техника питательного слоя ((Nutrient Film Technique, NFT) была разработана Аленом Купером в институте Glasshouse Crops Research Institute в Литлхэмптоне, Англия.
По данной технологии (питательного слоя) выращивания, растения находятся поверх U-образного канала, закрытого со всех сторон в тоннеле, по дну которого циркулирует тонкий слой питательного раствора. Насос и резервуар, расположенные ниже уровня каналов, собирают и подают питательный раствор обратно в систему. Корни растут вниз вдоль канала, получая кислород прямо изнутри желоба, а питательные вещества из тонкой пленки раствора перетекают по дну желоба вниз под действием гравитации (угол наклона от 1° до 5°). Закрытые каналы позволяют поддерживать 100% влажность для защиты корней от пересыхания. Эффективность метода высокая, так как закрытая система практически исключает испарения питательного раствора. NFT технология популярна при выращивании листового салата и других зеленных — низкорослых культур с быстрым оборотом.
Подача раствора может быть цикличной или непрерывной. Цикличная подача (FDS) обеспечивает лучшую аэрацию корней, но она сложнее в реализации.
Непрерывная подача раствора предлагается к использованию на основных каналах установки УГС-1 для доращивания салатов до готовности. Цикличная подача раствора предлагается к использованию на стеллажах УГС-3 для выращивания рассады из пророщенных семян.
Основные преимущества технологии в её низкой стоимости и относительной лёгкости обслуживания. Основные риски возникают из-за возможного отказа помпы, подающей питательный раствор, что может погубить растения за несколько часов.
Для выбранной теплицы – плёночная, Richel, битуннель, размерами 19,2 м шириной и длинной 54,0 м – Рисунок 2 показывает расположение установок гидропонных стеллажных УГС-1 и УГС-3.
Установка для доращивания салата до готовности УГС-1 (см. Рисунок 3) представляет собой пластиковую конструкцию фиксированной шириной 1,825 м, состоящую из 11 пластиковых каналов. В каждом канале с шагом 0,18 м имеются отверстия для размещения в них салата. Отверстия расположены в шахматном порядке.
Длина стеллажа определяется таким образом, чтобы крайним растениям было достаточно места для развития. Так при длине установки УГС-1 в 8,010 м на одном стеллаже имеются 6 каналов по 44 отверстия и 5 каналов по 43 отверстия.
К условиям выращивания тепличных культур относится световой, температурный и влажностной режим.
Для зеленного листового салата оптимальными являются параметры:
При температуре воздуха ниже +8°С салаты перестают расти и впадают «в спячку», срок созревания культуры значительно увеличивается. При более низкой температуре растение погибает.
При повышении температуры воздуха до 22°С - 24°С и выше, растения начинают «идти в стрелку».
Повышенная влажность воздуха часто вызывает грибковые заболевания (белая гниль), сниженная против нормы влажность приводит к появлению краевых ожогов листьев.
Минимальный уровень освещённости салата – 6 000 лк – 7 000 лк, максимальный – до 20 000 лк с соблюдением теплового режима.
Поддержание параметров температуры, влажности и освещения в заданных пределах от оптимальных значений является гарантией точности периода созревания салатной культуры, и, соответственно, стабильности производственного объема.
Объем производства теплицы напрямую определяется длительностью каждого этапа. Каждый из этих этапов, в зависимости от времени года, занимает различное количество времени:
Расчет длительности каждого этапа в конкретной теплице зависит от длительности светового дня в зоне расположения теплицы. В качестве примера в рамках данной Бизнес-модели рассматривается расположение теплицы в районе города Волгоград ЮФО РФ (северная широта 48°, соответствует линии Каменск-Шахтинский Ростовской обл. – г. Волгоград).
Привязав длительность каждого этапа к длительности светового дня в Волгограде, получаем график изменения длительности этапа в году (см. Рисунок 4).
На одной установке УГС-1 длиной 8,010 м и шириной 1,825 м можно одновременно выращивать 479 растений салата (2):
6 каналов * 44 отв./канал + 5 каналов * 43 отв./канал = 479 отверстий
(2)
Максимальный срок (в зимнее время) доращивания салата на установках УГС-1 – 23 дня. Определяя количество данных установок в количестве 46 штук, в зимний сезон с теплицы можно будет снимать ежедневный урожай с двух стеллажей по 479 штук салата на каждой или 958 растений в зимний день.
Для поддержания непрерывности процесса выращивания салата, при ежедневном зимнем съёме готового салата с двух УГС-1 надо каждый день и пересаживать подрощенную рассаду салата и установок УГС-3 на УГС-1.
Таким образом, надо ежедневно пересаживать из рассадного отделения в отделение по доращиванию салата не менее 958 растений.
Определим количество столов с УГС-3 (см. Рисунок 5) в данной теплице.
Рассаду доращивают в кассетах по 54 растения в каждой. Рассадная кассета для салатной линии имеет габариты 40 см * 60 см. На одном столе УГС-3 (шириной 1,825 м) по ширине стола умещается 3 кассеты в длину (3).
60 см/кассета * 3 кассеты = 180 см = 1,8 м
(3)
На стол УГС-3 длиною 8,0 м умещается 20 рядов кассет шириною 40 см (4):
800 см / 40 см/кассета= 20 рядов
(4)
или 60 кассет на одном столе УГС-3 (5):
20 рядов * 3 кассеты/ряд = 60 кассет
(5)
или 3 240 растения (66):
60 кассет * 54 шт./кассета = 3 240 шт. салата
(6)
Ежедневно (в пиковый сезон - зимой) необходимо пересадить из кассет в УГС-1 958 растений, которым для подращивания рассады понадобится около 18 кассет (7):
958 шт. салата / 54 шт./кассета= 17,74 кассеты < 18 кассет
(7)
В зимний сезон нормативное время подращивания рассады составляет 21 день, т.е. для обеспечения непрерывности технологического процесса необходимо 378 кассет (8), которые можно разместить на 7 столах УГС-3 (9):
18 кассет/день * 21 день = 378 кассет
(8)
378 кассет / 60 кассет/стол= 6,3 стола < 7 столов
(9)
Таким образом, для круглогодичного равномерного выращивания (без учёта фактора качества выращивания: всхожести семян, выбраковки рассады и салата) 349 670 штук зеленных салатов в год, с производительностью 28 740 горшочков в месяц, потребуется:
При этом, для поддержания равного объема производства продукции в течение года, часть кассет и столов будет простаивать в «летний» сезон из-за более короткого производственного цикла, а среднегодовая загрузка с учетом сезонности составит 89 %.
Для начала деятельности необходимо получить ряд разрешительных документов и заключить договоры:
Земельный участок, предназначенный под строительство теплицы, должен быть оформлен в собственность или в долгосрочную аренду.
Для функционирования тепличного комплекса необходима следующая инфраструктура:
Для оформления разрешительной документации и подключения участка к инфраструктурным сетям, нужен расчет максимальной мощности используемого электрического оборудования.
Подробный расчет основных показателей электропотребления теплицы приведен в Приложении 1.
Подробный расчет основных показателей отопления теплицы приведен в Приложении 2.
Стоимость подключения и получение разрешительной документации существенно отличается по регионам РФ и по конкретным проектам. На конечный уровень затрат максимальное влияние будет оказывать удаление выбранного земельного участка под строительство теплицы от магистральных сетей электроэнергии, водоснабжения, канализации, газа. Значения соответствующих статей инвестиционных затрат в данной Бизнес-модели приведены для земельного участка в волгоградской области, к границам которого подведены все инфраструктурные инженерные сети.
Монтаж тепличных конструкций осуществляется на подготовленный фундамент, который представляет собой столбчатый фундамент, сделанный их бетона или винтовых свай.
Расчет количества и мощности оборудования для салатной теплицы основывается на заданном параметре ежемесячного объема производства 900 - 950 горшочков в день, и обеспечивает поддержание температурного, влажностного и светового режима на оптимальном уровне.
Для получения качественной продукции при выращивании салата необходимы следующие тепличные системы:
К Системе питания (полива) растений относится следующее оборудование:
Система электродосвечивания растений выстраивается на базе светильников для теплиц «Флора» ЖСП 64-250-001Р и ЖСП 64-150-001Р в полном комплекте с лампами соответственно ДНаЗ-250 и ДНаЗ-150 с электронным управлением к ним.
К системам отопления (и кондиционирования) теплицы относится следующее оборудование:
Форточная вентиляция теплиц предназначена для обеспечения естественного воздухообмена замкнутого объёма теплиц с наружным пространством через вентиляционные проёмы в кровельной части светопрозрачного ограждения теплицы.
Система вентиляции приводится в действие автоматически от датчика автоматизированной системы управления или оператором дистанционно.
Система зашторивания предназначена:
Система управления микроклиматом теплиц серии FC организует изменение микроклимата теплицы, регулируя четыре показателя: температуру воздуха, влажность, количество света и уровень углекислого газа, с целью максимальной продуктивности теплицы.
Камера проращивания семян вместе с тележками для перевозки рассады из камеры проращивания используется для начального этапа выращивания салата.
Для деятельности по тепличному выращиванию салата также необходимы тележки для сбора продукции и упаковочные столы.
Перед отправкой покупателям готовая упакованная в товарную тару продукция будет находиться в холодильной камере для обеспечения свежести.
Камера для хранения готовой продукции используется для хранения упакованной готовой продукции перед отгрузкой потребителям, которая осуществляется при помощи транспортного средства коммерческого автомобиля – «Газель изотермический фургон».
Доставка готовой продукции в точки розничных продаж и общепит (кафе, рестораны, столовые), будет производиться на собственном грузовом автомобиле типа «Газель», в товарной таре.
В рамках данной Бизнес-модели расчеты ведутся для Проекта со стартом в октябре 2011 года. Срок реализации Проекта можно передвинуть без изменения математической матрицы на любой срок, кратный месяцу.
Стоимость и сроки поставки оборудования, выполнения строительных и монтажных работ, подготовительных операций приведены в Таблице 1.
Общая стоимость инвестиций в данный бизнес-проект составляет сумму порядка 14 200 000 руб., включая стоимость:
План – график инвестиций приведён на Рисунке 11.
Срок инвестирования – с октября 2011 г. по август 2012 г. включительно.
Для данной салатной теплицы площадью 1 000 кв. м произведём расчет необходимой мощности и подбор основного оборудования для электродосвечивания, обогрева, полива.
Оборудование для электродосвечивания растений в теплице должно обеспечивать равномерное освещение, достаточное для активного и качественного выращивания салата в теплице.
Освещённость растений должно быть не менее 10 000 лк. Время, которое растения должны быть на свету – 20 часов в сутки.
Кроме того, лампы и светильники, обеспечивающие досвечивание в теплице, имеют тепловые потери, которые нагревают растения, изменяя температурный режим в теплице. Этот эффект позволяет частично компенсировать затраты на обеспечение обогрева теплицы зимой, но негативно влияет на поддержание температуры 16 – 20°C летом.
Поэтому выбор источников освещения должен быть таким, чтобы, с одной стороны, обеспечивать необходимую освещённость растений салата, и, с другой стороны, иметь минимально возможную мощность для уменьшения теплового эффекта нагрева растений, т.е. мощность осветительных ламп в теплице должна быть минимальной, но достаточной для необходимого уровня освещения.
Подробный расчёт освещения для данной теплицы с выбором номенклатуры тепличных светильников и специальных ламп приведён в Приложении 1.
Для обеспечения необходимого уровня освещения салата в теплице данной конструкции необходимы следующие типы светильников:
Два типа светильников с разной мощностью используются для размещения в разных точках теплицы в целях максимальной экономии электроэнергии.
Для обеспечения требуемого уровня освещения растений необходимо 212 светильников типа ЖСП 64-250-001P и 138 светильников типа ЖСП 64-150-001P.
Расчётная электрическая потребляемая мощность светильников равна 88,44 кВт.
На тепловые потери кабеля, питающего светильники, будет уходить 6,75 кВт электрической мощности.
В расчётах использовался кабель медный силовой негорючий марки ВВГнг-2х2,5 в количестве 1 700 м, общей стоимостью 62 900 руб.
С учётом запаса, необходимого для питания остальных, менее значительных нагрузок, теплицы имеет расчётную максимальную потребляемую мощность 120 кВт (сети переменного тока 220 В).
Для обеспечения общего времени светокультуры салата необходимо 20 часов освещения в сутки. Часть светового потока будет обеспечена за счет естественного солнечного освещения.
Учитывая динамику времени светового дня на широте г. Волгограда (48° северной широты), получаем график электродосвечивания салата в теплице (Рисунок 12).
Максимальное потребление электроэнергии приходится на зимние месяцы, когда время электродосвечивания достигает 11,65 часов в сутки.
При учёте того, что потребляемая теплицей электрическая мощность равна 120 кВт, в самые короткие зимние дни на электродосвечивание будет уходить до 1 398 кВт*час электроэнергии в сутки (10):
120 кВт * 11,65 час = 1 398 кВт*час
(10)
В год время электродосветки составит сумму в 2 839,7 часов, а максимальное годовое потребление электроэнергии - 340 764 кВт*час (11):
120 кВт * 2 839,7 час = 340 764 кВт*час
(11)
Рисунок 13 отражает динамику электропотребления теплицы, необходимую для электродосвечивания теплицы на широте г. Волгограда.
При тарифе на электроэнергию, равному 2,94 кВт*час максимальные годовые затраты на электроэнергию для данной теплицы составят сумму порядка 1 000 000 руб. (12):
340 764 кВт*час * 2,94 руб./кВт*час = 1 001 846,16 руб.
(12)
Оборудование для отопления в теплице должно обеспечивать постоянное регулирование температурного режима в теплице. Вне зависимости от внешней температуры воздуха внутренняя температура воздуха в теплице должна находиться в пределах 16°С – 18°С.
Теплица представляет собой светопроницаемую лёгкую конструкцию, которая с точки зрения теплотехнических расчётов является тепловой ограждающей конструкцией.
Ограждающая конструкция с точки зрения теплотехники обладает определённой мощностью потери тепловой энергии, передачи её изнутри наружу.
Эта тепловая мощность потерь должна компенсироваться расположенными внутри нагревательными приборами, имеющими температуру выше температуры воздуха в теплице за счёт теплоносителя, который доставляет этим приборам дополнительную тепловую энергию.
В свою очередь теплоноситель нагревается отопительным устройством – котлом, источником энергии у которого служит газ, электричество, уголь, дрова и т.п.
Практика отопления теплиц диктует необходимость разноуровневого отопления: обогрев верхних слоёв воздуха теплицы и нижних.
Состав системы отопления можно определить следующим образом:
Подробный расчёт системы отопления для данной теплицы с выбором номенклатуры газового котла, воздушной тепловой пушки, циркуляционного насоса, номенклатуры, расположения и количества гладких труб для наземного и бокового отопления приведён в Приложении 2.
В основе выбора лежит определение теплового потока ограждающей конструкции выбранной теплицы.
Для определения теплового потока рассчитываются удельные тепловые потери следующих частей конструкции теплицы:
В расчёте учитываются факторы:
При расчёте максимального теплового потока учитывалась абсолютный минимум зимней температуры в г. Волгограде, взятый из СНиПа РФ 23-01-99 «Строительная климатология» величиной -35°С.
Удельные тепловые потери теплицы по расчёту равны 5 747,56 кВт/град, которые состоят из угловых тепловых потерь:
При максимальной разнице температур между внутренним +18°С и наружным воздухом теплицы -35°С, максимальный тепловой поток теплицы составляет 304,62 кВт (13):
5 747,56 Вт/град. Цельсия * (18 – (-35)) град. Цельсия = 304 620 Вт = 304, 62 кВт
(13)
С учётом инфильтрации воздуха максимальный поток увеличивается до 380,78 кВт.
Но из-за влияния тепловых потерь при работе системы электродосвечивания растений, расчётный максимальный тепловой поток уменьшается до 364,83 кВт.
Учитывая 15% коэффициент запаса, округлив в большую сторону, получаем величину максимального теплового потока теплицы размером 420 кВт.
Распределяя поровну между собой доли верхнего (воздушного) и нижнего (водяного) контуров отопления, определяем тепловые мощности, которые они должны генерировать для отопления теплицы в самые морозные сутки.
В качестве приборов отопления нижнего, водяного контура теплицы выбраны гладкие электросварные трубы диаметром 51 мм и толщиной стенок 1,5 мм.
Трубы будут укладываться на пол и вдоль боковых стенок теплицы. Отопительные приборы в виде гладких металлических труб выбраны с точки зрения удобства их очистки в условиях теплицы.
Для обеспечения мощности нижнего контура величиною 210 кВт потребуется более 1 632 м таких труб общей площадью 261,19 кв. м.
Трубы будут располагаться вдоль теплицы, по 4 трубы вертикально вдоль каждой из боковых стенок и 22 трубы по полу теплицы.
Общая длина труб с учётом подачи от теплового кола и возврата к нему составляет величину около 1 729 м (весом 3 163 кг). Стоимость труб для нижнего контура отопления (при цене 36 200 руб./тн) определена в размере 114 515 руб.
В качестве отопительного устройства для системы нижнего контура отопления теплицы выбран газовый котёл Viessmann Vitoplex 200 с автоматикой Vitotronic 100 GW2 и газовой вентиляторной горелкой Vitoflame 100 номинальной тепловой мощностью 200 кВт.
Для обеспечения номинальной мощности в 200 кВт данный котёл расходует 23,0 куб. м природного газа в час. Каждый сгоревший кубометр газа обеспечивает тепловую мощность в размере 8,70 кВт/(куб. м/час) (14):
200 кВт / 23,0 куб. м/час = 8,70 кВт/(куб. м/час)
(14)
При удельной тепловой мощности системы отопления, затрачиваемой на нагрев теплицы на 1°С равной 3,96 кВт/град. Цельсия, понадобится 0,46 куб. м газа в час для нагрева теплицы за счёт нижнего контура отопления (15):
3,96 кВт/град. / 8,70 кВт/(куб. м/час) = 3,96 (куб. м/час)/град.
(15)
Данный котёл будет нагревать теплоноситель – воду до температуры 95°С. Проходя по приборам отопления – гладким трубам, вода нагревает внутренний воздух теплицы. При этом она охлаждается, достигая температуры в 75°С на входе в котёл.
Стоимость данного газового котла с горелкой – около 473 000 руб.
Для обеспечения необходимой скорости циркуляции теплоносителя (9,04 куб. м/час) в системе отопления необходим циркуляционный насос, обеспечивающий данную скорость воды.
В качестве насоса выбран циркуляционного насоса Grundfos серии 200 UPS 32/30 F с максимальной производительностью 10,5 куб. м/час, электрической мощностью 85 Вт и стоимостью около 19 150 руб.
Верхний уровень отопления обеспечивается водяной тепловой пушкой (фанкойлом) марки Galletti AREO 43 модели AREO434601C0.
Тепловая мощность нагрева данной тепловой пушки равна величине чуть большей 53 кВт, поэтому для обеспечения тепловой мощности верхнего уровня отопления (210 кВт) потребуется 4 такие тепловые пушки, стоимостью 36 300 руб. каждая.
Для доставки горячей воды до тепловых пушек понадобится около 200 м труб (уже используемых металлических электросварных 51*1,5 мм), общей стоимостью порядка 13 300 руб.
Воду для тепловых пушек будет нагревать ещё один газовый котёл Viessmann Vitoplex 200 с автоматикой Vitotronic 100 GW2 и газовой вентиляторной горелкой Vitoflame 100 номинальной тепловой мощностью 200 кВт.
А циркуляцию воды – обеспечивать такой же циркуляционный насос Grundfos серии 200 UPS 32/30 F.
Максимальное потребление газа для обогрева теплицы приходится на зимние месяцы, когда температура окружающего воздуха (на примере г. Волгограда) достигает согласно СНиПу «Строительная климатология» -7,5°С (среднемесячное значение января).
Среднесуточный расход газа при таких температурах составляет величину около 560 куб. м в сутки. Годовое потребление газа на отопление теплицы площадью 1 036 кв. м, расположенную на широте г. Волгограда, составляет 87 600 куб. м природного газа.
Технология выращивания салата включает в себя три стадии (этапа):
Особенностями тепличного круглогодичного выращивания салата является зависимость длительности выращивания салата от времени года. В рамках рассматриваемого Проекта для теплицы, расположенной на широте 48 градусов северной широты (для примера взят г. Волгоград, широтою 48° с. ш.), расчеты длительности вегетативного периода привели к таким срокам:
Разница в сроках каждой стадии выращивания салата объясняется сезонным фактором (зима – лето).
Данная методика формирует динамику изменения сроков каждой стадии исходя из длительности светового дня.
Одинаковые производственные площади (количество стеллажных установок) при непрерывном производственном процессе дают больше салата при большей скорости выращивания салата (более коротком периоде его выращивания).
В результате летом количество выращенных в теплице растений оказывается значительно больше (расчётное значение в 1,41 раза = 51 день / 36 дня).
Однако это не совсем так из-за того, что растения последовательно проходят стадии своего роста. Так, на границах зимы и лета, когда последняя стадия – выращивание салата – занимает соответственно максимальную и минимальную продолжительность, стадии подращивания рассады и проращивания семян уже не имеют свои экстремальных значений.
В Таблице 5 приведён фрагмент Производственного плана тепличного выращивания салата. По структуре План отражает для каждой стадии выращивания салата:
Данный формат Производственного плана формируется в ежедневной разбивке для всего требуемого периода планирования.
Расчётная часть Производственного плана построена с учётом изменения сроков каждого этапа в зависимости от времени (дня) года и контроля количества занятого (под выращивание) технологического оборудования теплицы. Производственный план учитывает и такой фактор как качество производимой продукции.
Для этого используются такие показатели, как всхожесть семян, выбраковка рассады, выбраковка салата на выращивании. Для дальнейших расчётов эти показатели имеют значение 95%.
Так как выращивание салата зимой представляет собой более долгий процесс, то расчёт количества технологического оборудования идёт на основании зимней скорости выращивания.
Однако, цена и потребность в салате зимой выше, чем летом. Кроме того, система сбыта продукции должна также учитывать сезонный рост производства салата летом и обеспечивать реализацию дополнительной продукции.
При этом возникает дилемма: либо производство теплицы настраивать на одинаковое количество готовой продукции вне зависимости от сезона, либо более эффективно использовать производственные площади, увеличивая объём производства (и сбыта) летом.
Данная финансово-экономическая модель имеет возможность использовать разные производственные программы выращивания салата в теплице.
Ниже в расчётах рассматриваются две из них:
При постоянном ежедневном выпуске с учётом качества выращивания (всхожести семян, выбраковки рассады и салата) (910 шт. в день) за год теплица производит 332 150 штук салата (для не високосного года – 365 дней выращивания).
Если оптимизировать загрузку производственных мощностей, увеличив тем самым выпуск готовой продукции в летний сезон, годовой выпуск теплицы составит 362 251 штук салата (для не високосного года – 365 дней выращивания).
За базовую модель принимается модель с Производственной программой выпуска постоянного ежедневного количества салата в теплице в размере 910 шт. салата ежедневно.
Пусть выход на данное количество производства и сбыта будет происходить в течение 6 месяцев с постоянной (линейной) скоростью прироста производства. Фрагмент свёрнутого Производственного плана Проекта, отражающий начало производства, его рост и выход на проектную мощность приведён в Таблице 6.
Для обслуживания салатной теплицы площадью около 1 000 кв. м потребуется следующий персонал:
Для обслуживания теплицы площадью 1 000 кв. м. нужны два работника теплиц, каждую другую позицию занимает один человек. Общее количество обслуживающего персонала – 5 человек.
Руководитель теплицы, – агроном с опытом работы по выращиванию салата в закрытом грунте, – является ключевым сотрудником бизнеса.
Теплица оборудована различными системами, которые необходимо регулярно обслуживать, следить за их правильной, штатной работой, вести мелкий ремонт и замену запчастей. Так как теплица работает круглосуточно, то надзор за работой всех систем должен быть также круглосуточный. Частично эту функцию берут на себя автоматические и автоматизированные системы управления, однако контроль их правильной работы должен вести специалист по обслуживанию оборудования.
В обязанности работников теплицы входят:
Коммерсант – экспедитор занимается:
В Таблице 7 приведено штатное расписание персонала теплицы с окладами.
Фонд оплаты труда персонала теплиц равен 100 000 руб. в месяц, расходы компании на персонал, включая налоги на ФОТ – 120 000 руб./мес.
Штатное расписание не включает в себя ставки бухгалтера.
В рамках данной Бизнес-модели предполагается, что 50% готовой продукции будет сбываться через цивилизованную розницу, а другая половина салатов – в предприятия общественного питания: рестораны, кафе, бары, пиццерии, столовые, гостиницы. Все покупатели находятся в пределах одной местности (области или крупного города).
Преимуществами сбыта через общепит является:
К отрицательным сторонам сотрудничества с общепитом относятся объемы ежедневной поставки в каждое предприятие общественного питание: чаще всего они очень невелики, и составляют от 5 до 25 штук в зависимости от проходимости заведения. Исключением могут стать сетевые кафе, имеющие общий распределительный центр. Кроме того, заведения fine-класса большое внимание уделяют качеству, свежести и внешнему виду готовой салатной продукции, предпочитая работать со строго заданными стандартными характеристиками в любое время года.
У канала сбыта через цивилизованный ритейл преимуществами являются:
К отрицательным сторонам сотрудничества с ритейлом относятся:
При полной загрузке производственных мощностей теплицы, затраты на функционирование теплицы в год (без амортизации) составят сумму (без учёта амортизации оборудования и процентов по обслуживанию внешнего финансирования) около 4 670 000 руб.
Операционные затраты теплицы на весь срок Проекта (до конца 2017 г. также без амортизации и процентов по финансированию) составят почти 25 350 000 руб.
Структура годовых затрат в 2017 г., когда уже нет процентов по обслуживанию внешнего финансирования проекта, приведена на Рисунке 26.
В Таблице 8 можно найти суммы годовых затрат на производство салата для 2017 г., свободного от уплаты процентов по финансированию.
Как видно из приведённых данных самую высокую долю затрат при производстве салата имеют расходы на персонал – 31%, расходы на содержание бизнеса, включающие расходы на электроэнергию и газ – 28%, текущий ремонт – 18% и прямые расходы на сырьё, материалы – 12%.
Остальные расходы в сумме составляют 11% от всех годовых расходов.
Себестоимость единицы производимой продукции приведена в Таблице 9. Из-за различия в упаковке, себестоимость продукции, отгружаемой в розничные магазины, будет отличаться от себестоимости салата, реализуемого через предприятия общественного питания.
Себестоимость единицы продукции, предназначенной для реализации через предприятия общественного питания, составляет 17,18 руб. в среднем за год.
Салаты, реализуемые через ритейл, будут обходиться тепличному предприятию дороже на 6,1 % из-за наличия специальной индивидуальной упаковки (пластикового пакета с нанесенным логотипом производителя).
К Финансовым планам относятся следующие документы:
План прибыли и убытков формируется на основании Производственного плана и динамики изменения цен на реализацию готовой продукции.
Фрагмент развёрнутого Плана прибыли и убытков в помесячной разбивке приведён в Таблице 10.
В Таблице 11 приведены показатели, связанные с Фондом оплаты труда персонала теплицы и динамика его роста.
Развёрнутый План прибыли и убытков в разбивке по годам приведён в Таблице 12.
|
Рисунок 27 отражает динамику изменения следующих основных показателей Плана прибыли и убытков:
Как видно из приведённого рисунка, Объём реализации, несмотря на постоянный объём ежемесячного выпуска продукции, из-за сезонного изменения цен реализации, существенно изменяется с течением года.
Для 2017 г., свободного от расходов по обслуживания внешнего финансирования:
Себестоимость продукции рассчитывается как сумма затрат на сырьё и материалы, операционных затрат, амортизации, расходов на внешнее финансирование и налога на прибыль, отнесённая к количеству выпущенной продукции.
График изменения себестоимости единицы продукции в течение Проекта приведён на Рисунке 30.
Таблица 13 приводит среднегодовые значения себестоимости готовой продукции.
В начале продаж из-за небольшого объёма реализуемой продукции и больших процентов по обслуживанию внешнего финансирования, значение себестоимости имеет явный пик, который с ростом объёмов реализации спадает, выходя на относительно ровный участок.
Рисунок 31 демонстрирует сезонные колебания себестоимости единицы продукции в 2017 г., свободном от процентов по финансированию. Как видно из графика, максимальная себестоимость приходится на зимние месяцы из-за затрат на электродосвечивание и отопление.
В течение года себестоимость единицы продукции колеблется от 14,37 руб./шт. в июле до 21,43 руб./шт. в феврале, имея среднегодовое значение – 17,52 руб./шт.
Чистая прибыль, получаемая от реализации единицы продукции, рассчитывается как разность между частным объема денежной реализации к количеству реализованных кустов салата и себестоимости единицы продукции.
Ожидаемо, что в начале реализации продукции из-за высокой себестоимости формируется чистый убыток, который с ростом продаж становится прибылью (см. Рисунок 30).
Рисунок 31 показывает сезонную динамику показателя чистой прибыли от реализации единицы продукции.
В течение года чистая прибыль единицы продукции колеблется от 5,19 руб./шт. в июле до 12,44 руб./шт. в январе, имея среднегодовое значение – 8,72 руб./шт.
Таким образом, среднегодовая рентабельность (по чистой прибыли) от реализации единицы готовой продукции в течение 2017 г. колеблется около величины 50%.
Прогнозный баланс Проекта формируется на основании Производственного плана, Плана прибыли и убытков Проекта, нормативов складских остатков и кредиторской и дебиторской задолженностей.
В Таблице 14 приведён фрагмент развёрнутого Прогнозного баланса Проекта.
Таблица 15 отражает развернутый Прогнозный баланс в разбивке по годам.
Рисунок 32 показывает динамику изменения основных видов активов Проекта.
Как видно из данного рисунка, необоротные активы Проекта достигают максимум размером 13 664 481 руб. в июле 2012 г. и далее линейно снижаются, благодаря амортизации основных средств и нематериальных активов. В Проекте принято, что основные средства и НМА Проекта амортизируются за 15 лет.
Валюта баланса Проекта (активы итого) имеют после начала реализации готовой продукции явный минимум размером 10 935 968 руб. в июле 2016 г. Далее, несмотря на линейное снижение необоротных активов, начинается рост валюты баланса Проекта за счёт уверенного роста оборотных активов.
На Рисунке 33 отображены основные виды оборотных активов Проекта.
Активы «Сырьё, материалы и комплектующие» формируются с учётом норматива складского остатка (30 дней) и расходуемых ежемесячно материалов и сырья, рассчитанных в Плане прибылей и убытков Проекта.
Активы «Незавершённая продукция» формируются на основании цены на семена, горшочек и субстрат, входящие в прямую себестоимость салата, и количества растений находящихся на различных этапах выращивания в теплице, рассчитанных в Производственном плане Проекта.
Прочая дебиторская задолженность формируется на условиях оплаты и получения основных средств и нематериальных активов (разрешений, проектов), входящих в перечень инвестиций Проекта.
Дебиторская задолженность покупателей зависит от норматива дебиторской задолженности покупателей в общепите и розничной торговле (по 30 дней на каждую задолженность) и объёма реализации, определённого в Плане прибылей и убытков Проекта.
Графики изменения основных видов пассивов Проекта приведены на Рисунке 34.
План движения денежных средств Проекта формируется на основании Производственного плана, Плана прибыли и убытков Проекта, Прогнозного баланса Проекта.
В Таблице 16 приведён фрагмент развёрнутого Плана движения денежных средств Проекта.
Таблица 17 отражает данные развёрнутого Плана движения денежных средств Проекта по годам.
Рисунок 36 отражает динамику изменения основных видов хозяйственной деятельности Проекта. Как видно из данного рисунка первые (по очереди) инвестиционные расходы финансируются из остатков на денежном счету. Этот остаток сформировался за счёт внесения в уставной капитал Проекта 5 000 000 руб.
Далее финансирование инвестиций идёт за счёт внешнего финансирования, всплеск которого представлен на данном рисунке.
Инвестиционная деятельность Проекта прекращается в августе 2012 г.
Начиная с января 2017 г. благодаря полному погашению внешнего финансирования, результат финансовой деятельности Проекта становится равным нулю, и весь положительный результат от операционной деятельности расходуется на увеличение остатка денежных средств Проекта.
Рисунок 37 несёт ту же информацию, что и предыдущий рисунок. Но для большей наглядности иллюстрации перетекания денежных средств из одного вида деятельности в другой, данный рисунок имеет больший масштаб.
Экономические коэффициенты Проекта представлены в следующих группах
Показатели финансовой устойчивости характеризуют степень достаточности собственных средств компании для ведения хозяйственной деятельности.
Показатели ликвидности отражают сбалансированность обязательств компании её активами с сопоставимыми сроками реализации.
Показатели рентабельности сообщают от прибыльности бизнеса компании.
Следует отметить, что большинство финансовых коэффициентов являются расчётными величинами и удобны в использовании в тех случаях, когда бизнес не претерпевает сильных качественных изменений.
В настоящем Проекте имеет место становление бизнеса, его развитие и выход производства и реализации салата на проектную мощность.
Графики, отображающие динамику финансовых коэффициентов Проекта, будут иметь явные три качественно отличных области:
Первая область характеризуется резкими колебаниями коэффициентов из-за:
Вторая область характеризуется сменой знака показателей, что происходит из-за выхода бизнеса на операционную и чистую прибыль.
Третья область – область деятельности бизнеса без долговой финансовой нагрузки показывает финансовые коэффициенты, характерные для данного вида бизнеса.
К показателям финансовой устойчивости относятся:
К показателям ликвидности относятся:
К показателям рентабельности относятся:
Произведённые выше расчёты не учитывали фактор инфляции.
Примем, что на имеющиеся выше расчёты накладывается инфляция с постоянной величиной равной 8% в год. При этом рост зарплат будет отставать от общей инфляции и будет равен 4% годовых.
К концу 2017 г. накопленный чистая прибыль после распределения и использования без учёта инфляции не покрыла инвестиционные вложения в бизнес на -5 779 222 руб.
Тогда как с учётом инфляции у предприятия появляется накопленная чистая прибыль после распределения и использования в размере 2 247 706 руб., и в июле 2017 г. все инвестированные в бизнес средства погашаются за счёт чистой прибыли.
Остаток денежных средств на конец 2017 г.:
Первоначально вложенные в уставной капитал 5 000 000 руб. в марте 2018 г. могут быть уже изъяты из оборота при отсутствии влиянии инфляции, при учёте этого фактора такие средства у бизнеса появляются более чем на год раньше – в декабре 2016 г.
Возврат (погашение) внешнего финансирования наступает в первом случае (без учета инфляции) в январе 2017 г., во втором случае (с учетом инфляции), – в феврале 2016 г.
Валюта баланса на конец 2017 г. в расчётах без учёта инфляции – 13 746 319 руб., с учётом инфляции – 22 393 410 руб.
В Таблице 19 приведено сравнение основных финансовых показателей Проекта для случаев расчёта без инфляции и с инфляцией, на конец 2017 года.
Произведённые выше расчёты исходили из производственной программы ежедневного выпуска одинакового количества салата, рассчитанного для зимнего периода выращивания. Расчётное количество ежедневного выпуска готовой продукции (с учётом факторов качества выращивания) было определено как 910 штук в день.
При оптимизации Плана производства, когда в летние месяцы выпуск готовой продукции увеличивается, и производственные площади используются более эффективно, ежедневный выпуск доходит до 1 102 штук салата.
При таком Плане производства, если вся выпущенная продукция сможет найти сбыт на тех же условиях, что и выпуск 910 шт./день, финансовые показатели Проекта изменятся.
Так, объём реализации продукции увеличится на 8%, затраты – на 2%, а чистая прибыль за счёт сокращения процентов по внешнему финансированию увеличится почти на 45%.
Остаток денежных средств в конце 2017 г. вырастет на 99%, а валюта баланса – на 27%
Таблица 20 содержит сравнение основных финансовых показателей Проекта для случаев расчёта с одинаковым ежедневным объёмом производства (910 шт./день) и с оптимизированным с точки зрения максимальной эффективности использования технологических площадей.
Рассмотрим чувствительность бизнеса к основным рискам.
Определим факторы, наиболее сильно влияющие на прибыльность Проекта.
Доходы – реализация готовой продукции, – зависят от:
Количество реализуемого салата зависит от:
Примем за основные факторы дохода следующие:
Наиболее существенные виды затрат, влияющие на прибыль Проекта следующие:
В Таблице 21 приведены факторы, существенно влияющие финансовый результат – прибыль Проекта.
Уменьшая факторы, влияющие на доходы на 10%, и увеличивая на 10% факторы, влияющие на затраты Проекта, получаем расчётное изменение прибыли Проекта, как в абсолютных, так и в относительных цифрах.
Колонки (4) и (5) Таблицы 21 отражают долю затрат (по статьям затрат) в общих затратах Проекта с учётом амортизации, процентов по финансированию и налогов и без её учёта.
Колонки (6) и (7) Таблицы 21 отражают абсолютное и относительное изменение прибыли Проекта после увеличения на 10% факторов, влияющих на статью затрат, и уменьшения на 10% факторов, влияющих на доходы.
Таблица 22 отражает степень влияния основных факторов риска на прибыльность Проекта.
Цена и объём реализации – факторы, наиболее сильно влияющие на прибыльность Проекта. Уменьшение цены на 10% приводит к уменьшению прибыльности Проекта на 50%. А уменьшение объёма производства / продаж (в натуральных показателях – штуках выращиваемого / реализуемого салата) на 10%, приводит к уменьшению прибыльности более чем на 47%.
Фактор ФОТ (как сама зарплата персонала, так и ставки отчисления в фонды) проявляется значительно слабее, чем цена и объём реализации салата. Однако, при увеличении данного фактора на 10%, прибыльность Проекта в целом сокращается более чем на 9,3%.
Такие факторы риска, как увеличение затрат на проценты по внешнему финансированию и текущий ремонт, в полтора раза слабее фактора ФОТ и группируются около значения в 6,5%.
Увеличение тарифов на энергоснабжение (электричество и газ) на 10% снижает прибыльность Проекта на 5,3% - для электричества и 2,5% - для газа.
Аналогичное уменьшение показателя качества выращивания снижает прибыльность Проекта почти на 0,3%.
При этом, на само качество выращивания непосредственно влияют многие технологические, организационные факторы ведения бизнеса: неправильное питание и освещение растений, что в свою очередь могут являться следствием многих причин.
Диаграмма, приведённая на Рисунке 52, наглядно отражает влияние факторов риска на прибыльность Проекта.
Проект по созданию бизнеса по выращиванию на продажу салата в круглогодичной теплице площадью 1 000 кв. м на юге России финансово оправдан.
При выращивании салата используются передовые агротехнологии и современное оборудование.
В качестве агротехнологии выращивания салата предлагается технология питательного слоя (NFT) круглогодичного выращивания растений на стеллажах при использовании электродосвечивания.
Основное сооружение теплицы – «холодный домик» - плёночная теплица с поликарбонатными боковинами и торцами от лидера в области разработки конструкций теплиц – французской фирмы Richel модели битуннель.
Технологическое оборудование – от ведущих российских разработчиков и производителей тепличного оборудования компаний «Агротип», «Фито» и др.
Проект требует инвестиции в размере 17 100 000 руб., расходуемые в размере:
Структура инвестиций:
В ходе ведения Проекта (в рамках данной модели) целесообразно оперировать следующими основными временными датами:
Бизнес выходит на полную производственную мощность через 6 месяцев после начала реализации, через 15 месяцев после начала внешнего финансирования (инвестирования) и через 18 месяцев после начала Проекта.
Бизнес начинает фиксировать ежемесячную чистую прибыль через 16 месяцев после начала Проекта и через 6 месяцев после начала первой реализации готовой продукции.
Возврат внешнего финансирования в размере 12 100 000 руб. под ставку 16% годовых происходит через 60 месяцев (5 лет) после начала внешнего финансирования Проекта. Первоначально, оплата финансируется из вложенных собственником средств – капитала – в размере 5 000 000 руб.
К моменту окончания расчётного периода Проекта (конец 2017 г.), остаток денежных средств составит сумму, превышающую 3 793 000. А в марте 2018 г. бизнес накопит достаточно денежных средств, чтобы позволить (при изъятии) полностью вернуть первоначально вложенные собственником средства.
При сохранении пропорций между ценами реализации и затрат, бизнес обеспечивает рентабельность продаж (величину чистой прибыли на каждый рубль продаж) в среднем (по году) 35%, достигая минимум 28% летом и 42% зимой (при условии полного погашения внешнего финансирования).
К самым крупным расходам в структуре затрат бизнеса относятся:
Существенную долю от всех расходов – около 16% – забирают на себя расходы по обслуживанию внешнего финансирования Проекта. В случае использования только собственных средств, отсутствие таких расходов значительным образом сократит срок окупаемости Проекта.
Себестоимость готовой продукции (свободной от затрат на обслуживание финансирования) в зависимости от сезона изменяется в пределах от 14,37 руб. за один салатный куст в июле, до 21,43 руб. – в феврале.
Чистая прибыль от реализации единицы готового изделия также зависит от сезонного колебания цен реализации и себестоимости продукции. Чистая прибыль за один салатный куст максимальная в январе – 14,40 руб./шт., минимальная – в июле – 5,99 руб./шт.
Особенности выращивания салата дают возможность немного наращивать объём производства салата в летний сезон. Хотя летом рентабельность от данного бизнеса и находится на самом низком уровне.
Основной проблемой в сезонном наращивании выпуска готовой продукции является возможности сбыта салата, вынужденной конкурировать с грунтовыми культурами.
Однако, оптимизация количества выращивания готовой продукции (по использованию технологических площадей теплицы) приводит к увеличению объёма реализации продукции только на 8%, чистая прибыль Проекта вырастает более чем на 45%, а остаток денежных средств Проекта к концу 2017 г. – на 99%, что позволяет собственнику полностью компенсировать свои первоначальные вложения в Проект.
На результаты Проекта оказывает существенное влияние фактор инфляции. В Проекте используется отдельная ставка инфляции в ежегодном размере 4% для затрат на персонал, и ставка 8% годовых – для остальных затрат.
При учёте фактора инфляции за расчётное время Проекта – до конца 2017 г. – и производственной программе постоянного количества выпуска готовой продукции, объём реализации увеличивается на треть, чистая прибыль – на 101%, остаток денежных средств – более чем в три раза, позволяя собственнику почти дважды погасить первоначально вложенные средства. Таким образом, эффективность Проекта составляет 3:1.
К основным факторам (риска), существенно влияющим на прибыльность Проекта, можно отнести следующие:
Анализ влияния данных факторов на прибыльность Проекта на первое место по влиянию ставит факторы цены и количества реализации готовой продукции – около 50%. Поэтому фактор сбытовой политики Проекта имеет первостепенное значение.
Расходы на персонал – второй по величине влияния фактор на прибыльность Проекта, достигает 9,3%. Высокая доля затрат на персонал рождает мысль об экономии на данных затратах. Однако, использование высокотехнологичных процессов выращивания салата и деликатность готовой продукции к внешнему виду и свежести, ставит фактор персонала данного бизнеса на первое место как по его реализуемости самого Проекта, так и по поддержанию заложенных в Проект плановых значений.
Затраты на электродосвечивание растений и отопление телицы также является весомым фактором бизнеса. Несмотря на высокую долю затрат на электроэнергию и газ в зимние периоды, позволяющие выращивать круглогодично салат, наиболее существенную долю в прибыли года дают именно зимние месяцы с высокой рентабельностью продаж.
Расходы на внешнее финансирование значительны, но являются для бизнеса явлением временным. За всё время Проекта (до конца 2017 г.) данный вид расходов составляет около 16% от всех затрат Проекта.
Финансово-экономическая модель бизнеса строится более чем на 440 исходных показателях, сгруппированных следующим образом:
Изменение каждого из них приводит к изменению результирующих показателей Проекта.
Показатели, относящиеся к конструкции и геометрии теплицы, стеллажных гидропонных установок, изменять нельзя. Данные показатели необходимы для связанных с ними расчётов, но сами могут быть изменены только при изменении конструкции и геометрии теплиц и гидропонных установок.
Полный перечень исходных показателей Проекта и их значения приведены в Приложении 3 к данному документу.
Система электродосвечивания теплицы формирует основную, самую значительную по величине электроэнергетическую нагрузку системы электроснабжения теплицы.
Определим количество, тип и мощность потребления осветительных приборов теплицы, достаточных для обеспечения уровня освещённости, необходимого для роста салата.
Салатные столы (столы со стеллажами) расположены на высоте 1,04 м от пола теплицы, высота подвеса светильников в теплице – 2,74 м. Минимальное расстояние от светильников до стеллажей – 1,70 м.
На Рисунке П1.1 представлена схема размещения светильников ЖСП 64-250-001P с лампами Reflux ДНаЗ-250 над стеллажами УГС.
Над каждым столом подвешены четыре светильника с расстоянием между собой в 2,0 м, на осевой линии стеллажа. Крайние светильники имеют расстояние до края стеллажа в 1,0 м.
Для простоты расчётов примем, что ширина стеллажа не 1,825 м, а 2,000 м.
Рассчитаем точечным методом освещенности в точках A, B, C, D, E, F и G стеллажных столов.
Точки поверхности столов A, B и C освещают большее количество ламп и со всех сторон.
Точки поверхности столов D, E, F и G расположены с краю стеллажной системы, на них падает меньше света, т.к. они освещаются лампами не со всех сторон.
Уровень освещенности первой группы точек будет значительно выше, чем второй.
Освещенность в точке A поверхности стеллажа вычисляется по формуле (П.1.1):
Ea = (Ia * Cos3(?)*Ki) / H2*Kz
(П1.1)
где Ia - сила света в направлении от источника на заданную точкуA,
? - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением силы света к расчетной точке A,
Ki – коэффициент влияния, учитывающий действие удаленных от расчетной точки светильников и отраженного светового потока от стен, потолка, пола, оборудования, падающего на рабочую поверхность в расчетной точке (принимается в пределах 1,05...1,20),
H – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью,
Kz – коэффициент запаса (принимается в пределах 1,1...1,2).
Сила света определяется с использованием кривой силы света светильника. Для тепличного светильника ЖСП 64-250-001P кривая силы света представлена на Рисунке П1.2.
Сила света в направлении от источника на заданную точкуA вычисляется по формуле (П.1.2):
Ia = F * Na / 1 000
(П1.2)
где F – световой поток лампы,
Na – значение силы света, полученное из кривой силы света для угла ?, для нормированной лампы в 1 000 лм.
Для светильника ЖСП 64-250-001P световой поток лампы равен 26 500 лм.
На Рисунке П1.3 представлена диаграмма падения освещенности растений салата от одного светильника с ростом расстояния от нормали к светильнику.
Освещённость в точке A стеллажа (см. Рисунок П1.1) будет формироваться благодаря световому потоку от окружающих точку ламп и лампы, висящей над данной точкой.
Ближайшими к точке A будут четыре светильника на расстоянии 2,0 м каждый и четыре светильника на расстоянии 2,83 м.
Светильник, висящий над точкой, даёт освещённость 6 104 лк. Каждый светильник, расположенный на расстоянии 2,0 м дает освещенность 1 619 лк, светильники на расстоянии 2,83 м – (более) 923 лк.
Суммарная освещённость в данной точке от перечисленных 9 ламп составит (П.1.3):
6 104 лк + 4 лампы * 1 619 лк/лампа + 4 лампы * 923 лк/лампа = 16 270 лк
(П1.3)
Таблица П1.1 содержит в себе результаты расчёта освещённости в точках стеллажного стола в зависимости от расстояния до источника света - светильника ЖСП 64-250-001P.
В Таблице П1.2 учтено влияние светового потока от ближайших светильников на освещённость в искомых точках примера, изображённого на Рисунке П1.1.
Как и предполагалось, точки A, B и С имеют достаточный уровень освещённости от 14 953 лк до 17 677 лк.
А точки D, E, F и G существенно недоосвещены и имеют низкий уровень освещённости от 2 088 лк до 3 465 лк, что недостаточно для роста и развития салата.
Для улучшения световых характеристик краевых точек стеллажных столов добавим по периметру группы стеллажных столов светильники ЖСП 64-150-001P с лампой ДНаЗ-150 световой мощностью 150 Вт.
На Рисунке П1.4 представлена схема размещения светильников ЖСП 64-250-001P с лампами Reflux ДНаЗ-250 и светильников ЖСП 64-150-001P с лампами Reflux ДНаЗ-150 над блоком стеллажей УГС.
В дополнение к расположенным светильникам ЖСП 64-250-001P по краю блока на высоте 1,0 м над столами разместим светильники ЖСП 64-150-001P, как показано на Рисунке П1.4.
Светильники ЖСП 64-150-001P размещены на расстоянии 0,5 м от края стеллажного блока по горизонтали и 1,25 м – по вертикали.
Проверим, не затеняет ли ниже повешенный светильник ЖСП 64-150-001P угол блока стеллажей – точку G.
На Рисунке П1.5 изображена схема взаимного расположения крайних светильников в вертикальной плоскости.
Верхний светильник расположен на высоте 1,70 м от поверхности стеллажа, нижний – на высоте 1,25 м.
Расстояние по горизонтали от верхнего светильника до угла стеллажей – 1,41 м, от нижнего – 0,71 м.
Угол падения света от верхнего светильника на угол блока стеллажей равен 50,24°, а угол падения туда же от нижнего светильника - 60,50° (см. Таблицу П1.3).
Нижний светильник (с лампой ДНаЗ-150) имеет размер по вертикали 0,18 м и отбрасывает тень от света верхнего светильника шириною 2*6,16°. Если угол между горизонталью и линией, соединяющей оба светильника равен 57,53°, то угловые размеры тени, которую бросает нижний светильник – от 51,36° до 63,69°.
Нижняя граница тени - 51,36° выше, чем угол падения света от верхнего светильника на угол стеллажного блока, т.е. нижний светильник подвешен так, что он не затеняет свет, льющийся от верхнего светильника на угол блока стеллажей.
Сила света нижнего светильника определяется с использованием кривой силы света. Для тепличного светильника ЖСП 64-150-001P кривая силы света представлена на Рисунке П1.6.
Таблица П1.4 содержит в себе результаты расчёта освещённости в точках стеллажного стола в зависимости от расстояния до источника света – нижнего светильника ЖСП 64-150-001P.
В Таблице П1.5 учтено влияние светового потока от ближайших светильников на освещённость в искомых точках примера, изображённого на Рисунке П1.4.
Как и предполагалось, точки A, B и С имеют достаточный уровень освещённости от 14 953 лк до 17 677 лк.
Освещённость точек D, E, F и G существенно увеличилась от 7 175 лк в точке G до 10 847 лк в точке F. Хотя рассчитанная освещённость в самой критичной точке G и ниже уровня 8 000 – 10 000 лк, но она не учитывает влияния других ламп, отражения стен теплицы.
Используя описанную выше схему расположения светильников для освещения стеллажных столов УГС-1 (два ряда по 23 стола) и УГС-3 (один ряд 7 столов, второй – 6 столов), рассчитаем необходимое количество светильников обоих типов и суммарное их потребление электроэнергии.
Таблица П1.6 показывает результаты расчёта количества:
При общей мощности электропотребления одной лампы ДНаЗ-250 Reflux равной 300 Вт, а лампой ДНаЗ-150 Reflux – 180 Вт, общий объём потребляемой электрической мощности составляет величину 88 440 Вт (или 88,44 кВт).
Оценим потери электрической мощности за счёт внутреннего сопротивления кабелей, подающих электроэнергию светильникам системы элекродосвечивания теплицы.
Результаты расчётов приведены в Таблице П1.7.
При длине теплицы в 54 м и ширине в 19,2 м, её полупериметр равен 73,2 м. Средняя длина кабеля, питающего тепличные светильники равна 36,6 м (П.1.4):
(54,0 м + 19,2 м) / 2 = 36,6 м
(П1.4)
Если в качестве питающего кабеля взять медный кабель марки ВВГнг-2х2,5 с сечение 2,5 кв. мм, то его допустимы максимальный ток – 30 А. С учётом понижающего коэффициента запаса 80% номинальный ток через данный кабель равен 24 А (П1.5):
30А * 80% = 24,0 А
(П1.5)
Исходя из того, что ток потребления одного светильника ЖСП 64-250-001P равен 3,0 А, определим, сколько можно подключить данных светильников к одному кабелю (П1.6):
24,0А/кабель / 3,0 А/светильник = 8 светильников/кабель
(П1.6)
Исходя из того, что ток потребления одного светильника ЖСП 64-150-001P равен 1,8 А, определим, сколько можно подключить данных светильников к одному кабелю (П1.7):
24,0А/кабель / 1,8 А/светильник = 13,33 светильников/кабель > 13 светильников/кабель
(П1.7)
Зная из вышеприведённых количество светильников ЖСП 64-250-001P, определим количество кабелей для подключения данных светильников (П1.8):
212 светильников / 8 светильников/кабель = 26,5 кабелей < 27 кабелей
(П1.8)
Зная из вышеприведённых количество светильников ЖСП 64-150-001P, определим количество кабелей для подключения данных светильников (П1.9):
138 светильников / 13 светильников/кабель = 10,6 кабелей < 11 кабелей
(П1.9)
Общая длина кабеля для подключения светильников ЖСП 64-250-001P с учётом 20% запаса составляет (П1.10):
27 кабелей * 36,6 м/кабель * (1 + 20%) = 1 185,84 м < 1 200 м
(П1.10)
Общая длина кабеля для подключения светильников ЖСП 64-150-001P с учётом 20% запаса составляет (П1.11):
11 кабелей * 36,6 м/кабель * (1 + 20%) = 483,12 м < 500 м
(П1.11)
При цене кабеля медного силового негорючего ВВГнг-2х2,5 37,0 руб./м инвестиции в кабельную продукцию составит сумму (П1.12):
(1 200 м + 500 м) * 37,00 руб./м = 62 900 руб.
(П1.12)
При удельном сопротивлении меди 0,0175 Ом* кв. мм/м внутреннее сопротивление кабелей, питающих светильники ЖСП 64-250-001P равно 8,40 Ом (П1.13):
0,0175 Ом*кв. мм/м * 1 200 м /2,5 кв. мм = 8,40 Ом
(П1.13)
При удельном сопротивлении меди 0,0175 Ом* кв. мм/м внутреннее сопротивление кабелей, питающих светильники ЖСП 64-150-001P равно 3,50 Ом (П1.14):
0,0175 Ом*кв. мм/м * 500 м /2,5 кв. мм = 3,50 Ом
(П1.14)
Каждый из 8-ми светильников ЖСП 64-250-001P должен получить от питающего кабеля 3,0 А переменного тока, при этом питающий кабель должен пропускать 24,0 А (П1.15):
8 светильников/кабель * 3,0 А/светильник = 24,0 А/кабель
(П1.15)
Каждый из 13-ти светильников ЖСП 64-150-001P должен получить от питающего кабеля 1,8 А переменного тока, при этом питающий кабель должен пропускать 23,4 А (П1.16):
13 светильников/кабель * 1,8 А/светильник = 23,4 А/кабель
(П1.16)
При внутреннем сопротивлении кабелей, питающих светильники ЖСП 64-250-001P, равном 8,4 Ом и проходящем через них номинальном токе 24,0 А потеря электрической мощности на данных кабелях составит 4 838,40 Вт (П1.17):
(24,0 А)2 * 8,4 Ом = 4 838,40 Вт = 4,838 кВт
(П1.17)
При внутреннем сопротивлении кабелей, питающих светильники ЖСП 64-150-001P, равном 3,5 Ом и проходящем через них номинальном токе 23,4 А потеря электрической мощности на данных кабелях составит 1 916,46 Вт (П1.18):
(23,4 А)2 * 3,5 Ом = 1 916,46 Вт = 1,916 кВт
(П1.18)
Суммарная потеря мощности на всех питающих светильники кабелях составит 6,75 кВт (П1.19):
4,838 кВт + 1,916 кВт = 6,75 кВт
(П1.19)
С учётом суммарной мощности потребления светильниками, потребляемая системой электродосвечивания электрическая мощность равна 95,19 кВт (П1.20):
88,44 кВт + 6,75 кВт = 95,19 кВт
(П1.20)
Учтём остальные электрические нагрузки теплицы, введя в расчёты коэффициент запаса потребляемой мощности равный 1,25, после чего получим суммарную мощность потребления электроэнергии в теплице - 118,99 кВт или, округляя 120 кВт (П1.21):
95,19 кВт *1,25 = 118,99 кВт < 120 кВт
(П1.21)
Для того, чтобы определить такие показатели теплового режима теплицы как:
Необходимо произвести теплотехнические расчёты, которые зависят от:
Оценим тепловые потери конструкции теплицы.
Теплица стоит на земле, боковые стенки и торцы теплицы - из двойного сотового поликарбоната толщиною 8 мм, кровля – двойная полиэтиленовая плёнка для теплиц.
Тепловые потери теплицы будут формироваться за счёт:
При высоте боковой стенки теплицы и её длине соответственно 2,32 м и 54 м, общая площадь боковых стенок теплицы составляет 250,56 кв. м (П2.1):
2,32 м * 54 м * 2 стенки = 250, 56 кв. м
(П2.1)
Тепловые потери при разнице между наружным и внутренним воздухом в 1 град. Цельсия для боковых стенок из двойного сотового поликарбоната толщиной 8 мм составляет 826,85 Вт/°С (П2.2):
250, 56 кв. м * 3,30 Вт/(кв. м * град. Цельсия) = 826,85 Вт/°С
(П2.2)
При геометрии торца теплицы, приведённой на Рисунке П2.1, площадь торцевых поверхностей теплицы будет равна 136, 70 кв. м.
Тепловые потери при разнице между наружным и внутренним воздухом в 1 град. Цельсия для торцов теплицы из двойного сотового поликарбоната толщиной 8 мм составляет 451,12 Вт/°С (П2.3):
136,70 кв. м * 3,30 Вт/(кв. м * °С) = 451,12 Вт/°С
(П2.3)
Коэффициент теплопроводности двойной полиэтиленовой плёнки составляет 3,60 Вт/(кв. м * °С).
При общей площади кровли в 1 167,01 кв. м, тепловые потери при разнице между наружным и внутренним воздухом в 1 град. Цельсия для кровли теплицы из двойной полиэтиленовой плёнки составляет 4 201,23 Вт/°С (П2.4):
1 167,01 кв. м * 3,60 Вт/(кв. м * °С) = 4 201,23 Вт/°С
(П2.4)
Для определения тепловых потерь теплицы через её пол, площадь пола теплицы разбивается на четыре концентрические зоны шириной 2 м каждая (кроме центральной).
Для каждой из четырех зон известны сопротивления теплопередачи 2,10 (кв. м * град)/Вт, 4,30 (кв. м * град)/Вт, 8,60 (кв. м * град)/Вт и 14,20 (кв. м * град)/Вт. Для соответственно площадей четырех зон имеем тепловые потери через пол в размере 244,60 Вт/град. Цельсия (П2.5):
292,80 кв. м / 4,30 (кв. м * град. Цельсия)/Вт + 260,80 кв. м / 8,60 (кв. м * град. Цельсия)/Вт + 228,80 кв. м / 8,60 (кв. м * град. Цельсия)/Вт + 254,40 кв. м / 14,20 (кв. м * град. Цельсия)/Вт = 244,60 Вт/град. Цельсия
(П2.5)
При открытии дверей в теплицу наружный воздух попадает внутрь и это «врывание» тем больше, чем больше площадь двери, наличия тамбура, теплового заслона и т.п. При площади наружной двери в 2,4 кв. м и отсутствия тамбура тепловые потери (при разнице температур в 1 градус) составляет величину 23,76 Вт/град. Цельсия (П2.6):
2,40 кв. м * 3,30 Вт/(кв. м * град. Цельсия) * 3,00 = 23,76 Вт/град. Цельсия
(П2.6)
Итого тепловые потери конструкции теплицы при разнице температур в 1 градус составляет 5 747,56 Вт/град. Цельсия (П2.7):
826,85 Вт/град. Цельсия + 451,12 Вт/град. Цельсия + 4 201,23 Вт/град. Цельсия + 244,60 Вт/град. Цельсия + 23,76 Вт/град. Цельсия = 5 747,56 Вт/град. Цельсия
(П2.7)
Определим максимальную разницу в температурах между наружным воздухом (зимой) и внутренним воздухом в теплице.
Примем за расчётную величину внутренней температуры 18°С.
Определим расчётную максимально нижнюю температуру зимнего воздуха наружи теплицы, расположенной в южном регионе России на примере Волгограда и Волгоградской области.
Годовая динамика среднемесячной температуры воздуха в г. Волгоград по данным РосГидроМетеоЦентра и СНиП РФ 23-01-99 «Строительная климатология» приведена на Рисунке П2.2.
В целом данные СНиПа отражают более низкую температуру. Таблица 1 «Климатические параметры холодного периода года» указанного СНиПа в графе 7 «Абсолютная минимальная температура воздуха, град. Цельсия» напротив строки «Волгоград» даёт расчётную температуру -35°С.
В Таблице П2.1 приведены значения среднемесячных температур воздуха в г. Волгограде в статистике РосГидроМетЦентра за 2005 – 2011 гг.
Последняя строчка таблицы подтверждает тот факт, что температуры по СНиПу климатологии в среднем ниже статистических данных последних лет. Построенные на основании данных Таблицы 2 (данного СНиПа) графики сезонных изменении средних температур воздуха показывают явную тенденцию к ежегодному увеличению летних температур и уменьшению зимних (см. Рисунок П2.3).
То есть в Волгограде имеется явная тенденция на более жаркое лето и более холодную зиму. Исходя из этого, примем в качестве расчётной (минимальной) зимней температуры воздуха величину, рекомендуемую СНиПом -35°С.
Максимальный тепловой поток через ограждающие конструкции данной теплицы при перепаде температур с -35°С (зимний минимум) до +18°С (внутренняя температура в теплице), составляет 304,64 кВт (П2.8):
5 747,56 Вт/град. Цельсия * ( 18 град. Цельсия – (-35 град. Цельсия) / 1 000 = 304,64 кВт
(П2.8)
Эмпирический коэффициент инфильтрации холодного воздуха в теплицу при температуре внутреннего воздуха +20°С и наружного -40°С равен 1,25 и показывает увеличение тепловых потерь за счёт необходимости нагрева проникающего (через щели) холодного воздуха внутрь конструкции.
Максимальный тепловой поток с учётом инфильтрации для данной теплицы в г. Волгограде составляет величину 380,78 кВт (П2.9):
304,64 кВт * 1,25 = 380,78 кВт
(П2.9)
Оценим значение внутренних технологических факторов, изменяющих тепловой баланс теплицы. Исключим из учёта влияние нагрева за счёт жизнедеятельности растений салата, но учтём влияние системы освещения (электродосвечивания).
При 20-ти часовом освещении салата в сутки при учёте продолжительности светового дня зимой, максимальное время электродосвечивания составляет 11,65 часов, что составляет 48,5% в сутки.
Для 212 тепличных светильников «Флора» ЖСП 64-250-001Р, имеющих в качестве лампы освещения – зеркальную натриевую лампу высокого давления Reflux ДНаЗ-250, характерно тепловые потери самого светильника и тепловые потери лампочки. Так КПД лампы Reflux ДНаЗ-250 - 83%, оптический КПД светильников ЖСП 64-250-001Р – 85%, потребляемая мощность одной лампы – 300 Вт, а полезная – 250 Вт
Тепловые потери одного тепличного светильника составляют 88,50 Вт (П2.10):
300 Вт * (1-83%) + 250 Вт * (1-85%) = 88,50 Вт
(П2.10)
Для 138 тепличных светильников «Флора» ЖСП 64-150-001Р, имеющих в качестве лампы освещения – зеркальную натриевую лампу высокого давления Reflux ДНаЗ-150, характерно тепловые потери самого светильника и тепловые потери лампочки. Так КПД лампы Reflux ДНаЗ-150 - 83%, оптический КПД светильников ЖСП 64-150-001Р – 85%, потребляемая мощность одной лампы – 180 Вт, а полезная – 150 Вт
Тепловые потери одного тепличного светильника составляют 53,10 Вт (П2.11):
180 Вт * (1-83%) + 150 Вт * (1-85%) = 53,10 Вт
(П2.11)
Для всей системы освещения из 212 светильников ЖСП 64-250-001Р и 138 светильников ЖСП 64-150-001Р тепловые потери на нагрев воздуха в теплице составляют величину 26,09 кВт (П2.12):
88,50 Вт/светильник * 212 светильников + 53,10 Вт/светильник * 138 светильников = 18 762,00 Вт + 7 327,80 Вт = 26 089,80 Вт = 26,09 кВт
(П2.12)
Кроме тепловых потерь светильников существенную роль играют потери кабельного хозяйства, которое имеет общую длину 1 200 м. Суммарная потеря электрической мощности в кабелях системы освещения, рассчитанная в Приложение 1, имеет мощность 6,75 кВт и идёт на нагрев воздуха в теплице, увеличивая тепловые потери от системы освещения, до 32,84 кВт (П2.13):
26,09 кВт + 6,75 кВт = 32,84 кВт
(П2.13)
Учитывая, что освещение (электродосвечивание) работает не более 48,5% времени зимних суток (для самого короткого светового дня), получаем тепловое влияние системы электродосвечивания 15,93 кВт (П2.14):
32,84 кВт * 48,5% = 15,93 кВт
(П2.14)
Тепловые потери конструкции данной теплицы уменьшаются за счёт нагрева от системы электродосвечивания. Общие максимальные (при зимней температуре наружного воздуха -35°С) тепловые потери теплицы составляют величину 363,30 кВт (П2.15):
380,78 кВт - 15,93 кВт = 364,85 кВт
(П2.15)
Скорректируем величину мощности системы отопления на коэффициент запаса системы отопления равный 1,15. Далее для расчётов будем мощность системы отопления величиною не менее 419,58 кВт (П2.16):
364,85 кВт * 1,15 = 419,58 кВт < 420 кВт
Рассчитанные потери тепла в теплице должны восполняться за счёт функционирования системы отопления.
Целесообразно в теплице использовать два типа отопления: воздушное отопление верхних слоёв теплицы и водяное – для отопления нижнего воздушного слоя теплицы.
Рекомендуется паритетная мощность данных видов отопления, т.е. для каждого вида мощность отопления будет не менее 210 кВт (П2.17):
420 кВт / 2 = 210 кВт
(П2.17)
Воздушное отопление предлагается осуществлять водяными тепловыми пушками (фанкойлами), которые представляют собой электрические вентиляторы, пропускающие воздушный поток через радиатор. При этом для отопления через радиаторные трубы пропускают горячую воду, а для охлаждения – используют холодную воду.
Охлаждение температуры воздуха летнее время в салатной теплице, расположенной в южных областях России, более чем актуально. Среднемесячная температура лета в этом регионе на широте Волгограда достигает 28,4°С и имеет устойчивую тенденцию к росту (см. Рисунок П2.3), что на 8 - 10°С больше температуры выращивания салата.
При высокой температуре воздуха (и питательного слоя) растения салата начинают «расти в стрелку», что существенно снижает качество выходной продукции.
Таблица 2 «Климатические параметры тёплого периода года» СНиПа 23_01-99 «Строительная климатология» для г. Волгограда даёт «абсолютную максимальную температуру наиболее тёплого месяца» в размере +44°С, что уже на 24 -26° выше допустимой нормы температуры выращивания салата.
Применяемые обычно в салатных теплицах методы снижения температуры воздуха в теплице за счёт проветривания и работы систем испарительного доувлажнения и зашторивания, в условиях юга России, в том числе, Волгограда, могут не дать требуемые температурные параметры.
В режиме обогрева водяные тепловые пушки получают тепло от горячей воды, которая также подаётся на водяное отопление теплицы. Таким образом, система обогрева теплицы будет состоять из следующих элементов:
Общая площадь отопительных приборов в виде гладких труб зависит от:
Расчётное значение площади гладких труб равно 259,82 кв. м (П2.18):
210 кВт * 1000 / 12 Вт/(кв. м*град. Цельсия) / ((95+75)/2 – 18) град. Цельсия = 261,19 кв .м
(П2.18)
Для 51 мм гладкой электросварной трубы марки (51*1,5) площадь 1 погонного метра равна 0,16 кв. м (П2.19):
? * 51 мм / 1 000 мм/м * 1 м = 0,16 кв. м
(П2.19)
Общая длина 51 мм-ых гладких труб отопления составляет 1 632,44 м (П2.20):
261,19 кв . м / 0,16 кв . м/м = 1 632,44 м
(П2.20)
При длине теплицы в 54 м округлённое количество труб, располагаемых вдоль её длины теплицы, 30 шт. (П2.21):
1 632,44 м / 54 м = 30,23 шт. ? 30 шт.
(П2.21)
Если расположить вдоль боковых стенок теплицы по 4 трубы отопления, то на полу будут располагаться 22 трубы со средним расстоянием между трубами при ширине теплицы в 19,2 м – 0,87 м (П2.22) и (П2.23):
30 шт. – 2 стены * 4 шт./стена= 22 шт.
(П2.22)
19,2 м / 22 шт. = 0,87 м
(П2.23)
С учётом подающей и возвратной трубы для напольной и пристенной систем отопления понадобится 1 728,64 м гладкой 51 мм трубы или, при массе 1,83 кг за 1 погонный метр, 3 143,67 кг данных труб (П2.24) и (П2.25):
1 632,44 м + 2 * 19,2 м + 54 м + 2* 1,9 м = 1 728,64 м
(П2.24)
1 728,64 м * 1,83 кг/м = 3 163,41 кг
(П2.25)
Котёл Viessmann Vitoplex 200 с автоматикой Vitotronic 100 GW2 и газовой вентиляторной горелкой Vitoflame 100 имеет номинальную мощность 200 кВт, что менее чем на 5% ниже расчётной, и с расходом природного газа в 23,0 куб. м/час при номинальной тепловой мощности. Удельная тепловая мощность потребления природного газа данного котла – 8,70 кВт/(куб. м/час) (П2.26):
200 кВт / 23,0 куб. м/час = 8,70 кВт / ( куб. м/час)
(П2.26)
Удельное тепловая мощность на нагрев воздуха в данной теплице на 1°С составляет 3,96 кВт/°С (П2.27):
210 кВт / (18 – (-35)) град. Цельсия = 3,96 кВт / град. Цельсия
(П2.27)
Удельное потребление природного газа, расходуемого на нагрев воздуха в теплицы на 1°С, - 0,46 , куб. м/час/град. Цельсия (П2.28):
3,96 кВт / град. Цельсия / 8,70 кВт / ( куб. м/час)= 0,46 (куб. м/час) / град. Цельсия
(П2.28)
Для функционирования системы водяного отопления необходимо рассчитать скорость подачи теплоносителя через насос, учитывая отдаваемую охлаждающейся водой тепловую мощность, разницу температур до и после котла, удельную теплоёмкость воды (П2.29):
210 кВт / (95-75) град. Цельсия / 4,18 кДж / ( кг * град. Цельсия) = 2,51 кг/сек = 2,51 л/сек = 2,51 * 3,6 куб. м / час = 9,04 куб. м/час
(П2.29)
Для такой подачи воды (9,04 куб. м /час) подойдёт циркуляционный насос Grundfos серии 200 UPS 32/30 F с максимальной паспортной производительностью 10, 50 куб. м/час.
Тепловая мощность всей системы суммируется из мощности водяного отопления и мощности воздушного отопления, которые равны между собой 210,00 кВт. Для удобства эксплуатации предлагается использовать два выбранных газовых котла Viessmann Vitoplex 200 с автоматикой Vitotronic 100 GW2 и газовой вентиляторной горелкой Vitoflame 100 (и циркуляционного насоса Grundfos серии 200 UPS 32/30 F) для обеспечения функционирования водяного и воздушного отопления.
Произведём выбор водяной тепловой пушки (фанкойла).
Для равномерности воздушного обогрева будем использовать 4 тепловые пушки – по две на каждый туннель теплицы.
Тепловая мощность обогрева устройства должна быть не менее 52,50 кВт (П2.30):
210,00 кВт / 4 шт. = 52,50 кВт/шт.
(П2.30)
С такими параметрами имеется водяная тепловая пушка (фанкойл) Galletti AREO 43 AREO434601C0 тепловой мощностью 53,61 кВт на обогрев и 16,23 кВт на охлаждение.
Охлаждение обычно организуют двумя способами:
Целесообразным кажется отказаться от использования чиллера, что сэкономит существенную сумму, работая в критические по температуре жаркие дни лета по второму способу.
При монтаже тепловых пушек понадобятся трубы, подводящие к ним горячую воду. Для подводки воды потребуется 200,40 м 51 мм гладкой трубы общим весом 366,73 кг (П2.31) и (П2.32):
54,0 м * 3 + 19,2 м * 2 = 200,40 м
(П2.31)
200,4 м * 1,83 кг/м = 366,73 кг
(П2.32)
Общий расчёт системы теплоснабжения приведён в Таблице П2.2.
Представленная Бизнес-модель производства и реализации тепличной салатной продукции можно взять за основу для Вашего бизнеса.
По Вашему заданию можно разработать Бизнес-модель, учитывающую особенности Вашего бизнеса.
Нажмите эту ссылку для формирования запроса на Технико-информационное обоснование.
Комментарии (0)