Energiansäästö viljankuivauksessa

Transkriptio

1 Energiansäästö viljankuivauksessa Antti-Teollisuus Oy Jukka Ahokas Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Maataloustieteiden laitos Agroteknologia

2 Öljyä l/ha tai viljaa kg/ha Kuivaamistarve Kuivattaessa poistetaan vettä viljasta Jokaista poistettua vesikiloa kohti tarvitaan reilun desilitran verran öljyä Hehtaarisadon kuivaamiseen tarvitaan 70 l pö/biopö, n 1,2 m 3 haketta tai 150 kg viljaa (25 % kosteus) Öljyn/viljan tarve l/ha, 3500 kg/ha sato % 20 % 25 % 30 % 35 % 40 % Viljan kosteus Öljyn tarve l/ha Polttoviljan tarve

3 Säästömahdollisuuksia Kuivauksen energian kulutusta on teknisesti mahdollista vähentää jopa yli 50% Öljystä voidaan luopua siirtymällä uusiutuviin polttoaineisiin - Vilja voidaan kuivata kokonaan kotimaisella polttoaineella Kuivaamista voidaan vähentää välttämällä ylikuivausta Kuivaamisesta voidaan kokonaan luopua jos käytetään muita säilöntätapoja Hyötyykö viljelijä tästä taloudellisesti Talous on eri asia kuin energiansäästö! Sähkö (8,9 snt/kwh) Polttoöljy (68,9 snt/l) 8 % 10 % 16 % 200 hl 32 % Korko (5%) Poisto (poistoajat: koneisto 15 ja rakennus 25 vuotta) Vakuutus ja kunnossapito (1,5%) Polttoöljy (68,9 snt/l) Sähkö (8,9 snt/kwh) Työ

4 Energian säästö Öljypolttimen säätö, vaikutus 0 15 % Kuivaus hyvän sään aikaan, vaikutus 0 20 % Kuivurin eristäminen, vaikutus % Korkea kuivauslämpötila, vaikutus % Ylikuivaamisen välttäminen, vaikutus 10-20% Poistoilman lämmön talteenotto, vaikutus jopa yli 50 %

5 Polttimen säätäminen Laskentaperuste Vilja-ala 100 ha Puintikosteus 22 % Varastointikosteus 13 % Sato 3500 kg/ha Öljypolttimen säätö, vaikutus 0 15 % Energiansäästö Kustannus 400 Säästö 5,0 % Säästö /v 190 Takaisinmaksuaika v 2,1

6 Kuivaaminen hyvän sään aika Ilmaa lämmitettävä 55 C 15 C 70 C 5 C Tässä esimerkissä kylmällä säällä tarvitaan lähes 20% enemmän energiaa! Ilmaa lämmitettävä 65 C

7 Eristäminen Kuivurin eristäminen, vaikutus % Energiansäästö Kustannus 2000 Säästö 10,0 % Säästö /v 379 Takaisinmaksuaika v 5,3 20 C - 20 C 70 C 10 C Talo Kuivuri Eristäminen lyhentää myös kuivausaikaa!

8 Eristäminen

9 Pintalämpötiloja Kuivurin puhallusilman puoleisen päädyn pintalämpötilat ovat n C Tästä aiheutuu W/m 2 lämpövirta 10 m 2 peltipinta aiheuttaa 2 3 kw lämpöhäviön Puhallusputken pintalämpötilat ovat C ja lämpövirta on W/m 2 5 m pitkän ja 0,63 m halkaisijaltaan olevan putken vaipan ala on n 10 m 2 ja lämpöhäviö on 4 5 kw

10 Tuloksia Alustavia syksyn 2011 koetuloksia Erä Alkukosteus [%] Kaasun kulutus eristämättömässä kuivurissa [m3] Kaasun kulutus eristetyssä kuivurissa [m3] Energian säästö [%] , , Keskiarvo 20 %

11 Korkea kuivauslämpötila Korkea lämpötila nopeuttaa kosteuden siirtymistä jyvässä Kuuma ilma pystyy sitomaan enemmän vettä viljasta Lämpötilan nosto Pienentää energian kulutusta Lisää kuivurin kapasiteettia Lisää kuivurin lämpöhäviöitä eristys nousee tärkeäksi Siemenviljaa ja leipäviljaa ei saa kuivata liian kuumalla ilmalla

12 Tuloksia kuivausilman lämpötilan noston vaikutuksesta Lähde: Suomi et al Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Maa- ja elintarvike 31.

13 Viljan lämmönkestävyyteen vaikuttaa Viljan kosteus. Hyvin kostean viljan kuivuessa jyvään syntyy jännityksiä, jotka voivat rikkoa jyvän rakenteen ja aiheuttavat vaurioita Lämmölle altistumisaika. Jyvä lämpenee nopeasti kuivausilman lämpötilaan ja vauriot lisääntyvät, jos altistumisaika pitenee. Kuivurin rakenne. Rakenne ja toimintatapa ratkaisevat kuinka kauan jyvä altistuu korkealle Rehuvilja lämpötilalle. Viljalaji tai -lajike. Viljalajike vaikuttaa viljan kestävyyteen.

14 Lämmön talteenotto Poistoilman lämpöä voidaan käyttää imuilman lämmittämiseen Hyöty jopa 50 % Hankala toteuttaa ja kallis Kuivausilman pölyt vaikeuttavat lämmönvaihdinten toimintaa

15 Kotimainen polttoaine Hake Polttoaine pitää varata ennakkoon Vaatii investointeja, uusi uuni, automaattinen polttoaineen syöttö, automaattinen tuhkan poisto Biopolttoöljy Voidaan hyödyntää nykyisiä uuneja Kannattavaa vain jos saadaan rouhe käytettyä Vilja Huonokuntoisen viljan käyttö lämmitykseen Onko viljan poltto eettisesti hyväksyttävää? Lämpökeskuksen hyödyntäminen Kuivurin tehontarve on paljon suurempi kuin rakennusten tehon tarve => lämpökeskuksen lämmöllä voidaan vain auttaa kuivuria Vesipattereiden ja lämpöputkien asentaminen on kallista

16 Hake Biopoltin Etupesä, voidaan liittää nykyiseen öljykattilaan Joudutaan hankkimaan uusi uuni Teho öljykäyttöä alhaisempi

17 Hakkeen kannattavuus Laskentaperusteet Vilja-ala 100 ha Puintikosteus 22% Sato 3500 kg/ha Öljyn hinta 56 cnt/l Laskentaperusteet Vilja-ala 100 ha Puintikosteus 22% Sato 3500 kg/ha Öljyn hinta 100 cnt/l Vaihtoehdot Hake 0 /m3 Investointikustannus Uusi hakeuuni Polttoainevarasto 3000 Hakkuri 5000 Yhteensä Polttoaine Kosteus 35 % Tiheys 200 kg/m3 Lämpöarvo 11,5 MJ/kg 3,2 kwh/kg 639 kwh/m3 Hyötysuhde 0,8 Määrät Määrä 1,18 m3/ha Määrä 118 m3 Hinta 0 Säästö /v Säästö /v 3792 Takaisinmaksuaika v Tak.maksuaika v 8,7 Vaihtoehdot Hake 0 /m3 Investointikustannus Uusi hakeuuni Polttoainevarasto 3000 Hakkuri 5000 Yhteensä Polttoaine Kosteus 35 % Tiheys 200 kg/m3 Lämpöarvo 11,5 MJ/kg 3,2 kwh/kg 639 kwh/m3 Hyötysuhde 0,8 Määrät Määrä 1,18 m3/ha Määrä 118 m3 Hinta 0 Säästö /v Säästö /v 6771 Takaisinmaksuaika v Tak.maksuaika v 4,9

18 Yhteenveto energiasta Vaihda kotimaiseen silloin kun se on taloudellisesti järkevää Eristä kuumat pinnat Käytä korkeita kuivauslämpötiloja älä kuitenkaan pilaa satoa Älä ylikuivaa Kuivaa hyvän sään aikana ei yökuivausta Energiasäästötietoutta: