Viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin, energiankäytön ja ohjauksen kehittäminen

Samankaltaiset tiedostot
Viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin, energiankäytön ja ohjauksen kehittäminen

Viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin, energiankäytön ja ohjauksen kehittäminen. Helsinki Jussi Sippola

Viljan kuivauksen kokemuksia PARI polttoöljyjen lisäaineen kanssa. PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttökokemus ohran kuivauksessa

VAKOLA Koetusselostus 267 VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS AITO-VILJANKUIVURI

Viljankäsittelyn parhaat ratkaisut

Energiansäästö viljankuivauksessa

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: JYRSINTÄ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

Tampere Tiedon keruu ja hyödyntäminen kaupunkiympäristössä

KARTOITUSRAPORTTI. Asematie Vantaa 1710/

VAKOLA VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS Koetusselostus 178. Ryhmä /55/1

Mittausasema peltoolosuhteiden

Talon valmistumisvuosi 1999 Asuinpinta-ala 441m2. Asuntoja 6

VAUNUKUIVURIT K-SARJA M K

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä Jukka Ahokas & Hannu Mikkola Maataloustieteiden laitos Helsingin yliopisto

Kauhavan Monitoimihalli

t osatekijät vaikuttavat merkittävästi tuloksen epävarmuuteen Mittaustulosten ilmoittamiseen tulee kiinnittää kriittistä

Suomalaisten tekniikka-alan insinöörien kehittämä tuote Tekniikka puhtaasti Suomalaista käsityötä Suomalaiset sijoittajatahot PILASTER OY

ENSIRAPORTTI/MITTAUSRAPORTTI

Kuivausprosessin optimointi pellettituotannossa

K-SARJAN VAUNUKUIVURIT

LUOTETTAVAT JA JOUSTAVAT OHJAUSJÄRJESTELMÄT

Digipaali. Tehokkuutta rehupaalien elinkaaren hallintaan

Viljankuivaus ja siihen liittyvät energianäkökulmat

VAKOLA Koetusselostus 387 SINUS 6 DUPLEX TWIN-VILJANKUIVURI. Koetuttaja ja valmistaja: 0 y Sav onius & C o A b, Helsinki.

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

Kuva 1. öljypolttimella varustetun Jaakko-lavakuivurin lämmityslaite, puheilla ja putki, joka ohjaa savukaasut uunia sytytettäessä säkkilavan ohi.

Maaseudun energiapäivä Mepu Oy Mynämäentie 59, Yläne, Finland Tel

Näytesivut. Kaukolämmityksen automaatio. 5.1 Kaukolämmityskiinteistön lämmönjako

Energiapuun kosteuden määrittäminen metsäkuljetuksen yhteydessä

JF-LAVAKUIVURI Koetuttaja ja valmistaja:.t : m i F. Jungf el d, Tampere. Ilmoitettu hinta ( ) : täydellisenä, 10 säkin lavalla varustettuna

DI Oulun Yliopisto Prosessitekniikka Lehtori Kokkolan Teknillinen oppilaitos Saudi Iron and Steel Co Saudi-Arabia

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Viljankuivaus Tarvaala

VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS. Kuva 1. Cera-Tester viljankosteusmittari.

Ihmisen. kokoisia LOPPU- RAPORTTEJA. Miten teen raportin, joka kiinnostaa muitakin kuin rahoittajaa? AISAPARIn ohjeita hanketoimijoille

S-SARJAN KIINTEÄT KUIVURIT

Kiinteistötekniikkaratkaisut

Tulevaisuuden kuivausmenetelmät

KARTOITUSRAPORTTI. Rälssitie VANTAA 567/

Antilta odotettu UUTUUS

Aineopintojen laboratoriotyöt 1. Veden ominaislämpökapasiteetti

Arskametalli Oy ARSKA AINA ASKELEEN EDELLÄ. NURMISIEMENSEMINAARI / Huittinen TIETOA YRITYKSESTÄ. Janne Käkönen

VA K OLA VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS Koetusselostus /59/1

Laatuhakkeen polttokokeilu Kuivaniemellä

DirAir Oy:n tuloilmaikkunaventtiilien mittaukset

Moonr, T E H 0- VILJANKUIVURIT

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

OHJE TUENSAAJALLE SEURANTATIETOJEN TOIMITTAMISESTA

Kuivauksen teoriaa ja käytäntöä Jaana Väisänen, OAMK Arvopilotti-hanke

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

Maaseuturahaston hankkeiden toteuttaminen ELY-keskuksesta rahoitettujen kehittämishankkeiden toteuttajille

Pilotti: Lumitöiden estekartoitus. Pilottisuunnitelma

Sisäilmastoseminaari Esko Wedman Konekomppania Oy Tuoteasiantuntija ja mittaustulokset Tapio Kemoff InspectorHouseOy Teksti ja yleiset

S-SARJAN KIINTEÄT KUIVURIT

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

VAK OLA Puhelin Helsinki Routatieas Pitäjänmäki

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

S-SARJAN KIINTEÄT KUIVURIT

Antti Agrosec kuivurit viljankäsittelyn ammattilaisille

Laboratorioraportti 3

RAKENNEKOSTEUSMITTAUSRAPORTTI Työnumero:

Energia-alan keskeisiä termejä. 1. Energiatase (energy balance)

KOSTEUSMITTAUSRAPORTTI Esimerkkitie Esimerkkilä 1234 Lattioiden kosteus ennen päällystämistä

MITTAUSRAPORTTI. Työ : 514/3248. Kohde: Hämeenkylän koulu. Raportointipäivä : A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Hirsirakenteisten kesämökkien kuivanapitolämmitys

Merkittävä energiansäästö & Mukavan huoleton ja turvallinen asuminen. - Älykäs, hallittu talotekniikka -

Kivistön asuntomessualueen puukerrostalon rakenteiden kosteusmittausten tulokset ja johtopäätökset

Toimiva kotihoito Lappiin Rovaniemi Pasi Nurmela Seniortek Oy

BIOKAASUN ENERGIATEHOKKAAT KÄYTTÖRATKAISUT Energiatehokas vesihuoltolaitos

Kauran hometoksiinit. Monipuolinen kaura -seminaari , Raisio -konserni, Raisio

1967 Koetusselostus 651 Test report

MAANVAISTEN LATTIA- JA SEINÄRAKENTEIDEN KOS- TEUSMITTAUKSET, VAIHE 1

Pinnoitteen vaikutus jäähdytystehoon

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMAN TILAVUUSVIRRAN MITTAUS TYÖOHJE

Mittauspöytäkirja. Sivuja:1/10. Vastaanottaja: Gun Adamsson. Mätsästäjänkuja 7 A 3, Tammisaari. Tutkimus pvm: Raportointi pvm: 14.

Lähilämpöä Teiskossa Juha Hiitelä Metsäkeskus Pirkanmaa

Yhdistelmärakennepiloteilla aurinkoenergiasta liiketoimintaa

ENSIRAPORTTI. Työ A Läntinen Valoisenlähteentie 50 A Raportointi pvm: A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Viljakasvuston korjuu ja käsittely tuoresäilöntää varten

ENSIRAPORTTI. Työ A Jönsäksentie 4, Vantaa Raportointi pvm: A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Uuden kauden kuivuri. Biotaloudesta menestystä maaseudun yrityksille -teemapäivä. Loimaa Suomen maatalousmuseo Sarka.

Jatkuvatoiminen monitorointi vs. vuosittainen näytteenotto

TR 10 Liite PANK-HYVÄKSYNTÄ Lisävaatimukset PTM-mittaukselle. C) mspecta

Mistä on kyse ja mitä hyötyä ne tuovat?

Mittapöytäkirja Työnumero:

Varavoimakoneiden hyödyntäminen taajuusohjattuna häiriöreservinä ja säätösähkömarkkinoilla

VESI-SEMENTTISUHDE, VAATIMUKSET JA MÄÄRITTÄMINEN

Sisäänrakennetut kosteusanturit

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Yleistä VÄLIRAPORTTI 13 I

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSRAPORTTI

Viljatutkimus 10/2007

REAALIAIKAINEN KOKONAISVALTAINEN MASSASEURANTA SL Asfaltti Oy 1

KOSTEUSKARTOITUS. Korsontie Vantaa 1/6. Työnumero: Scan-Clean Oy Y-tunnus: h päivytys puh:

Laatukauran tuotanto ja siitä syntyvän kasvimassan hyötykäyttö termomekaanisen prosessin avulla (Laatukaura)

VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS

Maaseudun Energia-akatemia Arviointi oman tilan energian kulutuksesta

Maatilojen energiankäytön kasvihuonekaasujen vähentäminen: bioenergiaa vai tuoresäilöntää?

ENERGIA ILTA IISOY / Scandic Station

Jukka Kontulainen ProAgria Satakunta ry

Transkriptio:

VÄ LIRÄPORTTI 1 Toteuttajan nimi Antti-Teollisuus Oy 2 Hankkeen nimi ja hanketunnus Viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin, energiankäytön ja ohjauksen kehittäminen Hankenumero: 33934 3 Yhteenveto hankkeesta Hankkeen tavoitteena on vähentää kuivaajan energiankulutusta, tarkentaa kuivaajan kuivausprosessia sekä parantaa sen tarkkuutta, täten mahdollistaen luotettavan automaation käytön. Tavoitteena on lisäksi parantaa kuivausprosessin seurantaa ja viljankuivaajan käytettävyyttä hyödyntämällä etäseurantatyökalua. Hankkeessa tullaan kehittämään viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessia, energiankäyttöä sekä siihen liittyvää ohjausta. Työ pyrkii ratkaisemaan viljankuivausprosessin tunnettuja ongelmia. Ongelmia aiheuttavat kuivattavan viljan/kasvin ja ympäristön olosuhteiden vaihtelut sekä kuivausprosessin ohjausarvoissa olevat epätarkkuudet. Hanke tuo yhteen alan toimijoita, tutkijoita ja käyttäjiä parhaimpien tulosten saavuttamiseksi. Hankkeessa seurataan muun muassa käytettävän energian määrää ja kuivaukseen kuluvaa aikaa. Hankkeesta julkaistaan väliraportti 2018 alussa ja loppuraportti tullaan julkaisemaan 2019 keväällä. Raportti julkaistaan myös eurooppalaisen innovaatiokumppanuuden verkoston kautta. Kohderyhmänä hankkeelle ovat ensisijaisesti maatilat jotka voivat tulevaisuudessa hyödyntää hankkeessa kehitettyä viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin ohjausta. Maatilat saavuttavat paremman kosteudenpoistoprosessin avulla kustannussäästöjä sekä laadullisia hyötyjä. Muita kohderyhmiä ovat viljaa kuivaava teollisuus. Välillisenä kohderyhmänä on elintarviketeollisuus ja muu jalostava teollisuus saadessaan parempilaatuista raaka-ainetta maatiloilta. 4 Raportti 4.1 Hankkeen tavoitteet a. Ylemmän tason tavoitteet, joiden osa hanke on Hankkeen ylemmän tason tavoitteena on lisätä alkutuotannon tuottavuutta ja tehokkuutta, sekä parantaa toiminnan kestävyyttä. Hankkeella tähdätään myös Sipilän hallituksen biotalouteen liittyvää kärkihankkeen tavoitteeseen lisätä uusiutuvan energian käyttöä ja kehittää suomalaista ruoantuotantoa kannattavammaksi. Hanke on myös osa digitalisaatiota, jolla lisätään älyä ja automaatiota ruoantuotantoketjuun. b. Hankkeen tavoitteet Hankkeen päätavoitteena on kehittää viljan ja muiden kuivaamossa kuivattavien kasvien kuivausprosessista nykyistä tehokkaampi. Tämä toteutetaan rakentamalla pilottikuivaajaan tarkka kosteudenmittauslaitteisto ja siihen liittyvä logiikka, joka on integroitu kuivaajan prosessinohjaukseen ja biolämpölaitokseen. Laitteistolla

on tavoitteena saavuttaa hankkeen aikana kuivausprosessiin seuraavia hyötyjä (hyödyt ja säästökohteet on ilmoitettu suluissa): Vähennetään kuivaajan energiankulutusta. (lämpöenergia, sähkö, raha) Tarkennetaan kuivattujen viljaerien loppukosteutta. Ei ylikuivausta, eikä uudelleen kuivausta. (sähkö, lämpö, raha, aika) Luotettavan loppukosteuden mittauksen ja ohjauksen avulla mahdollistetaan eränvaihtoautomatiikan käyttö ilman valvontaa, koska erän loppukosteutta ei tarvitse mitata manuaalisesti. (aika, raha, työolosuhteet) Kuivaamon ohjaus rakennetaan tukemaan tarkennettua kuivausprosessin ohjausta. (käytön edellytys) Mahdollistetaan kuivauserän sisällä olevien kosteuserojen tasaaminen kuivauksen aikana esimerkiksi kiertoa hidastamalla. (laatu) Pilvipalvelun avulla kuivaamon seuranta saadaan kustannustehokkaasti ja käyttöliittymästä riippumatta etäseurantaan. (seuranta, käytettävyys, aika) 4.2 Toteutus a. Toimenpiteet MTY Sippola on rakentanut uuden viljankuivaamon Vähäänkyröön (Vaasa). Projekti suunniteltiin alkavaksi loppuvuodesta 2016. Aikatauluun vaikuttivat kuitenkin tukihakemusten päätösten viivästymiset, minkä vuoksi rakennustyöt päästiin aloittamaan vasta tammikuussa 2017. Kuivaaja on alipainetekniikalla ja biolämmityksellä toteutettu Antti-Teollisuus Oy:n valmistama pakettikuivaamo. Kuivaajaan tulee taajuusmuuntimella säädettävät alipaineimurit ja syöttölaitteet. Jakolaitteissa käytetään sähköisiä jakajia ja kiinteitä putkivetoja, sekä siiloihin asennetaan automaation vaatimat pinta-anturit. Varastosiilot on suunniteltu sopiviksi automaation hyödyntämiseen. Kuivaamosta, varastoista ja lämpökeskuksesta varastoineen tehtiin investointitukihakemus ELY-keskukselle. Edellä kuvatussa kuivaajassa on hankkeen aikana pilotoitu tehostettua kuivausprosessin ohjausta. Antti- Teollisuuden ja muiden yhteistyökumppaneiden kanssa kuivaajaa on asennettu uusi pilottiohjauskeskus logiikkoineen. Uuden ohjauksen avulla voidaan saavuttaa tarkempi kuivaajan ohjaus. Lisäksi varsinaiseen kuivaamokoneistoon on asennettu uudenlainen viljan kosteuden mittauslaitteisto. Kuivaamo on suunniteltu tekniikaltaan (ohjaus, lämmönlähde, toimilaitteet jne.) sellaiseksi, että siinä voidaan toteuttaa tarkka ja muuhun ohjaukseen integroitu kosteuden mittaus ja tarkennettu ohjaus. Alla on kuvattu tarkemmin hankkeessa tehdyt ja tulevan vuoden aikana tehtävät käytännön toimenpiteet aihealueittain: 1. Kuivausprosessin kehittäminen energiataloudellisemmaksi ja luotettavammaksi o Kuivausprosessin ohjaukseen käytettävään laitteistoon integroitu viljan kosteuden mittauslaitteisto on asennettu ja pilotoitu ensimmäisen sadonkorjuusesongin ajan. o Kosteuden mittauslaitteiston antamia tuloksia on verrattu manuaalimittauksiin kuivausprosessin eri vaiheessa. o Kosteuden mittauslaitteiston antamaa erän seurantatietoa (kuivauksen katkaisukosteutta) on verrattu perinteisen poistolämpötilaan perustuvaan mittaukseen erilaisilla eräkoilla, kuivauslämpötiloilla, ilmamäärillä ja viljalajeilla. o Eränvaihtoautomatiikkaa on testattu simuloiden. 2. Kuivaajan ohjauksen ja käyttöliittymän kehittäminen siten että ensimmäisen kohdan tavoite on mahdollista toteuttaa. o Kosteudenmittauslaitteisto on integroitu kuivaajan ohjaukseen siten että mittaustietoa voidaan hyödyntää kuivausprosessin aikana prosessin ohjausarvojen säätämiseen. o Kuivausprosessin ohjauslogiikkaa ei ole vielä rakennettu siten että prosessia voidaan hallita tarkemmin. Kuivauksen ilmamäärää, lämpöä ja kiertoa ei vielä ohjata automatiikalla kuivausvaiheen aikana.

o Ohjauksen uusi käyttöliittymä on työn alla Antti-Teollisuudella. o Biolämpölaitoksen ohjaus toimii riittävällä tarkkuustasolla 3. Pilvipalvelun hyödyntäminen kuivaajan etäseurannassa ja -hallinnassa - Biolämpölaitoksen käyttö tarkassa kuivausprosessissa o Antti-Teollisuudella on toteutettu pilvipalvelu, jonka avulla kuivaajan toimintoja voidaan seurata etänä esimerkiksi mobiililaitteella. Pilvipalvelua ei ole testattu toistaiseksi kuivaajalla. o Paikallisesti kuivaajan WiFi-verkon kantaman sisällä kuivaajaa voidaan ohjata vakio-ohjauksen lisäksi millä tahansa mobiililaitteella. o Palvelun alustana käytetään (verkkosivua), jolloin sen ylläpitäminen on helpompaa ja laiteyhteensopivuus parempi kuin esimerkiksi mobiilisovelluksella. b. Aikataulu Alla on esitetty hankkeen aikataulu. c. Resurssit Kuivaajan teknologia- ja toimittajavalinnat on tehty sen mukaisesti, että hankkeen tavoitteet on mahdollista saavuttaa. Kuivaamon tekniikan toimittaa Antti-Teollisuus Oy, jolla on todettu olevan Suomen markkinoiden vahvin osaaminen hankkeen laitteiston toimittajana. Antti-Teollisuudella on ollut päävastuu uuden laitteiston toimittamisesta. Hankkeen sähköasennukset on tehty ostotyönä. Kosteuden mittalaitteiston kehittämisessä on ollut mukana Antti-Teollisuuden kumppaneina muun muassa Helsingin yliopisto, tutkijoita ja eri laite- ja komponenttitoimittajia. Antti-Teollisuus vastaa hankkeeseen kuuluvan laitteiston kokonaisuudesta. Viljelijät ja MTY Sippolan omistajat, Jussi ja Juha Sippola, ovat vastanneet käytännön testauksen järjestelyistä. He ovat antaneet palautetta ohjelmiston muutostarpeista ja tehneet kuivaussesongin aikaista seurantaa.

d. Toteutuksen organisaatio Antti-Teollisuus Laitteistotoimittaja ja vastuullinen toteuttaja (Teemu Tulkki, Antti Markus Sivula) Gistele keskustoimittaja ja tekninen tuki (Kimi Siili) MTY Sippola käytännön testaus ja raportointi (Jussi ja Juha Sippola) Sähköasennus Haapala laitteistoasennukset Veljekset Ala-Talkkari lämpökeskuksen ohjaus ja hakelaitteisto e. Kustannukset ja rahoitus Alla on esitetty hankkeen hyväksytty kustannusarvio: Kustannuslaji Haettu euroa Hyväksytty euroa Palkat 38 780,00 10 608,00 Ostopalvelut 16 560,00 35 331,38 Muut välittömät kulut 4 700,00 2 000,00 Laskennalliset yleiskustannukset, 24 % 9 307,20 2 545,92 Kustannukset yhteensä 69 347,20 50 485,30 Kustannukset yht. vähennettynä tuloilla 69 347,20 50 485,30 Haettu yht.: 69 347,20 Hyväksytty yht.: 50 485,30 f. Raportointi ja seuranta Raportoinnista ja seurannasta sesongin aikana vastasivat Juha ja Jussi Sippola. Seurantaa suoritettiin täytön, kuivauksen ja tyhjäyksen aikana. Sen tarkoituksena oli havainnoida muun muassa kosteudenmittauslaitteiston toimintaa, käyttöliittymää, ohjelmassa olevia mahdollisia virheitä ja parannuskohteita. Seurannan aikana havainnoitiin ohjauksen herkkyyttä ajoarvojen muutoksille. Valtaosa kuivauseristä käynnistettiin iltaisin, koska myöhäisen syksyn aamukaste tai edellisen yön sade pakotti odottamaan puinnin aloittamista myöhälle iltapäivään. Tällöin voitiin seurata järjestelmän herkkyyttä ulkolämpötilan muutoksiin. Kuivauksen aikana kosteudenmittauslaitteiston antamaa kosteusarvoa verrattiin murskaavan Pfeuffer HE 50 kosteusmittarin antamiin tuloksiin. Tulokset kirjattiin ylös, ja niistä tehtiin vertailutaulukot. Mittaukset aloitettiin mittauslaitteen tehdaskalibrointiarvoilla. Myöhemmin lisättiin mahdollisuus asettaa kosteusarvolle kiinteä korjausluku. Korjausluvun käyttöä testattiin ja tehtiin parannusehdotuksia.

Alun perin suunnitelmissa oli, että manuaalisten mittausten lisäksi ohjauslogiikka kerää mittausdataa syksyn 2017 aikana. Tiedon keräysjärjestelmää ei kuitenkaan saatu valmiiksi, joten kyseistä dataa ei saatu kerättyä. Tehdyt havainnot ja saadut mittaustulokset vedettiin yhteen kevättalven 2018 aikana. Havainnoista tehtiin väliraportti, jonka perusteella tehdään vuoden 2018 kuivaussesongin toimintasuunnitelma. g. Toteutusoletukset ja riskit Syksyllä 2017 kuivaamo ja siihen liittyvä EIP-hankkeen pilottilaitteisto saatiin käyttöön kesken sadonkorjuusesongin. Syksy oli säiden puolesta erittäin haasteellinen. Viljakasvustot olivat puitaessa poikkeuksellisen märkiä, ja osittain jopa keskeneräisiä kesän vähäisen lämpösumman vuoksi. Kuivausajat olivat pitkiä, koska puidun viljan kosteus oli yli 30 %. Karkeasti laskettuna yhdestä kuivauserästä poistettiin vettä noin 8 tn. Myös lämmönlähteenä käytetty hake oli erittäin kosteata, jolloin polttoaineesta ei saatu parasta mahdollista tehoa. Tehontarvetta lisäsivät myös myöhäisen syksyn kylmät yöt. Kuivausilmaa jouduttiin lämmittämään useana yönä alle 0-asteiseisesta ilmasta 75 asteeseen. Kuivaamossa ajettiin ensimmäisiä koeajoja 20.9.2017. Ensimmäisen viljaerän kuivaus käynnistettiin 23.9. Kuivaamossa kuivattiin 2-tahoista ohraa, monitahoista ohraa, kauraa ja vehnää. Ajoittain jouduttiin kuivaamaan vajaita eriä, jolloin suljettiin lämpöisiä kennoja. Erityisesti vehnällä kuivauserät menivät kuivauksen aikana kasaan niin paljon, että automatiikka sulki lämpöisiä kennoja. Kuivaajaa ei saatu täytettyä aivan täyteen kuivaajan yläosassa oleva pinnan tasaajan asennusvirheen takia. Erityisesti märimmissä erissä kuivaajan täyttö jäi useita kuutioita vajaaksi. Olosuhteista riippuen kuivausilmaimureiden imutehoa säädettiin useita kertoja. Vaihtelevat olosuhteet ja tehdyt säädöt olivat hyvää simulointia ja testausta, josta saatiin oppia muuttuville kuivausprosessin ajoarvoille. Kuten jo ohjausryhmän palaverissa 7.9.2017 todettiin, sesongin 2017 ensisijaisena tavoitteena on saada järjestelmä käyttöön, että voidaan suorittaa havainnointia ja mittauksia. Saadun tiedon perusteella voidaan tarkentaa seurantatavoitteita vuoden 2018 sesongin testauksille. 4.3 Yhteistyökumppanit Kohdassa 4.2 d esitetyn toteutusorganisaation lisäksi hanketta tukee asiantunteva ohjausryhmä, joka koostuu alan huippuosaajista. Ohjausryhmään kuuluvat Antti-Teollisuus Oy:n ja Mty Sippolan edustajien lisäksi lehtori Timo Oksanen Aalto-Yliopiston Automaatio- ja systeemitekniikan laitokselta, Viikin opetus- ja tutkimustilan johtaja Tapani Jokiniemi Helsingin Yliopiston maataloustieteellisestä tiedekunnasta, Suunnittelupäällikkö Kimi Siili automaatiokeskuksia valmistavasta Gistele Oy:stä sekä Asiantuntija Lassi Hurskainen Hämeen ELY-keskuksesta. 4.4 Tulokset ja vaikutukset Alle on kerätty keskeisimmät tulokset vuoden 2017 koekuivauksista. a. Kosteudenmittauksen herkkyys muuttuvaan ilmamäärään Säädettäessä viljamassan läpi virtaavan kuivausilman ilmamäärää, muuttui poistokanavan lämpötila, koska ilma ei kyllästynyt yhtä kosteaksi kuin hitaampi ilmavirtaus. Täten myös lämpötila-anturiin perustuvan kuivauksen katkaisukosteus muuttui. Ilmamäärän muutos ei vaikuttanut syksyn seurannan perusteella kosteuden mittauksen antamiin arvoihin. Eli käytettäessä uutta kosteudenmittauslaitteistoa, mahdollistetaan ilmamäärän muutokset ilman että prosessin ohjaus häiriintyy.

b. Kosteudenmittauksen herkkyys muuttuvaan kuivauslämpötilaan Muutettaessa kuivauslämpötilaa, muuttui poistokanavan lämpötila. Sen vuoksi poistolämpötilaan perustuva kuivauksen ohjaus häiriintyy kuivauslämpötilan muutoksista. Muutoksen voi aiheuttaa esimerkiksi muutokset ulkolämpötilassa tai polttoaineessa. Myös lämpölaitoksen ohjaustarkkuudella on vaikutusta lämpötilamuutosten suuruuteen. Lämpötilaa voi muuttaa myös käyttäjä esimerkiksi riippuen siitä kuivataanko viljasta eläinten rehua, vai siemen- tai mallasviljaa. Käytettäessä suoraa viljan kosteudenmittausta kuivauksen ohjauksessa, voidaan välttää lämpötilamuutosten vaikutus kuivauksen katkaisukosteuteen. c. Kosteudenmittauksen herkkyys lämpöisten kennojen sulkemiseen Lämpöisten kennojen sulkeminen vaikuttaa kuivausprosessiin osittain samalla tavalla kuin kohdan a. ilmamäärän muutos. Kennojen sulkemisen jälkeen jokseenkin sama ilmamäärä kulkee pienemmän viljamassa läpi, jolloin se haihduttaa pienemmän vesimäärän. Pienemmän haihdutuksen vuoksi ilman lämpötila ei laske yhtä paljoa, kuin isomman viljamassan läpi kulkiessaan. Muuttuva poistolämpötila lisää kuivauksen ohjauksen epätarkkuutta samalla tavoin kuin kohdissa a. ja b. Tämäkään kuivausprosessin muutoksen ei todettu vaikuttavan suoraan viljan kosteudenmittaukseen. Uudella mittauksella voidaan kuivata vajaita eriä, ja hyödyntää automaattisesti sulkeutuvia lämpöisiä kennoja lisäämättä ohjauksen epätarkkuutta. d. Kosteudenmittauksen tarkkuus Kosteudenmittauksen vertailutulokset ovat alla olevassa taulukossa. Taulukossa kolmannessa sarakkeessa on kuivaajan mittauslaitteen antama tulos ja neljännessä sarakkeessa on murskaavan mittarin vastaavat tulokset. Sarakkeessa olevat punaiset mittaustulokset on tehty pikamittarilla, koska vilja oli niin kosteata, ettei murskaavaa mittari haluttu liata märällä näytteellä. Viimeisessä sarakkeessa on näkyvillä kuivaajan mittalaitteen virhe verrattuna murskaavaan mittariin. Kuivaajan mittalaitteessa oli käytössä valmistajan alkuperäiset viljalajikohtaiset kalibrointiarvot. Mittaustuloksessa oli virhettä, mutta virheen suuruus pysyi erien välillä hyvin samanlaisena, kun verrattiin yhtä kosteita näytteitä. Virheen suuruus muuttui näytteen kosteuden mukaan. Jos tarkastellaan esimerkiksi mittauksia, jotka on tehty todelliselta kosteudeltaan noin 12 %:lle viljalle, voidaan havaita, että mittausvirheen vaihtelu yhdellä viljalajilla on melko pientä.

Lajike Kosteus (kuivaaja) Ilman korjausta Kosteus (Pfeuffer) Virhe ilman korjausta 1 Streif-ohra 15,4 % 12,0 % 3,4 % 2 Streif-ohra 15,3 % 11,2 % 4,1 % 3 Streif-ohra 16,4 % 13,5 % 2,9 % 4 Streif-ohra 15,9 % 12,9 % 3,0 % 5 Streif-ohra 16,0 % 12,5 % 3,5 % 6 Streif-ohra 22,4 % 26,1 % -3,7 % 7 Streif-ohra 15,9 % 11,4 % 4,5 % 8 Streif-ohra 15,8 % 12,1 % 3,7 % 9 Ragna-ohra 22,0 % 23,4 % -1,4 % 10 Ragna-ohra 15,9 % 12,7 % 3,2 % 11 Ragna-ohra 16,4 % 11,8 % 4,6 % 12 Ragna-ohra 14,1 % 11,8 % 2,3 % 13 Ragna-ohra 15,6 % 11,1 % 4,5 % 14 Ragna-ohra 17,3 % 15,5 % 1,8 % 15 Ragna-ohra 15,6 % 11,9 % 3,7 % 16 Ragna-ohra 16,1 % 12,1 % 4,0 % 17 Ragna-ohra 15,4 % 10,6 % 4,8 % 18 Niklas-kaura 23,5 % 24,1 % -0,6 % 19 Niklas-kaura 15,3 % 12,7 % 2,6 % 20 Niklas-kaura 14,3 % 11,8 % 2,5 % 21 Niklas-kaura 15,7 % 12,2 % 3,5 % 22 Niklas-kaura 18,0 % 14,0 % 4,0 % 23 Niklas-kaura 15,5 % 12,6 % 2,9 % 24 Quarna-vehnä 22,7 % 27,7 % -5,0 % 25 Quarna-vehnä 19,3 % 16,9 % 2,4 % 26 Quarna-vehnä 18,1 % 13,9 % 4,2 % 27 Quarna-vehnä 17,1 % 13,1 % 4,0 % 28 Quarna-vehnä 15,6 % 11,3 % 4,3 % 29 Quarna-vehnä 20,1 % 18,0 % 2,1 % 30 Quarna-vehnä 16,7 % 13,0 % 3,7 % 31 Quarna-vehnä 15,4 % 11,9 % 3,5 % 32 Quarna-vehnä 27,5 % 32,4 % -4,9 % 33 Quarna-vehnä 21,0 % 19,8 % 1,2 % 34 Quarna-vehnä 15,8 % 12,0 % 3,8 % Taulukko 1 Kosteusmittaukset vs. kuivaajan mittari Virheen poistamiseksi ohjelmistoon lisättiin virheen korjausluku, jolla virhe voitiin periaatteessa nollata. Vakiokorjauksella ei kuitenkaan voitu poistaa virhe kuin rajatulla alueella, koska virheen suuruus vaihteli viljan kosteuden mukaan. Alla oleva kuvaaja esittää vehnän kosteuden mittausvirhettä. Kuvaajasta on havaittavissa, että kuivaajan mittarin virheen koko ja suunta riippuu viljan kosteudesta. Kostealla viljalla kuivaajan mittari näyttää liian pientä arvoa, ja kuivalla viljalla mittari näyttää liian suurta arvoa.

Kosteus Quarna-vehnä 35,0 % 30,0 % Pikamittari 25,0 % 20,0 % Pikamittari 15,0 % 10,0 % Kosteus (kuivaaja) Ilman korjausta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 22,7 % 19,3 % 18,1 % 17,1 % 15,6 % 20,1 % 16,7 % 15,4 % 27,5 % 21,0 % 15,8 % Kosteus (Pfeuffer) 27,7 % 16,9 % 13,9 % 13,1 % 11,3 % 18,0 % 13,0 % 11,9 % 32,4 % 19,8 % 12,0 % Virhe ilman korjausta -5,0 % 2,4 % 4,2 % 4,0 % 4,3 % 2,1 % 3,7 % 3,5 % -4,9 % 1,2 % 3,8 % Kuva 1 Vehnän kosteuden mittaustulokset Kun samasta mittausdatasta tehdään pallokaavio, jossa pallon suuruus kuvaa virheen suuruutta ja pallon sijainti Y-akselilla kosteutta, voidaan nähdä virheen muutokset kosteuden mukaan. Valkoiset pallot kuvaavat negatiivista virhettä ja siniset pallot positiivista virhettä. Quarna virheen suuruus eri kosteuksilla 35,0 % 30,0 % 25,0 % 20,0 % 15,0 % 10,0 % 5,0 % 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Kuva 2 Virheen suuruus vs. kosteus Kuvaajista voidaan päätellä, että vakiokorjauksella ei mittausta saada tarkaksi koko mittausalueella. Todennäköisesti korjauskertoimena olisi hyvä käyttää esimerkiksi toisen asteen yhtälöä.

5 Esitykset jatkotoimenpiteiksi Tulevalle syksylle 2018 esitetään seuraavia toimenpiteitä: - Tehdään kosteudenmittauksen vertailumittauksia - Arvioidaan ilmamäärän, tulolämmön ja poistolämmön perusteella energiamäärää, ja arvioidaan uudella järjestelmällä saavutettavissa olevaa energian säästöpotentiaalia - Testataan etäseurantaa - Pilotoidaan muuttuvien ajoarvojen (esim. lämpö, ilmamäärä, kierrätys) käyttöä - Otetaan uusi käyttöliittymä käyttöön 6 Allekirjoittajat ja päiväys Isokyrö 30.4.2018 Juha Sippola MTY Sippola