Peltokasvintuotannon energiankulutus

Samankaltaiset tiedostot
Energiansäästö viljankuivauksessa

Jukka Kontulainen ProAgria Satakunta ry

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

Viljankuivaus Tarvaala

Maatalouden energiankäyttö ja energian säästäminen Maataloustieteen päivät 2012

Maaseudun Energia-akatemia Arviointi oman tilan energian kulutuksesta

Jukka Ahokas ja Hannu Mikkola Helsingin yliopisto Maataloustieteiden laitos - Agroteknologia

Viljan kuivatuksessa säästöjä nopeasti ProAgria Pirkanmaa

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä

Viljankuivauksen tehostaminen

Energiatehokkaat maatalouskoneet. Jukka Ahokas Helsingin Yliopisto Maataloustieteiden laitos

ENPOS Maaseudun Energiaakatemia

Hankkeen tavoitteet ja tulokset. Maaseudun energia-akatemia Jukka Ahokas Helsingin yliopisto

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

Maatalouskoneiden energiankulutus. Energian käyttö ja säästö maataloudessa Tapani Jokiniemi

Kasvintuotannon energiankulutus. Peltotyöt Jussi Esala - SeAMK

Kasvinviljelyn energiankulutus Tapani Jokiniemi

Viljankuivaus ja siihen liittyvät energianäkökulmat

Energian säästömahdollisuudet maatiloilla Jukka Ahokas Helsingin yliopisto

Maatilojen energiatehokkuus. Oulu Mikko Posio

Taloudellisen ajon koulutusta viljelijöille. Koulutuspaketti Hämeenlinna Fredrik Ek, Markku Lappi, Maarit Kari, ProAgria

Maatilan energian käyttö Jussi Esala - SeAMK. Hanke Maatilojen energian käyttö Energian käytön vähentäminen

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

Maatalouden energiankulutus KOTKANTIE 1 MIKKO POSIO

Muokkauksen perusteet Maan muokkaus Muokkauksen energian kulutus Muokkauskokemuksia ja vähän tuloksiakin

Peltobioenergiapotentiaali Suomessa ja Satakunnassa Hannu Mikkola Helsingin yliopisto, maataloustieteiden laitos

Energiatehokas ja kotimaista polttoainetta käyttävä kuivuri Jouni Virtaniemi Antti-Teollisuus Oy

Oman tilan energiankulutus mistä se muodostuu?

Olki energian raaka-aineena

Metsäenergian mahdollisuuudet Hake, pelletti, pilke

Onko peltobiomassan viljely ja jalostaminen energiaksi energiatehokasta - Syökö peltoenergiakasvien

Esimerkki broilerintuotannon energiankäytöstä

Case: Suhmuran maamiesseuran viljankuivaamo. Juha Kilpeläinen Karelia AMK Oy

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

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

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

Energiatehokkuudesta kilpailukykyä maatiloille VILMA- ilmastoviisaita ratkaisuja maatiloille Maarit Kari ProAgria Keskusten Liitto

Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma, joka löytyy netistä.

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

HUBER Nauhakuivain BT lietteen termiseen kuivaamiseen

Jussi Esala SeAMK Elintarvike ja maatalous

Maatalouden energiankulutus Suomessa ja Euroopassa

Energian säästö peltoviljelytöissä Jussi Esala. Askelia polttoaineen kulutustekijöiden ymmärtämiseen ja kulutuksen seuraamiseen

Puukaasutekniikka energiantuotannossa

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

Matti Kivelä KESKI-EUROOPAN EUROOPAN BIOENERGIA MALLIEN TOTEUTTAMINEN SYSMÄSSÄ

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Energian kulutuksen seuranta lypsykarjatilat

Luku 7 Energiansäästö

ENERGIATODISTUS. HOAS 137 Hopeatie 10 talo 1 Hopeatie , Helsinki. Muut asuinkerrostalot. Uudisrakennusten määräystaso 2012

ENERGIATODISTUS. TOAS Veikkola 1 Insinöörinkatu Tampere. Muut asuinkerrostalot. Uudisrakennusten määräystaso 2012

Kehittyneet työkoneiden käyttövoimavaihtoehdot moottorinvalmistajan näkökulmasta Pekka Hjon

Maatilojen energiankäytön kasvihuonekaasujen vähentäminen: bioenergiaa vai tuoresäilöntää?

Sokerijuurikkaan katelaskelma vuodelle 2016

EnergiaRäätäli Suunnittelustartti:

Energia-analyysit ja -kulutuksen seuranta

VAUNUKUIVURIT K-SARJA M K

Broilerintuotannon energiankulutus ja energian säästömahdollisuudet. Energiatehokkuuspäivä Hämeenlinna Mari Rajaniemi

PONSSE metsäkoneet ja

ProAgria Etelä-Suomi Lahti Johan Lindholm

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

HAJAUTETTUA ENERGIANTUOTANTOA

Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Peseekö käyttäjä tekniikan pihtauksessa Jussi Esala - SeAMK

Suljetun kierron kasvihuone - ympäristömyötäistä huipputekniikkaa

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Henkilöauton energiankäyttö ja hybridiauton energiatehokkuus

Peltobiomassojen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

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

Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo

Esimerkkejä yksittäisten maatilojen energiankäytöstä - lähtötilanteen muodostaa tilan nykyinen energiankäyttö

MEPUN KUIVURIUUNIT TALOUDELLISET JA TEHOKKAAT LÄMMÖNLÄHTEET

Biokaasu traktori on jo teknisesti mahdollinen maatiloille Nurmesta biokaasua, ravinteet viljelykiertoon - seminaari

Energiapuun korjuu päätehakkuilta Tatu Viitasaari

Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä

Herne-viljasäilörehu lehmien ruokinnassa. Jarmo Uusitalo

Viljamarkkinanäkymät. Sadonkorjuuseminaari 2011 Tapani Yrjölä

15 DEPARTMENT OF AGRICULTURAL SCIENCES PUBLICATIONS MAATILOJEN ENERGIANKÄYTTÖ ENPOS-HANKKEEN TULOKSET JUKKA AHOKAS, TOIM

Antilta odotettu UUTUUS

ENERGIAN KÄYTTÖ JA SEURANTA MAATILOILLA

VILJANKUIVAUKSEN ENERGIATEHOKKUUDEN SELVITTÄMINEN SIMULOIMALLA

PONSSE metsäkoneet ja

Futura kuivaimen edut takaavat patentoidut tekniset ratkaisut

FYSIIKKA. Mekaniikan perusteita pintakäsittelijöille. Copyright Isto Jokinen; Käyttöoikeus opetuksessa tekijän luvalla. - Laskutehtävien ratkaiseminen

Tekniset tiedot Mallivuosi Transporter

Uusiutuva energia ja energiatehokkuus Alueelliset verkostopäivät, Häme

Biotaloudella lisäarvoa maataloustuotannolle

MUUTTUVAT KUSTANNUKSET

Öljyhuippu- ja bioenergiailta Yhdyskuntien ja teollisuuden sivuainevirtojen ja biomassan hyödyntäminen sähköksi ja lämmöksi

Antti Agrosec kuivurit viljankäsittelyn ammattilaisille

Palkokasvien lannoitusvaikutuksen arviointi. Reijo Käki Luomun erikoisasiantuntija ProAgria

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Haminan Energia Biokaasulaitos Virolahti

Metsästä energiaa. Kestävän kehityksen kuntatilaisuus. Sivu 1

Maatalouden energiapotentiaali

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

Energiatehokas ja omavarainen maatila

Transkriptio:

Peltokasvintuotannon energiankulutus Jukka Ahokas 12.3.2012 Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Maataloustieteiden laitos

Energia Energiaa ei myydä perusyksikön J (joule) avulla, vaan muina yksikköinä Sähkö ja kaukolämpö myydään kwh (kilowattitunti) Öljy myydään litroina tai barrelleina Puu myydään kuutiometrittäin m 3 (motti) Yhteisenä yksikkönä tilastoissa on ollut ekvivalenttinen öljytonni (toe), tästä ollaan siirtymässä J (Joulen käyttöön) ja TWh Yksikkö riippuu myös kuinka suuria määriä myydään tai ostetaan, esim. öljyllä litroina tai barreleina 1 MJ = 0,28 kwh 1 GJ = 280 kwh 1 kwh = 3,6 MJ 1 TWh = 1 000 000 MWh 1 TWh = 1 000 000 000 kwh Yleisin muunnos: MJ-> kwh tai kwh -> MJ Nimi Lyhenne Suuruus Kilo k 10 3 Mega M 10 6 Giga G 10 9 Tera T 10 12 Peta P 10 15 Exa E 10 18

Tuotteen energiasisältö Tuotteen energiasisältö määritetään polttamalle tuote ja mittaamalla vapautunut energiamäärä (pommikalorimetri). Tämä on suurin energiamäärä, joka tuotteesta voidaan saada. Aineiden energiasisällöt ovat melko vakaita, ne voidaan määrittää tasolla: kuusi, mänty, koivu, leppä Käytännössä hyötyenergiamäärä on aina tätä pienempi, koska hyötysuhde ei ole koskaan 100 %.

Tuote Energiasuhde Energiasuhde ilmaisee tuotetun tuotteen energiasisällön ja tuottamiseen kuluneen energiamäärän suhteen. Energiasuhde Vilja 3-5 Ruokohelpi 10-15 Säilönurmi 5-7 Etanoli 1 1,5 Biodiesel 2 Maito 0,9 1,9 Sianliha 0,3 0,8 Energiasuhteen on oltava yli 1, jotta tuotanto olisi energiataloudellisesti järkevää. Rajaukset vaikuttavat energiasuhteisiin voimakkaasti

Päästöanalyysi Bioenergian tuotantoon tarvitaan energiaa (usein fossiilista), tämän seurauksena syntyy myös päästöjä Bioenergian tuotannossa syntyy myös viljelystä omat päästönsä, viljelysmaa hengittää Päästöanalyysin avulla voidaan laskea näiden vaikutuksia Päästöanalyysi tehdään kasvihuonepäästöjen normaalin arviointitavan mukaan (IPCC)

Työkoneiden energian säästö Traktori Traktorin moottoreissa voi olla pieniä eroja Suuremmat säästöt tulevat kuitenkin ajotavoissa ja työmenetelmissä Työkone Työkoneen kunto ja säädöt voivat vaikuttaa huomattavasti Kuljettaja Kuljettaja päättää mitä tehdään ja minkälaisia työmenetelmiä käytetään Säästöt pitäisi aloittaa täältä, koska tämä on hyvin halpa säästötapa Tarvittavaa tutkimustietoa ei valitettavasti ole kovin paljon tarjolla

Miten polttoaineen kulutus mitataan l/h polttoaineen kulutus Ei kerro oikeastaan kuin sen kuinka suurta tehoa parhaillaan käytetään Pitää myös tietään kuinka paljon työtä saadaan aikaiseksi l/ha polttoaineen kulutus Jos 1 hehtaari on työn yksikkö, kertoo paljon paremmin työhön käytetyn energian Sopii vertailuun, jos samanlaiset olosuhteet - samanlainen maalaji Ei sovi vertailuun, jos tuotantotapa on hyvin erilainen: luomu <-> tehoviljely l/kg tuotettua tuotekiloa kohden laskettu polttoaineen kulutus Ottaa huomioon erilaisen tuotannon Tulosta joudutaan odottamaan kunnes sato on korjattu

Kulutus l/ha Saadaan kun kulutus l/ha jaetaan työsaavutuksella ha/h Työkoneen leveys on syötettävä tietokoneelle, ha/h saadaan ajonopeuden ja työkoneen leveyden avulla Vastaa autoissa kulutusta l/100 km Uusimmissa traktoreissa saadaan näyttöön ajotietokoneen avulla Lihan ja maidon tuotannossa lasketaan yleensä energian tarve tuotettua maitokiloa/lihakiloa kohden tai eläinpaikka ja vuotta kohden

Esimerkki viljantuotannossa + + + 25 l/ha 10 l/ha 4 l/ha 2 l/ha 15 l/ha + + + 5 l/ha 60 l/ha = 116 l/ha

Suora ja epäsuora energia Suora energia = tilalle suoraan ostettu energia, polttoaineet ja sähkö Epäsuora energian = tilan ulkopuolella kulutettu valmistusenergia, esim. traktori, koneet ja kemikaalit Tila voi säästää normaalisti suoran energian osuudessa Epäsuoran energian säästö voi tarkoittaa esim. lannoitteiden käytön vähentämistä ravinteiden kierron ja typensitojakasvien avulla

Peltokasvintuotanto Energian käytön jakauma ohran tuotannossa 11,6 GJ/ha Siemenet 7 % Kemikaalit 54 % Työkoneet 28 % Viljankuivaus 11 % Kasvintuotannossa kemikaalien (lannoitteet, torjuntaaineet) vaativat eniten energiaa Työkoneiden käyttö ja valmistus tulevat seuraavina Viljan kuivauksen energian tarve riippuu viljan kosteudesta, se voi olla kosteana syksynä yhtä suuri kuin työkoneiden energian tarve (kuvassa puintikosteus 18%)

Kasvintuotannon energiankäyttöjä Muoviin kääritty tuorerehu Sokerijuurikas

Peltotöiden polttoaineen kulutuksia Toimenpide Energian kulutus Yksikkö Perusmuokkaus kyntö sänkimuokkaus o kultivaattoori o lautasäes Kylvömuokkaus tasausäestys äestys Kylvö kylvölannoitus 25,1 10,0 7,2 4,5 5,4 l/ha l/ha l/ha l/ha l/ha suorakylvö 3,7 7,6 l/ha l/ha Lannoitteen levitys 2,9 l/ha Kasvinsuojeluruiskutus 1,8 l/ha Leikkuupuinti 15,1 l/ha Viljan kuivaus 0,15 l/1kg H 2 O Heinän niitto 6,0 l/ha Pyöröpaalaus 0,5 l /paali Peltokuljetukset 0,09 l / ton km Lähde: Hannu J. Mikkola and Jukka Ahokas. Energy ratios in Finnish agricultural production Oheiset luvut ovat keskimääräisiä lukuja Maanmuokkauksen osalta vaihtelu voi olla 100 %. Kulutukseen vaikuttaa: maalaji maan kosteus työkoneiden kunto työkoneiden säätö kuljettajan ajotapa

Polttoaineenkulutus Polttoaineen kulutus eri peltotöissä Pyöröpaalaus Heinän niitto Leikkuupuinti Kasvinsuojeluruiskutus Lannoitteen levitys Suorakylvö Kylvölannoitus Äestys Tasausäestys Lautasäes Kultivaattori Kyntö 0 5 10 15 20 25 30 l/ha Energian säästöjä voidaan tehdä muuttamalla työmenetelmiä Energian säästö tuo harvoin takaisin pelkästään sitä varten tehtyjä koneinvestointeja Esim. suorakylvökone maksaa kymmeniä tuhansia euroja Työmenetelmien muuttamista voidaan harkita konekannan uusimisen yhteydessä Koneiden valmistamiseen ja huoltoon tarvitaan myös energiaa, tämä epäsuora energian tarve hyödynnetään parhaiten käyttämällä koneet 'loppuun'

Työkoneiden polttoaineenkulutukseen vaikuttaa 1. Käyttövoimakone traktori / oma moottori itsekulkevissa koneissa 2. Työkoneen kunto 3. Työkoneen säätö 4. Työsyvyys 5. Ajonopeus 6. Kuljettaja Ajotapa Säädöt 7. Viljelytavat

1. Dieselmoottorin polttoaineen kulutus Pienimpiä laitteita lukuun ottamatta työkonemoottorit ovat dieselmoottoreita Dieselmoottoreiden hyötysuhteet ovat melko samanlaisia Moottorin hyötysuhde muuttuu kuormituksen mukaan Sama teho voidaan saada erilaisilla hyötysuhteilla Kuljettaja vaikuttaa mitä hyötysuhdetta käytetään Moottorin sitkeys vaikuttaa myös sen käytettävyyteen ja kulutukseen SCR tekniikka alentaa moottoreiden polttoaineenkulutusta

Hyötysuhde % Moottorin hyötysuhde Moottorin ominaiskulutus = moottorin hyötysuhde Parhaiden moottoreiden hyötysuhteet ovat 50 % luokkaa Traktoridieselien hyötysuhteet ovat 30 35 % Kun polttoaineen lämpöarvo on 42,8 MJ/kg, hyötysuhde voidaan laskea oheisesta yhtälöstä. (q om = polttoaineen ominaiskulutus g/kwh) 50 40 30 20 10 0 200 300 400 500 Ominaiskulutus g/kwh kok 84,1 q om

Mikä on moottorin ominaiskulutus? Ominaiskulutus kertoo kuinka paljon polttoainetta tarvitaan yhden kilowattitunnin (kwh) työn tekemiseen. Esim. 250 g/kwh tarkoittaa, että moottori pystyy tuottamaan 1 kwh työmäärän 250 g dieselpolttoainetta. (Tästä seuraa, että moottorin kwh hinta on 0,74 *0,25/0,83 = 0,22 /kwh) Mitä pienempi lukema, sitä parempi on moottorin hyötysuhde Traktorin valinnassa ominaskulutus on tärkeä lukema!

Kulutus l/h Vääntömomentti Nm Teho kw Simpukkakäyrästö 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 Teho kw Moottorin nopeus r/min Kuljettaja voi valita käyttääkö hän saman tehon saamisessa alhaista tai korkeaa kulutusta!

Moottorin hyötysuhde Kuljettaja valitsee ajotavallaan mitä hyötysuhdetta käytetään Kaasu aina pohjassa tarkoittaa aina huonoa hyötysuhdetta ja suurta polttoaineen kulutusta Kultusta voidaan pienentää seuraavalla periaatteella: Jos kone kulkee kevyesti, vaihda suurempi vaihde ja pudota moottorin kierroksia niin, että ajonopeus pysyy samana

Typen oksidit Typen oksideja voidaan vähentää kahdella päämenetelmällä: Kierrättämällä osa pakokaasuista takaisin palotilaan (Exhaust Gas Recirculation, EGR). Tämä alentaa palamislämpötilaa. Syöttämällä pakokaasuihin 3 5 % ureaa, jolloin typen oksidit pelkistyvät typeksi ja AGCO Sisu Power vedeksi (SCR, Selective Catalytic Reduction) EGR-menetelmän haittapuolena on yleensä 5 10 % suurempi polttoaineenkulutus kuin SCR-menetelmän. Urea jäätyy -11 C, esim. Denoxium korvaa sen ja jäätymispiste on 30 C

2. Työkoneen kunto Huonossa kunnossa oleva työkone lisää polttoaineen kulutusta Tarkista onko muokkauskoneen terät kunnossa Tylsät auran terän lisäävät kyntövastusta ja heikentävät painonsiirtoa Painonsiirto Vetovastus Uudet terät Kuluneet terät Tylsät äkeen piikit lisäävät vastusta ja aiheuttavat huonon työn jäljen 0,0 5,0 10,0 15,0 Vetovastus/painonsiirto kn Tylsät niittolaitteen terät lisäävät tehon tarvetta Huonossa kunnossa oleva traktorin moottori lisää kulutusta

Kyntövastus N/dm2 3. Työkoneen säätö Väärät työkoneiden säädöt lisäävät tehon tarvetta ja polttoaineen kulutusta Väärät kyntöauran säädöt lisäävät tehon tarvetta ja 750 700 650 600 550 polttoaineen kulutusta aikaansaavat huonon kynnön 500 450 400 350 lisäävät traktorin pyörien luistoa 300-10 -5 0 5 10 Auran sivuttaiskallistus º

Kyntövastus kn Käytä työlle ja maalajille 4. Työsyvyys/työkorkeus sopivaa työsyvyyttä Liian syvä työsyvyys aiheuttaa suurempaa tehon tarvetta ja lisää polttoaineen kulutusta Liian matala puintikorkeus lisää oljen määrää ja puitavan massan määrää jolloin polttoaineen kulutus kasvaa 0 14 12 10 8 6 4 2 Multamaa Hiesusavi 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5 Kyntösyvyys cm

5. Ajonopeus Maantiekuljetus Ajonopeuden lisääminen lisää tehontarvetta ja polttoaineen kulutusta Polttoaineen kulutus voi kuitenkin pienentyä, kun Ajonopeuden alennus Ylivaihde ja alennettu kaasu Ylivaihde ja täysi kaasu 8. vaihde ja alennettu kaasu 8. vaihde ja täysi kaasu Polttoaineen säästö moottori kuormittuu enemmän Maataloustöille on oman sopivat ajonopeudet Vältä äärinopeuksia Liian alhainen nopeus heikentää työsaavutusta ja lisää tarvittavaa aikamäärää 6. vaihde + alenn. 6. vaihde 5. vaihde -15-10 -5 0 5 10 15 20 Ajonopeuden ja kulutuksen muutos % Äestys Kulutus Työsaavutus -40-20 0 20 40 60 Muutos %

6. Kuljettaja Kuljettaja vaikuttaa eniten polttoaineen kulutukseen Kuljettaja voi vaikuttaa kulutukseen seuraavilla tavoilla Valitsemalla moottorin kuormituspisteen (vaihde/moottorin nopeus) Valitsemalla ajonopeuden Valitsemalla työsyvyyden Huolehtimalla koneiden kunnosta Säätämällä työkoneen oikein http://www.energia-akatemia.fi/sivut/laskurit.aspx

7. Viljelytavat ja -menetelmät Viljelytavat Perinteinen kylvö Suorakylvö Lohkojen sijainnit Siirtoajomäärät! Maan kasvukunnon ylläpito Ojitus Tiivistymisen vaikutus Ravinteiden kierrätys Esim. Biokaasu Typensitojakasvit ja kasvivuorottelu Yllä olevilla asioilla voidaan vaikuttaa kokonaiskulutukseen!

Viljan kuivaus:

Lisää energiansäästötutkimuksia:

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 600 500 400 300 200 100 0 15 % 20 % 25 % 30 % 35 % 40 % Viljan kosteus Öljyn tarve l/ha Polttoviljan tarve

Säästömahdollisuuksia Kuivauksen energian kulutusta on teknisesti mahdollista vähentää jopa yli 50% Öljystä voidaan luopua siirtymällä uusiutuviin polttoaineisiin - Vilja voidaan kuivata kokonaan kotimaisella polttoaineella 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

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

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

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

Eristäminen Kuivurin eristäminen, vaikutus 10 20 % 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!

Pintalämpötiloja Kuivurin puhallusilman puoleisen päädyn pintalämpötilat ovat n 30 50 C Tästä aiheutuu 200 300 W/m 2 lämpövirta 10 m 2 peltipinta aiheuttaa 2 3 kw lämpöhäviön Puhallusputken pintalämpötilat ovat 50 60 C ja lämpövirta on 400 500 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

Eristäminen

Power/Loss kw Kuivurin lämpöhäviö 200 180 160 Heat power 140 Lämpenemisen aiheuttama häviö 120 100 80 60 40 20 Kuivauksen aiheuttama häviö 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Drying time min Heat loss

Tuloksia Alustavia syksyn 2011 koetuloksia Erä Alkukosteus [%] Kaasun kulutus eristämättömässä kuivurissa [m3] Kaasun kulutus eristetyssä kuivurissa [m3] Energian säästö [%] 1 24 209 182 13 2 21 209 156 25 3 22 144 134 7 4 17 99 71 28 5 15,5 78 65 17 6 19,5 128 98 23 7 16 72 51 29 Keskiarvo 20 %

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

Tuloksia kuivausilman lämpötilan noston vaikutuksesta Lähde: Suomi et al. 2003. Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Maa- ja elintarvike 31.

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.

Kuivauslämpötilan vaikutus ohran itävyyteen Kuivausilman lämpötila 119 C, nopea kierto Korkea lämpötila tuhoaa itävyyden! Lähde: Suomi et al. 2003. Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Maa- ja elintarvike 31.

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

Tällä kuivurilla päästään yli 50% energian säästöön Energian säästö

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

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

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 25000 Polttoainevarasto 3000 Hakkuri 5000 Yhteensä 33000 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 25000 Polttoainevarasto 3000 Hakkuri 5000 Yhteensä 33000 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

Kylmäilmakuivaus Kuluttaa 1/4:n lämminilmakuivauksen energiamäärästä Hyvä vastaanotto-kapasiteetti voidaan hyödyntää parhaat puintikelit "Varastokuivuri" Pitkä kuivausaika Vilja ei hiodu alempi hl-paino Vilja ei kierrä jatkuvasti esipuhdistimen kautta enemmän roskia Ei kauppakelpoista viljaa ilman lisälämpöä Soveltuu huonosti, jos on monia lajeja ja lajikkeita

Kylmäilmakuivaus Jos viljakerroksen paksuus > 1m keskipakopuhallin välttämätön Märkä vilja yli 60 cm kerroksessa kuorettuu ja pintakerros homehtuu Paksuissa kerroksissa viljan sekoittaminen on välttämätöntä Suuri kuivuri suuri liitäntäteho polttomoottorikäyttöinen puhallin lisälämpöä Rationaalinen viljan käsittely edellyttää koneistamista kylmäilmakuivuri on hankala koneistaa halvalla investointikustannukset nousevat

Kylmäilmakuivuri SAMI-kuivaussiilot Kuivaussiilo toimii automaattisesti logiikan ohjaamana. Kuivauksen alkaessa ohjataan puhallin päälle, jonka jälkeen siilon keskellä olevassa puhalluskanavassa liikkuvan sulkutulpan korkeutta ohjataan saavuttamaan säädetty painetaso. Määrätyn välein viljamassaa kierrätetään siilossa käyttämällä yhtäaikaisesti poisto- ja täyttökuljettimia.

Muut säilöntätavat Palva R. Tuoresäilöntä on entistä kiinnostavampi vaihtoehto. Teho 5/2008

Yhteenveto Kunkin toimenpiteen kannattavuus ja järkevyys pitäisi laskea erikseen Laskentaan ja arviointiin tarvitaan ammattilaisia, joiden on osattava maatalouden tuotantotavat, koneiden tekniikka ja energian kulutukseen vaikuttavat seikat Tutkimustietoa ja ohjeita on melko niukasti saatavissa ja perusteellinen tietämys on vajavaista Vuosittaiset säävaihtelut vaikuttavat kulutukseen lukemat pitäisi normioida normaalivuodeksi, jotta seurannasta saataisiin tuloksia tarvitaan 5-10 vuoden ajanjakso, jolloin trendit näkyvät

Lisätietoa http://www.energia-akatemia.fi/sivut/default.aspx http://enpos.weebly.com/