Viljankuivauksen energiatehokkuuden selvittäminen simuloimalla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212036
Title: Viljankuivauksen energiatehokkuuden selvittäminen simuloimalla
Author: Viita, Tapani
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2013
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212036
http://hdl.handle.net/10138/39461
Thesis level: master's thesis
Discipline: Agroteknologi (lantbruksteknologi)
Agrotechnology (Agricultural Engineering)
Agroteknologia (maatalousteknologia)
Abstract: Suomessa viljasato joudutaan lähes aina käsittelemään, jotta se säilyy varastossa. Yleisin säilöntämenetelmä on kuivaus. Kuivaukseen käytetään 11 % viljanviljelyn energiasta. EU:n energiapalveludirektiivissä on asetettu 9 %:n energiansäästötavoite vuoteen 2016 mennessä vuosien 2001 - 2005 vuosien keskiarvokulutukseen verrattuna. Maa- ja metsätalousministeriö on käynnistänyt maatilojen energiaohjelman, jolla pyritään vähentämään maatalouden energiankäyttöä. Työn tavoitteena oli selvittää tietokonesimuloinnin avulla, millä säädöillä viljankuivauksessa saavutetaan paras energiatehokkuus eri olosuhteissa, sekä selvittää tietokonesimulaattorin toimivuus. Tutkimuksessa tehtiin simulointisarja, jossa selvitettiin pitääkö säätöjä muuttaa eri olosuhteissa, herkkyysanalyysi, jossa selvitettiin mille muuttujille kuivausprosessi on herkin sekä vertailu Viikin koetilalla tehtyjen kuivausten ja simuloinnin energiankulutuksen ja kuivausajan välillä. Simulointisarjan perusteella todettiin, että paras energiatehokkuus saavutetaan korkealla kuivauslämmöllä, nopealla viljan kierrolla ja pienellä ilmamäärällä. Kuivausprosessi on herkkä kuivausilman lämpötilalle, viljan kosteudelle ja kuivausilman määrälle sekä jokseenkin herkkä viljan tiheydelle ja ulkoilman lämpötilalle. Simulaattorin todettiin toimivan energiankulutuksen osalta, paitsi jos vilja on lähes varastointikelpoista (kosteus alle 17 % w.b.). Kuivausajan suhteen simulaattori taas toimi vain tapauksissa, joissa viljan kosteus oli kuivauksen alussa alle 17 %. (w.b.) Ku iva usprosessin oikeilla säädöillä voidaan saavuttaa merkittäviä energiansäästöjä. On kuitenkin huolehdittava, että puintikosteus on mahdollisimman pieni, ja että kuivaus tehdään hyvissä olosuhteissa. Lisäksi on huolehdittava, että kuivuri on eristetty ja kuivuriuuni huollettu.In Finland grain has to handle that seeds will stay in good condition in storage. The most common method of preservation is drying. 11 % of energy consumption in a grain growing chain is used in drying. EU has set the aim to achieve 9 % energy saving by year 2016 compared to average energy consumption in years 2001-2005. Ministry of agriculture and forestry has started energy program in agriculture, which aims to energy saving in agriculture. The aim of this study was to find out by computer simulation how to get the best energy efficiency in grain drying in different conditions. In the study was made a series of simulations to find out is different adjustments needed in different conditions. By sensitivity analysis was found out, which variable (condition or adjustment) affects most to the drying process. To find out reliability of the simulator energy consumption and drying time results was compared between simulation and real dryings in Viikki’s research farm. The best energy efficiency was achieved when high drying air temperature, fast grain circulation and small amount of air were used. The grain drying process is very sensitive to drying air temperature, moisture of grain and amount of air. The process is quite sensitive to density of grain and outside temperature. The simulator givesreliable results for energy consumption when grain moisture is more than 17% (w.b.) and for drying time when grain moisture is lower than 17 %. By adjusting grain drying process it is possible to save remarkable amount of energy. It is important to harvest and dry grain as good conditions as possible. Also isimportant to use isolation in dryer and maintain the burner.
Subject: grain drying
simulation
energy saving
energy efficiency
viljankuivaus
simulointi
energian säästö
energiatehokkuus


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Pro_Gradu_tapani_viita.pdf 685.3Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record