Учебная работа. Расход энергоресурсов в современном сельскохозяйственном производстве

Учебная работа. Расход энергоресурсов в современном сельскохозяйственном производстве

ВВЕДЕНИЕ

Основная цель сельскохозяйственного производства заключается в обеспечении страны нужным количеством продукции высочайшего свойства при малых энергозатратах средств и труда.

Промышленное Создание сельскохозяйственных товаров, интенсификация механизированного труда требуют огромных издержек энергетических ресурсов, в то время как ублажение потребности в их при хозяйственной самостоятельности объектов значительно усложняется. Рыночная Экономика еще наиболее обостряет топливно-энергетическую делему, в особенности там, где отсутствует собственная сырьевая база для производства энергоносителей.

Большая толика в себестоимости производства продукции приходится на энергозатраты — электронную, термическую и энергию для привода мобильного транспорта. Расход энергоресурсов в современном сельскохозяйственном производстве зависит от огромного количества изменяющихся причин и их различного сочетания (методов содержания скота, применяемых средств механизации, продуктивности звериных, погодных критерий, уровней механизации и электрификации животноводческих действий). В связи с сиим принципиальное причин.

Используемые в истинное время способы оценки производства сельскохозяйственных культур и товаров животноводства по экономическим показателям (приведенные Издержки, Рентабельность и др.) имеют значительные колебания, определяемые политикой ценообразования, и не постоянно беспристрастно оценивают Издержки. Одним из характеристик, позволяющих наиболее достоверно найти Издержки на Создание сельхозпродукции, является энергоемкость — Издержки материально-энергетических ресурсов на единицу производимой продукции растениеводства и животноводства. Этот показатель наиболее беспристрастен и не зависит от конъюнктуры рынка.

Энергоемкость, включенная в общую систему характеристик производства сельскохозяйственной продукции, дозволяет:

— доказать потребности сельского хозяйства в энергоресурсах;

— использовать энергосберегающие технологии и уточнить требования к энергетическому оборудованию;

— выявить резервы экономии горючего и энергии и создать предложения по их экономии в сельскохозяйственном производстве.

Дадим определение энергозатратам в целом:

Энергозатраты это — удельный показатель предельного значения расходования энергии (электронной, термический, мобильного горючего), отнесенного к производственному показателю, характеризующему технологический процесс производства (кВт·ч/гол.; кВт·ч/1000 шт. яиц; кал/гол; кал/т прод; л/т·км). Энергозатраты — ровная составляющая полной энергоемкости производства продукции. Есть различия в указании поголовья на предприятиях и в статистической отчетности.

Диаграмма 1: Динамика энергозатрат в кВтч на м3.

Энергоемкость — общая величина расхода всех видов энергии и горючего (прямые, косвенные, овеществленные) на Создание единицы продукции в согласовании с действующими технологиями в сельском хозяйстве, рассчитанная в условных энергетических единицах.

Потребность — общие объемы предельных энергозатрат на уровне хозяйства, региона и страны для производства требуемого размера продукции.

Определение энергоемкости. Энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции состоит из 2-ух частей: эксплуатационные Издержки (прямые и косвенные) и вкладывательные. Эксплуатационные издержки энергии вполне расходуются в процессе 1-го производственного цикла и содержат в себе расход горючего, термический, электронной и остальных видов энергии (в границах рассматриваемой инфраструктуры анализируемой системы) технологическим оборудованием и машинками по последующим действиям:

а) прямые:

— Создание, переработка и хранение сельскохозяйственной продукции (либо товаров питания);

— Создание и преобразование носителей энергии, использованных в технологических действиях;

— транспортирование энергоносителей, сырья, материалов, машин от центров снабжения и внутрихозяйственные перевозки.

б) косвенные: — Издержки энергии вне рассматриваемой инфраструктуры производства на изготовка материалов, семян, удобрений, запчастей, Создание кормов и т.д.

Вкладывательные Издержки энергии состоят из расходов горючего и энергии на:

— стройку производственных и вспомогательных объектов;

— Создание машин и оборудования для сельского хозяйства.

Таковым образом, удельный показатель суммарной энергоемкости равен:

(1)

где e1, e2 — характеристики энергоемкости — соответственно эксплуатационный и вкладывательный;

Величину следует определять по последующей формуле:

(2)

где, — расход горючего, электроэнергии и остальных видов энергии оборудованием и машинками на анализируемом объекте (прямые);

— расход энергоресурсов на Создание материалов, кормов, сырья, семян и т.д., нужных для обычного функционирования 1-го технологического цикла (косвенные);

— количество поочередных действий либо операций.

Эксплуатационные Издержки энергии для 2-ух вариантов:

— нужный расход энергии, нужный для функционирования системы (отрасли) производства сельскохозяйственной продукции (без учета режимов работы, КПД машин и оборудования, утрат ТЭР при хранении и транспортировании и т.д.);

— полный расход энергии (энергоресурсов), при котором учитываются КПД машин и оборудования, утраты горючего и энергии при хранении, перевозке и транспортировании, использовании сельскохозяйственных машин и оборудования в границах рассматриваемой инфраструктуры.

Расход энергоносителей измеряется в физических единицах интернациональной системы СИ Дж, калориях с применением энергетических эквивалентов.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (ПРЯМЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ).

Прямые Издержки энергии содержат в себе расход горючего, термический, электронной энергии технологическим оборудованием и машинками на:

— Создание, переработку и хранение сельскохозяйственной продукции;

— создание и преобразование носителей энергии, использованных в технологических действиях;

— транспортирование энергоносителей в границах анализируемой системы производства сельскохозяйственной продукции;

— транспортирование сырья, материалов, машин от центров снабжения и внутрихозяйственные перевозки.

характеристики энергозатрат должны учесть индивидуальности сельскохозяйственного производства, направленные на обеспечение био потребностей звериных:

— изменение характеристик производства зависимо от био времени (возраста) живого объекта;

— изменение характеристик производства зависимо от совмещения (скольжения) био времени и календарного (времени года);

— непостоянство размеров производства.

характеристики энергозатрат должны учесть обилие технологий выкармливания и содержания звериных и птиц, степень переработки продукции; обеспечивать нужные характеристики локального климата.

1.1 систематизация характеристик энергозатрат

Энергозатраты сельхозтоваропроизводителей классифицируются по последующим признакам: организационной структуре; структуре календарного времени; структуре производства.

Организационная структура представляется в форме последующих уровней определения:

1 уровень — технологический процесс либо операция:

освещение — технологическое, рабочее главных и вспомогательных помещений; дежурное и аварийное; уличное местности объекта;

водоснабжение — привод насосных установок для обеспечения непрерывного технологического процесса;

технологические процессы — привод установок, обеспечивающих главные технологические процессы согласно профилю компании (доение, переработка молока, розлив, упаковка молока, сбор, сортировка, упаковка яиц, забой, обработка птицы и т.д.);

кормление — транспортирование, изготовление, раздача;
уборка помещений — привод навозоуборочных установок, отгрузка и вывоз навоза;

локальный климат помещений — привод вентиляционных установок, подогрев, облучение, местный подогрев звериных (птиц);
реализация продукции — погрузка, транспортировка до склада (либо до места реализации);

II уровень — предприятие (сумма имеющихся действий), ферма-цех (группа однотипных помещений);

III уровень — предприятие (хозяйство по производству 1-го либо нескольких видов продукции — молоко, яичка, мясо);

IV уровень — региональное управление сельхозтоваропроизводителей;

V уровень — ветвь (птицеводство, животноводство, сельскохозяйственное Создание, сельское хозяйство Рф).

структура календарного времени представляется уровнями: день, месяц, квартал, год. При расчете энергозатрат для I-III уровней целенаправлено употреблять часовое распределение температур более важного фактора.

Формирование энергозатрат хоть какого уровня обязано происходить «снизу ввысь»: от помещения к отрасли, от суток к году, от технологических операций к производственным действиям.

Энергозатраты, определенные в согласовании с предложенной систематизацией, всякого нижестоящего уровня служат основой для определения энергозатрат для следующего вышестоящего.

1.2 Способы разработки удельных энергозатрат

Сельскохозяйственное Создание характеризуется огромным многообразием производств и типов компаний, разных по организационным принципам, предназначению, технологиям содержания звериных и птицы. Удельный расход энергии на одну голову даже для однородной продукции зависит от огромного количества причин и изменяющихся черт производства. Беспристрастная оценка удельных характеристик расхода энергии и горючего при обилии причин, влияющих на их, и сложных взаимосвязях вероятна лишь при всеохватывающем исследовании всего производства. При всем этом нужно учесть как главные, так и вспомогательные процессы, действующие на величину удельных энергозатрат конечного продукта. В базу разработки удельных энергозатрат должны быть положены модели, которые отражают все индивидуальности производства, на моделях выявляются закономерности формирования, определяются действующие причины.

С целью определения удельных энергозатрат на уровне технологического процесса употребляется расчетно-аналитический способ. Для более энергоемких действий следует получить (создать) нормативные зависимости от базисных характеристик, которые будут служить основой для формирования удельных энергозатрат уровня.

Базисные характеристики технологии производства для нормативных черт выбирают по результатам анализа и расчетным зависимостям энергозатрат уровня от технологических причин.

Энергозатраты для остальных уровней должны быть получены методом интегрирования по структуре систематизации 1.1-1.4.

Удельные энергозатраты для объектов (цехов) сельхозпредприятий, составляющие наименее 5% от общего употребления энергии либо не много изменяющиеся в течение производственного цикла, можно найти конкретно цифровым значением.

1.3 Состав базисных характеристик и нормативных черт

анализ энергопотребления сельхозпредприятий указывает, что основную долю в энергопотреблении составляют объекты, в каких расположено биофункциональное Создание, содержащее живы объекты звериных либо птицу:

— цех (ферма) взрослого поголовья (скотин, свиней, птицы) (блок I);

— цех (ферма) молодняка (блок II);

— остальные объекты, к примеру инкубатории.

Расход энергии объектов, должен быть дифференцирован по технологиям, для каждой из которых определены нормативные свойства.

Базисные характеристики для разработки нормативных черт выбираются из анализа технологий содержания био объектов. Более важными могут быть:

— плотность размещения звериных и птицы (гол./м);

— удельный большой коэффициент (размер строения, приходящийся на одну единицу содержания биообъекта (, м/гол.);

— возрастная группа звериных либо птицы, т.е. масса биообъекта (кг) либо порода (мясная, молочная, яичная и т.д.) (сут);

— климатическая зона;

— распределение температур внешнего воздуха (°С);

— нормируемая освещенность.

Состав и

Состав и случае, исходя из критерий производства рассматриваемого объекта по воздействию на процесс энергопотребления:

— границы конфигурации характеристик плотности размещения звериных и птицы и большой плотности помещений;

— виды и возраст размещенных звериных.

Для выполнения требований норм технологического проектирования РНТП (характеристик воздушной среды) главными базисными показателями режима (конфигурации во времени) теплопотребления являются:

— возраст (, сут) и масса (, кг) биообъекта;

— распределение температур внешнего воздуха (, °С);

— климатическая зона.

Для электропотребления — разработка, тип оборудования и режимы работы: вентиляции; освещения; изготовления и раздачи корма; утилизации навоза и т.д.

Состав и значения нормативных черт.

Все вышеуказанные базисные характеристики следует употреблять для расчета нормативных черт энергопотребления, которые должны быть получены расчетным методом из критерий обеспечения характеристик воздухообмена, температурного режима, норм кормления и остальных черт (базисных характеристик).

В общем случае удельный показатель энергозатрат определяется

(3)

где — потребляемая мощность агрегата;

—

коэффициент несоответствия установленной мощности при номинальной ее производительности;

— размер производства (поголовье, валовая продукция и др.).

Используя вышеприведенные зависимости, получают последовательность расчета энергозатрат (электронной и термический энергии) для действий отопления, вентиляции, освещения, раздачи кормов, уборки навоза и помета, доения и переработки молока и пр.

Внедрение приведенных зависимостей дозволяет создать удельные энергозатраты для уровня (процесса) и II уровня определения (сумма действий по помещению).

Для птицеводческой отрасли, которая различается огромным многообразием технологий содержания, типов оборудования, энергонасыщенностью, был использован методический подход разработки и использования нормативных черт мощности энергопотребителей от базисных характеристик. Подробное изложение обозначенного способа приведено в прил.1.1. (а — для электропотребления, б — теплопотребления).

Нормативы расхода энергии по остальным уровням организационной структуры.

Для III-V уровней определения удельных энергозатрат следует употреблять средневзвешенные характеристики.

Для III уровня (цех, ферма) норматив расхода энергии определяют по формуле:

(4)

где — норматив расхода энергии по помещению, содержащему живы объекты, кВт·ч/гол.; ккал/гол.;

— поголовье звериных (птицы) в помещении с надлежащими энергозатратами, гол.;

— общее поголовье по цеху, ферме, гол.;

— общее количество помещений в цехе (ферме).

Не считая помещений с звериными, на предприятиях имеются разные вспомогательные цехи и службы, обеспечивающие технологический процесс производства (котельная, кормоцех, склады, ветеринарно-санитарные службы и т.д.). С учетом энергозатрат на эти службы средневзвешенный показатель можно получить по формуле:

(5)

где — удельные энергозатраты по цехам и помещениям, содержащим звериных, кВт·ч/гол.; ккал/гол.;

характеристики в формуле (5) — удельные энергозатраты по цехам и помещениям, содержащим звериных () и не содержащим звериных, приведены лишь для птицеводческих компаний. Для других животноводческих подотраслей удельные характеристики по отдельным помещениям не выделялись, а были включены в общий норматив III уровня.

Разработка средневзвешенных энергозатрат для IV-V уровней осуществляется на основании анализа данных о поголовье скота и птицы по регионам и стране и его распределении по типам производств и технологиям содержания и определяется по формуле:

(6)

где — средневзвешенные энергозатраты для IV-V уровней, кВт·ч/показатель, ккал/показатель;

1.4 Индивидуальности определения энергозатрат для мобильных действий

Для мобильных действий в качестве моторного горючего могут применяться бензин, дизельное горючее либо сжиженный газ.

Расход моторного горючего на транспортные операции зависит от массы перевозимого груза в течение технологического цикла, дальности перевозок, используемых тс, дорожных критерий. При определении энергозатрат для тс на 100 км пробега можно употреблять последующую формулу:

(7)

2. КОСВЕННЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ

Косвенные Издержки энергии включают:

— Создание начального сырья и материалов, применяемых в данном производстве (семечки, корма, племенные звериные и т.д.);

— Создание, транспортирование и внесение хим удобрений, средств защиты растений, фармацевтических препаратов, вакцины и т.д.

Зависимо от границ рассматриваемой системы косвенные издержки могут перебегать в разряд прямых (собственное Создание кормов, выкармливание племенных звериных). Они учитываются суммированием соответственных энергетических эквивалентов на Создание сырья и материалов.

вкладывательный Издержки энергия сельхозпредприятие

3. ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ

Вкладывательные Издержки энергии состоят из расходов горючего на стройку спостроек и сооружений, Создание машин и оборудования для сельского хозяйства.

Индивидуальностью данной составляющей будет то, что в процессе 1-го цикла сельскохозяйственного производства энергия, затраченная на эти средства, употребляется только отчасти. Для количественной оценки вкладывательной составляющей следует поделить величину энергозатрат для производства средств производства на срок их службы и помножить на время использования в течение 1-го технологического цикла.
Вкладывательный показатель энергоемкости можно найти по формуле:

(8)

где, е2 — расход первичных энергоресурсов на стройку спостроек и сооружений и создание машин и оборудования для соответственной сельскохозяйственной технологии;

1/В нормативный срок службы спостроек, сооружений, машин и оборудования;

К2i коэффициент роли в технологическом процессе.

Энергозатраты в растениеводстве.

Энергозатраты в растениеводстве до этого всего соединены с уровнем технологии производства главных видов сельхозпродукции и задействованной при всем этом техники.На техническое обеспечение идут главные вещественные Издержки в общем объеме расходов на Создание продукции растениеводства. Составляющая энергоносителей в этом объеме является доминирующей.

Как видно из диаграммы, расходы на эксплуатацию техники составляют 31,7% от всех издержек. При этом 59,7% издержек на эксплуатацию составляют расходы на нефтепродукты.

Моторы ММЗ — путь к энергосбережению.

Исходя из того, что базой развития агропромышленного комплекса обязано быть всестороннее внедрение передового российского опыта и опыта остальных государств, разглядим один из качеств энергосбережения — применение современных движков (энергоустановок).

Более действенным способом уменьшения удельного расхода горючего (до 20%) является применение в дизельных моторах турбонаддува. Турбокомпрессорами оборудуются сейчас все выпускаемые за рубежом дизели. Турбокомпрессор обеспечивает наддув-подачу под лишним давлением (до 1,5 атм) воздуха в цилиндры мотора. Увеличивая количество воздуха, а означает и кислорода, мы улучшаем эффективность сгорания горючего.

Эффективность сгорания горючего можно еще больше повысить, если воздух, выходящий из турбокомпрессора, перед цилиндрами охладить при помощи воздухо-воздушного радиатора. Плотность воздуха (содержание кислорода!) увеличивается за счет его остывания, что дает возможность наиболее много спаливать дозы горючего и, сиим самым, получать те же мощностные свойства мотора, но при наименьших дозах горючего.
При всем этом движок имеет наименьший на 15-20%, по сопоставлению с безнаддувным, удельный расход горючего.

Обозначенные способы увеличения экономичности и мощности удачно реализованы в движках серии Д-260.4, разработанных в 90-х годах Минским моторным заводом (ММЗ) для тракторов.

Для сопоставления: мотор ЯМЗ-236М2 разрабатывался для каров сорока годами ранее — в 50-х!

Минский 6-ти цилиндровый, рядный, а, означает, наиболее уравновешенный тракторный движок, при большей мощности имеет наименьший вес, наиболее экономичен, чем движок ЯМЗ-236М2 (ЯМЗ-236Д).

На движке Д-260.4-432 использовано современное однодисковое сцепление производства компании «LUK», Германия, как на движке Дойтц трактора ХТЗ-17021 и наиболее современная двухступенчатая чистка воздуха с предочистителем.

Как проявили тесты, проведенные в Украинском научно-исследовательским институте прогнозирования и тесты сельскохозяйственной техники и технологий им. Л.Погорелого, благодаря газотурбинному наддуву и промежному остыванию воздуха, применению современных материалов и технологий, минские моторы являют собой новое современное поколение энергоустановок для тракторов и комбайнов. При работе тракторов ХТЗ и ХТА-200 «Слобожанец» на номинальной перегрузке, удельный расход горючего у Д-260.4 на 15-20% ниже, чем у безнаддувных движков ЯМЗ-236М2, ЯМЗ-236Д. Результаты стендовых испытаний на тракторах движков Д-260.4 и ЯМЗ-236 М2 в Укр НИИ (Научно-исследовательский институт — самостоятельное учреждение, специально созданное для организации научных исследований и проведения опытно-конструкторских разработок) ПИТТ им. Л. Погорелого представлены в таблице:

Таблица

характеристики

ЯМЗ-236М2

ММЗ Д-260.4

Эксплутационная мощность, кВт (л.с.)

129 (175,4)

148 (201,3) +14,7%

Номинальная частота вращения коленчатого вала, мин-1

2086

2070

Удельный расход горючего, г/кВт*час

252

216 -16,6%

Наибольший вращающий момент, Н*м

687

813+18,3%

Опыт хозяйств уже эксплуатирующих трактора ХТЗ и ХТА-200 «Слобожанец» с минскими моторами Д-260.4 (а таковых по полям Украины и Рф прогуливается наиболее 700) указывает, что за денек работы на пахоте экономится до 40-60 л. дизтоплива по сопоставлению с тракторами, оборудованными моторами ЯМЗ при выполнении схожих работ. Не считая того, трактор с минским, наиболее массивным (210 л.с.) движком, вспахивает 10 га поля за то же время, за которое трактор с мотором ЯМЗ-236 вспахивает лишь 8 га такового же поля, т.е. с применением мотора ММЗ производительность трактора вырастает на 20%.

Сэкономленного одним трактором с мотором ММЗ Д-260.4 за денек горючего хватает, по цены, на оплату труда 2-ух трактористов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разумеется, что стратегия развития страны обязана опираться на реализацию людского потенциала, более действенное применение познаний и умений людей для неизменного улучшения технологий, экономических результатов, жизни общества в целом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Е.К.Маркелова — Создание и внедрение систем энергоуправления. 2007-2009 гг.

2. А.И. Завражнов — Современные задачи науки и производства в агроинженерии. МОСКВА 2013

3. В.С.Горбачев (Минсельхоз Рф) «Методические указания и материалы» 2006.

4. Управление энергоактивами — EPCM модель. А.В.Тихомиров, Р.В.Тузова.

5. Ерохин М.Н., Пучин Е.А. Машинно-технологические станции- резерв технического и экономического развития АПК. Монография.-М: ФГБОУ ВПО МГАУ, 2008.

6. Справочник инженера по техническому сервису машин и оборудования В АПК.-М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003.-604с.

]]>