Характеристика основних джерел економії енергоносіїв в рослинництві

РЕФЕРАТ на тему:

Характеристика основних джерел економії енергоносіїв в рослинництві

Зміст

1. Енергозаощаджуючі технології в рослинництві

2. Система раціонального землекористування

3. Комплектування МТП та машинних агрегатів і оптимізація режимів їх роботи

Використана література

 

1. Енергозаощаджуючі технології в рослинництві

Суть енергозаощаджуючих технологій в рослинництві полягає у:

    скороченні кількості операцій;

    вдосконаленні механізованих процесів вирощування та збирання сільськогосподарських культур;

    застосуванні раціональних сівозмін;

    покращенні фізичних характеристик ґрунту;

    збереженні й перерозподілі рослинних залишків сільськогосподарської культури для скорочення процесів ерозії ґрунту;

    виконанні транспортних операцій по перевантажувальній схемі;

    вдосконаленні або розробці нових технологічних процесів, які скорочують витрати палива.

Вітчизняний та зарубіжний досвід свідчить, що найбільші енерговитрати припадають на обробіток ґрунту.

Одна з найенергоємніших технологічних операцій рільництва — полицева оранка, яка застосовується на 65…80% площ у розвинутих країнах світу і забезпечує високий урожай, знищення бур’янів, зменшує ущільнення ґрунту.

В господарствах Південної зони України на оранку машинним агрегатом ДТ-75М+ПЛН-5-35 витрати палива на злущеному полі становили 14,3 кг/га, а на незлущеному — 20,2 кг/га. З урахуванням витрат палива на лущення стерні економія становить 20%.

Мілкий обробіток під озимі в поєднаний із внесенням гербіцидів забезпечує економію палива 4 кг/га; якісне регулювання трактора і сільськогосподарських машин (зчеплення, гальма, гусениці) — 15%; правильне агрегатування — 20%; технічно справні машини — 16%.

Відповідна підготовка поля, раціональний спосіб руху, оптимізація ширини загінки, спосіб завантаження та розвантаження, розбивка поля — 7%.

Витрату палива при оранці полицевими плугами можна зменшити (на 5…10%) завдяки застосуванню напівгвинтових корпусів.

Дослідження орних агрегатів показали, що робота трактора Т-150К з напівначіпним плугом ПАП-6-35 у більшості випадків більш продуктивна і менш енергоємна, ніж з навісним, але лише при оранці чистих від пожнивних решток полів. На забруднених рештками полях необхідні часті зупинки агрегату для очищення поля, в результаті чого продуктивність агрегату з напівначіпним плугом зменшується значно більше, ніж з начіпним, а витрати палива збільшуються.

На оранці обов’язково використовують гідрозбільшувач зчіпної ваги у тих тракторів, які ними обладнано. Це дозволяє зменшити витрату палива на 5…8%.

Оранка, особливо під озимі культури, повинна виконуватись плугами у поєднанні з пристроями ПВР-2,3 (для п’ятикорпусних) і ПВР-3,5 (для семи і восьмикорпусних плугів). Економія палива від такого суміщення операцій становить 12…16% порівняно з роздільним способом підготовки ґрунту.

Управління енерговикористання необхідно зорієнтувати на альтернативні можливості маневру глибиною обробітку ґрунту. Наукові дослідження свідчать, то у зоні Лісостепу України доцільно здійснювати основний обробіток ґрунту під озимі культури не.глибше 11…12 см, а під просапні — 20…22 см.

За даними досліджень поглиблення оранки під цукрові буряки до 40 см підвищує їх врожайність. За даними німецьких дослідників, зміна глибини оранки з 20 до 30 см не сприяє помітному приросту врожайності більшості сільськогосподарських культур, а витрати палива при цьому зростають у 1,4…1,5 рази.

Аналіз використання машинних агрегатів, що найчастіше застосовуються в зоні Лісостепу України на оранці стерні (глибина оранки 18…20 см), свідчить про залежність енергоємності цієї технологічної операції від трьох основних чинників:

-           від кількості корпусів плуга, що агрегатується із трактором — (чим більше корпусів, тим нижча енергоємність процесу оранки), залежно від складу орного агрегату енергоємність змінюється на 12,1…29,5%

-           рівня енергонасиченості трактора. Порівняння затрат енергоресурсів гусеничними тракторами класу 30 кН свідчить, що витрати палива енергонасиченим трактором Т-150 вищі, ніж трактором ДТ-75М (за інших рівних умов) на 5,1…20,5%. Трактор К-701 навіть із дев’ятикорпусним плугом витрачає палива на 5,7% більше, ніж менше енергонасичений К-700А з шестикорпусним плугом;

-           типу ходової системи — колісний трактор Т-І50К витрачає на 3,4…9,0% палива більше, ніж гусеничний Т-150.

Загалом негативний вплив зазначених чинників може збільшувати енергоємність оранки для мобільних агрегатів Т-150К + ПЛН-4-35; МТЗ-80 + ПЛН-3-35; К-701 + ПЛН-8-40, порівняно з енергоощадними агрегатом ДТ‑75М + ПЛН-5-35 у 1,5…1,7 рази.

Один із чинників зменшення енергоємності — це робота ґрунтообробних машин у межах оптимальної вологості, на яку вони розраховувалися на етапі проектування. Але треба ураховувати, що ймовірність роботи ґрунтообробних машин у межах оптимальної вологості, становить у Центральному Лісостепу в середньому 30%, Поліссі — 47%, Степу — 15…20%. У решті випадків ґрунт обробляється за межами оптимальної вологості, то спричинює зниження продуктивності агрегатів та перевитрати палива.

Підвищення вологості ґрунту із 20% до 35% зумовлює зниження продуктивності машинних агрегатів для обробітку ґрунту із гусеничними тракторами на 18%, із колісними — на 33%.

Зниження вологості ґрунту з 28% до 13% (чорноземи Лісостепу) призводить до збільшення його твердості у 4,5 рази, а з 22% до 10% (темно-каштанові ґрунти Степу) — у 3,8 рази.

Якість оранки впливає на енергоємність наступних за нею технологічних операцій. Коли поле нерівне, то зменшується швидкість агрегатів і зростають витрати палива на 5…8%. Тому доцільно використання оборотних плугів для гладенької оранки без розгінних борозен і звальних гребенів.

Переущільнення ґрунту крім потенційних втрат урожаю (до 25…40%) призводить до значних перевитрат енергоносіїв.

При оранці ґрунту, що ущільнений гусеничними тракторами, його питома протидія зростає на 16…25%, а важкими колісними тракторами й автомобілями — на 44…65%, транспортними агрегатами (2…3 причепи) — на 72…90%.

Погіршується подрібнення грудок на ріллі, що зумовлює нерівномірність заробки і зниження польової схожості насіння, значний недобір урожаю. Але слід зробити особливий наголос на неприпустимості ущільнення підорного шару, який відіграє важливу роль у формуванні врожаю: рослини з розвиненою кореневою системою можуть додатково використовувати з підорного шару 50…100 мм вологи.

Повне руйнування плужної підошви пов’язане зі значним тяговим зусиллям й витратами палива (близько 45 кг/га). Тому доцільно застосовувати не суцільне її руйнування: у США розпушення підґрунтя здійснюють при сівбі лише під рядками просапних на глибину до 30 см, що у 3…4 рази зменшує витрати палива.

Врожай зерна кукурудзи без розпушення під рядками і з розпушенням становив у богарних умовах відповідно 58,4 і 69,04 ц/га, при зрошенні — 95,7 і 106,4 ц/га. Але розпушення під рядками можна проводити тільки при фізичній стиглості ґрунту на глибині 35 см, що нерідко призводить до запізнення з сівбою. Щоб запобігти цьому, доцільно при сівбі під рядками просапних культур на глибині до 38 см (нижче плужної підошви) створювати щілини шириною 3,2…4,8 мм. При проході трактора ці щілини не руйнується, бо мають міцні стінки, а ґрунт, що може їх заповнити, не ущільнюється. Через щілини в ґрунт потрапляють волога, розчинні речовини та проникають корені рослин.

Перевитрата палива має місце при нераціональному використанні часу зміни роботи агрегату. Чим менше часу буде втрачатись на зупинки, простої, повороти, заїзди і переїзди, тим більша продуктивність і менша витрата палива на одиницю виконаної агрегатом роботи.

В залежності від операції, яка виконується двигун 1,5…2,0 год. за зміну працює вхолосту. Для тракторів різних марок витрата палива при цьому становить 2…4 кг/год., а за рік непродуктивно буде спалено 600…800 кг палива.

На холостих переїздах через недосконалість виробничих процесів машинні агрегати на базі тракторів МТЗ і ЮМЗ втрачають 4,5…7,5; Т‑150 і Т‑150К — 11,3…14,0 кг палива за годину.

Холості переїзди можна значно зменшити за рахунок впровадження двозмінної роботи техніки. Це дозволяє на 40…50% збільшити денну продуктивність і на 10…15% зекономити пальне.

Важливе значення в економії палива має підготовка і розбивка поля, а також вибір раціонального способу руху агрегату. Це усунення перепон, які мішають роботі агрегатів, відбивання поворотних смуг, розподіл поля на загінки, визначення і позначення місць заправлення машин насінням і добривами тощо.

Слід постійно враховувати умови використання мобільних тракторних агрегатів.

Наприклад, недоцільне використання широкозахватних машинних агрегатів на полях з довжиною гонів до 400 м, тому, що під час поворотів і ручного завантаження сівалок втрачається їх перевага від збільшення ширини захвату — при оранці оптимальна ширина загінки для трактора

    МТЗ-80/82 — 40…45 м;

    Т-І50К — 50…60 м;

    К-701 — 70…85 м.

При лущенні — 10 м, боронуванні — 18…21 м.

Мінімальна довжина гонів, яка забезпечує необхідну продуктивність культиваторних агрегатів, на базі тракторів К-701 — 600 м, Т-І50К — 300…400 м. При довжині гонів 200 м доцільним є односівалочний агрегат, 200…400 м — двосівалочний, понад 400 м — трисівалочний, якщо насіння в сівалки завантажують механізованим способом.

Зменшення енерговитрат досягається при застосуванні ефективних технологічних операцій на внесенні твердих органічних добрив із застосуванням прямоточної технології. Це виключає зайву перевалку і дає економію палива 4…5 кг/га.

Економію гербіциду (до 50%) і палива можна отримати при стрічковому його внесенні одночасно з сівбою просапних культур (кукурудза, соняшник, цукрові буряки).

Енергонасичені трактори К-701, Т-150, Т-150К внаслідок нестачі зчіпок часто не використовуються на сівбі зернових культур або завантажуються не повною мірою Ще не рідко використовують односівалкові машинні агрегати з тракторами МТЗ-80, МТЗ-82, що спричиняє перевитрату дизельного палива в 0,2…0,5 кг/га.

На сівбі (садінні) ефективно використовується техніка за умови створення посівного загону. За рахунок скорочення простоїв із-за несвоєчасного заправлення насінням час основної роботи збільшується на 10…12%.

За рахунок впровадження шестирядних картоплесаджалок КСМ-6 замість чотирьохрядних КСМ-4 економиться 0,9…1,2 кг/га палива, а шестирядних культиваторів для міжрядного обробітку — 3,6…3,8 кг/га в порівнянні з чотирьохрядними (при виконанні робіт по догляду за посадками).

Значні резерви зменшення енергомісткості досягаються при використанні сучасної високоефективної техніки та технологій для збирання урожаю.

На витрати палива при збиранні врожаю має значення відповідність класу комбайна умовам його роботи. При завантаженні молотарки зернозбирального комбайна на 30…40% паливна економічність зменшується в 1,3…1,4 рази.

Отже, при роботі зернозбирального комбайна слід якомога повніше завантажувати його молотильно-сепаруючу систему.

В країнах Західної Європи хлібна маса, яка поступає в комбайн, становить 14…35 т/год. (4…10 кг/с). Цей показник є базовим при створенні молотильно-сепаруючих систем комбайна і розрахунках потужності двигуна відповідними закордонними фірмами. Вони випускають десятки моделей і модифікацій зернозбиральних комбайнів з двигунами потужністю 55…184 кВт (75…250 к.с.).

Отже, споживач може вибрати той чи інший комбайн в залежності від виробничих умов з тим, щоб якомога економічніше його використовувати.

На віддалених полях солому, що подрібнюється зернозбиральними комбайнами, доцільно розкидати. Енергетичний ефект цього заходу досягається завдяки усуненню енерговитрат на транспортування й скирдування соломи, навантаження, транспортування й розкидання гною: 1 т соломи та 8...10 кг діючої речовини азотних добрив рівноцінні 5 т гною.

Важливе значення має пошук резервів зменшення вантажообороту.

Наприклад, у Лісостеповій зоні, з урахуванням повторних перевезень, на 1 гектар ріллі припадає 30,1…30,3 т вантажів. Між тим через підвищену забрудненість на 1 млн. т коренів цукрових буряків з полів вивозиться 90…120 тис. т землі, пожнивних залишків та ін., що зумовлює непродуктивне використання транспортних засобів, праці людей, енергоносіїв.

У середньому бурякосіючому районі необхідно щорічно перевозити 200…250 тис. т коренів, а по Україні до цукрових заводів — 50…55 млн. т. При зберіганні буряків з домішкою ґрунту кагати розігріваються, внаслідок цього посилюються процеси гниття й утрат маси буряків і цукру.

Використання перевалочного способу збирання призводить не тільки до втрат у період тимчасового зберігання коренеплодів, але й до значних втрат під час наступного зберігання через погіршення якості сировини. При потоковому способі збирання, без тимчасового польового зберігання, коренеплоди безпосередньо від комбайнів вивозять на завод.