Управление ресурсосбережением

Среднегодовые прямые удельные расходы энергии  на производство 1 кг молока составляют 0,95 мДж, непрямые - в 7 раз больше. В условиях комплексной механизации производства молока энергоотдача составляет всего 13,6 %.

В совокупной энергоемкости производства молока удельный вес кормов составляет 60,4...61,4 %; энергии помещений, средств механизации, горюче-смазочных материалов и электроэнергии - 10,0... 11,2 %, тепловой энергии (обогрел помещений, подогрел воды для доильно-молочного блока) - 22,2.. .22,5 %.

В структуре  энергопотребления животноводческих ферм частица прямых энергозатрат

на  создание и поддержание оптимального микроклимата в помещениях составляет 40.. .90 %. Учитывая это определенно основные направления, которые обеспечивают их снижение:

• соответствующая конструкция зданий;
• совершенствование оборудования, которое обеспечивает вентиляционный воздух.

В первом случае необходимо повышать теплозащиту  зданий, оптимизировать термическое сопротивление конструкций, применять рациональные объемно планировочные решения, новые материалы. Однако потенциальные, возможности этого направления незначительны, потому что даже снижение в 2...З разы тепловых потерь через усовершенствование конструкций позволит уменьшить расчетный дефицит тепла помещения лишь на 10.. .20 %.

Возможности, которые предоставляет второе направление, значительно шире. Система вентиляции, которая используется в животноводстве, имеет существенные недостатки. Да, в структуре удельных расходов электрической энергии на содержание коровы наибольший удельный вес имеет електропривод вентиляторов (до 46,3 %).

Резервы снижения расходов энергии в применении вентиляторов с безступенчатым режимом переключения, которые работают с напряжением от 90 до 220 В и потребляют на 25.. .30 % меньше энергии, чем ступенчатые.

В то же время с вентилируемым воздухом удаляется значительное количество тепла, которое можно было бы утилизировать, использовав, например, для первичной обработки молока и нагревания воды и тому подобное. На выполнение этих процессов используется, соответственно 30,7 и 20,8 %, а на освещение - 20,2 % от всей электроэнергии, которая тратится на молочных фермах. Повышение уровня автоматизации тепловентиляционного оборудования; оптимизация управления этим оборудованием; применение эффективных способов распределения воздуха, что обеспечивают повышение ассимиляции вредных газов и влаги вентиляционным воздухом; использования децентрализующих вентиляционно отапливаемых установок обеспечивают уменьшение энергозатрат на создание оптимальных параметров микроклимата.

Целесообразное  использование технических средств для утилизации тепла выкидного воздуха и покрытия дефицита тепла помещения. Дефицит тепла помещения со значительным внутренним выделением влаги (коровники, свинарники) прямо пропорциональный их воздухообмену.

С целью  уменьшения энергоемкости микроклимата следует иметь установки, которые регенерируют тепло, что выделяется из животноводческих помещений. Целесообразно иметь тепловые утилизаторы, размещенные под крышей, которые позволяли бы подогревать свежий воздух за счет отработанного.

На  действующих молочных фермах можно  использовать без значительных капиталовложений 40 % конденсационного тепла, при проектировании новых ферм- 65...70 % и удовлетворить совокупную потребность ферм в теплой воде.

На  ферме на 100 коров экономится на протяжении года 145 тыс. кВт/год. энергии. Капитальные вложения окупаются за 2...З годы.

Использование тепла молока, полученного от 70 дойных коров (производительность -5000 кг молока за год), позволяет ежедневно нагревать 200 л воды к температуре 55 °С. Среднегодовые расходы электроэнергии на ферме снижаются на 100 тыс. кВт-год.

Поэлементный  анализ возможностей сбережения энергии  на молочной ферме свидетельствует о наличии значительных резервов. В частности, благодаря рекуперации тепла, которое выделяется при охлаждении молока, и использовании его на нагревание воды экономится от 114 до 152 кВт/год. энергии.

Теплонасосна  установка для приготовления  технологической воды окупается  за 6...7 лет при сроке службы 10... 12 лет. Использование поилок без подогрева воды уменьшает совокупные расходы энергии на 13.. .70 %.

Энергоемкость приготовления кормосмесей для крупного рогатого скота зависит от состава текущей линии, удельного энергопотребления, оборудования, режимов его работы, автоматизации процессов и колеблется от 3 до 10 кВт/год/т.

Ввиду того, что в технологических линиях используются машины с разными параметрами производительности, удельные энергозатраты кормоцехов на многих фермах более высоки нормативных.

Расходы совокупной энергии в расчете на 1000 т зерна при измельчении его на ДКМ-5 со следующим смешиванием на СЕК-0,5 составляют 1518,5 Кдж, при прокатке его на ПЗ-3 - 3860,5, а при изготовлении комбикормов с помощью КОРК-15 -5375,9 Кдж, то есть в 2,5.. .3,5 разы более высокие.

Существенно уменьшить удельные энергозатраты  можно путем оптимального выбора комплекта оборудования кормоцеху, соблюдения нормативов дозирования  компонентов, применения систем автоматической регуляции выдачи кормов. Учитывая, что процессы производства продукции отрасли животноводства преимущественно осуществляются в стационарных условиях, создаются благоприятные возможности использования электроэнергии. Применение электрифицированных машин в животноводстве дает возможность значительно повысить производительность труда. Расширение зоны использования электроэнергии в животноводстве целесообразно не только из позиции уменьшения расходов материальных ресурсов на энергию, но и с точки зрения сокращения расходов энергии на производственные потребности.

Оценивание  технологий производства молока и мяса по биоэнергетическим показателям свидетельствует, что основные расходы энергии, связанные с использованием горюче-смазочных материалов (ПММ), приходятся на раздавание кормов (2,5...2,8 Гдж за год). Использование для этой цели мобильных кормораздатчиков с электроприводом вместо двигателей внутреннего сгорания понижает энергоемкость процесса почти в 8 раз.

Для снижения общей энергоемкости производства продуктов животноводства необходимо разрабатывать более эффективные электромобильные системы транспортировки и раздачи кормов, оборудованные надежными индивидуальными источниками электроэнергии (типа аккумуляторных батарей).

При этом энергоемкость транспортировки и раздавания кормов, получения горячей воды, обогрева помещений сокращается в 5,5.. .7,3 разы. В среднем 1 кВт/год. электроэнергии, использованной на производственные процессы в животноводстве, экономит 15 люд.-год. трудозатрат.

Применение  электроэнергии при доении коров, стрижке  овец экономит 50 % рабочей силы, на водоснабжении  животноводческих ферм - 70 %, на силосовании  кормов - 60 %. Использование электроэнергии для транспортировки и раздавания кормов, производства пары и горячей воды, нагревания помещений позволяет сократить их энергоемкость в 5,5...7,3 раза.

Позитивное влияние на организационно-технологические основы сельскохозяйственного производства за счет применения электроэнергии обусловливает уменьшение энергоемкости процессов; в частности, это:

• холодная пастеризация молока ультрафиолетовым излучением;
• ультразвуковой способ уничтожения бактериальной флоры в молоке;
• аеронизация воздух в животноводческих помещениях.

1.4   Основное направление сбережения электроэнергии.

Основное  направление сбережения электроэнергии - это ее высокопродуктивное расходование путем согласования мощности электрооборудования с конкретными потребностями; соблюдение графика работы электрооборудования, который делает невозможной холостую работу и неполную загрузку; поддержание электрооборудования в технически исправном состоянии, при котором устраняется отклонение от нормативного состояния.

Резервы уменьшения расходов электроэнергии на освещение дает замена ламп накаливания, которые превращают в свет лишь, - 5... 8 % употребленной энергии, люминесцентными лампами, полезная отдача которых, - 20.. .30 %.

Содержание молодняка ВРХ на больших фермах требует значительных расходов электроэнергии (64,2 % к общему количеству) на поддержание микроклимата. Здесь на освещение тратится в 7,7 раза энергии больше, чем на откормных площадках.

1.5   Технические мероприятия.

Технические мероприятия предусматривают:

• автоматизацию управления электронагревательных и осветительных установок, систем водоснабжения, установок микроклимата, электроприводов и тому подобное;
• отключение электронагревательных установок в часы максимальной нагрузки энергосистемы;
• согласование мощности нагревательных элементов с тепловой производительностью установок;
• оптимизацию загрузки электродвигателей;
• индивидуальную компенсацию мощности, которая потребляется электродвигателем;
• применение газоразрядных ламп освещения;
• ограничение напряжения в осветительной электросети ночью;
• компенсацию реактивной мощности на электроподстанциях с помощью конденсаторных установок;
• проведение встречной регуляции напряжения;
• замену электрокалориферов распределительными электронагревательными установками (в свинарниках - электронагревательными полами, в телятниках - электронагревательными стенами).

В целом, основными источниками уменьшения энергоемкости производства продукции животноводства является:

• повышение производительности животных;
• оптимизация численности поголовья;
• улучшение породного состава скота и птицы;
• применение энергосохранных технологий содержания поголовья;
• соблюдение главных принципов организации производства (ритмичности, синхронности).

Одним из самых  эффективных способов трансформации  энергии биомассы, в частности энергии гноя, является анаэробная ферментация гноя для получения метана, то есть реальна возможность получения энергии из гноя, который получают за безподстилочного содержание животных, путем метанового брожения.

При температуре 31 °С 1 кг органической массы дает 0,8...1,0 м3 биогазу. Если учесть, что от 40 до 50 % органического вещества гноя теряется в процессе метаногенезу и от 1 м3 биогаза, который является смесью метана и углекислого газа, получают 20.. .25 Мдж энергии, то преимущества широкого применения этого способа очевидны.

В производственных опытах в Швеции в расчете на одну корову за сутки было получено 2 м3 биогазу. За энергетическим эквивалентом получен на одной ферме биогаз может обеспечить потребность в энергии двух ферм. 

Раздел 2: Определение размеров и уровня интенсивности производства.

1. Анализ использования размеров и интенсивности производства

Таблица 2.1 –  Размеры производства СЗАО «Крым-Аромат»