Hakelämmöllä säästöjä viljankuivaukseen – Case Naskalin tila
Perälä, Perttu (2018)
Perälä, Perttu
Savonia-ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018061113418
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018061113418
Tiivistelmä
Vilja on kuivattava 14 prosentin kosteuteen sen säilyvyyden takaamiseksi useiksi kuukausiksi. Suomessa keskimääräinen puintikosteus on 26 prosenttia. Kaikki Suomessa puitava vilja on kuivattava, mikäli ei käytetä vain rehuviljoille sopivaa tuoresäilöntää. Viljan kosteuspitoisuus johtuu Suomen pohjoisesta ilmastosta, sillä esimerkiksi Saksassa puitavasta viljasta kuivataan 20–40 prosenttia keskipuintikosteuden ollessa 16 prosenttia. Suomessa kuivattiin vuonna 2015 noin 3 800 miljoonaa kiloa viljaa. Määrän kuivaaminen vaatii laskennallisesti 96 miljoonaa litraa polttoöljyä, jonka arvo on 0,7 euron litrahinnalla 67 miljoonaa euroa. Suuri viljankuivaustarve heikentää suomalaisen kasvinviljelyn kilpailukykyä verrattuna Keski-Euroopan maihin ja aiheuttaa ilmastonmuutosta vauhdittavia hiilidioksidipäästöjä. Uusiutuvia polttoaineita käyttämällä on mahdollista saavuttaa kustannussäästöjä viljankuivauksessa, jos uusiutuvan polttoaineen energiayksikköhinta on öljyä edullisempi. Samalla vähentyvät myös hiilidioksidipäästöt.
Opinnäytetyön tavoitteina oli selvittää, miten olemassa olevan hakelämpöjärjestelmän avulla voisi saada säästöjä viljankuivaukseen case-tilalla ja millaisella laitteistolla lämpöenergia siirtyisi viljankuivurille. Lisäksi haluttiin selvittää, millaisia säästöjä hiilidioksidipäästöjen osalta muodostuisi vähentämällä fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Työn sisältö on tehty palvelemaan myös muita aiheesta kiinnostuneita case-tilan lisäksi.
Tutkimuksessa on kerätty ja yhdistelty tietoa useista lähteistä, sillä valmista koontia aiheista ei ollut. Viljankuivauksen ja uusiutuvien polttoaineiden polton pohjatietojen selvittäminen alkuun auttoivat hahmottamaan mitä ja miksi tutkitaan. Työssä tehtiin asiantuntijahaastattelu kolmelle henkilölle, joilla oli kokemusta kuivurin hakelämpöjärjestelmästä, haastatteluja käytettiin pohjatietoina etenkin teknisiä ratkaisuvaihtoehtoja esiteltäessä.
Tutkimuksen tuloksena tehtiin kuivurin lisälämpölaskuri, jolla voidaan selvittää, kuinka paljon taloudellisesti kannattava lisälämpölaitteisto saa maksaa, kun olemassa oleva hakelämpöjärjestelmä valjastetaan korvaamaan öljyn polttamista viljankuivauksessa. Laskuri julkaistaan Maatila2020-sivustolla osoitteessa https://maatila2020.savonia.fi/energialaskurit.
Case-tilan lisälämpöjärjestelmä saataisiin toteutettua edullisimmillaan 5 000 eurolla. Järjestelmä olisi taloudellisesti kannattava halutuilla arvoilla, jos se maksaisi vain noin 1 800 euroa. Taloudellisista syistä järjestelmää ei kannata toteuttaa vielä. Jos hakkeen hinta säilyisi tasolla 19 euroa megawattitunti, mutta polttoöljyn hinta nousisi 0,7 eurosta 1,1 euroon olisi laitteiston toteuttaminen taloudellisesti kannattavaa 5 000 eurolla. Kannattavuuden katsottiin täten olevan hyvin riippuvainen vertailtavien polttoaineiden hintaerosta. Polttoöljyn hinnalle aiheuttaa nousupaineita varantojen ehtymisen lisäksi hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen pyrkivä politiikka, joten lisälämpölaitteiston toteuttaminen voi tulosten perusteella olla case-tilalla kannattavaa tulevaisuudessa. Hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää huomattavasti korvaamalla fossiilista polttoainetta uusiutuvilla. Case-tilalla voitaisiin vähentää hiilidioksidipäästöjä lisälämpölaitteiston ansiosta yhden henkilöauton 20 000 kilometrin hiilidioksidipäästöjen verran vuodessa.
Opinnäytetyön tavoitteina oli selvittää, miten olemassa olevan hakelämpöjärjestelmän avulla voisi saada säästöjä viljankuivaukseen case-tilalla ja millaisella laitteistolla lämpöenergia siirtyisi viljankuivurille. Lisäksi haluttiin selvittää, millaisia säästöjä hiilidioksidipäästöjen osalta muodostuisi vähentämällä fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Työn sisältö on tehty palvelemaan myös muita aiheesta kiinnostuneita case-tilan lisäksi.
Tutkimuksessa on kerätty ja yhdistelty tietoa useista lähteistä, sillä valmista koontia aiheista ei ollut. Viljankuivauksen ja uusiutuvien polttoaineiden polton pohjatietojen selvittäminen alkuun auttoivat hahmottamaan mitä ja miksi tutkitaan. Työssä tehtiin asiantuntijahaastattelu kolmelle henkilölle, joilla oli kokemusta kuivurin hakelämpöjärjestelmästä, haastatteluja käytettiin pohjatietoina etenkin teknisiä ratkaisuvaihtoehtoja esiteltäessä.
Tutkimuksen tuloksena tehtiin kuivurin lisälämpölaskuri, jolla voidaan selvittää, kuinka paljon taloudellisesti kannattava lisälämpölaitteisto saa maksaa, kun olemassa oleva hakelämpöjärjestelmä valjastetaan korvaamaan öljyn polttamista viljankuivauksessa. Laskuri julkaistaan Maatila2020-sivustolla osoitteessa https://maatila2020.savonia.fi/energialaskurit.
Case-tilan lisälämpöjärjestelmä saataisiin toteutettua edullisimmillaan 5 000 eurolla. Järjestelmä olisi taloudellisesti kannattava halutuilla arvoilla, jos se maksaisi vain noin 1 800 euroa. Taloudellisista syistä järjestelmää ei kannata toteuttaa vielä. Jos hakkeen hinta säilyisi tasolla 19 euroa megawattitunti, mutta polttoöljyn hinta nousisi 0,7 eurosta 1,1 euroon olisi laitteiston toteuttaminen taloudellisesti kannattavaa 5 000 eurolla. Kannattavuuden katsottiin täten olevan hyvin riippuvainen vertailtavien polttoaineiden hintaerosta. Polttoöljyn hinnalle aiheuttaa nousupaineita varantojen ehtymisen lisäksi hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen pyrkivä politiikka, joten lisälämpölaitteiston toteuttaminen voi tulosten perusteella olla case-tilalla kannattavaa tulevaisuudessa. Hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää huomattavasti korvaamalla fossiilista polttoainetta uusiutuvilla. Case-tilalla voitaisiin vähentää hiilidioksidipäästöjä lisälämpölaitteiston ansiosta yhden henkilöauton 20 000 kilometrin hiilidioksidipäästöjen verran vuodessa.