Витрата газу зерносушаркою: чому 0,86 м³ на тонно-відсоток не вийде в сезон сушіння
Оновлено:
Продавці зерносушарок дедалі частіше обіцяють витрату газу 0,8–0,86 м³ на тонно-відсоток. Ці цифри є і в брошурах, і на виставкових стендах, і в розмовах віч-на-віч. Чути їх приємно: на 10 000 т кукурудзи різниця між 0,86 і 1,1 — це десятки тисяч кубометрів за сезон.
Проблема в тому, що такі цифри не проходять перевірки фізикою. Сушіння — це випаровування води, а на випаровування води потрібна відома кількість тепла. Її не можна зменшити ні пальником, ні автоматикою, ні рекламою. Нижче ви побачите, скільки газу потрібно хоча б теоретично для кожного місяця сезону сушіння, звідки на ринку взялася цифра 0,86 і чому «у сусіда виходить 0,8» нічого не доводить.
Щоб розібратися в головному, формули не знадобляться. А якщо захочете перевірити кожну цифру самі, наприкінці статті є повний розрахунок і список джерел.
Головне. У жовтні та листопаді, коли в Україні сушать основну масу кукурудзи, навіть ідеальна шахтна зерносушарка без жодних втрат не може витрачати менше ніж 1,05–1,17 м³ (0 °C) газу на тонно-відсоток. Це випливає із закону збереження енергії та властивостей вологого повітря, а не з чиєїсь думки. Витрата 0,86 можлива лише в спеку, за +33…+44 °C надворі, — або в сушарці з утилізацією тепла вихлопу, яких на ринку майже немає.
Коротка відповідь: скільки газу потрібно щонайменше
Будь-яка шахтна зерносушарка працює однаково: бере повітря з вулиці, нагріває його пальником, проганяє крізь зерно й викидає в трубу разом із випаруваною водою. Що холодніше надворі, то більше тепла йде на нагрівання повітря — і то вища витрата.
Таблиця показує межу без втрат: скільки газу потрібно сушарці, яка не має жодних втрат — через корпус, із гарячим зерном, із ненасиченим повітрям. Такої сушарки не існує, реальна машина завжди витрачає більше. Але нижче цієї межі не опуститься ніхто.
Колонки таблиці — це схеми, а не марки. Однопрохідні та двозонні сушарки випускають різні компанії, і заявляють вони різну витрату. Але будь-яка реальна сушарка, чия б вона не була, витрачає більше, ніж ідеальна машина її схеми, — наскільки більше, залежить від втрат конкретної конструкції.
Межа без втрат, м³ газу (0 °C) на тонно-відсоток. Кукурудза 28 → 14 %, газ 8 500 ккал/м³. Україна (Полтава, Чернігів, Житомир, Вінниця, Хмельницький, Черкаси).
| Місяць (середня погода) | Ідеальна однопрохідна сушарка | Ідеальна двозонна сушарка з повторним використанням повітря | Нижче не може бути |
|---|---|---|---|
| Вересень (+14,9 °C, 71 %) | 1,04–1,06 | 1,01–1,05 | 1,01 |
| Жовтень (+8,7 °C, 79 %) | 1,10–1,12 | 1,05–1,11 | 1,05 |
| Листопад (+3,4 °C, 86 %) | 1,14–1,17 | 1,08–1,16 | 1,08 |
| Грудень, 1–10 (−0,6 °C, 88 %) | 1,18–1,21 | 1,11–1,19 | 1,11 |
Що це означає на практиці:
- 0,86 м³ на тонно-відсоток межа допускає лише в спеку — за +33…+44 °C, залежно від вологості повітря. За 26 років таке траплялося в соті частки відсотка годин вересня і жодного разу — з жовтня по грудень.
- Кожен градус похолодання додає 0,6–0,9 % до витрати. Листопад дорожчий за вересень приблизно на 9 % — у будь-якої сушарки.
- Нагадуємо: це мінімальна межа ідеальної зерносушарки! Реальна сушарка ідеальною не буває, тому витрачає більше за межу. Наскільки більше — залежить від конструкції: про це нижче.
Скільки газу не вистачить у бізнес-плані. Господарство сушить 10 000 т кукурудзи з 28 % до 14 % — це 140 000 тонно-відсотків.
| Витрата, за якою рахували | Газ за сезон, м³ (0 °C) | Газу потрібно більше, ніж за 0,86: м³ (%) |
|---|---|---|
| Обіцяні 0,86 | 120 400 | — |
| Межа жовтня, 1,05 (ідеальна сушарка) | 147 000 | +26 600 (+22 %) |
| Межа листопада, 1,08 (ідеальна сушарка) | 151 200 | +30 800 (+26 %) |
Бізнес-план, побудований на 0,86, недорахується 22–26 % газу — і це ще до втрат реальної машини.
Наші зерносушарки з низькою витратою газу
Межа однакова для всіх виробників — її задає фізика. Різниця між сушарками в тому, наскільки близько до межі вони працюють. Найближче — двозонні сушарки з повторним використанням повітря, і такі сушарки будують під газ: двозонну схему складно перевести на тверде паливо. Для тріски, пелет чи лушпиння ми підбираємо інші схеми з теплогенератором — про це наша стаття про теплогенератори для зерносушарок.
Scolari SR
Двозонна шахтна сушарка для елеваторів. Повітря з нижньої зони та зони охолодження з температурою 65–70 °C ще раз проходить крізь вологе зерно у верхній зоні, перш ніж піти в трубу. Колона й повітроводи утеплені, автоматика тримає задану кінцеву вологість без пересушування. Це схема, яка на графіку вище йде нижньою лінією.
Ravaro — потокові
Потокові шахтні сушарки для елеваторів із системою рекуперації тепла: тепле повітря із зони охолодження повертається до пальника і знову йде в сушіння.
Ravaro — порційні
Порційні сушарки з рециркуляцією тепла для господарств до 200 т на добу і для культур, яким потрібне відлежування.
Alvan Blanch DF
Конвеєрна сушарка з рекуперацією та рециркуляцією тепла. Висота — кілька метрів, завантажувати можна мобільним транспортером. Підходить тим, хто не хоче будувати елеватор, або тим, хто будує, але хоче заощадити на висоті робочої башти з норіями.
Agrex
Прості фермерські порційні сушарки для господарств, яким потокова сушарка не за розміром. Проста конструкція і невисока ціна — сушарка швидко окупається.
Herbas
Порційні сушарки для насіннєвого матеріалу, трав та інших продуктів, які сушать за низької температури. Датчик вологості стежить за відпрацьованим повітрям: доки повітря не наситилося вологою до заданого рівня, воно ганяється по колу, і лише тоді автоматика додає свіже. Під час низькотемпературного сушіння, де витрата тепла на кілограм води особливо велика, це дає помітну економію.
Надішліть культуру, вологість на вході й виході, потрібну продуктивність, паливо та регіон — підберемо тип сушарки і порахуємо розрахункову витрату газу для вашого місяця сушіння. Написати нам →
Перевірка на пальцях: скільки тепла потрібно воді
Цей розрахунок можна зробити без сушарки, за шкільним підручником.
Щоб перетворити 1 кг води на пару, потрібно близько 585 ккал — це теплота випаровування води, таблична величина [S8, S9]. Під час сушіння кукурудзи з 28 % до 14 % на кожен тонно-відсоток випаровується 11,6 кг води (не 10, як часто рахують). Кубометр газу дає 8 500 ккал.
Ділимо: 11,6 кг × 585 ккал ÷ 8 500 ккал/м³ = 0,80 м³ на тонно-відсоток.
Тобто 0,80 — це газ, який повністю, до останньої калорії, пішов на випаровування води. Ні на нагрівання повітря, яке виносить пару, ні на нагрівання зерна, ні на втрати через стінки нічого не залишилося. А 0,86 залишає на все це 7 %.
Але повітря, яке виносить пару із сушарки, мусить бути теплим — інакше пара в ньому не вміститься: холодне повітря вміщує мало вологи. Лише на нагрівання цього повітря з вуличних +10 °C до температури, за якої воно зможе винести всю воду, йде ще чверть газу. Звідси й межа 1,05–1,17 у таблиці вище. Розрахунок — у розділі для інженерів.
Єдиний спосіб опинитися нижче — повернути тепло з вихлопу назад: теплообмінником, конденсацією пари або тепловим насосом. Серійних зерносушарок із такою утилізацією — одиниці, і сушарка, на якій отримано цифру 0,86, до них не належить.
Звідки взялася цифра 0,86
За цифрою 0,86 стоїть протокол випробувань Німецького сільськогосподарського товариства DLG № 6511 [S1]. У листопаді 2016 року DLG випробувала двозонну сушарку Stela AgroDry Biturbo: один 14-годинний прогін на пропані, кукурудза з 33,4 % до 14,7 %, надворі −1,4 °C.
У таблиці результатів DLG надрукувала: «1.0 m³ of natural gas/t %» — 1,0 м³ природного газу на тонно-відсоток. Цифри 0,86 у протоколі немає взагалі.
Зверніть увагу: природний газ у цьому випробуванні не спалювали. Господарство, де стояла сушарка, опалювало її пропаном — у протоколі так і записано: «LP gas», теплота згоряння 25–27 кВт·год на кубометр (≈ 21 500–23 200 ккал/м³). Кубометри природного газу в рядку «1,0» — це перерахунок: тепло спаленого пропану поділено на умовні 10 кВт·год на кубометр природного газу (≈ 8 600 ккал/м³). Як саме перераховували, у протоколі не написано, — цей ланцюжок ми відновили самі за цифрами звіту.
Умови теж не наші. Сушильний агент — близько 151 °C у нижній зоні та 131 °C у верхній, кукурудза — з вологістю 33,4 %, а брошура Stela зводить результат до сушіння з 35 до 15 %. Це гарячий режим і дуже сире зерно: у такому режимі кожен кілограм води обходиться дешевше, ніж в умовах цієї статті — агент 120–140 °C і кукурудза 28 %. За нашою моделлю гарячий агент дає виграш близько 2,3 %, висока початкова вологість — близько 1,6 %; галузеві оцінки для реальних сушарок дають за температурою більше — до 20 % між 66 і 93 °C [S14]. У випробуванні 6511 цей виграш перекрив мороз −1,4 °C, але в рекламній цифрі морозу вже немає: DLG перерахувала результат до +5 °C, а гарячий агент і сире зерно в перерахунку залишилися. Тому порівнювати 0,86 з витратою сушарки, яка працює за 120 °C на кукурудзі з 25–28 %, не можна навіть за інших рівних умов.
Як з 1,0 вийшло 0,86 — три кроки:
- Перерахунок на єдину основу: 1,0 → 0,95. Рядок «1,0» у протоколі пораховано на змішаній основі: тепло взято фактичне, а кількість зерна — перераховану до стандартного випробування DLG (сушіння з 35 до 15 %). Якщо рахувати все за фактичними даними цього випробування, виходить 0,95.
- Перерахунок до «стандартної» погоди +5 °C: 0,95 → 0,88. Випробування йшло в мороз −1,4 °C, і DLG відняла тепло, яке пішло на підігрів холодного повітря: 813,5 кВт·год на тонну випаруваної води перетворилися на 750,8 — мінус 7 %. Саме 750,8 кВт·год, або 0,751 кВт·год на кг, стоїть у брошурі Stela [S4] — без слів «зведено до +5 °C».
- Інша теплота згоряння газу: 0,88 → 0,85. Брошура Stela ділить енергію на 10,35 кВт·год на кубометр (≈ 8 900 ккал/м³). За Кодексом газотранспортної системи України [S6] це вища теплота згоряння: до неї входить тепло конденсації пари з димових газів, яке сушарка не використовує. Що більшу теплоту згоряння взяли для розрахунку, то менше виходить кубометрів. Газ, який у цій статті взято за базу, за нижчою теплотою — 8 500 ккал, або 9,885 кВт·год на кубометр. Лише вибір 10,35 замість нього «покращує» цифру на 4,5 %. У підсумку — 0,853 ≈ «0,86».
На виставковому стенді 2020 року (фото стенду — на початку статті) та сама цифра 0,86 вказана за теплоти згоряння 10,0 кВт·год/м³ (≈ 8 600 ккал/м³). Але за 10,0 навіть «стандартна» цифра DLG дорівнює 0,883, а не 0,86.
За газу 8 500 ккал 0,86 не виходить навіть зі «стандартної» цифри DLG: виходить 0,88–0,89. А якщо взяти фактичну витрату того випробування і перерахувати її на умови цієї статті — газ 8 500 ккал/м³ і сушіння кукурудзи з 28 до 14 %, — вийде 0,96 м³ на тонно-відсоток. І це тепло пропану, перераховане в природний газ, а не показання газового лічильника.
Та сама Stela у звичайному режимі. DLG має інший протокол щодо тієї самої двозонної Stela Biturbo — № 6263F 2014 року [S2]: природний газ, +12 °C, сушильний агент 116–135 °C. Це режим, ближчий до української практики. Результат двох серій — 922 і 1 013 кВт·год на тонну води, що в тих самих умовах означає 1,08–1,19 м³ на тонно-відсоток. Тобто на 26–38 % більше, ніж 0,86 на стенді.
Повний ланцюжок із числами і таблиця протоколів DLG — у розділі для інженерів.
Чому «у сусіда виходить 0,8» нічого не доводить
В інтернеті, на форумах і в рекламі часто трапляються відгуки «реальних» клієнтів: «у нас сушарка витрачає 0,8 куба на тонно-відсоток». Іноді продавець навіть пропонує з’їздити до такого клієнта й подивитися самому.
Цифри «з реального господарства» звучать переконливіше за будь-яку брошуру. Але господарство не ставить експерименту: воно сушить зерно. Витрату газу за сезон ділять на тонни й відсотки, прикинуті за накладними та вологоміром, — і отримують число, у якому кожна складова приблизна.
| Що спотворює цифру | На скільки |
|---|---|
| Газовий лічильник без коректора. За тиску 3 кПа і газу +5 °C він показує менше, ніж пройшло кубометрів за стандартних 20 °C | близько 7 % на користь «економії» |
| Вологомір без повірки. Помилка в 1 пункт початкової вологості під час сушіння 28 → 14 % | маса води змінюється на 7 % |
| Смітна домішка. Домішка зазвичай помітно вологіша за саме зерно (за практичним правилом — приблизно вдвічі). Чисте зерно сохне «дешевше», брудне — «дорожче», а в розрахунку цього ніхто не враховує | залежить від засміченості |
| Бите й дроблене зерно. До сушіння воно рахується в тоннах, а після йде у відходи на сепараторі | тонни після сушіння занижені |
| Нестачу списують на усушку. Випарувану воду ніхто не зважує; за балансом іноді виходить, що із зерна видалили більше води, ніж у ньому було | не оцінити |
| Залікова вага замість тонни вологого зерна. Та сама енергія під час перерахунку «за Дювалем» дає на 14 % менше «кубометрів на тонно-відсоток» | −14 % |
| Погода й режим змінюються щодня. Вереснева партія і листопадова — різна витрата на одній сушарці | 0,6–0,9 % на градус |
| Не названо кубометр і теплоту згоряння. Кубометр за 20 °C чи за 0 °C, нижча чи вища теплота | від −10 % до +7 % |
Тому дві однакові сушарки у двох сусідів показують різну витрату, а той самий господар у різні роки — теж різну. Це не властивість сушарки, а властивість підрахунку.
Що насправді знижує витрату
Наблизитися до межі можна лише конструкцією. Ось що дає ефект, який можна порахувати:
| Рішення | Ефект |
|---|---|
| Двозонна схема з повторним використанням повітря. Тепле повітря з нижньої зони та зони охолодження ще раз проходить крізь вологе зерно, перш ніж піти в трубу | близько 27 % порівняно з тією самою сушаркою без повторного використання повітря (наш розрахунок за схемою) |
| Повернення повітря охолодження до пальника: тепло зерна, що остигає, йде в сушіння, а не на вулицю | близько 7–8 % (наш розрахунок за схемою) |
| Утеплення колони й повітроводів | 8–20 % за даними німецького галузевого центру KTBL [S10] |
| Автоматика, яка не пересушує. Кожен зайвий пункт пересушування під час сушіння 28 → 14 % — це ще близько 6 % води (під час сушіння 28 → 14 % з тонни видаляється 162,8 кг води, за 28 → 13 % — 172,4 кг: на 9,6 кг, або 5,9 %, більше), причому останні пункти даються найважче: волога в сухому зерні зв’язана міцніше | перевитрата газу 9,7 % у разі пересушування до 12,7 % замість 14 % — за господарським обліком на сушарці ЗСК [S15] |
| Сезон сушіння. Що раніше зібрали й висушили, то тепліше повітря | 0,6–0,9 % на градус (наш розрахунок межі, таблиця вище) |
Повітря повторно використовують багато сушарок — і наші, і конкурентів. Різниця в тому, скільки разів воно проходить крізь зерно і чи повертається тепло повітря охолодження. Як це влаштовано в наших сушарках — у розділі про наші зерносушарки вище.
Як перевірити будь-яку цифру витрати за п’ять хвилин
- За якої погоди? Температура й вологість повітря, за яких отримано цифру. Немає відповіді — цифра не для вашого сезону.
- У яких одиницях? Кубометр за 0 °C чи за 20 °C, нижча чи вища теплота згоряння, тонна вологого зерна чи залікова вага. Від цього число змінюється на ±10–15 %.
- Виміряно чи перераховано? Якщо є протокол — який рядок: «у робочих умовах» чи «зведено до стандарту».
- Покладіть цифру на графік на початку статті. Якщо вона нижча за лінію межі для вашого місяця — це не витрата, а реклама.
Як це влаштовано: чому холодне повітря дороге
Повітря в сушарці — це транспорт для води. Пальник нагріває його, воно проходить крізь зерно, забирає вологу і йде в трубу. Скільки вологи може винести кілограм повітря, залежить від його температури: тепле повітря вміщує багато пари, холодне — мало.
Коли гаряче повітря проходить крізь вологе зерно, воно віддає тепло на випаровування й охолоджується, а пари в ньому стає більше. Зупинитися цей процес може лише тоді, коли повітря насититься — більше пари воно не візьме. Температура, за якої це відбувається, називається температурою мокрого термометра. Для повітря, нагрітого до 140 °C, вона близько 40 °C. Тому з труби будь-якої шахтної сушарки йде повітря не холодніше приблизно 40 °C — і це не втрати, а фізика: холоднішим воно не може бути й водночас нести всю воду.
Звідси випливає все інше:
- Що холодніше надворі, то більше тепла потрібно, щоб довести повітря від вуличної температури до робочої. Пари при цьому повітря винесе стільки ж. Тому листопад дорожчий за вересень.
- Двозонна схема економить тому, що повітря, вже тепле після нижньої зони та зони охолодження, не викидається, а догрівається і ще раз проходить крізь вологе зерно. Пальнику потрібно догріти його не від +5 °C, а від +65 °C.
- Утилізація тепла вихлопу — єдиний спосіб пробити межу: частина тепла з повітря, що йде в трубу, повертається через теплообмінник свіжому повітрю. У зерносушарках це рідкість.
Для інженерів: як розрахована межа
Визначення
Межа без втрат — мінімальна витрата тепла сушарки, що викидає відпрацьоване повітря в атмосферу, за ідеальних умов:
- немає втрат тепла через корпус;
- немає теплоти десорбції (на відрив зв’язаної вологи від зерна);
- зерно виходить за температури зовнішнього повітря;
- відпрацьоване повітря йде насиченим за температури мокрого термометра того агента, який останнім проходить крізь зерно.
Це нижня межа, яка випливає із закону збереження енергії та психрометрії. Будь-яке відхилення від ідеальних умов збільшує витрату.
Приклад розрахунку: +15 °C, вологість 65 %, агент 140 °C, один прохід
Крок 1. Зовнішнє повітря. За +15 °C і відносної вологості 65 % вологовміст повітря x₀ = 6,9 г пари на кг сухого повітря, ентальпія h₀ = 32,5 кДж/кг [S9, S13].
Крок 2. Нагрівання агента. Пальник нагріває повітря до 140 °C, вологовміст не змінюється. Ентальпія h₁ = 159,8 кДж/кг. На нагрівання 1 кг сухого повітря пішло 159,8 − 32,5 = 127,3 кДж.
Крок 3. Насичення в зерні. Повітря за 140 °C і x₀ = 6,9 г/кг має температуру мокрого термометра 39,2 °C. Насичене повітря за 39,2 °C містить 46,7 г пари на кг. Отже, 1 кг повітря виніс 46,7 − 6,9 = 39,9 г води.
Крок 4. Повітря на кілограм води. 1 000 ÷ 39,9 = 25,1 кг сухого повітря на 1 кг випаруваної води.
Крок 5. Тепло на кілограм води. 25,1 × 127,3 = 3 195 кДж. Віднімаємо ентальпію рідкої води, яка надійшла із зерном за +15 °C (4,19 × 15 = 63 кДж): 3 132 кДж = 748 ккал на 1 кг води.
Крок 6. Переведення в газ. На тонно-відсоток під час сушіння 28 → 14 % випаровується 1 000 ÷ (100 − 14) = 11,628 кг води. 748 × 11,628 ÷ 8 500 = 1,02 м³ (0 °C) на тонно-відсоток.
Поправка на воду згоряння. Під час спалювання природного газу утворюється 0,045 кг водяної пари на кожен мегаджоуль — цю пару теж виносить відпрацьоване повітря. З урахуванням цього межа для тих самих умов — 760 ккал/кг = 1,04 м³/т·%. Цю поправку враховано в таблиці та на графіку.
Той самий розрахунок для середнього листопада в кукурудзяному поясі України (+3,4 °C, 86 %) дає 834 ккал/кг = 1,141 м³/т·% — на 10 % більше, бо повітря гріється від +3 °C, а виносить майже стільки ж води.
Детальніше: формули, за якими рахувався приклад
- Тиск насиченої пари над водою ps(t) — формула Бака (Buck, 1981) або таблиці [S9]; за 15 °C — 1,706 кПа, за 39,2 °C — 7,08 кПа.
- Вологовміст: x = 0,622 · φ·ps / (p − φ·ps), p = 101,325 кПа.
- Ентальпія вологого повітря на кг сухого повітря: h = 1,006·t + x·(2 501 + 1,86·t) кДж/кг.
- Температура мокрого термометра (адіабатного насичення) twb — з умови h(twb, xsat(twb)) = h(tагента, x₀).
- Питома витрата тепла: q = (h₁ − h₀)/(xsat(twb) − x₀) − cw·t₀, де cw = 4,19 кДж/(кг·К).
- Вода згоряння: 0,0449 кг на МДж нижчої теплоти згоряння природного газу; ентальпію її пари враховано в балансі вихлопу.
- Перерахунок: 1 ккал = 4,1868 кДж; 1 м³ (0 °C) газу = 8 500 ккал (Hi); на тонно-відсоток за w₂ = 14 % — 11,628 кг води.
Методика — стандартна для розрахунку конвективних сушарок [S8, S12, S13].
Схожий розрахунок у 2020 році опублікував к.т.н. К. П. Костогриз, завідувач відділу Інституту газу НАН України [S16]. Для однозонної сушарки з рекуперацією тепла за +15 °C, вологості повітря 80 % і газу 8 300 ккал/м³ у нього вийшло «трохи менше ніж 1,2 нм³/т%». Це вище за нашу межу без втрат, бо в його розрахунку враховано нагрівання зерна та втрати через стінки, а газ узято з меншою теплотою згоряння. Висновок той самий: 0,8–0,9 у сезон сушіння фізично недосяжні.
Повна таблиця межі
Україна (Полтава, Чернігів, Житомир, Вінниця, Хмельницький, Черкаси)
| Місяць (T, φ за ERA5) | Один прохід, агент 120 °C | Один прохід, 140 °C | Двозонна, 120 °C | Двозонна, 140 °C |
|---|---|---|---|---|
| Вересень (14,9 °C, 71 %) | 1,060 / 775 | 1,043 / 762 | 1,020–1,049 / 746–767 | 1,008–1,033 / 737–755 |
| Жовтень (8,7 °C, 79 %) | 1,121 / 820 | 1,096 / 801 | 1,064–1,106 / 778–808 | 1,048–1,082 / 766–791 |
| Листопад (3,4 °C, 86 %) | 1,174 / 858 | 1,141 / 834 | 1,102–1,155 / 805–844 | 1,082–1,124 / 791–822 |
| Грудень, 1–10 (−0,6 °C, 88 %) | 1,214 / 887 | 1,176 / 859 | 1,131–1,193 / 827–872 | 1,108–1,156 / 810–845 |
Перше число — м³ (0 °C) на т·%, друге — ккал на кг води; 1 ккал/кг = 0,001368 м³/т·%. Для двозонних схем подано діапазон: агент перед останнім проходом уже містить вологу з нижньої зони, тому температура мокрого термометра вища, а межа нижча на 1–3 %, ніж в однопрохідної схеми. Агент 140 °C дає межу нижчу, ніж 120 °C, на 1,5–3 %: більше тепла на кг повітря — менше повітря на кг води.
Погода — середні за 2000–2025 роки за реаналізом ERA5 для перелічених міст.
Пороги для порівняння: 0,86 м³/т·% = 629 ккал/кг; 0,90 = 658 ккал/кг. Межа опускається до 0,86 за зовнішнього повітря +33…+44 °C, до 0,90 — за +29…+40 °C: що сухіше повітря, то нижчий поріг.
Детальніше: що виміряла DLG
| Протокол DLG | Умови випробування | Фактично, кВт·год/т води | Зведено DLG до +5 °C, кВт·год/т | На базі статті, м³ (0 °C)/т·%: факт / зведене |
|---|---|---|---|---|
| 6263F, серія 1 — Stela AgroDry 2/16 Biturbo, 2014 [S2] | +12,5 °C / 93 %; кукурудза 34,9 → 14,2 %; агент 131,6 / 116,5 °C; природний газ | 922 | 992,9 | 1,084 / 1,168 |
| 6263F, серія 2 — те саме | +12,2 °C / 94 %; 32,0 → 13,8 %; 135,3 / 121,9 °C | 1 013 | 1 075,5 | 1,192 / 1,265 |
| 6511 — Stela AgroDry 2/17 Biturbo, 2016 [S1] | −1,4 °C / 90 %; 33,4 → 14,7 %; ≈151 / 131 °C; пропан | 813,5 | 750,8 | 0,957 / 0,883 |
| 6265F — Bühler Eco Dry, 2014 [S3] | +8,3 °C / 87 %; 35,2 → 12,9 %; 110,9 °C; природний газ | 920,5 | 962 | 1,083 / 1,132 |
Перерахунок на базу статті (газ 8 500 ккал/м³, кукурудза 28 → 14 %) — арифметичний: 1 кВт·год/т = 0,8598 ккал/кг; прийнято, що на 1 кг води потрібно стільки ж тепла, скільки у випробуванні. Це припущення на користь виробника: за нижчої початкової вологості на кг води зазвичай потрібно не менше.
Рядок «стандарт +5 °C» — перерахунок DLG до 5 °C, 80 %, 35 → 15 %. У 6511 він нижчий за факт (випробування в мороз), в інших — вищий.
Детальніше: як «1,0» протоколу перетворюється на «0,86» брошури
| Крок | Що відбувається | Газ 10,0 кВт·год/м³ (≈ 8 600 ккал/м³, як у DLG) | Газ 9,885 кВт·год/м³ (8 500 ккал/м³, база статті) |
|---|---|---|---|
| 0 | Рядок протоколу «1.0 m³ of natural gas/t %»: тепло фактичне, тонни перераховані до стандарту, відсотки фактичні | 1,018 | 1,029 |
| 1 | Та сама фактична витрата (811,7 кВт·год/т) на єдиній фактичній базі | 0,952 (−6,5 %) | 0,963 (−6,4 %) |
| 2 | Перерахунок DLG до +5 °C: поправка на повітря −240,1 кДж/кг, на зерно +14,5 → 750,8 кВт·год/т = 0,751 кВт·год/кг (цифра брошури Stela) | 0,883 (−7,2 %) | 0,894 (−7,2 %) |
| 3 | Та сама енергія ÷ 10,35 кВт·год/м³ (≈ 8 900 ккал/м³) замість 10,0 (за Кодексом ГТС [S6] 10,35 — вища теплота згоряння) | 0,853 ≈ 0,86 (−3,4 %) | — |
Перевірка за брошурою Stela [S4]: 0,7508 кВт·год/кг × 235,3 кг води на тонну (35 → 15 %) = 176,5 кВт·год/т; ÷ 10,35 = 17,1 м³/т; ÷ 20 пунктів = 0,855.
Умови випробування 6511 щодо бази 28 → 14 % / 120 °C / +10 °C: висока початкова вологість полегшує сушіння на 1,6 %, гарячий агент — на 2,3 %, мороз ускладнює на 12,5 %. Загалом умови на 6–7 % важчі за базу — низьку цифру 6511 отримано не завдяки погоді, а завдяки перерахункам.
Детальніше: як запис одиниць змінює число
У всіх рядках енергія на кг води та сама — змінюється лише запис.
| Що змінюється | Було → стало | Записане число «м³ на т·%» |
|---|---|---|
| Кубометр: 0 °C → 20 °C (стандартні умови за Кодексом ГТС) | м³ (0 °C) → м³ (20 °C) | +7,3 % (293,15 / 273,15) |
| Теплота згоряння: нижча → вища | Hi → Hs | −9,8 % (Hs/Hi ≈ 1,108) |
| Число теплоти згоряння: газ статті → брошура | 9,885 кВт·год/м³ (8 500 ккал/м³) → 10,35 кВт·год/м³ (≈ 8 900 ккал/м³) | −4,5 % |
| Тонно-відсоток: т вологого × пункт → т × відсоток Дюваля (залікова вага), 28 → 14 % | 11,628 → 10 кг води | −14 % |
| Тонно-відсоток: т вологого → т сухого (на виході) × пункт | 11,628 → 13,889 кг води | +19,4 % |
| Облік газу: стандартні м³ → лічильник без коректора (3 кПа, +5 °C) | — | ≈ −7 % |
Той самий запис «1,0 м³/т·%» залежно від бази означає від 2,2 до 4,0 МДж на кг води.
Що потрібно, щоб порахувати витрату для вашого господарства
Реальна витрата залежить від втрат конкретної машини і від режиму, тому ми рахуємо розрахунковий орієнтир для ваших умов, а не обіцяємо цифру з брошури. Для розрахунку потрібні:
- Регіон і місяці сушіння.
- Культура та вологість на вході й на виході.
- Продуктивність — тонн на годину або тонн за сезон.
- Паливо: газ, пічне, тверде.
- Потокове чи порційне сушіння — або ми запропонуємо самі.
- Якщо сушарка вже є — її модель і рік.
Надішліть ці дані — порахуємо розрахункову витрату газу для вашого місяця сушіння і підберемо сушарку. Написати нам →
Запитання та відповіді
Скільки газу насправді витрачає зерносушарка на кукурудзі?
Чи може зерносушарка витрачати 0,86 м³ газу на тонно-відсоток?
Чому в рахунку за газ кубометрів більше, ніж нарахували за паспортом сушарки?
Що таке тонно-відсоток і скільки в ньому води?
Чому в листопаді та сама сушарка витрачає більше газу, ніж у вересні?
Яка зерносушарка найекономніша за газом?
Чи можна економну двозонну сушарку поставити на тверде паливо?
Що надіслати, щоб розрахувати витрату газу для свого господарства?
Джерела
Список використаної літератури
- [S1] DLG e.V., Testzentrum Technik und Betriebsmittel. DLG-Prüfbericht 6511: Stela AgroDry MDB-XN 2/17-SB Biturbo. Durchlauftrockner — Energieverbrauch. Groß-Umstadt, 2017.
- [S2] DLG e.V. DLG-Prüfbericht 6263F: Stela AgroDry MDB-XN 2/16-SB Biturbo. 2015.
- [S3] DLG e.V. DLG-Prüfbericht 6265F: Bühler Eco Dry. 2015.
- [S4] Stela Laxhuber GmbH. AgroDry — Produktbroschüre. 2026.
- [S5] Лубнимаш. Сторінка «Шахтна зерносушарка» (архівна копія від 27.11.2020, web.archive.org); сторінка «U13-SSH» (2021).
- [S6] Кодекс газотранспортної системи, затверджений постановою НКРЕКП від 30.09.2015 № 2493 (зі змінами): стандартні умови обліку газу (20 °C, 101,325 кПа), теплота згоряння.
- [S7] Hersbach H. et al. The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 2020, 146 (730): 1999–2049. Дані Copernicus Climate Change Service, 2000–2025.
- [S8] Brooker D. B., Bakker-Arkema F. W., Hall C. W. Drying and Storage of Grains and Oilseeds. New York: Van Nostrand Reinhold, 1992.
- [S9] ASABE Standard D271.2: Psychrometric Data. American Society of Agricultural and Biological Engineers.
- [S10] Grube J. (KTBL), Böckelmann M. (LWK NRW). Die Ernte in trockenen Tüchern — Kennzahlen zur Getreidetrocknung // Landtechnik, 2011, 66 (4): 276–281. doi:10.15150/lt.2011.410.
- [S11] Buck A. L. New equations for computing vapor pressure and enhancement factor. Journal of Applied Meteorology, 1981, 20: 1527–1532.
- [S12] Mujumdar A. S. (ed.). Handbook of Industrial Drying. 4th ed. CRC Press, 2014.
- [S13] ASHRAE. ASHRAE Handbook — Fundamentals. Chapter 1: Psychrometrics. Atlanta, 2021.
- [S14] Hellevang K. Drying high-moisture corn can be tricky. — NDSU Extension, 26.10.2009 (оцінка дорадчої служби, не вимірювання).
- [S15] Русан В. И., Климкович П. Н. Анализ работы ЗСК и пути снижения энергоёмкости процесса сушки. — БГАТУ, с. 202.
- [S16] Костогрыз К. П. Определение минимального удельного расхода природного газа для сушки кукурузы // Агробізнес Україна. — 2020. — № 4. — С. 24–25. (Інститут газу НАН України.) Друковане видання; сайт журналу — agrobusiness.com.ua.
Статті на тему
Залишилися запитання? Зв’яжіться з нами!
Підберемо зерносушарку під вашу культуру, обсяг і паливо — і порахуємо розрахункову витрату газу для вашого місяця сушіння.
За телефоном
В Україні: (067) 111-6668
По e-mail
Наша адреса: [email protected]