1.ИНФОРМАЦИЯ О ПРОЕКТЕ
1.1. Описание и цели проекта — дороговизна и ограниченность запасов органических видов топлива обуславливают необходимость широкого использования в сельскохозяйственном производстве энергосберегающих технологий, в том числе на основе возобновляемых и нетрадиционных источников энергии, в частности, солнца.
Энергоресурсы Солнца на территории страны составляют 24,4•1015 кВт•ч/год, что в 12 тыс. раз превышает ее энергопотребление. Годовая экономия энергии на 1 кВт установленной мощности при использовании солнечной энергии составляет от 0,07 до 0,09 т условного топлива. При этом металлоемкость гелиоустановок составляет от 1,0 до 1,5 кг/кВт.
Одной из перспективных областей применения солнечной энергии в сельскохозяйственном производстве является послеуборочная сушка зерна. Для досушивания зерна применяются сушилки различных типов со средним расходом топлива 100 кг/т или газа 70 кг/т и установленной мощности электродвигателей 50 кВт.
В то же время плотность потока суммарной радиации на горизонтальную поверхность, представляющая собой энергетическую характеристику солнечного излучения, при средней облачности составляет в день около 18,1 МДж/м2 (5 кВт•ч/м2 или 0,6 кг условного топлива на 1 м2), а при ясной погоде — 27,7 МДж/м2 (7,7 кВт•ч/м2). Использование простых гелиоколлекторов обеспечивает подогрев теплоносителя от 3 до 5°С даже при малой интенсивности солнечной радиации, а этого достаточно для снижения относительной влажности воздуха от 15 до 25%.
С целью снижения энергозатрат на сушку зерна и, соответственно, снижения себестоимости его производства создана и испытана барабанная гелиосушилка зерна, обеспечивающая при одинаковой с напольной сушилкой скорости сушки значительное снижение энергозатрат. Конструкция сушилки обеспечивает сушку зерна и в ночное время за счет гравийного аккумулятора, который вместе с увеличенной тягой в вытяжной трубе препятствует образованию конденсата в сушилке и повышению влажности зерна в период дождей.
В настоящее время создан и проходит испытания макетный образец зернохранилища со встроенной гелиосушильной системой, что в комплексе с барабанной гелиосушилкой может позволить решить проблему снижения затрат топлива на сушку зерна.
1.2. Характер проекта — производственная проверка технологии энергосберегающей сушки зерна на основе гелиосушильных установок.
1.3. Степень готовности проекта — известны оптимальные параметры барабанной гелиосушилки зерна, определяются оптимальные параметры модуля зернохранилища со встроенной гелиосушильной системой. Имеется три патента на полезные модели РФ.
2. ПРОДУКЦИЯ
2.1. Наименование продукции — зерно кондиционной влажности с высокими семенными и хлебопекарными качествами.
2.2. Основные преимущества — не требуются затраты топлива и электроэнергии на сушку зерна.
2.3. Технико-экономические показатели в сравнении с аналогами — барабанная гелиосушилка обеспечивает в сравнении с напольной сушилкой и барабанной с электроподогревом воздуха одинаковую скорость сушки при затратах электрической мощности всего 0,2 кВт на вращение барабана в отличие от напольной сушилки, имеющей установленную мощность 13 кВт.
Конструкция сушилки обеспечивает сушку зерна и в ночное время за счет накопления в течение дня тепловой энергии в гравийном аккумуляторе и отдачи ее в ночное время. Гравийный аккумулятор и увеличенная тяга в вытяжной трубе препятствуют образованию конденсата в сушилке и повышению влажности зерна в период дождей. Это позволяет хранить в сушилке влажное зерно в течение такого периода без опасности его самосогревания.
Сушилка обеспечивает гарантированное высушивание партии зерна за 6…7 часов дневного времени и партии зерна за ночное время. Удельная нагрузка составляет до 100 кг зерна на квадратный метр площади горизонтального солнечного коллектора. При этом обеспечивается сушка партий зерна, имеющих различную влажность. Отмечено также, что через два часа после сушки не наблюдается некоторого повышения влажности зерна, в отличие от напольной сушилки и барабанной с электроподогревом воздуха.
2.4. Принцип действия — свежеубранное зерно после сортировки поступает в барабанные гелиосушилки (в случае высокой влажности зерна) либо непосредственно в зернохранилище со встроенной гелиосушильной системой, где досушивается до кондиционной влажности в процессе хранения. В случае возникновения в зернохранилище очагов самосогревания соответствующее зерно пропускается через барабанную гелиосушилку.
2.5. Масштабы и область использования — предлагаемая технология сушки зерна может быть использована в первую очередь в семеноводческих хозяйствах для получения высококачественного семенного зерна; в хозяйствах всех форм собственности, имеющих небольшие объемы производства зерна; для получения зерна с повышенными хлебопекарными качествами. Модульный принцип построения гелиосушильных установок позволяет обеспечить требуемую производительность линии.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА НОВИЗНЫ, ЭКСПОРТНОГО ПОТЕНЦИАЛА, ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ
3.1. Характеристика новизны — имеются три патента на полезные модели РФ:
Патент на полезную модель № 71744 РФ, МПК F26B 3/28. Гелиосушилка./ Тихий В.А., Купреенко А.И., Байдаков Е.М., Исаев Х.М., ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА» — Заявлено 30.07.2007.; опубл. 20.03.2008.// Изобретения. Полез. модели. — 2008. — № 8.
Патент на полезную модель № 92157 РФ, МПК F26B 3/28. Гелиосушилка./ Купреенко А.И., Тихий В.А., Исаев Х.М., Байдаков Е.М., ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА» — Заявлено 21.09.2009.; опубл. 10.03.2010.// Изобретения. Полез. модели. — 2010. — № 7.
Патент на полезную модель № 96225 РФ, МПК F26B 9/06. Гелиосушилка./ Купреенко А.И., Тихий В.А., Исаев Х.М., Байдаков Е.М., ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА» — Заявлено 16.03.2010.; опубл. 20.07.2010.// Изобретения. Полез. модели. — 2010. — № 20.
3.2. Необходимость патентной защиты основных технических решений — нет необходимости.
3.3. Необходимость лицензирования — не требуется.
3.4. Необходимость сертификации — не требуется.
4. МАРКЕТИНГ
4.1. Характеристика рынка сбыта продукции — сельскохозяйственные предприятия всех форм собственности. Возможно использование для сушки и другого сельскохозяйственного сырья.
4.2. Отзывы специалистов — разработка барабанной гелиосушилки зерна признана победителем в номинации «Возобновляемые источники энергии» Всероссийского конкурса «Инженер года 2009», а один из разработчиков — Байдаков Е.М. — стал лауреатом этого конкурса в номинации «Инженерное искусство молодых».
Работоспособность барабанной гелиосушилки зерна подтверждена в ходе экспериментальных исследований на научной, учебно-производственной опытно-исследовательской машинно-технологической станции Брянской ГСХА.
5. КОНТАКТЫ
5.1. Название организации — ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
5.2. Адрес, телефон, факс, е-mail — 243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская д. 2а. Тел. Раб. (48341)- 24–770, моб. 8-920-601-57-38. е-mail: kupreenkoai@mail.ru
5.3. Автор проекта — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологического оборудования животноводства и перерабатывающих производств БГСХА Купреенко Алексей Иванович.
