12.2 Показатели сравнительной оценки энергозатрат

Затраты энергии на выполнение производственных процессов и работу устройств, машин и агрегатов оценивают коэффициентами энергетических затрат η_бэ .

Коэффициент энергетических затрат определяют по выражению

(12.21)

где Е, Е_б – количество энергии, потребное, соответственно, на предлагаемый и базовый процессы (машины, агрегаты), МДж/га, МДж/т.

Сравнение проводят по полным энергозатратам и по их составляющим, обосновывая при этом возможное направление снижения коэффициента .

Уровень интенсификации (в процентах) определяют по формуле

(12.22)

Например, если Е = 5,2 МДж/т, а Е_б = 6,5 МДж/т, то . Тогда

Коэффициент биоэнергетической эффективности

(12.23)

где Е_пр – содержание энергии в процентах, МДж (таблица 12.4);

Е – совокупные затраты энергии на произведённую продукцию, МДж.

Таблица 12.4 – Среднее содержание энергии в процентах

растениеводства и животноводства, МДж

Овёс (1кг – кормовая единица)	Пшеница		Кукуруза
13,0	13,7		14,6
Картофель	Турнепс		Кормовая свёкла (корни)
3.0	2,5		1,8
Молоко (жирность 3,8%)	Мясо (говядина)		Живой вес КРС
3,0	18,5		9,8
Трава	Сено	Силос	Сенаж
2,5	5,8	2,6	4,5

Коэффициентом оценивают сравниваемые механизированные процессы, влияющие как на количество, так и на качество растениеводческой и животноводческой продукции. При внедрении интенсивных процессов при возделывании зерновых, бобовых, масличных и других культур повышается урожайность зерна, и кроме этого изменяется содержание в нём белка, лизина, углеводов и выход масла.

12.3 Пример расчёта энергозатрат на вспашке зяби

Провести сравнительный анализ энергозатрат на вспашке зяби агрегатами: К-701+ПН-8-35, ДТ-75М+ПЛН-5-35, МТЗ-80+ПЛН-3-35. Глубина вспашки 0,2 м, скорость движения агрегатов 8 км/ч. Другие исходные данные приведены в таблице 12.5.

Таблица 12.5 – Исходные данные для расчёта

Параметры	К-701	ПН-8-35	ДТ-75М	ПЛН- -5-35	МТЗ-80	ПЛН- -3-35
1	2	3	4	5	6	7
Эксплуатационная масса mм, кг	13400	1970	6970	872	3544	475
Коэффициент сопротивления перекаты-ванию fn	0,08	-	0,1	-	0,08	-
КПД двигателя ηэ	0,34	-	0,34	-	0,34	-
КПД трансмиссии ηт	0,79	-	0,79	-	0,79	-
Коэффициент буксования ηб	0,08	-	0,04	-	0,08	-

Окончание таблицы 12.5

1	2	3	4	5	6	7
Ширина захвата В, м	-	2,8	-	1,75	-	1,05
Годовая загрузка Т, ч	890	235	910	190	1095	140
Коэффициент использования времени смены τ	0,8	0,8	0,85	0,8	0,85	0,8
Доля отчислений на производство аа	0,100	0,140	0,125	0,140	0,091	0,140
Доля отчислений на ремонт и обслуживание ар	0,093	0,140	0,099	0,140	0,099	0,140
Часовая производительность агрегата, га/ч	-	1,8	-	1,1	-	0,7

Энергозатраты на вспашку 1 га зяби.

Совокупные энергозатраты Е равны

(12.24)

Затраты энергии на перекатывание агрегатов определим по формуле (12.5).

К-701

ДТ-75М

МТЗ-80

Энергия, необходимая на технологический процесс . Принимаем удельное сопротивление плуга для среднесуглинистых (дерново-подзолистых почв) К₁ = 51·10³ Н/м² и по формуле (12.12) получаем

К-701

ДТ-75М

МТЗ-80

Найдём энергозатраты на рабочий процесс по формуле (12.2).

К-701

ДТ-75М

МТЗ-80

Энергозатраты тракториста при вспашке 1 га поля определим по формуле (12.18).

К-701

ДТ-75М

МТЗ-80

Энергоёмкость трактора и плуга в расчёте на 1 га вспаханного поля определим по формуле (12.19).

К-701

=438,9 МДж;

ДТ-75М

=385,9 МДж;

МТЗ-80

=308,2 МДж.

В таблице 12.6 приведены значения составляющих и совокупных энергозатрат при вспашке зяби.

Таблица 12.6 – Затраты энергии на вспашке 1 га зяби

Агрегат	Составляющие и совокупные энергозатраты, МДж/га
К701+ ПН-8-35
	192,1	84,0	276,1	0,88	438,9	715,9
			-			-
	27,2%	11,9%	-	0,12%	61,3%	-
ДТ-75М+ ПЛН-5-35	187,9	52,5	240,4	1,43	385,9	627,7
			-			-
	29,9%	8,4%	-	0,23%	61,5%	-
МТЗ-80+ ПЛН-3-35	133,3	31,5	164,8	2,25	308,2	475,3
			-			-
	28,0%	6,6%	-	0,47%	64,8%	-

Из таблицы видно, что наибольшие совокупные энергозатраты на вспашку 1 га зяби у агрегата К-701+ПН-8-35, а наименьшие у МТЗ-80+ПЛН-3-35.

Определим расход топлива и затраты денежных средств на вспашку 1 га зяби. Принимаем: 1 литр дизельного топлива соответствует 42,5 МДж, а его цена – 17 руб. в ценах 2007 года. Результаты расчета приведены в таблице.

Таблица 12.7 – Затраты денежных средств на вспашку 1 га зяби

Пахотный агрегат	Прямые энергозатраты	Расход топлива на прямые энерго-затраты, л/га	Совокуп-ные энергозатраты, МДж	Расход топлива на совокупные энергозат-раты, л/га	Стоимость дизельного топлива на совокупные энергозат-раты, руб/га
К-701+ ПН-8-35	276,1	6,49	715,9	16,84	286,3
ДТ-75М+ ПЛН-5-35	240,4	5,66	627,7	14,77	251,1
МТЗ-80+ ПЛН-3-35	164,8	3,88	475,3	11,18	190,1

Из таблицы видно, что на вспашке зяби экономически выгоднее использовать пахотный агрегат МТЗ-80+ПЛН-3-35.