Streszczenie
W artykule przedstawiono róĪnorodne moĪliwoĞci ograniczenia nakładów ener-getycznych poprzez działania techniczne, organizacyjne i zmianĊ technologii prowadzenia prac w rolnictwie. Ograniczenie zuĪycia paliwa wpływa pozytywnie za-równo na ekonomiczną stronĊ działalnoĞci, jak i na poprawĊ oddziaływania na Ğrodowisko. Poprzez róĪnorodne działania przedstawione w artykule moĪna uzyskaü łącznie oszczĊdnoĞci paliwa siĊgające nawet 25%.
Słowa kluczowe: zuĪycie paliwa, technologia prac, rolnictwo 1. Wprowadzenie
Otwarcie gospodarki Polski na silne oddziaływanie konkurencji wysoko rozwiniĊtych krajów Unii Europejskiej przyczyniło siĊ do wzrostu zainteresowania obniĪeniem nakładów energetycz-nych w rolnictwie. Wynika to miĊdzy innymi ze znacznego udziału kosztów energii w kosztach ogólnych produkcji rolniczej. W wiĊkszoĞci upraw koszty energii (najczĊĞciej wykorzystywanej w formie paliw płynnych) stanowi od 15 do nawet 25% wszystkich kosztów produkcji [8]. Ponadto oprócz bezpoĞredniego zuĪycia paliw przy pracach polowych i transportowych, naleĪy uwzglĊdniü równieĪ zuĪycie energii na wytworzenie materiałów do produkcji rolniczej takich jak nawozy czy Ğrodki ochrony roĞlin. Warto pamiĊtaü, iĪ dotyczy to w znacznej mierze zuĪycia tak strategicznego paliwa jakim jest gaz. W warunkach klimatycznych Europy ĝrodkowej znaczne iloĞci paliwa zuĪy-wane są do suszenia produktów rolniczych. Szczególnie dotyczy to produkcji ziarna kukurydzy, które moĪe mieü wilgotnoĞü nawet ponad 40% a do przechowywania naleĪy ograniczyü ją, do co najwyĪej 14 %. Obecnie coraz rzadziej stosuje siĊ zasilanie suszarni wĊglem czy miałem ze wzglĊdu na kłopotliwą obsługĊ zastĊpując je palnikami zasilanymi wygodniejszymi w wykorzystaniu pali-wami (propan butan, rzadziej gaz ziemny, olej opałowy). Coraz popularniejsze są równieĪ palniki zasilane biomasą (pelet, słoma, brykiet). Wszystkie te działania, oprócz obniĪenia kosztów sprzyjają ograniczeniu emisji CO2 co jest zgodne z dyrektywami unijnymi.
Stale wzrastający udział paliw odnawialnych przy ich racjonalnym wykorzystaniu w ogólny bilansie paliwowym moĪe równieĪ skutkowaü obniĪeniem kosztów. Udział poszczególnych noĞni-ków energii przedstawiono na wykresie 1.
Działania podejmowane dla ograniczenia zuĪycia paliw przebiegają wielokierunkowo. Szereg działaĔ podejmowanych jest przez producentów maszyn, urządzeĔ i ciągników rolniczych. Stoso-wane rozwiązania mają na celu zarówno podniesienie sprawnoĞci silników, jak i obniĪeniu energochłonnoĞci procesów zachodzących podczas produkcji rolniczej.
W działania ograniczające zuĪycie paliwa wpisują siĊ wzrastające wymogi dotyczące czystoĞci spalin. Skutkują one zarówno konstruowaniem silników o mniejszym jednostkowym zuĪyciem pa-liwa, jak i mniejszą iloĞcią szkodliwych składników spalin. Pomimo, iĪ początkowo normy czystoĞci spalin dotyczyły pojazdów poruszających siĊ po drogach od roku 1999 rozpoczĊto kompleksowe wdraĪanie coraz bardziej rygorystycznych norm czystoĞci spalin równieĪ dla maszyn i ciągników rolniczych. Wynika to zarówno z coraz wiĊkszego ich udziału w ogólnym zuĪyciu paliw jak i coraz wiĊkszymi mocami silników wykorzystywanych w rolnictwie, gdzie czĊsto moc silników przekra-cza 500 kW. WiąĪe siĊ to niestety z wzrostem kosztów wytworzenia, jak i coraz ostrzejszymi wymogami w stosunku do kompetencji bezpoĞrednich uĪytkowników, jak i słuĪb serwisowych.
Rys. 1. Udział poszczególnych noĞników energii na Ğwiecie ħródło: [1].
Przykładowe maksymalne dopuszczalne stĊĪenie zanieczyszczeĔ w spalinach (zgodnie z dy-rektywą unijną 2005/13/EC) przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Dopuszczalne stĊĪenie zanieczyszczeĔ w gazach spalinowych dla silników o mocy 130–150 kW
Norma wprowadzenia Data CO Dopuszczalna emisja związków (g/kWh) HC NO
x HC+NOx PM Stage I 1999 5,0 1,3 9,2 - 0,54 Stage II 2002 3,5 1,0 6,0 - 0,2 Stage IIIA 2006 3,5 - - 4,0 0,2 Stage IIIB 2011 3,5 0,19 2,0 - 0,025 Stage IV 2014 3,5 0,19 0,4 - 0,025 ħródło: [3].
Jak widaü dopuszczalną zawartoĞü zanieczyszczeĔ w drastyczny sposób obniĪono szczególnie w latach 1999–2002 a załoĪenia na lata bieĪące są szczególnie rygorystycznie.
Wstąpienie Polski do Unii Europejskiej skutkuje dla polskiego rolnictwa koniecznoĞcią dosto-sowania siĊ do powyĪszych wymogów. Przestarzały technologicznie park maszynowy, rozbudowujący siĊ przez długie lata uĪywanym sprzĊtem czĊsto z byłego NRD został przymusowo poddany modernizacji. Wsparcie finansowe ze Ğrodków unijnych dla rolnictwa pozwala w przy-padku gospodarstw wielkotowarowych na szybką i szeroką wymianĊ przestarzałego parku maszynowego, co korzystnie wpływa równieĪ na konkurencyjnoĞü polskiego rolnictwa[4]. Utrud-nieniem w szybkiej i powszechnej wymianie parku maszynowego jest znaczne rozdrobnienie polskiego rolnictwa, gdzie najwiĊkszą grupą są gospodarstwa o powierzchni do 20 ha, a gospodar-stwa o powierzchni ponad 100 ha stanowią 0,5% [5].
2. Paliwa stosowane w rolnictwie
Jak wskazano powyĪej zuĪycie paliwa w produkcji rolniczej jest jednym z bardziej znaczących kosztów. Wykorzystuje siĊ praktycznie wszystkie dostĊpne Ĩródła energii, po za bezpoĞrednim wy-korzystaniem energii jądrowej. Paliwa moĪna podzieliü według róĪnych kryteriów: według pochodzenia (paliwa kopalne, paliwa odnawialne), ze wzglĊdu na stan skupienia (paliwa stałe, płynne i gazowe).
Paliwa stałe to w realiach Polski przede wszystkim wĊgiel oraz jego pochodne (koks, miał). W mniejszym stopniu wykorzystywane są wĊgiel brunatny i torf. Coraz popularniejszym paliwem stałym stają siĊ paliwa stałe pochodzące ze Ĩródeł odnawialnych. NaleĪą do nich głównie brykiety i pelet produkowane z trocin, słomy, siana, ziarna oraz innych nietypowych materiałów jak łupiny orzechów kokosowych.
Paliwa ciekłe (płynne) podzieliü moĪna na dwie podstawowe grupy ze wzglĊdu na pochodzenie: paliwa ropopochodne oraz paliwa syntetyczne (zastĊpcze). Do grupy paliw ropopochodnych naleĪą: mazut (praktycznie niewykorzystywany w Polskim rolnictwie), olej napĊdowy, olej opałowy, ben-zyna, nafta. Udział poszczególnych paliw przedstawiono na wykresie 2.
Rys. 2. Udział paliw uzyskiwanych z ropy naftowej ħródło: [12].
Paliwa syntetyczne to przede wszystkim paliwa płynne pochodzenia roĞlinnego: alkohole (eta-nol i meta(eta-nol), bioestry. Do grupy paliw syntetycznych ciekłych, zalicza siĊ równieĪ LPG (Liquefied Petroleum Gas) bĊdący mieszaniną propanu, butanu i izobutanu. W temperaturze otoczenia i ciĞnie-niu 0,83 [MPa] wystĊpuje w stanie ciekłym. Cieszy siĊ szerokim wykorzystaniem ze wzglĊdu na moĪliwoĞü łatwej adaptacji silników o zapłonie iskrowym do zasilania nim, komfortową obsługĊ przy wykorzystaniu do celów grzewczych oraz niskim poziomem zanieczyszczeĔ w spalinach.
Paliwa gazowe równieĪ mogą pochodziü z zasobów naturalnych (gaz ziemny) oraz wytworzone syntetycznie (CNG, biogaz). Paliwa te wykorzystywane są zarówno do celów grzewczych jak i za-silania silników spalinowych. W fazie prób jest w dalszym ciągu wykorzystanie wodoru jako paliwa.
3. MoĪliwoĞci techniczne ograniczenia zuĪycia paliwa w pojazdach i maszynach rolniczych MoĪna je podzieliü na dwie grupy działaĔ: pierwsza to podnoszenie sprawnoĞci silników, druga to obniĪanie strat powstających podczas przekazywania napĊdu oraz wykonywania prac roboczych przez maszyny.
3.1. Poprawa sprawnoĞci silników spalinowych
Najpopularniejszą grupą silników wykorzystywanych zarówno w maszynach jak i pojazdach rolniczych są silniki wysokoprĊĪne. Skokowa poprawa ich sprawnoĞci dała siĊ zauwaĪyü w momen-cie powszechnego zastosowania doładowania. Mimo róĪnych rozwiązaĔ najpopularniejsze jest zastosowanie turbosprĊĪarek. W porównaniu do silników niedoładowanych moĪna uzyskaü nawet do 30% wzrostu mocy uzyskiwanej z tej samej iloĞci paliwa. NajczĊĞciej przyczynia siĊ to równieĪ do poprawy czystoĞci spalin. W wiĊkszoĞci rozwiązaĔ stosuje siĊ jednoczeĞnie schładzanie powie-trza. TurbosprĊĪarki zasilane są spalinami, co wpływa na ich pracĊ – im wiĊksza iloĞü spalin (i wyĪsza prĊdkoĞü obrotowa silnika) tym wiĊksza iloĞü powietrza podawana przez turbosprĊĪarkĊ. Aby zminimalizowaü to uzaleĪnienie stosuje siĊ zmienną geometriĊ łopatek turbosprĊĪarki.
Równie waĪnym dla poprawy jakoĞci procesu spalania jest optymalizacja procesu wtrysku pa-liwa. Stosuje siĊ kilka rozwiązaĔ układów wtrysku papa-liwa. W układach z sekcyjną pompą wtryskową, kaĪdy wtryskiwacz, a co za tym idzie kaĪdy cylinder ma własna sekcjĊ wytwarzającą wysokie ciĞnienie, i odmierzającą dawkĊ paliwa. Wadą takich systemów jest moĪliwoĞü powstawa-nia znacznych róĪnic w iloĞci paliwa dostarczanego do poszczególnych cylindrów (przekraczającą nawet 30%). Układy z rozdzielaczową pompą wtryskową wykorzystują jedną sekcjĊ tłoczącą a pa-liwo jest rozdzielane na poszczególne wtryskiwacze. Podobnie jak w pompach sekcyjnych w rozwiązaniach z pompowtryskiwaczami kaĪdy cylinder ma własny układ odpowiedzialny za wtrysk paliwa. Noszące róĪne nazwy układy zasobnikowe stosowane są obecnie najczĊĞciej w układach wtrysku paliwa. Podstawą ich działania jest wspólny zasobnik ze sprĊĪonym olejem napĊdowym, a wtryskiwacze posiadają precyzyjny elektromagnetyczny układ sterowania wtry-skiem. Takie rozwiązanie pozwala na równomierne dozowanie paliwa do wszystkich cylindrów, umoĪliwia stosowanie wtrysku w kilku dawkach na jeden cykl a wspólny zasobnik umoĪliwia uzy-skanie ciĞnienia niezaleĪnie od prĊdkoĞci obrotowej silnika o wartoĞci 0d 20 do 189 MPa [14].
3.2. Zmiana mocy silników
Jest to kolejny sposób na ograniczenie energochłonnoĞci prac. Silniki stosowane w maszynach rolniczych rozwijają niejednokrotnie moc przekraczającą 1000 kW. Związane jest to ze znacznym zapotrzebowaniem mocy do napĊdu zespołów roboczych szczególnie w sieczkarniach samobieĪ-nych i kombajnach zboĪowych. Znacznie mniejsza moc potrzebna jest do zapewnienia moĪliwoĞci przemieszczania siĊ maszyn podczas przejazdów zarówno po polach jak i drogach. Dlatego teĪ spo-tkaü moĪna rozwiązania oferujące dwa silniki, z których jeden jest wyłączany po zakoĔczeniu pracy. Pozwala to na uzyskanie oszczĊdnoĞci paliwa nawet na poziomie 3%. Zastosowanie elektronicznego sterowania wtryskiem paliwa w silnikach wysokoprĊĪnych pozwoliło na uzyskanie płynnej zmiany mocy silników w zaleĪnoĞci od zapotrzebowania. Korekta mocy poprzez zmianĊ oprogramowania moĪe mieü charakter skokowy lub płynny. Podobne rozwiązania stosowane są w ciągnikach duĪej i Ğredniej mocy zwłaszcza podczas uĪywania zewnĊtrznych odbiorników mocy (napĊd WOM, hy-draulika zewnĊtrzna) [6]. Nawet podczas ustabilizowanej pracy ciągnika zapotrzebowanie mocy moĪe zmieniaü siĊ o ponad 20% w zaleĪnoĞci od ukształtowania terenu, po którym porusza siĊ cią-gnik.
3.3. Ograniczenie poboru mocy wewnĊtrznej
Ograniczenie to jest stosowane coraz powszechniej. Realizowane jest ono poprzez zastąpienie bezpoĞredniego mechanicznego napĊdzania urządzeĔ napĊdem elektrycznym. MoĪna tu wymieniü przede wszystkim wentylator chłodnicy, ale równieĪ klimatyzatory, sprĊĪarki, napĊd odbiorników zewnĊtrznych (WOM) o mocy do 20 kW, oraz napĊd pomp hydrauliki, czĊsto połączone ze stop-niowym zwiĊkszaniem wydajnoĞci i ciĞnienia pracy w zaleĪnoĞci od potrzeb. W porównaniu z mechanicznym napĊdem, wymuszającym pracĊ ciągłą tych odbiorników moĪna uzyskaü oszczĊd-noĞü paliwa nawet do 8% [9]. Oprócz oporów własnych silnika znaczne straty mocy wystĊpują w układach przeniesienia napĊdu. Podstawowym sposobem ich ograniczenia zaleĪnym zarówno od producenta jak i serwisu jest stosowanie właĞciwych Ğrodków smarnych. Zastosowanie niewłaĞci-wego oleju moĪe powodowaü wzrost oporów ruchu nawet o 3% przy w pełni rozgrzanym oleju, a w okresach rozruchu jeszcze wiĊksze. ZaleĪnoĞü przedstawiono na wykresie 3.
Rys. 3. Moment strat w manualnej skrzyni biegów w zaleĪnoĞci od zastosowanego oleju ħródło: [12].
3.4. Automatyczne skrzynie biegów
Skrzynie te znalazły szerokie zastosowanie w układach przeniesienia napĊdu ciągników i ma-szyn rolniczych. W zasadzie wszystkie ciągniki o mocy ponad 150 kW są wyposaĪone w automatyczne skrzynie biegów. Podyktowane jest to oprócz wzglĊdów komfortu obsługi, przede wszystkim moĪliwoĞcią wykorzystania optymalnego zakresu prĊdkoĞci obrotowej dla napĊdzania maszyn i ciągników. Modyfikacje układów zasilania spowodowały miĊdzy innymi zmianĊ prze-biegu charakterystyki silników wysokoprĊĪnych, zawĊĪeniu uległ zakres o najwiĊkszym momencie obrotowym i najmniejszym jednostkowym zuĪyciu paliwa. Na rysunku 4 przedstawiono przykła-dowy przebieg mocy i momentu obrotowego doładowanego silnika z systemem wtrysku Common Rail zamontowanym w ciągnika o mocy deklarowanej 150 KM. Wykres wykonano w oparciu o badania własne na hamowni w firmie Superchip w Bydgoszczy. Przebieg mocy i momentu obro-towego ma charakter typowy dla silników.
džϭϬϬŽďƌͬŵ
ŝ
Rys. 4. Przebieg zmian mocy i momentu obrotowego silnika o mocy 150 KM ħródło: opracowanie własne.
Zakres najwyĪszego momentu obrotowego zawiera siĊ w przedziale 2200–2400 obr/min. Taki zakres odpowiada najmniejszemu jednostkowemu zuĪyciu paliwa. W przypadku stosowania skrzyĔ manualnych zachowanie takiego zakresu prĊdkoĞci obrotowych wymaga od operatora bardzo wy-sokich kwalifikacji i aktywnoĞci w doborze przełoĪenia. W praktyce jest nie moĪliwe do zachowania zakresu optymalnych obrotów. W przypadku zastosowania skrzyni automatycznej moĪliwe jest cią-gła zmiana i dobranie przełoĪenia pozwalającego zachowaü najkorzystniejszą prĊdkoĞü obrotową zwłaszcza przy zmiennym obciąĪeniu. Wraz z automatycznymi skrzyniami przekładniowymi sto-sowane jest automatyczne załączanie blokady mechanizmów róĪnicowych, co równieĪ sprzyja zmniejszeniu zuĪycia paliwa.
3.5. Ograniczenie poĞlizgu kół napĊdowych
Ograniczenie to, poprzez zapewnienie właĞciwej przyczepnoĞci, pozwala na zmniejszenie zu-Īycia paliwa nawet o 20%. Oprócz stosowania narzĊdzi zawieszanych, co poprawia nacisk na koła napĊdowe ciągnika i pozwala zmniejszyü poĞlizg kół nawet do 4% podczas prac polowych, szcze-gólną kontrolą obejmowany powinien byü stan bieĪnika. Jego zuĪycie do 50% wysokoĞci nominalnej moĪe zwiĊkszyü poĞlizg do 40%, a w skrajnych przypadkach nawet uniemoĪliwiü pro-wadzenie prac polowych [13]. ZwiĊkszony poĞlizg przekłada siĊ proporcjonalnie na wzrost zuĪycia paliwa [11]. Oprócz stanu bieĪnika, na przyczepnoĞü i opory toczenia wpływają równieĪ konstrukcja opony oraz ciĞnienie w ogumieniu. W związku z faktem, iĪ obniĪone ciĞnienie powoduje poprawĊ własnoĞci trakcyjnych w warunkach terenowych a w warunkach ruchu po nawierzchniach utwar-dzonych wpływa niekorzystnie na opory toczenia powodując ich wzrost, stosuje siĊ niejednokrotnie rozwiązania pozwalające na zmianĊ ciĞnienia w kołach bez koniecznoĞci zatrzymywania pojazdu.
D
Eŵ
͕
W
<D
ŽďƌͬŵŝŶ
4. Rozwiązania organizacyjne
Rozwiązania takie mogą równieĪ w znacznym stopniu ograniczyü nakłady energetyczne przy jednoczesnym zachowaniu oczekiwanych efektów produkcyjnych. Stosuje siĊ róĪnorodne formy zmian technologii produkcji roĞlin dla uzyskania obniĪenia wielkoĞci nakładów energetycznych. 4.1. Uproszczenia uprawowe
Najpopularniejsze systemy uprawy ograniczające iloĞü wykonywanych zabiegów lub ich ener-gochłonnoĞü to siew bezpoĞredni, siew w mulcz i system uprawy uproszczonej. Podstawowe zabiegi agrotechniczne i cechy tych systemów przedstawiono w tabeli 2. Ich stosowanie moĪe pozwoliü na oszczĊdnoĞü paliwa nawet o 14% w cyklu uprawy roĞlin.
Tabela 2. Porównanie systemów uprawy
Podstawowe zabiegi Zalety Wady
Siew konwencjonalny (tradycyjny) -podorywka
-orka zimowa -uprawa przedsiewna
-znana technologia -optymalne warunki rozwoju
na-sion
-prosta uprawa i siew, -niskie zachwaszczenie
-intensywne, czasochłonne i
energochłonne zabiegi
-brak ochrony gleby od zbioru do podjĊcia prac
-wymywanie składników i erozja gleby
System uprawy uproszczonej -płytka uprawa,
-płytka orka jesienna -jednorazowe talerzowanie
-zmniejszone nakłady -zadawalające niszczenie
chwa-stów
-moĪliwy siew tradycyjnym siewnikiem
-czĊĞü resztek poĪniwnych pozo-staje nieprzykryta -utrudniony siew redlicami
tra-dycyjnymi -gorsze przykrycie obornika -gleba słabo chroniona przed
ero-zją i wymywaniem Siew w mulcz
-wczesny siew w przemarzniĊte resztki roĞlin
-moĪliwa płytka uprawa całej powierzchni lub uprawa
pa-sowa
-resztki poĪniwne pozostają na powierzchni -dobry współczynnik
porowato-Ğci
-dobra ochrona przed erozją
Zmniejszenie nakładów
energe-tycznych na uprawĊ
-koniecznoĞü stosowania specjal-nych siewników -moĪliwe opóĨnienie wschodów
-utrudnione działania
organiza-cyjne prac polowych Siew bezpoĞredni
-całkowita rezygnacja z prac
uprawowych -siew bezpoĞrednio w glebĊ po zebraniu roĞliny poprzedzającej
-optymalna ochrona przed erozją Brak ingerencji w struktyrĊ gleby
-mniejsze nakłady energii i pracy
-zwiĊkszone wymogi p
łodozmia-nowe
-koniecznoĞü stosowania specja-listycznych maszyn Wzrost zachwaszczenia Resztki roĞlin utrudniają siew ħródło: [11].
Ze wzglĊdu na szczególnie wysoką energochłonnoĞü prac uprawowych zastosowanie systemów uproszczonych pozwala na szczególnie duĪe oszczĊdnoĞci w zuĪyciu paliwa. W uproszczeniach uprawy zastosowano pomijanie niektórych zabiegów oraz łączenie innych.
4.2. Łączenie zabiegów
Podobnie usprawnia siĊ wykonywanie innych prac poprzez łączenie zabiegów. Wymaga to naj-czĊĞciej zastosowania specjalistycznych maszyn, lecz skutkuje zarówno przyspieszeniem prac jak i ograniczeniem energochłonnoĞci. Pomimo, iĪ same zabiegi pochłaniają zbliĪone iloĞci energii ich połączenie eliminuje koniecznoĞü kolejnych przejazdów ciągnika a jego opory własne mogą skut-kowaü zmniejszeniem zuĪycia paliwa na poziomie 40%. Przykładem takich działaĔ jest zastąpienie kolejnych zabiegów prasowania zielonki w prasie zwijającej lub kostkującej a nastĊpnie jej owijanie folią jednym zabiegiem realizowanym przy uĪyciu prasoowijarki. Na rysunku 5 przedstawiono pra-soowijarkĊ z ciągnikiem, oraz samodzielne maszyny: prasĊ zwijającą i owijarkĊ.
Rys. 5. Prasoowijarka, prasa i owijarka ħródło: [15].
Praca kaĪdego z tych urządzeĔ wymaga udziału ciągnika, jego przejazdu przez pole. Zastoso-wanie prasoowijarki zamiast dwóch maszyn pracujących kolejno po sobie pozwala uzyskaü oszczĊdnoĞci w iloĞci zuĪytego paliwa nawet do 20 %.
4.3. Zmiany technologii zbioru
Typowym przykładem kompleksowej modyfikacji technologii jest zbiór rzepaku. Stosuje siĊ dwie technologie zbioru: jednofazową i dwufazową.
Zbiór jednoetapowy rzepaku kombajnem zboĪowym bezpoĞrednio z pola odbywa siĊ w pełnej dojrzałoĞci nasion, gdy nasiona osiągają wilgotnoĞü poniĪej 16%. W tym terminie łan przybiera barwĊ rudawo – brunatną. W zbiorze jednoetapowym bardzo waĪną rolĊ odgrywa odpowiedni ter-min zbioru, gdyĪ zbyt wczesny powoduje wysoką iloĞü niedomłotów. Niedojrzały rzepak o zielonych łuszczynach nie daje siĊ wymłóciü nawet przy wysokich obrotach bĊbna młócącego i małej szczelinie pomiĊdzy klepiskiem a bĊbnem. Straty nasion podczas zbioru metodą jednoeta-pową są mniejsze niĪ dwuetajednoeta-pową i wynoszą w badaniach produkcyjnych łanowych rzepaku około 8,5–10,3%.
Zbiór dwuetapowy polega na Ğcinaniu na pokosy łanu rzepaku w dojrzałoĞci technicznej za pomocą kosiarki pokosującej, a po kilku dniach zostaje zmłócony kombajnem z pokosów. ZawartoĞü wody w nasionach podczas Ğcinania na pokosy wynosi około 35–40%. Pokosy leĪące na wysokim Ğciernisku ułatwiają przewietrzanie, a podczas słonecznej pogody juĪ po 8 dniach wilgot-noĞü nasion moĪe spaĞü poniĪej 7%, w której mogą byü omłacane[2].
Czas miĊdzy dojrzałoĞcią techniczną a pełną w zaleĪnoĞci od wielu czynników wynosi 2–3 tygodni. Zaletą zbiory dwuetapowego jest moĪliwoĞü przyĞpieszenia Īniw rzepakowych o 7 do 10 dni. Nasiona zbierane tą metodą charakteryzują siĊ nieco wyĪszą zawartoĞcią tłuszczu, niĪszą wil-gotnoĞcią, jednak skrócona wegetacja w lipcu nawet do 10 dni ma wpływ na jakoĞü nasion oraz na zmniejszenie siĊ plonu. Straty nasion podczas zbioru metodą dwuetapową wynoszą w badaniach produkcyjnych łanowych rzepaku 10,1–11%. W przypadku zbioru jednofazowego stosuje siĊ prze-waĪnie zabieg desykacji. Pomimo, iĪ jego przeprowadzenie wiąĪe siĊ z koniecznoĞcią uĪycia opryskiwacza, to sumarycznie zmniejsza siĊ zuĪycie oleju napĊdowego o około 4,5%. Dodatkowo uzyskuje siĊ po zbiorze nasiona o mniejszej wilgotnoĞci, co ogranicza nakłady na suszenie nawet o 80% [7].
5. Podsumowanie
Jak przedstawiono w powyĪszej czĊĞci jest szereg moĪliwoĞci ograniczenia nakładów energe-tycznych podczas produkcji rolniczej. Dla usystematyzowania działaĔ technicznych zmniejszających zuĪycie paliwa wydzielono 6 grup [6]. Do pierwszej grupy zaliczane jest zastoso-wanie modyfikacji systemów wtrysku i sterowania mocą, oraz zastosozastoso-wanie doładowania w silnikach maszyn i pojazdów rolniczych. Działania te pozwalają ograniczyü zuĪycie paliwa nawet o 23%. Druga grupa to zastosowanie automatycznych skrzyĔ przekładniowych z komputerowym systemem sterowania przełoĪeniami, automatyczne załączanie przedniego napĊdu i blokady mecha-nizmu róĪnicowego. Działania w ramach tej grupy pozwalają uzyskaü oszczĊdnoĞci nawet do 10,5%. Grupa trzecia to systemy prowadzenia ciągników i maszyn po polu, automatyczne systemy sterowania na uwrociach. Działania w tej grupie pozwalają na uzyskanie do 8% zmniejszenia zuĪy-cia paliwa. RównieĪ do 8% moĪna uzyskaü stosując właĞciwe dociąĪenie kół ciągnika, ograniczenie
poĞlizgu poprzez stosowanie obniĪania ciĞnienia, kół bliĨniaczych lub napĊdów gąsienicowych (grupa 4). Mniejsze oszczĊdnoĞci w zuĪyciu paliwa (6,5%) moĪna uzyskaü poprzez odpowiedni dobór maszyn współpracujących z ciągnikiem i właĞciwe wykorzystanie jego mocy (grupa 5). Do 2,5% moĪna uzyskaü w wyniku zastąpienia przy wiĊkszych odległoĞciach transportu ciągnikami transportem samochodowym (grupa 6). DziĊki rozwiązaniom technicznym moĪna uzyskaü obniĪe-nie nakładów energetycznych nawet o 40%.
Równie skutecznym sposobem na obniĪenie nakładów energetycznych jest zmiana technologii produkcji rolniczej. Pozwala to na ograniczenie nakładów energetycznych nawet do 30%.
Wydatki na energiĊ stanowią znaczącą czĊĞü wszystkich kosztów związanych z realizacją pro-cesu produkcji rolniczej. Szczególnie wysoki udział mają koszty paliwa w uproszczonych technologiach uprawy (nawet do 20%). Dlatego oprócz wzglĊdów ekologicznych ograniczanie na-kładów energetycznych ma bezpoĞredni wpływ na opłacalnoĞü produkcji rolniczej.
Bibliografia
1. BocheĔski C., Biodisel paliwo rolnicze, SGGW, Warszawa 2003.
2.BudzyĔski W., Zając T., RoĞliny oleiste uprawa i zastosowanie PWRiL, PoznaĔ 2010, s. 17–20.
3. Ekielski A., Recyrkulacja spalin vs katalityczna redukcja spalin, Agromechanika, Warszawa 2010 nr 10.str. 21
4. GUS Gospodarka paliwowo-energetyczna w latach 2000–2001, informacje i opracowania statystyczne, Warszawa 2012 str. 289.
5. GUS Powszechny spis rolny 2010, ĝrodki produkcji w rolnictwie, Warszawa 2011. 6. Izdebski W., Szkudlarski J., Zając S., Wpływ nowoczesnych rozwiązaĔ konstrukcyjnych
stosowanych w ciągnikach rolniczych na ekonomiczną efektywnoĞü ich pracy oraz decyzje rolników dotyczące zakupu tych maszyn Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2013.
7.Kroll M., Kaszkowiak J., Ograniczenie strat rzepaku podczas zbioru kombajnem PostĊpy w InĪynierii Mechanicznej Bydgoszcz 1/2013 s41–46.
8. Lorencowicz E., Powtórzony spadek, RPT, nr 9 2009. Str. 80–82. 9. Materiały Informacyjne Firmy Fendt 2012.
10. Michalski T., Uproszczenia w kukurydzy Nasza Rola 1/2007.
11. Płocki K., Mniej w oponie wiĊcej w zbiorniku Rolniczy Przegląd Techniczny nr 1/2012. 12. Podsiadło A,. Paliwa oleje i smary w ekologicznej eksploatacji WNT Warszawa 2002. 13. Talarczyk W., Zbytek Z., SpuĞcisz powietrze – oszczĊdzisz paliwo i ochronisz glebĊ Rolniczy
Przegląd Techniczny nr 9/2012.
14. Zasobnikowe układy wtryskowe Common Rail Informator Firmy Bosch 2010. 15. http://agroport.pl/topic/547-john-deere-744-744-premium-prasoowijarki.
ANALYSIS OPERATIONAL, TECHNICAL AND TECHNOLOGICAL POSSIBILITIES EFFORT LIMITATION OF ENERGY PRODUCTION OF AGRICULTURAL
Summary
The paper presents a variety of possibilities to limit energy expenditure through actions technical, organizational, and changing technology works in agriculture. Reducing fuel consumption has a positive effect both on the economic aspect of the business and to improve the environmental impact. Through the actions described in the article can get a total fuel savings of up to 25%.
Keywords: fuel consumption, the technology works, agriculture
Jerzy Kaszkowiak Maria Kroll Łukasz Kłosowski
Zakład Maszyn Roboczych
Instytut Eksploatacji Maszyn i Transportu Wydział InĪynierii Mechanicznej
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz