DENUMIRE PROIECT: Tehnologii de mecanizare si echipamente ... · tehnologia de recoltare si...

20
DENUMIRE PROIECT: Tehnologii de mecanizare si echipamente tehnice adecvate pentru recoltarea, transportul si conservarea eficienta a plantelor furajere PLANUL SECTORIAL – "ADER 2020" Obiectivul general: DDZ Contract: 736/2011 Numarul/codul proiectului: 65 / ADER 7.3.6 INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU MASINI SI INSTALATII DESTINATE AGRICULTURII SI INDUSTRIEI ALIMENTARE-INMA 24.04.2014

Transcript of DENUMIRE PROIECT: Tehnologii de mecanizare si echipamente ... · tehnologia de recoltare si...

DENUMIRE PROIECT: Tehnologii de mecanizare si echipamente tehnice adecvate pentru recoltarea, transportul si conservarea

eficienta a plantelor furajere

PLANUL SECTORIAL – "ADER 2020"Obiectivul general: DDZ

Contract: 736/2011Numarul/codul proiectului: 65 / ADER 7.3.6

INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU MASINI SI INSTALATII DESTINATE AGRICULTURII SI INDUSTRIEI ALIMENTARE-INMA

24.04.2014

Autoritate Contractanta:MINISTERUL AGRICULTURII ŞI DEZVOLTĂRII RURALE , cu sediul în Bucuresti, Bd. Carol I nr. 2-4, Bucureşti, tel:021.30.72.400; fax: 021.30.72.348

Coordonator proiect: CP - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU MASINI SI INSTALATIIDESTINATE AGRICULTURII SI INDUSTRIEI ALIMENTARE-INMA Bucuresti, Blv. Ion Ionescu de la Brad nr. 6, cod postal013813, Sector 1, tel/fax. 0212693269/0212693273, e-mail [email protected], pagina WEB: http://www.inma.ro

Partener la proiect: P1 - INSTITUTUL DE CERCETARE SI DEZVOLTARE PENTRU PAJISTI-ICDP Brasov –Str. Cuculuinr.5, Brasov, 500128,Telefon: 0040268472781; 0040268472704; Fax: 0040268475295E-mail: [email protected]

Buget total proiect: 680.300 lei

Obiectivul general al proiectului îl constituie îmbunatatirea tehnologiei de producere siconservare a furajelor, reducerea costurilor, micsorarea pierderilor la recoltare si obtinereaunor furaje cu calitati nutritive superioare în zonele defavorizate de deal si de munte, undepajistile sunt preponderente si preocuparea de baza a populatiei este cresterea animalelor.

Obiectivul specific - fundamentarea unei tehnologii moderne de recoltare, transport siconservare a plantelor furajere si realizarea unei instalatii adecvate pentru definitivareauscarii fânului în vrac prin ventilare cu aer cald sau rece.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Tehnologii de mecanizare si echipamente tehnice adecvate pentru recoltarea, transportul si conservarea eficienta a plantelor furajere

1. OBIECTIVELE PROIECTULUI:

2. REZULTATELE PROIECTULUI:

Studiu tehnologic (CP); Baza de date privind compozitia botanica a culturilor de plante furajere ierboase pentru fân, (P1); Parametrii tehnici ai instalatie de uscare a fânului, (CP; P1); Proiect de executie tehnica a instalatiei de uscare a fânului în sira prin ventilare cu aer rece sau cald,

(CP); Baza de date privind privind optimizarea structurii suprafetelor cultivate cu plante ierboase, (P1); Instalatie de uscare a fânului în sira prin ventilare cu aer cald sau rece-model experimental, (CP); Metodologie de încercari a tehnologiei si instalatiei de uscare a fânului în sira, (CP); Raport de experimentare tehnologie si echipamente tehnice în conditii de laborator si în conditii de

exploatare, (CP; P1); Manual de exploatare, (CP); Dosar de omologare, (CP); Demonstratii practice / Raport de demonstrare; Materiale de informare: Articole in reviste de specialitate; fise tehnice, postere, pliante, brevet etc; Cerere pentru brevetarea solutiilor inovative.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

3. PREZENTAREA PROIECTULUI:

Prin recoltarea, pregatirea si conservarea sub diferite forme a furajelor de pe pajisti sidin culturile furajere se urmareste realizarea unui produs final cu o valoare alimentara câtmai apropiata de cea initiala a furajului verde .

Cele mai cunoscute si utilizate tehnologii de recoltare si conservare a furajelor caresatisfac aproape în totalitate cerintele din sectorul zootehnic sunt:

tehnologia de recoltare si obtinere a fânului;tehnologia de recoltare si conservare a furajelor sub formă de semisiloz;tehnologia de recoltare si conservare sub forma de siloz.

Recoltarea, pregătirea si conservarea sub formă de fân reprezintă metoda traditionalăcea mai folosită în ţara noastră pentru valorificarea furajelor de pe pajiştile şi culturilefurajere, în special de pe suprafeţele din zona colinară şi montana.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Reducerea pierderilor calitative în procesul de recoltare, pregătire si conservarea afurajelor sub forma de fan este posibila prin scurtarea, pe cât posibil, a duratei scurse dela începutul recoltarii (cosirii) pânala obţinerea fânului la umiditatea de păstrare .

Reducerea duratei scurse de la cosire pâna la finalizarea conservarii si stocarii depindede mai multi factori:

capacitatea de lucru a masinilor,organizarea optima a lucrului.metodele de reducere a umiditatii furajului.

Furajul verde, proaspat cosit, contine o cantitate mare de apa, cuprinsa în general între70 si 85 %. Pierderile cele mai mari de substante nutritive se obtin la uscarea traditionalape miriste a fânului. Aceste pierderi ajung, în caz de vreme nefavorabila, chiar la50…60%, timpul de uscare crescând la peste 6…8 zile

În timpul operatiilor de recoltare, pregatire si conservare a furajelor apar pierdericalitative si cantitative, chiar în conditiile în care furajul verde este cosit în epocaoptima.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Strângerea fânului preuscat cu un continut de substanta uscata de 60…70% si uscareacu instalatii speciale, prin ventilare de aer rece sau cald, poate reduce pierderile cu pânala 15…20% .

Pentru a raspunde cerintelor fermierilor în domeniul conservarii plantelor furajere subforma de fân si reducerea pierderilor s-au efectuat cercetari pentru realizarea uneitehnologii pentru definitivarea uscarii fanului vrac prin ventilare cu aer rece sau aer cald,accesibila ca pret si usor de adaptat la specificul fermelor.

În cadrul proiectului au fost elaborate si experimentate tehnologia si “Instalatia deuscare a fânului prin ventilare cu aer rece sau aer cald, IVF”.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

3.1. TEHNOLOGIA PENTRU DEFINITIVAREA USCARII FANULUI VRAC PRIN VENTILARE CU AER RECE SAU CALD

Tehnologia recoltarii furajelor si definitivarea uscarii fanului prinventilare cu aer, realizata in cadrul proiectului:

-recoltarea în brazde a plantelor, la umiditatea de 70…80%;

-uscarea în brazde pâna când ajunge la o umiditate de 35…40%;

-transport si depozitare pe platforma de uscare;

-definitivarea uscarii prin ventilare cu aer rece sau

aer cald pâna la umiditatea de 17%.

Uscarea furajului prin ventilarea cu aer rece sau cald se bazeaza pe higroscopicitatea aeruluiatmosferic= proprietatea aerului de a se satura cu vapori de apa atunci când este dirijat prin masafurajului.

Capacitatea de preluare a apei de catre aer se poate ridica când aerul de intrare estepreîncalzit.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Testarea tehnologiei si a instalatiei pentruuscarea fanului vrac prin ventilare cu aer rece saucald, IVF:

-cosirea plantelor;

-ravasitul plantelor;

-încarcarea furajelor în mijlocul de transport;

-cântarirea masei de furaje încărcate;

-încarcarea furajului pe platforma de uscare sidepozitare;

-ventilarea cu aer rece sau aer cald conformprogramului de ventilare;

-monitorizarea parametrilor meteorologici întimpul experimentarilor;

-masurarea caracteristicilor functionale aleinstalatiei IVF;

-monitorizarea procesului de uscare a furajelorprin măsurarea zilnică a umiditatii plantelor;

-verificarea cerintelor de exploatare pentruinstalatia de uscare a fânului prin ventilare cu aerrece sau cald.

3.1. INSTALATIA PENTRU USCAREA FANULUI IN VRAC PRIN VENTILARE CU AER RECE SAU CALD - IVF

Instalatia pentru definitivarea uscarii fanului este destinata reduceriiumiditatii furajelor depozitate în fânare, de la umiditatea de 35…40% laumiditatea de cca.17%, prin ventilare cu aer rece sau încalzit în panousolar, pentru conservarea în conditii optime timp îndelungat si obtinereaunor furaje cu calitati nutritive superioare.

Instalatia IVF utilizeaza radiatia solara ca sursa de caldura pentruincalzirea aerului intr-un panou special, contribuind la reducereaconsumului de energie conventionala cu efecte pozitive asupra pretului decost si mediului.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Fig.2. Instalatia de uscare a fânului vrac prin ventilare cu aer rece sau aer cald, simbol IVF:

1.Panou solar asamblat; 2. Instalatie electrica; 3. Echipament pentru ventilare; 4 Tuburi de ventilare; 5. Flanse de admisie cu electromotor; 6. Tubulatura pentru circuit de aer cald;

7.Platforma de uscare/depozitare

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Fig. 3. Panou solar asamblat1 - Captator de capat; 2 - Captator intermediar; 3 - Captator de admisie si refulare

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Panoul solar este un ansamblu principal al instalatiei de ventilare cu aer a fânului vrac, sideoarece este construit într-o structura modulara utilizatorii îsi pot configura instalatia deuscare conform necesarului din ferma.

Panoul solar al instalatie studiate, este format din „N” captatori solari de încalzire a aerului,montati în serie unul dupa celalalt pe un cadru din profile metalice.

Aerul necesar ventilarii este încalzit în captatorii solari ai panoului prin efectul de sera. Intimpul ventilarii, se absoarbe aerului rece atmosferic prin orificiu (A), acesta parcurge panoulsolar pe traseul în zig - zag, se încalzeste, si se evacuează prin orificiul special (3) al panouluisolar, continuând traseul prin tubulatura de aspiratie flexibila (B) catre orificiul de admisie alventilatorului pâna în camera de uniformizare a platformei de uscare.

Fig.4. Instalatia electrica de comanda si control

1. Taboul de comanda; 2. Senzor de temperatura si umiditate: 3. Senzor de temperatura; 4. Contor electric

Fig.5. Echipament pentru ventilare 1.Distributie cu doua circuite de ventilare; 2.Clapeta;

3. Clapeta de volum tubulara cu servomotor

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

Fig.6. Instalatia de uscare a fanului în sira prin ventilare cu aer rece sau cald, IVF, (model experimental) – in timpul experimentarilor.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.63.2. TESTAREA INSTALATIEI

Au fost efectuate încercari în laborator si în conditii de exploatare :

Tipul instalatiei de uscare ………………………………..cu aer rece sau aer cald Metoda de încalzire a aerului:

– cu panou asamblat cu captatori solari– cu tuburi de polietilenă sau alte materiale

Caracteristicile tehnice ale panoului solar:– Nr. Captatori………………………………………………………………………5– Volumul, [ m3],……………………………………………………………………7,8– Suprafata, [m2],…………………………………………………………………..30

Echipamentul de ventilare:– Tipul ventilatorului……………………………………………………………….axial– Turatia motorului de antrenare, [rot/min],…………………………………….1440– Puterea motorului de antrenare, kW],…………………………………………5,5– Debitul de aer, [m3/s],…………………. ………………………………………12– Protectie motor electric ………………………………………………………..IP 54

Instalatia electrica– Sursa electrica………………………………………………………………… 380V ca– Protectie cutie de comanda……………………………………………………IP 65

Suprafata platformei de uscare, [m2] ………………………………………………36

Rezultate ale incercarilor:Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

- Diferenta de temperatura dintre mediu ambiant si panoul solar:Ora 7,30, = 30…80 COra 11,30 = 150…320

Ora 15 = 320…350 (zile insorite)

Graficul variatiei temperaturii in panoul solar

Vl –viteza liniara a aerului in panoul solar in momentul ventilariiVl = 0,3…2,8 m/s

Vv –viteza liniara a aerului in platforma de uscare in momentul ventilariiVv = 0,3…0,6 m/s

Cantitatea de furaj la umiditate de 35% asezata pe platforma de uscare a fost de 3860 kg;ventilatorul instalatiei a functionat corespunzator, realizând un debit de aer de 9,44 m3/spentru o presiune de de 30 mm H2O.

Conditiile meteo favorabile din timpul fazei de definitivare a uscării, de 6 zile efective, aupermis ca durata ventilarii să fie redusa la numai 21 ore (19 ore aer rece +2 ore aer cald);

• Uniformitatea de uscare a fânului pe platforma de ventilare, [%] …….97,5

• Umiditatea medie a fânului la încheierea procesului de uscare, [%]….16,48

• Consumul electric pentru eliminarea unui kg de apa, [kWh] …………..0,103

• Consumul specific de energie electrica pe kg de furaj uscat, [kWh] ….0,0276.

Avantaje uscarii cu aer cald:

Comparativ cu uscarea cu aer rece, uscarea cu aer cald are urmatoarele avantaje:• reduce si mai mult dependenta fata de conditiile atmosferice din timpul recoltarii;• se reduce durata de uscare a furajelor;• umiditatea initiala a furajului supus uscarii poate fi cu 10...15 % mai mare ceea ce conduce laobţinerea unui fân de o si mai buna calitate.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

3.3. BENEFICIARI:

•Rezultatele exprimate în date tehnice: studiu tehnologic, bazele de date, documentatia deexecutie, rapoarte de experimentari, articole, brevete etc. vor fi la dispozitia cercetarilor cabaza de documentare în acest domeni;

• Rezultatele cercetarilor exprimate prin instalatia de uscare a fânului în sira prin ventilareade aer rece sau cald vor fi extinse si popularizate prin demonstrarea functionalitatii siutilitatii acestui echipament tehnic prin organizarea de vizite demonstrative cu participareapotentialilor beneficiari (agenti economici români din domeniul constructiilor de masini,fermieri, cercetatori, studenti etc.)

• Toate rezultatele stiintifice si tehnice obţinute în cadrul activitatilor derulate în cadrulproiectului, vor fi puse la dispoziţia agentilor economici si fermierilor, interesati în realizareasi utilizarea instalatiei de uscare a fânului prin ventilare cu aer rece sau aer cald,simbolizata IVF.

• De asemenea, rezultatele obţinute pot sta la baza fundamentării de lucrari de licenta, dedisertatie pentru masteranzi, teze de doctorat etc.

Nr./cod proiect: 65 / ADER 7.3.6

3.4. EFECTE ECONOMICE, SOCIALE SI DE MEDIU

Dezvoltarea gamei de echipamente tehnice pentru încalzirea aerului utilizând; energia solara, cu aplicaţie la conservarea plantelor ierboase pentru fân;

Reducerea consumului de combustibil sau energie electrica; Diminuarea pierderilor de furaje; Pastrarea calitatilor nutritive ale fanului; Protectia mediului prin evitarea degradarii furajelor; Reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera prin utilizarea captatorilor solari.

Va multumesc pentru atentie!