Визначення енергоефективності процесу сушіння зерна кукурудзи

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.326080

Ключові слова:

сушіння зерна кукурудзи, біомаса, зерносушарка, енергоефективність, котел на біопаливі, альтернативні джерела енергії

Анотація

Об’єктом дослідження є технологічні процеси сушіння насіння зерна кукурудзи, енергетичні установки. Одним з найбільш проблемних місць для виробників агропродукції є забезпечення енергією технологічних процесів доведення зернового матеріалу до показників реалізації продукції. А у період воєнного та післявоєнного стану в Україні це вимагає нестандартних підходів та шляхів реалізації. Тому для роботи в автономному режимі технологія передбачає використання біомаси, електроенергії сонячних батарей та/або дизельного генератора для подачі теплоносія в зону сушіння зерна. Наявність біомаси забезпечується шляхом очищення зернового матеріалу після збирання та пожнивних остатків.

В ході дослідження розглянуто технологію сушіння зерна кукурудзи в ТОВ «Агротехсервіс» Полтавського району Полтавської області (Україна) з використанням модульної зерносушарки Сапфір 2134 з удосконаленим котлом на біомасі.

Результати досліджень роботи зерносушарки з використанням різних видів палива (газ, дизельне паливо, альтернативне паливо) показали, що витрати енергоносія для зниження вологості на 1 тонно-відсоток склали: для газу – 1,5 м3; для дизельного палива – 1,8 л; для біомаси – 3,4 кг. Отримано сумарну вартість сушки на зерносушарці Сапфір 2134, яка становить 0,205 дол., що в 3,7 раза менше, ніж при використанні природного газу і в 9,2 раза менше, ніж при використанні дизельного палива. Це пов'язано з тим, що запропонована технологія передбачає використання удосконаленого котла на біомасі та альтернативних джерел енергії.

Завдяки цьому забезпечується можливість отримання середньої добової економії з використанням зерносушарки даної моделі з удосконаленим котлом на біомасі, яка буде становити близько 1,1 тис. дол. У порівнянні з аналогічними процесами сушіння зерна кукурудзи дані дослідження показали економічну доцільність використання біомаси в якості енергетичного матеріалу для виробництва теплової енергії у процесі сушіння зерна кукурудзи.

Біографії авторів

Олександр Вікторович Горбенко, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра агроінженерії та автомобільного транспорту

Григорій Олександрович Лапенко, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра агроінженерії та автомобільного транспорту

Тарас Григорович Лапенко, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра агроінженерії та автомобільного транспорту

Посилання

  1. Gorbenko, O., Lyashenko, S., Kelemesh, A., Padalka, V., Kalinichenko, A. (2021). Waste Usage as Secondary Resources. Procedia Environmental Science, Engineering and Management, 8 (2), 417–429. Available at: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85101384718&partnerID=40&md5=0f37db7a2ed0b54f62c2d50be70d056e
  2. Kyrpa, M. Ya., Kulyk, V. O. (2016). Enerhooshchadni pryiomy u tekhnolohiiakh sushinnia nasinnia kukurudzy. Biuleten Instytutu silskoho hospodarstva stepovoi zony NAAN Ukrainy, 11, 82–87. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/bisg_2016_11_19
  3. Wu, Y., Wu, W., Han, F., Zhang, Y., Xu, Y. (2017). Intelligent Monitoring and Control of Grain Continuous Drying Process Based on Multi-parameter Corn Accumulated Temperature Model. 2017 International Conference on Smart Grid and Electrical Automation (ICSGEA), 77–80. https://doi.org/10.1109/icsgea.2017.129
  4. Kyrpa, M. Ya. (2017). Tekhnolohiia pisliazbyralnoi obrobky ta sushinnia zerna. Propozytsiia. Available at: https://propozitsiya.com/ua/tehnologiya-pislyazbiralnoyi-obrobki-ta-sushinnya-zerna
  5. Wang, G., Wu, W., Xu, W., Xu, Y., Zhang, Y., Fu, D. (2022). Exergy analysis of an electric grain drying system with internal circulation of the drying medium of corn. International Journal of Exergy, 37 (1), 102–120. https://doi.org/10.1504/ijex.2022.120127
  6. Amantea, R. P., Sarri, D., Rossi, G. (2024). A system dynamic modeling to evaluate fluidized bed dryers under tempering and recirculation strategies. Applied Chemical Engineering, 7 (1). https://doi.org/10.24294/ace.v7i1.3276
  7. Fu, D., Wu, W., Wang, G., Xu, H., Han, F., Liu, Z. (2023). Novel Method of Increased Efficiency Corn Drying on a Fixed Bed by Condensation. Foods, 12 (5), 1027. https://doi.org/10.3390/foods12051027
  8. Kobylianskyi, Ye. O. (2021). Increasing energy efficiency grain dryer works. Perspektyvy rozvytku mashynobuduvannia ta transportu – 2021. Vinnytsia. 383–384. Available at: https://ir.lib.vntu.edu.ua/bitstream/handle/123456789/37069/13477-48237-1-PB.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  9. Wang, G.-Y., Han, F., Liu, Z., Wu, W.-F., Xu, Q.-K., Yue, Z.-F. (2023). Research on Intelligent Test System for Energy Recycling and Saving Technology of Agricultural Products Drying. Science and Technology of Cereals, Oils and Foods, 31 (2), 90–96. https://doi.org/10.16210/j.cnki.1007-7561.2023.02.012
  10. Heletukha, H., Drahniev, S., Zheliezna, T., Karampinis, M. (2022). Enerhiia z reshtok kukurudzy. UABIO, CERTH, 48. Available at: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/04/Maize-residues-to-Energy_ukr-web.pdf?utm_source=chatgpt.com
  11. Mondal, Md. H. T., Sarker, Md. S. H. (2024). Comprehensive energy analysis and environmental sustainability of industrial grain drying. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 199, 114442. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114442
  12. Shapovalenko, O. I., Yevtushenko, O. O., Yaniuk, T. I., Rybchynskyi, R. S. (2020). Sushinnia ta zberihannia zerna. Kherson: Oldi-Plius, 396.
  13. Pazіuk, V. (2021). Modern approaches to the solution of the problem of increasing the energy efficiency of seed grain drying. Vidnovluvana Energetika, 4 (67), 90–99. https://doi.org/10.36296/1819-8058.2021.4(67).90-99
  14. Kolotii, V. I., Kolotii, Yu. V., Kolotii, S. Yu., Horbenko, O. V., Lapenko, H. O., Lapenko, T. H. (2024). Pat. No. 157019 UA. Biopalyvnyi kotel dlia sushinnia zerna. MPK (2024.01): F23B 40/00, F24H 3/00. No. u202401924; declareted: 11.04.2024; published: 28.08.2024, Bul. No. 3035, 4.
  15. Zanko, M., Haidai, T., Sydorenko, S., Nivalova, N. (2021). Doslidzhennia yakosti sushinnia zerna kukurudzy susharkoiu modeli Stela Agrodry MDB-XN 4/15-SU v zhorstkomu rezhymi. Naukovo-tekhnichni zasady rozroblennia, vyprobuvannia ta prohnozuvannia silskohospodarskoi tekhniky i tekhnolohii. Doslidnytske, 195–201. Available at: https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u349/zbirnik_tez_2021.pdf
Determination on energy efficiency in corn grain drying

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-07

Як цитувати

Горбенко, О. В., Лапенко, Г. О., Лапенко, Т. Г., & Колотій, С. Ю. (2025). Визначення енергоефективності процесу сушіння зерна кукурудзи. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(82), 45–49. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.326080

Номер

Том 2 № 1(82) (2025): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології та системи енергопостачання

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Oleksandr Gorbenko, Hryhorii Lapenko, Taras Lapenko, Samson Kolotii

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.