МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по расчету энергетической эффективности

возделывания сельскохозяйственных культур

ОРЕЛ - 2010

Методические указания для студентов 5 курса факультета агробизнеса и экологии подготовлены кандидатом сельскохозяйственных наук доцентом Внуковой М.А.

Рассмотрены на заседании методической комиссии факультета агробизнеса и экологии (протокол № года).

Для энергетической оценки эффективности возделывания культуры студент должен знать, что в связи с неустойчивостью курса рубля необходимы более стабильные показатели для оценки эффективности разработанных технологических приемов. Таким показателем является окупаемость затраченной энергии. Энергетическая оценка позволяет оптимизировать затраты энергии, в целом является необходимым условием при разработке энергосберегающих технологий возделывания полевых культур.

Чтобы определить энергетическую эффективность любой сельскохозяйственной культуры и провести анализ структуры эксплуатационных энергозатрат, необходимо рассчитать затраты совокупной энергии по следующим статьям: Q1 - затраты энергии трудовых ресурсов; Q2 - затраты энергии на ГСМ; Q3 - затраты энергии на органические и минеральные удобрения; Q4 - затраты энергии на пестициды; Q5 - затраты электроэнергии; Q6 - затраты энергии на тракторы, сельскохозяйственные машины и автотранспорт; Q7 - затраты энергии с семенами.

1. Общие положения методики расчетов

За основной критерий энергетической оценки технологий возделывания и уборки сельскохозяйственных культур принимают показатель энергетической эффективности.

Эффективность энергозатрат – это отношение полученных результатов к производственным затратам.

Е = max, где

Q_Р энергия, накопленная хозяйственной частью урожая, МДж;

Q совокупная энергия, затраченная на возделывание сельскохозяйственных культур, МДж.

Энергию, накопленную в урожае, определяют следующим образом:

где - биохимическая энергия единицы урожая стандартной влажности, МДж/ц;

U – урожай (валовой сбор) культуры, ц.

2. Методика расчета затрат энергии, вложенной трудовыми ресурсами ( Q₁)

Учет затрат энергии по живому труду следует проводить в зависимости от физиологической нормы суточной калорийности пищи работающего, а также в связи с характером интенсивности его трудовой деятельности. В общем виде затраты совокупной энергии, вложенной трудовыми ресурсами, рассчитываются по формуле:

Q₁ = , где

сумма энергозатрат на 1 чел. – час;

n количество чел. – часов.

По данным ФАО, затраты живого труда на 1 чел. – час по категориям работ можно классифицировать следующим образом: очень легкая – 0,6 МДж; легкая – 0,9 МДж; средняя – 1,26 МДж; тяжелая – 1,86 МДж; очень тяжелая – 2,52 МДж.

Для наших расчетов следует пользоваться следующими нормами энергозатрат на 1 чел.- час : управление трактором ДТ-75, Т-150 1,86 МДж; управление трактором Т-150К, МТЗ-80 / 82 1,26 МДж; управление комбайнами СК-5 "Нива", Дон - 150 0 1,86 МДж; управление автомобилем 1,26 МДж; операторы электрифицированных машин 0,9 МДж; грузчики 2,52 МДж; полевые рабочие – 1,86 МДж; ремонтные рабочие 0,9 МДж; ИТР – 0,6 МДж.

Конкретные данные для расчетов берутся с типовых технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур. Они заносятся в таблицу следующей формы:

1 – Расчет затрат энергии труда человека

№ п/п	Профессии	Энергозатраты на 1 чел. - час,Мдж	Количествочел.-час	Затраты совокупной энергии, МДж
1	Трактористы-машинисты (позиции по ТТК)
2	Комбайнеры(позиции _____________)
3	Шоферы(позиции _____________)
4	Операторы электрифицированных машин (позиции _____________)
5	Полевые рабочие(позиции _____________)
6	Грузчики(позиции _____________)
7	Ремонтные рабочие(позиции _____________)
8	ИТР
	В С Е Г О

В основном выборка данных производится из технологической карты с указанием в таблице позиций (операций). В заключение проводится расчет затраченной совокупной энергии живого труда в рамках конкретных технологий.

3. Методика расчета затрат энергии на гсм (q2)

Для расчетов используются данные технологических карт. Расход жидкого топлива суммируется по всем позициям технологической карты в пересчете на 100 га пашни.

В таблице представлена теплота сгорания ГСМ. Зная сумму расхода ГСМ на 100 га пашни и теплоту ее сгорания, рассчитываем совокупные затраты энергии по формуле:

Е_М = Н_М (а_М + f_М), где

Н_М - норма расхода топлива, кг;

а_{М –} теплота сгорания топлива, МДж/кг_;

f_М – коэффициент, учитывающий дополнительные затраты энергии на производство топлива, 10 МДж/кг.

2 – Теплота сгорания топлива

Вид топлива	Теплота сгорания, МДж/кг
Бензин	44.0
Дизельное топливо (ДА, ДЗ, ДЛ)	42.7
Моторное топливо (ДТ, ДН)	42.0
Природный газ, МДж/м3	35.6
Каменный уголь	22.0
Дрова	10.2

Ниже приводится форма записи расчета жидкого топлива на возделывание и уборку сельскохозяйственных культур.

3 – Расчет затрат энергии на ГСМ при работе тракторов и комбайнов

Виды работ и позиции по ТК	Расход топлива на 100 га/кг	Теплота сгорания, МДж/кг	Коэффициент, учитывающий доп. энергию, МДж/кг	Расход энергии, МДж
Тракторные работы (позиции)
Уборка комбайном (позиции)
ВСЕГО

Расход жидкого топлива (кг/т) при работе автотранспорта определяют по формуле:

или , где

Н_а - линейная норма расхода жидкого топлива на 100 км пробега, л;

- увеличение линейной нормы в зависимости от категории дороги, %;

L – расстояние перевозки, км;

Y – плотность бензина (0,72 кг/л);

Q – грузоподъемность автомобиля, т.

Линейная норма расхода жидкого топлива и грузоподъемность автомобиля берется из приложения 1.

Зная расход жидкого топлива, теплоту сгорания, а также объем работ, рассчитывают энергозатраты.

4 – Расчет затрат энергии на ГСМ при автоперевозке

Виды работ и позиции по ТК	Объем перевозимого груза, т	Расход жидкого топлива, кг/т	Теплота сгорания топлива, МДж/кг	Коэффициент, учитывающий доп. энергию, МДж/кг	Расход энергии, МДж
Автоперевозки (позиции)
ВСЕГО

Затем расход энергии при работе тракторов, комбайнов и автотранспорта суммируется.

4. Методика расчета энергии, затраченной на органические и минеральные удобрения (q3 )

Энергозатраты на органические удобрения рассчитываются исходя из норм их применения, прямого действия, последействия и энергетического эквивалента. Учитывая то обстоятельство, что традиционные органические удобрения (навоз, компосты) в настоящее время вносятся под пропашные культуры в относительно невысоких нормах 40-50 т/га, то эффективность их последействия небольшая по годам. Для этих целей можно брать следующие данные:

1 год	2 год	3 год
	(последействие)	(последействие)
40-50%	30-40%	20-30%

Энергетический эквивалент для расчетов затрат на органические удобрения в среднем равняется 0,42 МДж / кг.

Энергозатраты на минеральные удобрения определяются исходя из следующих данных:1) количества использованных туков при возделывании той или иной культуры (делается выборка из ТТК с указанием позиций); 2) виды и формы минеральных удобрений; 3) энергетических эквивалентов (приложение 2). Расчеты следует вести по таблице 5.

5 – Расчет затрат энергии на минеральные удобрения

Виды и формы удобрений, позиции технологических карт		Расход удобрений на 100 га, кг			Энергетический эквивалент, МДж				Затраты энергии,МДж
		д. в.	физ.массы		под. в.	по физ. массе
Азотные по позиции
1.
2.
Фосфорные по позиции
1.
2.
Калийные по позиции
1.
2.
Комплексные по позиции
1.
2.
Всего