АгроЕкспедиції 
Кабінет 
Девід Перрі: Дешевша зерносушарка не обов’язково буде дешевшою в експлуатації
Джерело фото: Elevatorist.com
Ціна зерносушарки — лише частина загальної картини. Для елеватора або зерносховища економіка сушіння залежить також від споживання електроенергії та палива, продуктивності, точності контролю вологості, потреби в робочій силі та того, наскільки добре сушарка інтегрована з рештою обладнання комплексу.
Базова фізика не змінилася: для видалення вологи із зерна, як і раніше, використовують гаряче повітря. Значно змінилися конструкція сушарок, рекуперація енергії, системи керування та рівень автоматизації, доступний операторам.
Економіка сушіння зерна
Тип зерносушарки — один із головних чинників, що впливають на експлуатаційні витрати. Старіші моделі з поперечним потоком зазвичай потребують потужніших вентиляторів, тоді як сучасні зерносушарки зі змішаним потоком можуть споживати значно менше електроенергії. Економія витрат на електроенергію понад 50% — поширений результат.
Температура сушіння також має значення, адже гарячіше повітря може поглинати більше вологи. Наприклад, за температури 125 °C для видалення 1 кг води із зерна потрібно на 7,5% менше енергії, ніж за 60 °C. Завдяки особливостям конструкції зерносушарки зі змішаним потоком зазвичай працюють за вищої температури гарячого повітря, ніж сушарки з поперечним потоком. Це й робить ці сучасніші моделі економнішими.
Рециркуляція гарячого повітря знижує експлуатаційні витрати завдяки його повторному використанню. Зазвичай близько 35% повітря з нижніх зон сушіння та секції охолодження повертається на гарячу сторону зерносушарки.
Коли це поєднується з Grain Sentry — системою керування зерносушаркою Perry, економія порівняно зі стандартною сушаркою компанії може перевищувати 30% загальних прямих витрат на сушіння — залежно від культури, початкової вологості зерна, погодних умов і конфігурації сушарки. Основна частина економії припадає на паливо, а решта — на меншу потребу в робочій силі завдяки автоматизації.
Пересушування — ще одна стаття експлуатаційних витрат, яку легко недооцінити. Якщо зерно висушують нижче потрібного рівня вологості, витрачається більше електроенергії та палива, а продуктивність сушарки падає, оскільки зерно довше залишається в машині. Водночас додаткове видалення вологи означає меншу товарну вагу зерна на зберіганні. Тому для підприємств, які працюють із великими обсягами, навіть відносно невелике відхилення від цільової вологості може мати відчутний фінансовий ефект.
Точне керування — це не просто гарантія того, що зерно достатньо сухе; йдеться про те, щоб стабільно досягати потрібного рівня вологості без зайвих витрат енергії чи втрати ваги. Саме тут система Grain Sentry дає перевагу клієнту: вона постійно відбирає проби вологого і сухого зерна до та після сушарки й використовує ці дані, щоб точно регулювати швидкість роботи та температуру сушарки і підтримувати максимально стабільний рівень вологості.
Автоматизація та ШІ: від керування сушаркою до контролю якості зерна
Автоматизація змінює роль оператора на зерновому комплексі. Традиційно оператор сушарки може кілька разів на годину відбирати проби вологого і сухого зерна, аналізувати їх, записувати результати, а потім вирішувати, збільшити чи зменшити швидкість роботи сушарки. Водночас інші оператори можуть стежити за транспортним обладнанням, аерацією силосів та іншими частинами комплексу.
Сучасні системи керування значно скорочують потребу в такому рутинному втручанні. Оператор може стежити за обладнанням із планшета, вентилятори силосів можуть керуватися автоматично, а такі системи, як Grain Sentry, можуть коригувати роботу сушарки на основі показників вологості. Залежно від конфігурації комплексу це може дозволити одній-двом людям керувати об’єктом, для роботи якого раніше було потрібно кілька окремих операторів. Технічна перевага полягає не лише в меншій потребі в робочій силі, а й у більш стабільній роботі та меншій залежності від досвіду однієї конкретної людини.
ШІ тепер приходить і в контроль якості зерна, і в програмне забезпечення сушарок. Хороший приклад — аналізатори зерна на основі ШІ. Традиційні прилади можуть вимірювати такі показники, як вологість і вміст білка, тоді як такі параметри, як биті зерна, домішки, наявність комах або пошкодження комахами, традиційно потребували більше ручної оцінки. Системи, які ми зараз постачаємо, можуть проаналізувати зразок зерна приблизно за 30 секунд і оцінити близько 30 фізичних характеристик.
Для великих зерносховищ цінність полягає у стабільності та точності. Коли закуповуються сотні тисяч тонн зерна, відносно невеликі відмінності в якості можуть перетворюватися на значні фінансові різниці. Детальніший аналіз зерна під час приймання також може зменшити кількість суперечок на наступних етапах ланцюга постачання та знизити ризик того, що вантажівку не приймуть, коли зерно прибуде на млин або до іншого покупця.
Україна: вищі навантаження та зміна енергетичної моделі
Україна вплинула на те, як ми визначаємо технічні характеристики обладнання. Коли ми вийшли на цей ринок понад десять років тому, однією з найпомітніших відмінностей від Великої Британії був масштаб аграрних підприємств. Від сушарки в Україні під час жнив можуть очікувати, що вона переробить у два-три рази більше зерна, ніж аналогічна машина у Великій Британії, а іноді й більше. Це впливає на вимоги до навантаження, товщину матеріалів і загальні технічні характеристики обладнання.
Енергетика стала такою ж важливою частиною проєктування комплексу. Для багатьох українських зернових підприємств питання вже не лише в тому, скільки енергії споживає сушарка, а й у тому, на яке джерело тепла можна покластися. Одним із практичних варіантів стала біомаса. Одна з наших сушарок на біомасі в Україні працює з 2012 року і має продуктивність 57 т/год, а наш найновіший комплекс продуктивністю 27 т/год поблизу Харкова — у нього інвестували і його будували вже під час війни — планують ввести в експлуатацію цієї осені. Сушарки Perry в Україні інтегрували з локальними системами генерації тепла, і це потребує координації між системою керування сушаркою та постачальником джерела тепла.
Розглядаються й інші джерела тепла. Ми працювали над низькотемпературним сушінням із використанням теплового насоса та свердловини як джерела сталої температури. Вибір між газом, біомасою, тепловими насосами чи іншими технологіями не можна розглядати окремо від самої сушарки: теплова потужність, режим сушіння, система керування та продуктивність мають розглядатися як єдина система.
Той самий принцип діятиме і під час відбудови пошкодженої або застарілої інфраструктури для зберігання зерна.Заміна зерносушарки, яка працює вже 20–30 років, дає змогу одночасно впровадити рекуперацію тепла, автоматичний контроль вологості та альтернативні джерела тепла. Це дозволить суттєво знизити експлуатаційні витрати. Нові насіннєві заводи так само можна від самого початку проєктувати з автоматизацією, сучасними системами очищення та контролю якості, а не додавати ці технології пізніше.
Переробка насіння: продуктивність уже не є єдиним пріоритетом
Звичайний зерновий комплекс і насіннєвий завод можуть використовувати схожі типи обладнання, але інженерні пріоритети в них різні. На комерційному зерновому комплексі основна увага часто зосереджена на продуктивності: система приймання може мати пропускну здатність 150 т/год і більше, тому транспортне та підіймальне обладнання проєктують так, щоб ефективно переміщувати великі обсяги.
У переробці насіння значно більше уваги приділяють збереженню якості продукту. Продуктивність тут зазвичай нижча, а головне завдання — мінімізувати механічні пошкодження та запобігти перехресному забрудненню між партіями. Це впливає на вибір конвеєрів і норій та швидкість їхньої роботи. Стрічкові або ланцюгові конвеєри працюють повільніше, ковшові норії можуть використовувати гравітаційне розвантаження, щоб зменшити пошкодження в точці вивантаження, а самоочисні конструкції допомагають мінімізувати залишки матеріалу під час переходу від одного сорту чи партії до іншої.
Один із нещодавніх прикладів — новий насіннєвий завод «Волинь-Зерно-Продукт» (VILIA) у селі Звиняче Волинської області. Завод має продуктивність до 12 т/год упродовж повного циклу переробки насіння, тоді як на попередньому заводі компанії вона становила 6–10 т/год. Модульний технологічний процес розрахований на пшеницю, ячмінь і сою та залежно від маршруту переробки може поєднувати очищення, калібрування, оптичне сортування й обробку насіння.
На комплексі використовується обладнання кількох виробників, а не одного постачальника: накопичувальні бункери Sukup, транспортне обладнання Simatek і Perry, очисні машини Westrup, фотосепаратор Satake та протруювач насіння Noro Gard. Частина Perry у цьому проєкті включає близько 13 одиниць спеціалізованого обладнання для приймання, транспортування та попереднього очищення, зокрема приймальний стрічковий конвеєр, стрічкові конвеєри для насіння, ковшові норії та аспіраційний попередній очищувач. Транспортну систему налаштували на дбайливе переміщення насіння, а конструкцію ковшових норій обрали так, щоб зменшити пошкодження насіння та накопичення залишків.
Для проєкту такого типу інженерне завдання полягає не лише в тому, щоб забезпечити номінальну продуктивність 12 т/год. Продукт має зберігати свою якість під час проходження через приймання, очищення, сортування, обробку та точки перевантаження. Тому повільне транспортування, гравітаційне розвантаження та самоочищення мають працювати разом із технологічним обладнанням як частини однієї лінії. Це принципово відрізняється від проєктування звичайної зернової приймальної лінії, де головним критерієм часто є максимальна продуктивність.
Інтеграція системи та загальна вартість володіння
Економіка зернового або насіннєвого комплексу залежить також від того, наскільки добре окремі машини інтегровані між собою. Купівля сушарки, конвеєрів, автоматизації та монтажу в різних постачальників може знизити вартість окремих позицій, але водночас перекладає на клієнта або керівника проєкту відповідальність за узгодження продуктивності, компонування, стиків між обладнанням і систем керування.
У комплексних проєктах Perry наше власне обладнання може становити близько 90% усієї установки. Команда проєктувальників розробляє проєкти у 3D і ще до початку виробництва перевіряє продуктивність обладнання, його розташування та фізичні з’єднання між окремими машинами. Системи автоматизації ми проєктуємо і програмуємо самі, а спеціалізоване обладнання, яке не виробляємо, закуповуємо в OEM-партнерів, зокрема Musitelli, IST. Головне технічне питання тут не в тому, чиє ім’я стоїть на кожній машині, а в тому, чи правильно все це обладнання працює разом як єдиний технологічний процес.
Один і той самий комплекс можна спроєктувати багатьма технічно правильними способами. Гнучкіше компонування може потребувати додаткових конвеєрів або норій; простіша конфігурація може коштувати менше, але давати менше можливостей під час роботи. Тому технічні характеристики мають відповідати реальній продуктивності, режиму навантаження, властивостям матеріалу та тій гнучкості, яка потрібна клієнту. Товщину матеріалу, міцність ланцюгів і продуктивність обладнання потрібно підбирати під реальне навантаження, а не просто збільшувати їх заради того, щоб обладнання виглядало потужнішим.
Саме тому порівнювати проєкти лише за початковими капітальними витратами, або CAPEX, — недостатньо. Значно важливіше питання — загальна вартість володіння: скільки коштуватиме експлуатація комплексу, скільки людей потрібно для його роботи, наскільки ефективно він використовує енергію, чи стабільно забезпечує потрібну якість продукту і наскільки надійно працює протягом усього строку служби.
Обираючи обладнання, варто одразу порахувати, скільки коштуватиме сушіння й обробка зерна щосезону. Найкраще рішення — те, яке справляється з вашими обсягами, зберігає якість зерна та допомагає заощаджувати енергію й час людей.
Девід Перрі, керуючий директор Perry of Oakley Ltd.
