Energiatehokkuudella kannattavuutta nautakarjatiloille
Keywords:
lypsykarjarakennus, maalämpöpumppu, energiatehokkuusAbstract
Energiahuollolla ja siihen liittyvillä teknisillä ratkaisuilla on keskeinen vaikutus lypsykarjatalouden kannattavuuteen. Sen lisäksi että järjestelmävalinnoilla vaikutetaan suoraan tuotantoyksikön primäärienergiakustannuksiin, niin valinnoilla on välilliset vaikutukset rakennuksen ja tuotantoprosessien toimivuuteen sekä työntekijöiden ja eläinten hyvinvointiin.
Tässä tapaustutkimuksessa tavoitteena oli selvittää lypsykarjarakennuksen energiatase, energiankäytön jakautuminen eri kulutuskohteisiin sekä energiantuotantojärjestelmän toimivuus eri kuormitustilanteissa. Lisäksi pyrittiin määrittämään toteutetun tyyppisessä ratkaisussa mahdollisia energiansäästökohteita ja tarvittavia toimenpiteitä energiatehokkuuden edelleen parantamiseksi pyrkimyksenä pienentää energiakustannuksia ja näin edistää maidontuotannon kannattavuutta.
Tapaustutkimus liittyy Energiatehokas tuotantorakennus (ERKKA) -hankkeeseen, jossa selvitetään navettarakennusten energiatehokkuuden mahdollisuuksia sekä uusiutuvien energiamuotojen käytön kannattavuutta. Tässä tutkimuksessa kohteena oli maidontuotantoon keskittyvän tilan tuotantorakennuksen energiankäyttö, siellä toteutetut energiantuotantoratkaisut ja niiden toimivuus. Tutkimusjaksolla tuotantorakennukseen oli sijoitettu noin 120 eri-ikäistä nautaeläintä, joista lypsäviä oli keskimäärin 60 ja loput eri ikävaiheessa olevaa nuorta karjaa. Tilalla maidon tuotantoprosessi perustui yhden lypsyrobotin ja siihen liittyvien maidon käsittelyjärjestelmien käyttöön.
Tuotantorakennuksen ja tuotantolaitteiden energiankäytön määritys perustui pääosin kohteesta kerättyihin mittaustietoihin. Lisäksi kulutustietoja arvioitiin laitteiden teknisten laitetietojen ja laitteiden käyttöaikojen perusteella sekä toimialalta julkaistujen tutkimustuloksia hyödyntäen. Mittaustulosten ja laitetietojen pohjalta laskettiin laite- tai prosessikohtaiset energiankulutukset ja sekä määritettiin tuotantoyksikön energiankäyttöä kuvaavat tunnusluvut. Tämän lisäksi navettatilan ilmanvaihtoa ja lämpötasetta mallinnettiin virtauslaskentaohjelmalla eri ulkoilman lämpötiloissa.
Tuotantorakennuksessa merkittäviä energiankulutuskohteita olivat muun muassa maidon tuotanto- ja jäähdytysjärjestelmä, lämpimän käyttöveden valmistus, teknisten tilojen lämmitys, valaistus, lannan käsittelyjärjestelmät, eläinten ruokintajärjestelmä.
Tuotantorakennuksessa primäärienergialähteenä oli sähköenergia. Lämpöenergiantuotanto perustui lämpöpumpun ja lämmitysjärjestelmän varaajiin sijoitettujen sähkövastuksien tuottamaan energiaan. Talviaikaan lämpöpumpussa energialähteenä käytettiin maalämpöä ja muina ajankohtina hyödynnettiin lannan lämpöenergiaa. Lämmönlähteen valinta tapahtui manuaalisesti ohjaamalla lämmönkeruunesteen virtaus haluttuun keruupiiriin.
Osa vuotuisesta energiankulutuksesta, kuten tilojen lämmitys, on ulkoilman lämpötilasta riippuvaista, kun taas tuotantoeläinten hoitoon ja maidon tuotantojärjestelmiin liittyvä energiankulutus pysyi melko vakiona.
