Viljakuivurin etäseuranta 19.10.2020 – Posted in: IoT, Maanviljelyn mittarit, Sähkömittarit – Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

OmaVahti Viljakuivurin Etäseuranta

Viljatilalla Urjalassa haluttiin kasvattaa nykyisen viljakuivaamon kapasiteettiä. Se ei aina riittänyt sadonkorjuun aikaan elo-syyskuussa, koska viljaa saatiin puitua pelloilta nopeammin kuin sitä ehdittiin päiväsaikaan kuivattamaan öljykäyttöisellä kuivurilla. Viljakuivaamosta syntyi prosessin pullokaula, ja kuivaamokauppiaat ehdottivat 50-100k€ investointia uuteen isompaan viljakuivaamoon.

Tässä vaiheessa aloitimme keskustelun OmaVahdin asiantuntijoiden kanssa. Valitsimme Energomonitor järjestelmän IP65 suojatut lämpömittarit viljan kuivumisen etäseurantaan. Myös sähkömoottorit ja öljypoltin saatiin etäseurataan Powersense virtasilmukoilla niiden sähkönkulutuksen perusteella. Energomonitor etävalvonta järjestelmä viljakuivaamolle maksoi alle 300€.

Viljakuivurin kapasiteetin nostamiseksi lämpötilojen etäseuranta ja tavoitelämpöhälytykset auttavat viljan kuivausajan minimoinnissa. Viljaerän kuivumisen etenemistä voi nyt tarkkailla myös kännykällä tai iPadilla, joten etävalvontajärjestelmä mahdollistaa kuivaamon käytön myös yöllä. Syksyllä 2019 kuivaamoa käytettiin 24h/7 yli kolmen viikon ajan.

 

1. Viljakuivurin lämpötilojen valvonta

Viljakuivuriin puhallettavan tuoreilman lämpötilan pitää olla riittävän korkea ja ilmankosteus alhainen, jotta viljasta sitoutuu kuivaustusilmaan mahdollisimman paljon kosteutta lyhyessä ajassa. Poistoilman kosteuden laskiessa riittävän alhaiseksi, tiedetään että viljaerä on riittävän kuiva ja seuraava erä voidaan ottaa kuivatukseen.

Kuivurin poistoilmassa on paljon pölyä, jonka vuoksi ilmankosteutta on hankala mitata. Mekaaniset ilmankosteumittarit eivät toimi luotettavasti tällaisissa olosuhteissa, joten mittaus päätettiin toteuttaa IP65 suojatulla Energomonitor 3-Piste lämpömittarilla. Kokemuksen perusteella poistoilman lämpötilasta pystytään arvioimaan milloin viljaerä on riittävän kuiva ja lämmin, jotta se voidaan siirtää jälkikuivaukseen. 

Alla kursiivilla tekstillä on viljatilallisen kuvaus kuivurin toiminnasta.

”Jos lämmitetään vakioteholla kannattaa mieluummin puhaltaa pienempi määrä +80C ilmaa kuin isompi määrä +50C ilmaa. Kuivaus- ja poistoilman lämpötilan etäseurannalla ja historia graafeja tutkimalla pystytään ilmamäärä säätämään mahdollisimman suureksi myös öiseen aikaan kuivausta varten. Tähän ongelmaan on kuivurivalmistaja laitetoimittajalla ratkaisu – Vakiolämmönsäädin. Sitä en ole kuivaamooni asentanut. Se säätää jatkuvasti imuilman kuristusta eli ilmamäärää niin että poltin polttaa jatkuvasti täydellä teholla öljyä ja ilmaläppä säätyy automaattisesti varmistaen lämpötilan säilymisen tavoitellussa (korkeassa) arvossa.”

”Haen lämpötilan etäseurannalla ensisijaisesti kuivaamon etävalvontaa. Poistoilman lämpötilan käyrästä pystyn ennakoimaan tulevan eränvaihdon (käyrän kulmakerroin) ja näkemään kun kuivausautomatiikka on siirtynyt jäähdytykselle. Siitä tiedän milloin kannattaa lähteä eränvaihtotöihin toisessa osoitteessa sijaitsevalle kuivaamolle. Poistoilman lämpötila on +28 – +37C välillä kuivatuksen ollessa käynnissä ja kääntyy laskuun jäähdytyksen alkaessa. Jäähdytysvaiheessa viljamassan läpi ajetaan lämmittämätöntä ilmaa reilun tunnin ajan, kunnes koko viljaerä on kiertänyt kuivauskennojen kautta ja viljan lämpötila laskenut riittävästi. Imuilmaa kuristavan läpän olen laittanut kääntymään automaattisesti auki asentoon jäähdytyksen alkaessa. Jäähdytysaikaa olen saanut tällä keinolla merkittävästi pienennettyä.

Poistoilman lämpötilan mittaus ei ole ollut aivan tunteeton ulkoilman lämpötilalle. Lieneekö syynä mittausanturin sijainti poistokanavassa tai poistokanavan eristämättömyys. Jos olen saanut säädettyä poistoilman lämpötilan raja-arvon jäähdytyksen alkua varten oikeaksi lämpimällä kelillä, on tarvittava säätöarvo aavistuksen pienempi 20C kylmemmässä.

Tulevan ilman lämpötilan mittausta käytän uunin toiminnan valvontaan. Näen siitä mahdolliset polttimen häiriöt, esimerkiksi silloin kun olen kuristanut ilmamäärää liian paljon tai säätänyt tuloilman lämpötilan liian korkeaksi ja uuni siirtyy silloin hetkeksi jäähdytykselle (turvakytkin toimii). Pian uuni jo lämmittääkin taas ja oma virheellinen säätö saattaa jäädä huomaamatta. Kun kuivausilman lämpötilan pitää tavoitellun korkeana, on viljakuivatus yölläkin mahdollista ja kohtalaisen taloudellistakin.

Kuivaamalla energiatehokkaasti: kuivausilman korkea lämpö, kuivaamalla vain riittävästi, oikea kosteus ja pysäytysajankohta, ennakoimalla vaihtoajankohdat, käyttämällä puskurivarastoja, pystytään pienelläkin viljankuivaamolla hoitamaan isohkot kuivatustarpeet ilman lisäinvestointia kuivaamoon.”

 

2. Sähkömoottorien ottotehon reaaliaikainen seuranta

Viljakuivurin puhaltimet kierrättävät ilmaa tasaisesti koko kuivaksen ajan. Niiden sähkönkulutus on hyvin tasaista. Energomonitor Powersense virtasilmukka mittareilla kanavapuhaltimien ottotehoa (Teho W) voidaan etäseurata reaaliajassa. Mikäli sähkönkulutus poikkeaa normaalin kulutuksen ylä- tai alapuolelle, niin järjestelmä lähettää automaattisesti sähköpostia isännälle.

”Laitan toki sähkökulutuksen mittauksen kuivaamoon kiinni. Odotan mielenkiinnolla mitä havaintoja se tuo tullessaan. Paljonko esimerkiksi elevaattori vie täytenä tai puolityhjänä kulkiessaan, samoin kuivausilman puhallin imuilmaa kuristaen tai vapaasti. Sähköverkkoyhtiö Elenian palvelusta voi toki mittaritasolla näitä yrittää myös seurata, mutta viive on pari päivää ennen kuin tiedot on nettiportaalissa käytettävissä.”

”Graafissa on esimerkki elevaattorin kuormituksen seurannasta. Onhan tuosta mahdollista lukea vaikka se, milloin jyvät on loppuneet elevaattorista ja laite pyörii tyhjää.”

 

3. Öljynkulutuksen etäseuranta

Parantaaksemme kuivausprosessin energiatehokkuutta edelleen, mietimme myös polttoiöljyn kulutuksen reaaliaikaisen mittauksen lisäämistä järjestelmään. Öljymittarin pulssilähdöstä voidaan lukea ilmpulssien määrä Energmonitor Relaysense pulssilukijalla, ja näin öljynkulutuksesta saadaan tietoa 90s välein. Toisaalta tiedon saa selville seuraamalla öljypolttimen sähkökulutusta, jolloin pystytään mittaamaan minuuttikohtainen käyntiaika. Polttimen öljynkulutus tunnissa on vakio, ja viljankuivurin toiminnan kannalta kiinnostava tieto on tunti ja vuorokausikohtainen öljynkulutus.

Olen seurannut öljynkulutusta kuivaamon käyttötuntilaskurista. Se toki on vain osatotuus, sillä jos olen kuristanut ilmaa liiaksi (järjestelmässä ei ole vakiolämpöautomatiikkaa) ulkoilman viilenemisen varalta, alkaa lämpimällä ilmalla termostaatti pätkiä kaksliekkipolttimen toista liekkiä. Eli vuoroon täysillä teholla, vuoroon ehkä 60% teholla. Tuon öljynkulutuksen mittauksen voisi helposti tehdä litrojen mittaamisen lisäksi erillisillä polttimen liekkien käyttötuntilaskureilla. Kiinnostavaa on tutkia kulutetun öljyn määrää kuivauserää ja kuivatettua viljatonnia kohti. Kuivurikoneisto olisi kiva toki olla vaaka-antureiden varassa, vaan kun ei ole niin mitataan sitten viljan tilavuuspaino ja montako senttiä kuivaamo on vajaana, niin laskemastani taulukosta näen tonnit.”

Linkit järjestelmässä käytettyihin laitteisiin

  1. Energomonitor Homebase keskusyksikkö
  2. Energomonitor Thermosense 3-Pistelämpömittari
  3. Energomonitor Powersense 3x 80A virtasilmukat
  4. Energomonitor Relaysense pulssilaskuri

Onko tilallasi vastaava haaste viljankuivauksen prosessin seurannan kanssa tai mietit kuinka maatilan laitteiden toimintaa voisi tehostaa ? Ota rohkeasti yhteys, laita sähköpostia tai soita OmaVahti yrittäjälle 044-333 6633 / Ville Hellman.

Ota rohkeasti yhteyttä puhelimella tai laita sähköpostia. Laitamme laitteet valmiiksi käyttökuntoon ennen postitusta, niin että sinulle jää vain lämpöantureiden asennus sopiviin kohtiin ja keskusyksikön liittäminen netti. Voit myös testata järjestelmää netissä jo ennen ostopäätöksen tekoa.