Förkylning av mjölk Energibesparing

Transkript

1 Förkylning av mjölk Energibesparing Foto: Lars Johansson Författare: Lars Johansson Klass: Agrotekniker 2010 LIA rapport Handledare: Kent-Olof Söderqvist, Agroväst. Utgivningsdatum:

2 Sammanfattning Jag har skrivit en rapport om vilken energibesparing man kan göra på ett enkelt och billigt sätt att kyla mjölken med vatten. Denna rapport har kommit fram under mina fem veckor långa LIA period i utbildningen Agrotekniker, BYS i Skara. Jag har haft tillgång av internet, försäljare, intervjuer med lantbrukare och energirådgivare på Agroväst. Dessa beräkningar som kommer att vissa i rapporten kan skilja sig mycket får gård till gård för det beror på vilken investering i tekniska lösningar man har men själva sättet och metoden är det samma. Det man ska göra är att räkna på sin investering och om man kan använda samma energi flera gånger eller inte.

3 Innehållsförteckning 1 Inledning sid 1 2 Mål sid 1 3 Metod sid 1 4 Bakgrund sid 1 5 Resultat sid Plattkylets konstruktion och funktion sid Vattenåtgång och möjligheter sid Funkar detta system till alla mjölkgårdar sid Hur sköter man om plattkylet sid Energiåtgång och fakta sid Förklaring av el pris sid För och nackdelar sid Beräkningar av energi och svar från lantbrukare sid Energi användning och kostnad med och utan plattkyl sid Lantbrukarnas svar sid 8 6 Diskussion sid 9 7 Slutsats sid 9 8 Källförteckning sid 10 9 Bilaga sid Bilaga nr 1 sid Bilaga nr 2 sid 12

4

5 1. Inledning Denna rapport handlar om hur man kan spara energi och pengar vid kylning av mjölken vid mjölkning. I dag så letar man kostnader som man kan dra ner på och att bli mer miljösmart, det finns olika ide och förslag i tidningar som man läser men detta som jag ska skriva om syns knappt och det är inte många som vet om denna kylteknik. Jag vill visa i denna rapport (som fram kommer under min LIA-period på 25p) och att man kan använda energi på flera sätt och ändå spara pengar och energi. 2. Mål Med denna rapport ska jag visa hur man kan minska kostnaderna i mjölkproduktion genom kylning av mjölken på ett energieffektivt och resurssnålt sätt. Målet med denna rapport är att visa att man kan få ner kostnaderna per liter kyld mjölk och kan får nytta av det vatten som används. Jag vill lyfta fram vad man kan göra med detta vatten efter kylning, lite tips och idéer hur man kan bygga och tänka kring detta system och hur mycket man kan spara. 3. Metod Jag har fått använda information ifrån lantbrukare, försäljare och Delaval, (Alfa Laval) och sökningar på internet. 4. Bakgrund Idén till denna rapport kommer från Suntetorps säteri som ligger utanför Skövde. Dom har detta system med att förkyla mjölken med vatten och så på detta vis lyckas får ner en del av kostnaderna för kylning per lite mjölk. Man ska veta att den energi/el som används i kylning består av el till kompressorerna, omrörare, fläktar och till styrsystemet. Den största el förbrukaren har kompressorerna. Att jag valt att skriva om detta är att lyfta fram vad man kan göra för att spara el och pengar på ett enkelt sätt och gårdarna blir inte mindre och behöver mer energi, kan man använda samma energi fler gånger så spar man in mycket energi och pengar i slut ändan. Det gäller att få ner kostnaderna på allt och kan man använda ex vattnet som vi har tillgång till genom egen brunn så påverkar man inte naturen så mycket som när man tar ut gas eller olja. Vattnet används från en till tre gånger innan den pumpas ut i gödselbassängen. 1

6 5.1 Resultat Plattkylets konstruktion och funktion Plattkylet fungera som så att mjölken pumpas till mjölktanken för kylning och då passerar den plattkylet eller värmeväxlare. Mjölken pumpas genom plattkylet i alternerande mellanrum mellan plattor som finns i kylet och antal plattor varierar på hur stor plattkylet är. Samtidigt som mjölken passerar så pumpas brunnsvatten mellan de övriga mellanrummen. Vattnet styrs elektroniskt som signalerar när vattnet ska pumpas in och stängas av. Mjölken kyls från 37 grader till ca 20 grader ev. lägre beroende på vilken inställning på vatten flödet och hur kallt vattnet är, sen går den ner i mjölktanken där den kyls ner till 4 grader. Plattkylet är helt inkapslad och gör så att mjölken inte blandas med vattnet och kyler ner mjölken enkelt och effektivt, (Delaval 2011). Delaval, Bilden visar hur plattkylet funkar på ett enkelt vis och hur vattnet och mjölken möts och kyls/värms upp av varandra och blå pil är vatten och röd pil är mjölk. Här ser ni hur plattkylet kan se ut,(när man köper). Foto: Lasse AT 10, Plattkyl med elstyrningen till vattnet i mitten av bilden längst nere. Vattnet leder man bort efter kylningen och det vattnet kan användas till olika saker som spolning av gångar, vatten till korna och juvertvätt. Det kan behövas en stor tank att förvara vattnet i om man ska spara vattnet,( Institutionen för basindustri, Australien 2011),( Delaval 2011). 2

7 5.1.2 Vattenåtgång och möjligheter Vattnet som man använder leder man ut i avloppet eller så använder man det igen och på så vis spar man vatten och energi. Vattenpumpen som användes är ingen stor merkostnad och elförbrukningen för pumpen ligger på ca 50 kwh/år men kan vara högre eller lägre beroende på storlek av produktionen på gården,( Sahlström 2011). Det går åt ca 2-3 liter vatten per varje liter mjölk som ska kylas, det är visserligen mycket vatten som används men använder man detta vatten flera gånger än bara kylning så blir man inte bara energismart utan också en besparing på el och vatten i det långa loppet,( Wedholms AB 2011). För en ko som mjölkar ca 30 liter om dagen krävs det ca liter vatten för att kyla och det kan jämföras med att kons behov av vatten som ligger på ca 130 liter om dagen. Delaval, 2011 Tabellen visar vad plattkylet behöver för att fungera, vatten åtgång och utrustning. Vattnet håller en temperatur på ca 4 grader när det kommer från brunnen på gården och när den pumpas in för kylning av mjölken och håller ca 20 grader när den har kylt ner mjölken,(egna mättningar på vattnet under kvällsmjölkningen den 29/3-11, Suntetorp). När vattnet har kylt mjölken så håller den ca 20 grader och kan används till att blanda in i vattnet till korna, juvertvätt, spoling av gångar, uppsamlingsfållan och gårdstvätt,(delaval 2011),( Dairyenergy.eu 2011) Funkar detta system till alla mjölkgårdar Ja det gör det, det finns lite olika knep på hur man har tänkt på att ta vara på energi men att kyla mjölken med vattnet är inte så vanligt. På de gårdar som har mjölkrobot kyler inte alls med vatten utan har mest värmeväxlare, alltså medlet som finns i kylaggregatet vid tanken blir varm när den kyler mjölken och sen kyls det ner av vattnet i värmeväxlaren och det vattnet som blir uppvärmd används till värme i personal utrymme och till varmvattenberedaren,(delaval 2011). Det som kommer nu till robot gårdarna är att man ska kyla ner mjölken via plattkyl eller vid roboten direkt. Dansk undersökning visar att bakteriehalten är lite högre vid mjölkrobot på grund av att mjölken inte kyls direkt och att mjölken ligger kvar lite längre i rören som man pumpar mjölken genom till tanken men nu har man tagit fram ett system så mjölken kyls direkt vid roboten och används på samma sätt som plattkyl men är inbyggd i roboten. Det finns inte ute på marknaden än men kommer inom kort och passar alla märken som finns på mjölksidan, (Agrima.dk 2011). 3

8 5.1.4 Hur sköter man om plattkylet Man måste ha kvar filter i slutenheten för att inte det ska sätta sig i kanalerna i plattkylet och försämra kylningen. Vattnet är då avstängt och det enda som diskas är där mjölken gått genom och på det viss får man det rent. Plattkylet är av rostfritt stål och clip on packningar som gör att det är lättare att rengöra och underhålla och på så finns kan man förlänga livslängden på plattkylet. Det som man diskuterar men inte har någon direkt forskning på är hur bakteriertalet blir högre på grund av om silfiltret är kvar i slutenheten,( Dairyenergi.eu 2011). Silfiltret är det som sitter i slutenheten som mjölken går genom när den pumpas till tanken, den behövs för att inte smuts ska följa med mjölken till tanken. Delaval, Plattorna står i plattkylet till vänster och till höger clip on packningen Energiåtgång och fakta Normalt sätt så går det åt ca 18 Wh/liter mjölk att kyla,( Lrf Konsult 2011). Den el som åtgår är till kompressorerna med fläkt och styrsystem samt omrörare. Att kyltiden ska vara så kort som möjligt, är ett krav och regel från mejerierna i Sverige. Den ska kylas inom tre timmar från ca 37 grader till 4 grader och med förkylningen kan du få ner tiden och få bättre kvalitet. Plattkylet spar energi och det blir mindre spill värme från kylningen, (Wedholms AB). Idag används 7,9 TWh/år,( kwh/år) i lantbruket och är fördelat enligt tabellen nedanför. Energi åtgång i jordbruket i % sats. JBT,

9 Av denna totala energianvändning i jordbruket så går ca 16 % till mjölkgård, exempel en gård på ca 500 kor använder ca kwh/år i elförbrukning,( Sahlström 2011). Dessa siffor som finns i undersökningarna är ca siffror för det är svårt att få exakta siffror för det skiljer sig mellan alla gårdar. På en mjölkgård så är det ca 34 % av årsförbrukning av elanvändningen som bara går till mjölkning och kylning, det är rätt mycket och det går att bli energismart och ändå tjäna pengar på det,( LRF konsult 2011). Dansk undersökning (Brøgger- Rasmussen, 2004), visar det finns stora skillnader mellan robotmjölkning och konventionellt mjölkning. I robotbesättning användes det ca kwh/ton mjölk och konventionell mjölkning gör av med kwh/ ton mjölk. Det skiljer mycket mellan olika gårdar,( JBT 2011), (HS rådgivare 2011). Här nedanför finns det lite förklaring kring vattenåtgång och kwh. *1 kwh = 1000 Wh. *1 TWh = kwh. *2,5 liter vatten/ 1 liter mjölk. * Normal elförbrukning 18 Wh kylning/per liter mjölk Förklaring av elpris Elkostnaden består av en nätavgift, elpris, skatt, elcertifikat och moms. Nätavgiften beror på var man bor och består av en fast årlig avgift och en rörlig. Elpriset är beroende av vilken elleverantör man väljer. Energiskatt och Elcertifikat bestäms av staten. Elcertifikatet är till för att få fram förnybar energi. Som privat person betalar vi detta: El nettopriset inklusive elcertifikatet ligger på 61,26 öre/kwh, Energiskatten 28,30 öre/kwh och sen till kommer ett marginal pris på 1,50 öre/kwh och moms,(södra el, 2011). Vad det är vi betalar till elbolagen. Södra el, Elen kommer inte bli billigare i framtiden utan kommer gå uppåt och här ser ni lite hur el priserna har varit de senaste åren och man kan bara spekulera vad framtidens priser går. 5

10 Bilden nedanför visar hur elkostnaden har varit senaste åren, Spotpris se bilaga nr 1. Elpris Serie 1 Elpriset i kr/mwh från jan 2009 till mars Spotpriser se bilaga nr 1 Vi har valt att beräkna i rörligt pris som ligger på ca 79,00 öre/kwh = 0,79 kr per kwh, detta pris är vad företagare betalar på den rörliga delen av elkostnaden och med den kan vissa hur mycket man spar i kostnader,(hs rådgivare 2011). El högpristid 62 öre/kwh, Energiskatt 0,5 öre och överföring höglasttid 16,40 öre För- och nackdelar Lösningarna som man har på gårdarna är olika och vissa nackdelar kan vara fördelar på en del gårdar eller tvärtom så det hänger mycket på att man gör sitt system efter vad gården klarar. Med plattkyl spar man 40 % av energi som man använder till kylningen. Anledningen att man använder just den siffran är att man får räkna lite lågt på besparingen för att inte överdriva resultatet för det kan skilja mellan gårdarna och system. Det som man ska sedan räkna med är vad du använder vattnet till ex vattnet till korna, kan ger mer mjölk och lägre energiåtgång att producera mjölken och vad det spar vatten på att använda samma vatten flera gånger. Nackdel: * Har man kalkrikt vatten så måste man rengöra kylet ofta för att inte det ska täppa sig och kylningen blir sämre. * Dyrare och svårt att komplettera om man inte har byggt/tänkt med detta system innan. *Måste ha rätt tryck annars kan det börja läcka. * Högre bakterietal om man har kvar det använda filtret efter mjölkningen? * Vattnet som man har kylt mjölken med, ut i avloppet direkt efter kylningen? * Går åt mycket vatten för att kyla mjölken och att man behöver förvaring tank eller att man låter vattnet gå ut i avloppet direkt. 6

11 Fördel: *Låg kostnad för inköp av plattkylet ca kr *Kyler mycket mjölk. *Spara energi. *Vattnet användes flera gånger. *Räknas hem på kort tid. *Spar energi till att pumpa upp nytt vatten till att spola gångar och gropen samt att man spara in vatten genom att använda vattnet mer än en gång. *Kan användas direkt till kornas dricksvatten. *Gör att kyltid i mjölktanken blir mindre,(från ca 20 grader till 4 grader). 5.2 Beräkningar av energi Energi användning och kostnad med och utan plattkyl Lantbrukare 1 Mjölkmängden om dagen 7000 liter. Vatten åtgång är 2,5liter/1 liter mjölk liter * 2,5 liter = liter vatten per dag. Kylning på konventionellt vis = 7000liter *18 Wh/liter = Wh/dag Wh = 126 kwh och tar man kwh * priset 126 kwh* 0,79 öre = ca 100 kr/dagen. Sen räknar man ut vad det blir om året. 100 kr/dagen* 365 dagar = kr om året i bara kylningen mm. Sen tar man bort 40 % som man spar i förbrukning med plattkyl kr * 40 % = kr i besparing och då blir årskostnaden istället kr/år. Så lantbrukaren spar kr om året och räknar man sen med hur det används blir det mer. Lantbrukare 2 Mjölkmängd om dagen liter. Vattenmängd är 2,5 liter/1 liter mjölk liter mjölk * 2,5 liter vatten = liter vatten. Kylning på konventionellt vis = liter * 18 Wh = Wh/dagen Wh = 234 kwh och sen tar man * kwh pris. 234 kwh * 0,79 kr = ca 185 kr om dagen. Sen räknar man ut vad det blir om året. 185 kr/dagen * 365 dagar = kr om året i kylningen mm. Sen räknar man bort 40 % som man spar i förbrukning med plattkyl kr * 40 % = kr i besparing och då blir årskostnaden istället kr om året. Lantbrukare spar alltså kr om året med plattkyl och sen med hur det används så blir det mer. 7

12 Lantbrukare 3 Mjölkmängden om dagen liter. Vatten åtgång är 2,5liter/1 liter mjölk liter * 2,5 liter = liter vatten per dag. Kylning på konventionellt vis = liter *18 Wh/liter = Wh/dag Wh = 432 kwh och tar man kwh * priset 432 kwh* 0,79 kr = ca 342 kr/dagen. Sen räknar man ut vad det blir om året. 342 kr/dagen* 365dagar = kr om året i bara kylningen mm. Sen tar man bort 40 % som man spar i förbrukning med plattkyl kr * 40 % = kr i besparing och då blir årskostnaden istället kr/år. Så lantbrukaren spar kr om året och just nu skickas bara vattnet rätt ut i avloppet men ska användas till mycket mer efter sommaren Lantbrukarnas svar om användning av vattnet efter kylningen. Har varit i kontakt med 3 lantbrukare och dessa använder vatten till att förkyla mjölken och sen används vattnet till olika ändamål efter kylningen. Det enda man kan säga med dessa lantbrukare är att alla tycker detta är ett bra och enkelt system som spar energi men nackdel kan vara att man måste ha silfilter när man diskar för att inte sätta igen mellan rummen. När det gäller besparingen i energi så säger lantbrukarna att de spara ca 40 % men en av dessa säger det är 50 % men kan bero på olika lösningar på gården. Lantbrukare nr 1 och 3 fick info om detta system via försäljare eller i offerten som de fick när man skulle bygga. Lantbrukare nr 2 har haft detta system många år och detta beror på att hans farfar var en av de som vad med att bygga upp delar av mejerier i Sverige. Hans farfar tänkte mycket på hur man ska på ett bra effektivt sätt kyla ner mjölken snabbt och enkelt och tack vare det så har även lantbrukaren fortsatt tänka i dessa banor och tycker det är roligt att se att fler gör på detta vis. Lantbrukare 1 använder sitt vatten efter kylningen till kornas dricksvatten och höjer där av temperaturen av dricksvattnet och ska ge mer mjölk för korna inte ska behöva använda så mycket energi när den ska producera mjölk. Han har en stor tank som fylls med brunnsvatten när den är tom och sen under mjölkningen blandar han kylvattnet med vattnet i tanken. Denna tank står i anslutning till gropen och den töms på vatten hela tiden innan man fyller på med nytt vatten så det blir aldrig något gammalt vatten kvar och vatten temperaturen håller max 20 grader. Han ser inget negativ i detta system även om man skulle köra ut vattnet i avloppet direkt. Lantbrukare 2 använder vattnet till att spola gångar och mjölkgropen. Han använder också vattnet som kommer från diskningen till att spola gångarna med och sen ut till gödselbrunnen. Han ser ingen negativt med detta system utan att man spar. Lantbrukare 3 använder inte vattnet mer än till kylning av mjölken men ska däremot i sommar bygga om så man kan använda vattnet till mer. Kanske till kornas dricksvatten men de tycker att just nu finns det inget bra system som de skulle vara nöjda med. Även denna lantbrukare tycker det är få nackdelar med detta system. 8

13 Diskussion Denna rapport handlar om förkylning av mjölken med hjälp av vatten. Det finns olika sätt på hur man ska kyla mjölken, det finns ett holländskt företag som har ett likvärdigt system fast det är byggt på ett annat sätt. Jag skulle haft med detta i min rapport men på grund av det inte finns någon bra info på svenska eller engelska så blev det svårt att tillgå det eftersom det står på holländska och tar tid att översätta. Jag hoppas med denna rapport att jag lyckas lyfta fram ett nytt tänk och idéer och att man kan fortsätta med undersökningar för att verkligen få fram mer exakta siffror och vad man spar om man räknar med att man använder vattnet till korna eller diskning. Jag tackar de lantbrukare som tog sig tid att svara på mina frågor och man märker att alla tänker olika men det som alla vill är att spara på sina el kostnader. Detta arbete har varit roligt att jobbat med och visserligen lite svårt att få fram info men tycker jag lyckas få fram en bra grund och lite hur man spar i kostnader. Det jag själv tycker man ska kolla upp är om man inte kan ta fram ett filter man kan sätta dit efter mjölkning istället för att använda den gamla eller ny silstrumpa/filter. Det kan påverka bakterietalet men man är osäker hur mycket det påverkar eller om det gör det huvud taget. Jag själv ser väldigt få nackdelar till detta system och när man räknar så blir det bara positiva tankar om detta. Systemet är enkelt och du spar energi på ett bra sätt men ska man använda vattnet efter kylning behövs stora tankar att förvara vattnet i och det kan ses om ett negativ punkt men man får bygga på ett bra och genomtänkt sätt så kan det bli bra i slutändan ändå. Denna enkla idé att förkyla mjölken med vatten är inte så vanligt men jag tycker man ska försöka trycka på de lantbrukare som investerar i nytt och visa hur man spar både energi och pengar på systemet. Det jag tyckte var roligt att få reda på är varför lantbrukaren skaffat detta system och att en av dessa ägare har haft detta system i många år och att han har det på sin gård är tack vare hans farfar som var väldigt aktiv att ta fram ett system som skulle funka på gården för att spara energi och samtidigt var han med och utveckla delar av mejerierna i Sverige, därav kom detta system in till gården. Jag hoppas ni fått en bra läsning och fakta om detta system och att det blir fler som börjar räkna på detta, för en sak kan vi alltid säga vi har i Sverige och det är att vi har gott om eget vatten och kan man använda vattnet på flera sätt är det värt att köpa systemet. Slutsats När man bygger skall man alltid kolla upp hur man kan bygga på ett miljösmart och ekonomisk effektiv sätt. Elen kommer inte bli billigare i framtiden utan tvärtom som det ser ut nu. I jordbruket används mycket el och det är mycket el som går åt helt i onödan, man måste se till att ha koll på sin förbrukning. Jag tycker själv att man måste börja kolla upp hur man kan bygga energismart och detta passar stora som mindre gårdar. Så alla som går i tankar på nybygge eller bara ska förbättra på gården så kolla runt med lantbrukare och rådgivare för att se vad det finns, ta idéerna och gör på sitt eget vis och på så vis tjäna pengar och vara skonsam mot miljön. 9

14 Källförteckning Agrima, ( ) Dairyenergi, ( ) David Hårsmar, Hs rådgivare, Sjuhärad, ( ) JBT rapport 145, Alnarp 2007,( ) /publikationer/rapport/Rapport-145.pdf JTI hemsida, ( ) R 388 Värmedriven mjölkkylning i syfte att öka lönsamheten vid gårdsbaserad biogaskraftvärme. Publikationstyp: Rapporter lantbruk och industri. Författare: Brown Nils, Pettersson Ola År: 2009 Lantbrukarna: Levahn, Anders. (anders.levahn@lrf.se) Vadsbo mjölk.(lars.svennson@vadsbomjolk.se) Sahlström, Johan. (johan_sahlstrom@hotmail.com) Lars Neuman, LRF Konsult, ( ) Mats Fellbrandt, Distriktschef,( ) Delaval försäljare, Västergötland/Bohuslän. Ontario, Canada,( ) Victoria, Australien,( ) ( ) 10

15 Bilaga Bilaga nr 1 Elspot pris från Nord Pool Spot (SEK/MWh) År 09 Jan 444,41 09 Feb 414,4 09 Mar 392,25 09 Apr 370,68 09 Maj 345,68 09 Jun 384,8 09 Jul 356,89 09 Aug 331,04 09 Sep 291,86 09 Oct 348,04 09 Nov 375,87 09 Dec 412,54 10 Jan 544,37 10 Feb 684,66 10 Mar 554,72 10 Apr 453,26 10 Maj 414,9 10 Jun 428,37 10 Jul 431,73 10 Aug 404,06 10 Sep 455,83 10 Oct 460,15 10 Nov 510,63 10 Dec 740,02 11 Jan 621,23 11 Feb 567,05 11 Mars 570,64 Detta är el priser från Nord Pool sport priser, det som påverka dessa priser är efterfrågan och tillgång. Priser på verkas av också om man kan sälja elen för ett bättre pris utomlands, 1 MWh är 1000 kwh. 11

16 Bilaga nr 2 Frågor om system med förkylning som lantbrukaren fått svara på Läs genom först och svara sen om ni vill deltaga. Räcker inte spelrummet mellan raderna så skriv era svar på en ny sida. Tack. 1, Gårdens namn och ägare? 2, Kort fakta om gården och var den ligger? 3, Hur fick du information om förkylningssystem? 4, Hur tänkte du när du skulle köpa detta? 5, Hur har du byggt? 6, Används vattnet till nåt annat än bara kylning? 7,Vilka för - och nackdel? 8, Elförbrukning innan investeringen? 9, Elförbrukningen efter investeringen? 10, Med egna ord om du skulle rekommendera detta system till andra bönder som går i dessa tankar att bygga nytt eller för att spara energi? 11, Har ni upplevt att ni får högre bakteriertal? (Tänker på att ni diskar med en använd eller ny silfilter?) (För att hindra smutts att sätta sig i plattkylet, om det är så ni gör annars skriv hur ni löser det med andra metoder.) 12, Mjölkmängd/dag Tack för att du ställde upp och tog dig tid att svara på dessa fråga. Jag kommer att använda dessa svar i min rapport och hoppas att ni inte har emot att jag kommer uppge er som källa till min rapport så skriv gärna ert telefon nr eller mail. Om ni vill ta del av rapporten skriv så meddela mig så sänder jag en rapport via mail. Mvh Lars Bys, Agrotekniker