Teori om høtørring

I figur 6 neden for ses, hvorledes høets vandindhold vil indstille sig ved gennemblæsning med luft med forskellig relativ fugtighed.

Figur 6: Ligevægtsforholdet mellem luftens relative fugtighed og høets vandindhold.

Det ses her, at høet skal gennemblæses med luft med en relativ fugtighed på ca. 65 % for at opnå en vandprocent på 17, som anses for at være max. til konservering af hø. Hvis høet gennemblæses med luft med f.eks. 50 % fugtighed, vil høets vandindhold komme ned på 11 %. Hvis der blæses med luft med 90 % fugt, vil høet opfugtes til ca. 42 % vand.

For at spare energi til blæseren gælder det derfor om, at der ikke blæses, når luftens vandindhold er over 65 %. Her skal der dog gøres opmærksom på, at der skal blæses, hvis høets temperatur overstiger luftens temperatur med ca. 5° C.

Det skyldes to ting. For det første må høet ikke tage varme, da det vil gå ud over kvaliteten.

For det andet vil høets opvarmning af luften med 5° C sænke luftens relative fugtighed med ca. 25 %. Det betyder, at der også vil kunne tørres, selv om udeluften har en fugtighed på 90 %. Når høet er kølet ned til en temperatur i nærheden af udeluften, skal blæseren standses, da der herefter vil være risiko for opfugtning af høet.

Forholdet mellem temperatur og fugtighed

Diagram over luftens vandindhold ved forskellig temperatur og relativ fugtighed.

I ovenstående diagram ses, hvad sker, når luften opvarmes. I det indtegnede eksempel ses udeluftens tilstand ved pkt. 1., som er 15° C og 80 % relativ fugtighed. Hvis denne luft opvarmes 6°C, (pkt. 2) falder luftens relative fugtighed til 55 %. Når denne luft blæses gennem hø med et vandindhold på 40 % (se figur 1), vil luften blive opfugtet til 90 %. Der sker altså en fordampning af vandet fra høet. Det medfører samtidig en afkøling af luften, der følger de skrå punkterede liner til pkt. 3.

Ved at følge de to stiplede linier til grundlinien ses det, at der er 2 gram vand mere i afgangsluften end i indgangsluften pr. m3 luft. Det kan så regnes ud, hvor mange m3 luft, der skal blæses gennem høet, før det er tørret ned til 17 % vandindhold.

Mængden af vand, der skal fjernes for at opnå et ton tørt hø, ved forskelligt vandindhold ved indlægningen.

I figuren herover kan man se, at der skal fjernes ca. 400 kg vand pr. ton hø, hvis græsset ved indlægning har 40 % vand. For at få 50 tons færdigt hø skal der således fjernes 400 x 50 = 20.000 kg vand, før høet er tørt.

Hvis der fjernes 2 gram vand pr. m3 luft, skal der blæses i alt 10.000.000 m3 luft gennem høet. Ønskes tørringen afsluttet inden for ca. 7 døgn, skal blæseren altså således kunne yde 60.000 m3 luft i timen 24 timer i døgnet.

Udfra figuren kan man også udlede, at en god forvejring i marken er meget vigtig, da det er her, langt den største vandmængde fjernes. Nedtørring på marken fra 80 % til 50 % vandindhold svarer således til 2500 kg vand per tons færdigtørret hø.

Tørreanlæggets dimensioner

Nedenstående tabel viser hvilken type anlæg, der egner sig til de forskellige formål.

Formål Rundballeanlæg Bokstørring Tørring af lucerne og enghø ++ ++ Tørring af ungt kløverrigt græs - + Forhåndenværende teknik (rundballepresser, frontlæsser) ønskes anvendt ++ -- Bygning til indretning af ladetørring haves -- ++ Ensilagefri fodring af 100 malkekøer - ++ Tilskudsfodring med hø til kvæg, heste, får, geder ++ + Produktion af hø til videresalg ++ 0 Tørre hø under alle vejrforhold 0 + Investering så lille så muligt + - Den allerbedste kvalitet under alle forhold ønskes + ++

Høets rumvægt

Afgørende for dimensioneringen af anlægget er høets rumvægt.
Ifølge Schweiziske undersøgelser (FAT, 1991) varierer høets rumvægt fra 51 til 129 kg tørstof/m3, dvs. indenfor et bredt område.
Høets rumvægt påvirkes opad af følgende faktorer:

• Tidligt slæt. Afgrødens udviklingsstadie har stor betydning
• Stor fyldhøjde i tørreboksen
• Lavt tørstofindhold ved indlægning
• Kort snitlængde af afgrøden
• Foder med meget kløver og urter
• Mekanisk bearbejdning på marken (crimpning)
• For-komprimering under opsamling med opsamlervogn med snitter

Eksempel på dimensionering af tørreboks

Tørreboksen bør dimensioneres efter størrelsen af første slæt.
Forudsætninger:

• Første slæt udgør 50 ha.
• Der regnes med et tørstofudbytte på 3.000 kg per ha i første slæt.
• Afgrøden er kløvergræs, som høstes i slutningen af maj/begyndelsen af juni.
• Rumvægten af det indlagrede hø sættes til 100 kg/m3.
• Fyldhøjden i tørreboksen er 5 meter.
• Græsset snittes ikke ved opsamling

Minimum boksstørrelse bliver da:
50 ha x 3.000 kg/ha = 150.000 kg = 150 tons hø.
150.000 kg hø / 100 kg per m3 = 1.500 m3
1.500 m3 / 5 meter fyldhøjde = 300 m2 tørreareal.

Boksens grundareal kunne i dette tilfælde f.eks. have dimensionerne 15 x 20 meter. Sidehøjden bør være 4 m for at kunne fylde 1 meter over siderne.
Ofte er dog spærafstanden eller andre forhold afgørende for boksens størrelse. Første dagen fyldes boksen ca. 1,5 meter, dvs. 450 m3. Med en opsamlervogn med 45 m3 kapacitet svarer det således til 10 læs.

Dimensionering af rundballeanlæg

Ved dimensionering af rundballeanlæg er ofte størrelsen af bestående bygninger eller udhæng afgørende for anlæggets størrelse. Som retningssnor kan man dog regne med 10-12 baller per ha.

Ved 3.000 kg tørstof per ha vil det svare til, at ballerne vejer mellem 250 og 300 kg.

Man bør regne med 48 timers forvejring på marken og derefter 2 til 3 dages eftertørring på anlægget, hvorefter et nyt hold baller kan tørres. Ballerne skal tørres ned til 90 % tørstof.

Blæsere

Ved dimensionering af et høtørringsanlæg er det vigtigt, at der vælges en tilstrækkelig stor blæser til formålet. Som udgangspunkt skal den kunne yde ca. 400 m3 luft i timen pr. m2 gulv. Modtrykket i hø ved denne hastighed er ca. 10 mm vandsøjle pr. m løst hø.

Hvis 50 tons hø skal tørres i 5 m højde, vil det fylde 154 m2. Blæseren skal da kunne yde 61.600 m3 luft i timen med et statisk tryk på 50 mm vandsøjle.
Det kræver en blæser på ca. 11 - 15 kW afhængig af dens virkningsgrad i det pågældende område.

Blæsertyper

Der findes to hovedtyper af blæsere:

1. Centrifugalblæsere - radialblæsere
2. Aksialblæsere.

Centrifugalblæser

Centrifugalblæsere, (herover), er i stand til at yde overvinde et stort modtryk, hvorfor de også er velegnet til tørring af korn.
Ved at sænke omdrejningstallet kan en given motor trække en større blæser med større luftmængde, men reduceret trykevne. Disse blæsere er støjsvage og velegnet til tørring af hø.

Aksialblæser

Aksialblæsere, (herover), er i stand til at yde en meget stor luftmængde i forhold til motorstørrelsen, men til gengæld er de ikke i stand til at overvinde en stor luftmodstand.
Aksialblæsere blev før i tiden brugt til høtørring, men har et højt støjniveau. Desuden er de ikke så trykstabile som radialblæsere, hvorfor de er mindre egnede til høtørring, og aksialblæsere anvendes stort set ikke i dag til tørring af hø.
Aksialblæsere er gode til at skabe luftbevægelse ved konstant tryk og bliver derfor brugt i forbindelse med køleaggregater og lign. Men da modtrykket i hø kan variere meget, er aksialblæserne for usikre.

Eksempler på blæserydelser for henholdsvis en centrifugalblæser og en aksialblæser med 11 kW motor.

Tilberedning af luften

For at kunne trække fugtigheden ud af græsset skal man bruge luft, som er i stand til at optage vand.

I Østrig og andre steder, hvor høtørringen praktiseres, har man ofte lav luftfugtighed, megen sol og varme og tørre nætter. Her kan man ofte bruge udeluften til af belufte med, uden at gøre noget ved den først. Mange steder har man indrettet det således, at solvarme kan bruges.

I Danmark har vi kystklima med ofte høj luftfugtighed (også om sommeren) og meget dugfald om natten. Vi vil derfor ikke kunne benytte udeluften som den er, hverken om dagen eller natten. Derudover vil vi gerne være i stand til at lave hø i maj såvel som sidst i oktober. Vi må derfor behandle luften inden den blæses gennem høet således, at luften kan trække fugtigheden ud af græsset. Dette opnås dels ved at affugte luften via en termodynamisk proces og ved at opvarme luften. Ved opvarmning af luften falder mætningsgraden, fordi luft ved højere temperatur kan optage mere vand. Dette har dog sin begrænsning, idet vi ikke ønsker at varme luften op til mere end 40-45° C, da vi ellers ødelægger vitaminer og aromastoffer, proteinet denaturerer, og de æteriske olier fordamper. Om sommeren kan man være heldig og benytte sig af tør luft som udgangspunkt og opvarme den yderligere ved hjælp af solvarme.

Især i sensommeren falder der meget dug om natten, men man må ikke slukke for blæseren, da græsset så vil brænde sammen i løbet af få timer. Lader man blæseren køre natten igennem, må man regne med, at der sker en genopfugtning af høet.

Man kan heller ikke opvarme luften så meget, at man undgår genopfugtning. Dels ville det kræve meget energi, desuden ville det, som sagt, gå ud over kvaliteten.
Via en god styringsautomatik vil genopfugtningen kunne begrænses. Men for at kunne opnå en hurtig nedtørring i al slags vejr er et affugtningssystem således påkrævet. I det følgende beskrives de forskellige principper for tilberedning af indblæsningsluften.

Varmekilde

For at være sikker på at kunne tørre under alle vejrforhold og i 24 timer i døgnet, bør der rådes over en mulighed for at kunne opvarme luften ca. 5° C.
Ved anlæg som eksemplet på undersiden om blæsere (hvor anlægget er dimensioneret til tørring af 50 tons hø ad gangen) skal bruges en varmekilde, der kan yde 400.000 kJ i timen. Det svarer til en effekt på 110 kW.

Hvis det er en olieovn, der skal anvendes, skal den have en brænder, der kan brænde ca. 12 liter olie i timen.
Der kan anvendes andre former for opvarmning. Det kan være en varmtvandskalorifere, som er tilsluttet et halmfyr eller lignende. Det kan også være spildvarmen fra en dieselmotor eller traktor, der driver blæseren.

Solvarmeanlæg

I mange af de østrigske anlæg anvendes enkle solvarmeanlæg til tørring. Solvarmeanlæggene er blot et ekstra tag under det almindelige tag. Luften mellem disse to tag bliver så suget ind udefra og ned til blæseren.
Da blæsere er meget følsomme for vakuum på sugesuden, skal disse anlæg være dimensioneret, så der ikke på noget sted er større lufthastighed end 6 m pr. sekund.

Principskitse solvarmeanlæg

Kondensering i det øverste lag

Hvis luften via solvarmen eller oliebrænderen opvarmes så meget, at den relative luftfugtighed kommer under ca. 60 % (se figur 7 på undersiden om tørringsteori), vil det medføre en overtørring af det nederste lag hø.

Det ekstra vand, der her fjernes, kan under uheldige omstændigheder kondensere højere oppe i hølaget. Derfor bør der være en regulering, som åbner op for indsugning af anden udeluft. Via denne by-pass luft sikres det, at blæseren yder så meget luft som muligt med den ideelle fugtighed.

Affugtning af luften

Et affugtningsanlæg er i princippet et omvendt køleskab. Den fugtige luft passere to kalioferer (køleribbe med stor overflade), hvor luften først køles ned, hvorved vandet kondenserer og drypper af.

Derved opstår kondensationsvarme, dvs. kølevæsken opvarmes, hvilket udnyttes til at varme den tørre luft op igen via den anden kalioferer. Dette drives af en kompressor, idet kølevæsken skal pumpes imod en trykgradient, ligesom i et køleskab.

Fordelen ved affugtning er, at man opnår hurtig nedtørring i al slags vejr, man opvarmer ikke høet så meget, kvaliteten opretholdes, og ved at recirkulere den fugtige luft opnås høj virkningsgrad, og de æteriske olier bliver så at sige blæst ind i høet igen.
Indenfor affugterne findes der to typer:

• Luft-luft-varmepumpen og
• Luftaffugter-varmepumpen

Begge består af de samme komponenter, nemlig en kompressor, en kølekaliofere og en varmekaliofere. Luftaffugter-varmepumpen udnytter, i modsætning til luft-luft-varmepumpen, fugtigheden i indsugede luft. Luftaffugter-varmepumpen recirkulerer luften fra høboksen, affugter den og blæser den igennem høet igen. Derved opnås større virkningsgrad, idet virkningsgraden forøges med stigende vandindhold i indsugningsluften.
Ved affugtningsprincippet er der ikke fare for kondensering i overfladen, dette fænomen ses kun ved opvarmning af luften under forudgående affugtning.

Principskitse affugtningsanlæg (Kilde: Landwirt, 2002)

Hvilket system der er bedst egnet afhænger af, hvilken kvalitet og til hvilke tider på året og under hvilke vejrforhold man ønsker at tørre. Ofte vælges en kombination af solvarme og oliefyr eller solvarme og affugter.

Under alle omstændigheder kan det anbefales at indrette et solvarmesystem. Selv under danske forhold med ringe solindstråling vil man kunne have gavn heraf. Nedenstående tabel giver en oversigt:

Formål/ønske	Opvarmning af luften	Affugtning af luften
En del af grovfoderet tørres i rundballer i sommermånederne, resten ensileres	+	0
Tørring af alle slæt under alle vejrforhold	-	++
Træ-fyr med stor overskydende varmekapacitet om sommeren haves	++	0

Tørringsomkostninger

Ladetørret hø kan i Østrig fremstilles med tørringsomkostninger på 0,005 € per kg, dvs. omregnet under 4 øre per kg, hvilket er fuldt ud konkurrencedygtigt med ensilering.

Energipriserne er billigere i Danmark end i Østrig, men til gengæld er luftfugtigheden højere, temperaturen lavere og græsmarkerne mere kløverrige.

Derfor er det svært at spå om tørringsudgifterne under danske klima og produktionsforhold. Det bliver en af mange forhold omkring ladetørring af hø, som det bliver interessant at følge, når de første anlæg kommer i brug herhjemme.

Etableringsomkostningerne er derimod til at tage at føle på, og de er store, idet det kræver en ladebygning med fast bund.
Løst hø fylder rundt regnet dobbelt så meget per foderenhed som ensilage, så det er en stor ladetilbygning, der er tale om, hvis man slår over på ren høfodring.

Beregning af investeringsomkostninger

I det nedenstående er to cases demonstreret.

Case: Delvis høfodring af 100 malkekøer

• Rundballetørreanlæg med oliefyr og frontlæssermonteret rundballetang
• Rundballeanlægget er installeret udvendigt under er stort tagudhæng
• Forholdsvist lille investeringsbehov ca. 7.500 kr/ko
• Forhåndenværende maskiner kan benyttes, så som frontlæsser, rundballepresser
• 2-4 FE hø/ko/dag om sommeren, svarende til 850 til 1700 kg hø/ko/år
• Man kan nøjes med at lave hø ved gunstige forhold, dvs. lave tørringsomkostninger
• Kræver ikke større ændringer i den øvrige drift

Case: Ensilagefri fodring af 100 malkekøer

• Bokstørringssystem med affugtningsanlæg, strømgenerator og kransystem
• Der bygges en tørrelade på 1000 m2
• Forholdsvist stort investeringsbehov ca. 30.000 kr/ko
• Kræver investering i mekanik til håndtering af løst hø så som tørrelade, kran m.m.
• 14-16 FE hø/ko/dag om vinteren, svarende til 3875 til 5150 kg hø/ko/år
• Alle slæt skal tørres uanset vejr, dvs. forholdsvis store tørringsomkostninger
• Får indflydelse på afgrødevalg og sædskifte idet majs, med dens fodrings- og udbyttefordele, umiddelbart ikke kan udnyttes

Forudsætninger:

• Der er regnet med drifts- og tørringsomkostninger på ca. 50 kr./tons hø
• Grovfoderbehov på ca. 5 tons hø/ko/år, svarende til ca. 4200 FE
• Ydelsesniveau 8000 kg mælk/ko/år
• Der regnes med 5 % forrentning af investeret kapital
• ikke indregnet er: indkøringsomkostninger, evt. ekstra maskinindsats forbundet med vending af høet, indlagring, udfodring, eventuelle gevinster i form af bedre dyresundhed, ydelsesstigning/-nedgang, variation af indholdsstoffer i mælken m.v.

Med et grovfoderbehov på ca. 5 tons hø/ko/år og med drifts- og tørringsomkostninger på 50 kr./tons hø, koster det ca. 250 kr. om året at fodre en ko med hø i stedet for ensilage.

Det koster derimod ca. 1.500 kr./ko/år at forrente investeret kapital, hvis der skal bygges en ladebygning med inventar.

De samlede omkostninger er således ca. 1.750 kr./ko/år ekstra i forhold til ensilage fodring, hvilket betyder en større mælkeproduktionsomkostning på ca. 22 øre/kg mælk (ved 8000 kg mælk/ko/år).