Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов с использованием природного холода
ENERGY-SAVING STORAGE OF AGRICULTURAL PRODUCTS WITH USE OF NATURAL COLD

Изобретение относится к области охлаждения и хранения сельскохозяйственных продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности и в быту сельского населения.
Известны ледники для охлаждения и хранения сельскохозяйственной продукции с помощью льда, содержащие камеру для сельхозпродуктов, отделение для льда, люк для загрузки льда, отверстие для поступающего в камеру охлажденного воздуха, трубопровод для отвода воды (А.А. Захаров. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1986, с. 247…249).
Недостатком ледников такого типа являются большие капитальные и эксплуатационные расходы, связанные с заготовкой, транспортировкой и хранением льда.
Известны устройства для охлаждения и хранения сельскохозяйственной продукции с искусственным охлаждением, содержащие холодильные машины, холодильные камеры, системы распределения холодного воздуха ((А.А. Захаров. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1986, с. 259).
Недостатком этих устройств являются большие затраты энергии, связанные с круглогодовой работой холодильных машин, являющихся крупным потребителем электрической энергии.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах» (А.С. РФ №1659690, БИ №24, от 30.06.1991 г.).
Известное устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах содержит заглубленную в грунт охлаждаемую камеру с тепло- и гидроизолированными стенками с покрытием и тепловые трубы (термостабилизаторы) для замораживания грунта, вентилятор, сливную трубу, вентили.
Недостатком этого устройства является ограниченное время использования тепловых труб (термостабилизаторов) в годовом цикле, малая аккумулирующая способность, большие затраты на электроэнергию при хранении сельхозпродукции.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение аккумулирующей способности, надежности, хладопроизводительности, обеспечение времени эффективного использования тепловых труб (термостабилизаторов) в течение всего круглогодового цикла и снижение затрат на электроэнергию, капитальных и эксплуатационных затрат при хранении сельхозпродукции.
В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность использования тепловых труб (термостабилизаторов) в течение всего круглогодового цикла и снижение затрат на электроэнергию, капитальные и эксплуатационные затраты при хранении сельхозпродукции.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что заглубленная в грунт охлаждаемая камера с тепло- и гидроизолированными стенками и перекрытием, тепловыми трубами выполнена в виде центрального отсека, заполняемого грунтом и окружающего отсека (хранилища) с наклонным входом для хранения сельскохозяйственной продукции, причем в центральном отсеке охлаждаемой камеры размещены испарительные части тепловых труб (термостабилизаторов), а их конденсаторные части размещены в открытом сверху гидроизолированном прямоугольном баке, расположенном на теплоизолированном перекрытии над центральном отсеком охлаждаемой камеры, причем две продольные противоположные стенки прямоугольного бака теплоизолированы, а к нижним кромкам двух других поперечных нетеплоизолированных стенок прямоугольного бака прикреплены подвижные рулоны отеплителя, причем над прямоугольным баком расположен защитный экран, под которым помещены холодильная машина и конденсатор с реверсивным вентилятором, расположенный над центральной частью прямоугольного бака, в котором размещен испаритель холодильной машины, а на открытом воздухе установлен датчик температуры наружного воздуха, а в верхней и нижних частях прямоугольного бака установлены датчик уровня воды и датчик температуры воды, соединенные с блоком управления.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема энергосберегающего хранилища сельхозпродуктов с использованием природного холода.
Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов с использованием природного холода содержит заглубленную в грунт охлаждаемую камеру 1 с тепло- и гидроизолированными стенками и перекрытием 2, тепловые трубы (термостабилизаторы) 3, причем охлаждаемая камера 1 выполнена в виде центрального отсека 4 и окружающего отсека (хранилища) 5 с наклонным входом 6, причем в центральном отсеке 3 охлаждаемой камеры 1 размещены испарительные части 7 тепловых труб (термостабилизаторов) 3, а их конденсаторные части 8 размещены в открытом сверху гидроизолированном прямоугольном баке 9, расположенном на теплоизолированном перекрытии 2 над центральном отсеком 4 охлаждаемой камеры 1, причем две продольные противоположные стенки 10 прямоугольного бака 9 теплоизолированы, а к нижним кромкам двух других поперечных нетеплоизолированных стенок 11 прямоугольного бака 9 прикреплены подвижные рулоны отеплителя 12, причем над прямоугольным баком 9 расположен защитный экран 13, под которым помещены холодильная машина 14, конденсатор 15 с реверсивным вентилятором, расположенный над центральной частью прямоугольного бака 9, в котором размещен испаритель 16 холодильной машины 14, а на открытом воздухе установлен датчик температуры наружного воздуха 17, а в верхней и нижних частях прямоугольного бака 9 установлены датчик уровня воды 18 и датчик температуры воды 19, соединенные с блоком управления 20.
Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов с использованием природного холода работает следующим образом.
Сельскохозяйственная продукция хранится в охлаждаемой камере 1, в хранилище 5, размещаемом вокруг центрального отсека 4. В хранилище 5 она попадает через наклонный вход 6.
Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов с использованием природного холода работает в зимнем и летнем режиме.
В зимнем режиме грунт, наполняющий центральный отсек 4, охлаждается испарительными частями 7 тепловых труб (термостабилизаторов) 3, где кипит легкокипящий хладоагент, например пропан. При этом осуществляется теплоперенос из центрального отсека 4 охлаждаемой камеры 1 в конденсаторную часть 8 тепловых труб (термостабилизаторов) 3, расположенных в гидроизолированном прямоугольном баке 9, открытом сверху и расположенном на перекрытии 2, откуда тепловая энергия передается в атмосферу.
В это время включается реверсивный вентилятор конденсатора 15, укрепленный ниже защитного экрана 13 и расположенный над гидроизолироанным приемным баком 9, увеличивая интенсивность охлаждения конденсаторных частей 8 тепловых труб (термостабилизаторов) 3 и увеличивая, тем самым, их хладопроизводительность.
При наступлении теплого сезона гидроизолированный приемный бак 9, расположенный на перекрытии 2, в котором расположены конденсаторные части 8 тепловых труб (термостабилизаторов) 3 и испаритель 16 холодильной машины 14, по сигналу датчика температуры наружного воздуха 17 заполняется грунтовой водой до уровня, определяемого датчиком уровня воды 18. Температура воды контролируется датчиком температуры воды 19. Сигналы датчиков передаются на блок управления 20.
Направление вращения вентилятора конденсатора 15 холодильной машины 14 реверсируется и в теплое время года происходит отсос теплого воздуха от гидроизолированного прямоугольного бака 9 при работающей холодильной машине 14. Нетеплоизолированные поверхности гидроизолированного прямоугольного бака 9, его поперечные нетеплоизолированные стенки 11 и верхнее отверстие теплоизолируются раскатыванием подвижных рулонов отеплителя 12, которые раскатываются по этим поверхностям, а продольные стенки 10 теплоизолированы.
Во время действия льготного ночного тарифа на электроэнергию включается расположенная под защитным экраном 13 холодильная машина 14, и в прямоугольном баке 9 начинает охлаждаться вода, а на испарителе 16 начинает намораживаться лед. Аккумулированный холод охлаждает конденсаторные части 8 тепловых труб (термостабилизаторов) 3, обеспечивая циркуляцию в них хладоагента и охлаждая центральный отсек 4 охлаждаемой камеры 1, где хранится сельскохозяйственная продукция. При этом охлаждается хранилище 5.
Аккумулирующая способность прямоугольного бака 9 обеспечивает непрерывное охлаждение хранилища 5 в теплое время года по льготному ночному тарифу на электроэнергию. Таким образом, суммарные годовые затраты на электроэнергию в хранилище сокращаются, а время использования энергосберегающего режима тепловых труб (термостабилизаторов) 3 хранилища сельхозпродуктов в годовом цикле достигает 100%.