УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному производству и может быть использована крупными компаниями для осенне-зимне-весеннего хранения продовольственного картофеля и обеспечения населения страны картофелем высокого качества.
Известен способ хранения картофеля [1], который относится к сельскохозяйственному производству. Хранение предназначено в основном в индивидуальных хозяйствах, выращенных в садово-огородных кооперативах, огородах, при хранении картофеля в погребах, подвалах, хранилищах и т.д.
Способ хранения включает обсушку картофеля после уборки; раскладку в емкости из нетканого укрывного материала, выполненного из полипропилена; выдержку клубней в течение около 2-3 недель при температуре окружающего воздуха +12-18°С в относительной влажности воздуха 85-96%, с последующим удалением порченных клубней и закладку на постоянное хранение с постепенным снижением температуры хранения.
Недостатком данного способа является то, что в работе не указан способ определения температуры окружающего воздуха в пределах +12-18°С во время лечебного периода, относительной влажности 85-96% и температуры хранения, например, зимой, когда температура окружающего воздуха равна -25-35°С, и в весеннее время при температуре окружающей среды 20-25°С.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является «Термоэлектрическое устройство для охлаждения, нагрева и стабилизации температуры продуктов питания» [2], которое содержит термоэлектрический охладитель-нагреватель, датчик температуры, блок управления, блок реверса полярности напряжения и может поддерживать заданную температуру при перевозке продуктов питания.
Основным недостатком данной работы является отсутствие контроля влажности помещения, а также то, что устройство служит только для хранения продуктов не в большом количестве при перевозке на транспортных средствах.
Заявляемая полезная модель решает задачу создания быстродействующего устройства для регулирования температуры воздуха в хранилище во время хранения картофеля в осенне-зимне-весеннее время с сохранением наибольшего количества витаминов и полезных веществ.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для хранения картофеля, содержащем хранилище, термоэлектрический охладитель-нагреватель, блок управления, блок полярности напряжения, датчик температуры, задатчик, контейнеры с картофелем, упомянутое устройство содержит электронагреватель, вход которого подключен к блоку управления, установлен в хранилище с возможностью теплообмена; увлажнитель воздуха, вход которого подключен к блоку управления, установлен в хранилище с возможностью поддержания требуемой относительной влажности; два вентилятора, вход которых подключен к таймеру, выход: первый связан с атмосферой, второй - установлен в хранилище с возможностью внутреннего вентилирования воздуха; окно, вход которого подключен к электроприводу, выход связан с помещением хранилища.
Кроме того, устройство имеет теплое помещение, содержит термоэлектрический нагреватель и электронагреватель, вход которых подключены к блоку управления теплым помещением и установлены в теплом помещении с возможностью подогрева контейнера с картофелем до требуемой температуры.
На приведенном чертеже (фиг.1) представлено устройство для хранения картофеля. Устройство содержит хранилище в виде корпуса 1, станция управления 2, теплое помещение 3, входная дверь 4, окно хранилища 5, увлажнитель воздуха 6, контейнеры с картофелем 7, термоэлектрический охладитель-нагреватель (ТОН) 8, 10 электронагреватель 9, 11, электровентиляторы 12, 13, электропривод 14, электрический насос 15, датчики температуры 16, 17, теплообменник 18, расширительный бачок 19; блок управления 20; блок сравнения 21; задатчик 22; блок реверса напряжения 23; таймер 24; блок управления таймером 25; пульт управления подогревателем помещения 26; переключатель 27; блок управления подогревателем помещения 28; блок сравнения 29; задатчик 30; грунт 31; автопогрузчик 32; каналы охлаждающей жидкости «горячих, холодных» спаев ТОН 33, 34, 35, 36, 37, 38; каналы подачи электроэнергии 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46; 47, 48; канал подачи сигналов 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, канал отвода отработанного воздуха в атмосферу 58.
Корпус хранилища 1 устанавливается в грунте 31, сверху тоже закрывается грунтом. Передняя стенка корпуса хранилища 1 изготавливается из теплоизолированного материала. Такая конструкция корпуса хранилища 1 позволяет сохранить теплоту при низких температурах окружающего воздуха. Дверь 4 и окно 5 должны быть герметизированными. Окно 5 служит для впуска свежего заряда воздуха в корпус хранилища 1.
В хранилище 1 содержится пульт управления 2 и теплое помещение 3. Теплое помещение 3 служит для подогрева картофеля перед его отправкой к потребителю. Требуемая температура помещения 3 достигается от ТОН 10, работающего в режиме «нагрев» и электронагревателя 11.
В корпус хранилища 1 помещаются контейнеры 7 с картофелем в 2 - 3 яруса и более. Пульт управления 2 (фиг.1) представлен в увеличенном виде выносным элементом А. В нем содержится: замкнутый контур системы охлаждения, электронные элементы управления ТОН 8, 10; электронагреватель 9. Замкнутый контур системы охлаждения служит для отвода теплоты от «горячих, холодных» спаев ТОН 8, 10 и включает в себя электрический насос 15, расширительный бочок 19, теплообменник 18 и каналы охлаждающей жидкости 33, 34, 35, 36. В теплообменник 18 по каналу 37 поступает холодная вода, где происходит теплообмен холодной воды с замкнутым контуром системы охлаждения, при этом подогретая холодная вода по каналу 38 уходит к потребителю для бытовых целей. Увлажнитель воздуха 6 поставляется в собранном виде. Задатчик относительной влажности предусмотрен в самом увлажнителе воздуха 6 и в зависимости от требований к влажности этот параметр может быть изменен в процессе хранения картофеля.
Предлагаемое устройство для хранения картофеля работает следующим образом.
Убранный картофель в контейнерах автопогрузчиком 32 закладывают в хранилище 1, например, в 2 этажа.
После этого начинается лечебный период картофеля. Для этого задатчиком 22 устанавливается заданная температура, например 18°С, и в хранилище 1 устанавливается заданная температура следующим образом. Датчик температуры 16 по каналу 49 подает сигнал в блок сравнения 21, сюда же по каналу 50 подается сигнал от задатчика 22. В блоке сравнения 21 происходит сравнение этих сигналов, сигнал рассогласования по каналу 51 поступает в блок управления 20. Из блока управления 20 обработанный сигнал по каналу 52 подается в блок сравнения напряжения 23, где происходит реверс полярности напряжения и подача электроэнергии по каналу 40 на ТОН 8. ТОН 8 начинает работать как «нагреватель», а по каналу 41 электроэнергия поступает на электронагреватель 9. В результате работы ТОН 8, 9 происходит нагрев хранилища 1 до заданной температуры. Блок управления 20 подачей электроэнергии по каналу 42 запускает электрический насос 15, который начинает циркулировать охлаждающую воду по каналам 33, 34, 35, 36 и происходит отвод теплоты от холодных спаев ТОН 8.
Одновременно блок управления 20 по каналу 48 подает электроэнергию на увлажнитель воздуха 6, который начинает работать, и в помещении хранилища 1 достигается заданная относительная влажность, например, 90%.
После получения оптимальных параметров начинается лечебный период. На поврежденных местах картофеля образуется раневая ткань, предохраняющая клубень от проникновения в него возбудителей болезней. Оптимальные условия хранения - сравнительно высокая температура в сочетании с высокой относительной влажностью и достаточным воздухообменом.
Для оптимального воздухообмена в хранилище 1 таймером 24 устанавливают время проветривания. По истечении этого времени по каналу 53 поддается сигнал в блок управления таймером 25, который подачей электроэнергии по каналам 44, 45 запускает электровентиляторы 12, 13, а по каналу 43 - электропривод 14, который открывает окно 5, в результате чего происходит проветривание хранилища 1. При этом по каналу 58 отработанный воздух уходит в атмосферу, вентилятор 13 производит внутреннее вентилирование, через окно 5 поступает свежий заряд воздуха. Продовольственный картофель в лечебный период находится в темноте.
Таким образом, при заданных параметрах: температуры и относительной влажности в течении заданного времени, например 20 суток, клубни проходят лечебный период с целью залечивания механических повреждений, нанесенных при уборке и транспортировке, подготовке к длительному хранению.
После завершения лечебного периода наступает период охлаждения. Если клубни здоровые, с минимумом механических повреждений, температуру хранилища 1 следует снижать постепенно на 0,5°С в сутки в течение 20-30 дней до температуры основного хранения.
Снижение температуры хранилища происходит следующим образом. Задатчиком 22 задают параметр температуры, при этом в случае необходимости автоматически перестает поступать электроэнергия на электронагреватель 9, который останавливается, а в блоке управления реверсом 23 происходит реверс полярности напряжения и электроэнергия по каналу 39 подается в ТОН 8, который начинает работать в режиме «Охлаждение». Таким образом, происходит автоматическое регулирование температуры хранилища 1 до заданного значения, например +2-4°С.
После охлаждения картофеля до +2-4°С начинается основной зимний период хранения. Если качество картофеля низкое, то в основной период лучше поддерживать температуру на уровне +1-3°С для того, чтобы замедлить жизнедеятельность микроорганизмов, которые вызовут гниение клубнеплодов. Относительная влажность воздуха должна быть 85-90%. При необходимости сильно поврежденный и пораженный болезнями картофель рекомендуется удалить из контейнеров.
Поддержка температурно-влажностного режима хранения в основной период достигается работой ТОН 8; электронагревателя 9; увлажнителя воздуха 6; вентиляторов 12, 13 и герметичного окна 5.
Весенний период хранения картофеля начинается с момента выхода корнеплодов из периода глубокого покоя: у ранних сортов с конца февраля, у других - с марта. Начиная с этих пор, для предотвращения прорастания картофеля нужно снижать температуру до +1,5-2,0°С.
Перед отгрузкой картофеля к потребителю с целью избежания появления черных пятен и повреждений на картофеле температуру следует повысить до 12°С. Для этого автопогрузчиком 32 (фиг.1) контейнер картофеля 7 из хранилища 1 помещается в теплое помещение 3, при этом на пульте управления 26 переключателем 27 подается по каналу 55 сигнал на блок управления 28, который включает ТОН 10 и электронагреватель 11, при этом ТОН 10 работает в режиме «нагрев», температура помещения контролируется датчиком температуры 17, задатчиком 30, блоком сравнения 29; каналами 54, 55, 56, 57. При достижении температуры картофеля 12°С контейнер с картофелем 7 отправляется к потребителю.
Таким образом, используя предлагаемое устройство и технологию хранения удается сохранить качество продовольственного картофеля до мая - июня месяца и появляется возможность снабжения населения РФ картофелем высокого качества.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент 2120206, А01F 25/00. Способ хранения картофеля / Шмаков И.С., Леонов А.И., Серебренников B.C., Черников В.И. Опубл. 20.10.1998.
2. Свидетельство на п/м 5015. Термоэлектрическое устройство для охлаждения, нагрева и стабилизации температуры продуктов питания / Тимофеев В.Н., Ильгачев А.Н., Ильина А.А. и др. Опубл. 16.09.97. Бюл №9.