ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ХРАНИЛИЩЕ СЕЛЬХОЗПРОДУКТОВ
ENERGY SAVING STORAGE UNIT OF AGRICULTURAL PRODUCTS

Изобретение относится к области охлаждения и хранения сельскохозяйственных продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности.
Известны энергосберегающие хранилища для хранения сельхозпродуктов, содержащие теплоизолированную камеру для хранения сельхозпродуктов, отделение для льда, люк для загрузки льда, трубы для отвода воды, отверстия для прохода охлажденного воздуха (А.А. Захаров. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1986, с. 247).
Недостатком этого устройства является большая трудоемкость заготовки и загрузки льда, низкий уровень автоматизации и механизации работ, большие эксплуатационные затраты.
Известны энергосберегающие холодильные камеры для сельхозпродуктов, содержащие холодильную камеру, холодильную машину, аккумулятор холода, насос хладоносителя (Свидетельство на полезную модель №22990 РФ, БИ 13, 2002).
Недостатком этого устройства являются большие эксплуатационные и капитальные затраты на хранение сельхозпродукции.
Из известных энергосберегающих устройств для хранения сельхозпродукции на животноводческих ферм наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является «Устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах» (А.С. СССР №1659690, БИ 24 от 30.06.1991 г.).
Известное устройство содержит камеру с теплоизолированным покрытием для хранения льда или сельхозпродукции, тепловые трубы (термостабилизаторы) для замораживания грунта, вентилятор, сливную трубу, вентили.
Недостатком этого устройства является малая аккумулирующая способность, большие капитальные и эксплуатационные затраты при хранении сельхозпродукции.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение аккумулирующей способности и сокращение капитальных и эксплуатационных затрат при хранении сельхозпродукции, надежности, хладопроизводительности и снижение металлоемкости.
В результате использования предлагаемого изобретения обеспечивается повышение аккумулирующей способности, сокращение капитальных и эксплуатационных расходов на хранение сельхозпродукции.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что термостабилизатор установлен в цилиндрической, открытой сверху и закрытой снизу вертикальной емкости, которая установлена в тепло- и гидроизолированной камере, вертикальная емкость выполнена из водонепроницаемого теплопроводящего материала, например металла, и размещена на решетке, установленной на полу камеры, на верхней конденсаторной части термостабилизатора, находящейся на открытом воздухе, над перекрытием камеры укреплен закрытый сверху теплоизолирующий гофрированный кожух, к днищу вертикальной емкости у ее наружной стенки подведены труба для подвода хладоагента с вентилем и труба для отвода хладоагента с вентилем, причем датчик уровня, установленный в верхней части вертикальной емкости на ее боковой стенке, датчик температуры наружного воздуха, установленный на открытом воздухе, и датчик температуры воздуха хранилища камеры, заглубленной в грунт, соединены с блоком управления. На теплоизолированном перекрытии установлен холодильно-фильтрующий блок и вентилятор, электрически соединенный с блоком управления и воздуховодами с закрывающимися люками.
На вертикальной открытой сверху емкости установлены регулируемые жалюзи.
Наружная боковая поверхность вертикальной емкости выполнена оребренной.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена схема энергосберегающего хранилища сельхозпродуктов.
Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов содержит камеру 1, заглубленную в грунт, тепло- и гидроизолированную с перекрытием 2, тепловую трубу 3 (термостабилизатор), вентилятор 4, сливную трубу 5, вентили 6 и 7, причем тепловая труба 3 (термостабилизатор) установлена в заглубленной в грунт тепло- и гидроизолированной камере 1 в цилиндрической вертикальной емкости 8, открытой сверху и закрытой снизу, выполненной из водонепроницаемого теплоизолированного материала, например металла, и размещенной на решетке 9, установленной на полу камеры 1, а конденсаторная (верхняя) часть 10 тепловой трубы 3 (термостабилизатора) находится на открытом воздухе над перекрытием 2 камеры 1, а на верхней конденсаторной части 10 тепловой трубы 3 укреплен закрытый сверху теплоизолирующий гофрированный кожух 11, к днищу вертикальной емкости 8 у ее наружной стенки подходят подводящая труба 12 с вентилем 6 и отводящая труба 5 с вентилем 7, причем в верхней вертикальной емкости 8 на боковой стенке установлен датчик уровня 13, на открытом воздухе - датчик температуры наружного воздуха 14, а в заглубленной камере 1 - датчик температуры воздуха в хранилище 15, соединенные с блоком управления 16.
На теплоизолированном перекрытии 2 установлен холодильно-фильтрующий блок 17 и вентилятор 4, электрически соединенный с блоком управления 16 и воздуховодами 18 с закрывающимися люками 19, с заглубленной камерой 1 и наружным воздухом.
На вертикальной открытой сверху емкости 8 установлены регулируемые жалюзи 20.
Наружная боковая поверхность вертикальной емкости 8 выполнена оребренной.
Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов работает следующим образом.
Охлаждение и хранение сельхозпродукции производится в тепло- и гидроизолированной заглубленной в грунт камере 1. Загрузка осуществляется по наклонному пандусу через теплоизолированный люк (на Фиг. 1 не показаны). Перед началом холодного периода вертикальная емкость 8 заполняется водой. Охлаждение заглубленной камеры 1 осуществляется от льда и ледяной воды, накопленных в вертикальной емкости 8 с теплопроводящими водонепроницаемыми стенками, выполненными, например, из металла. В эту емкость помещена нижняя испарительная часть тепловой трубы 3 (термостабилизатора), а верхняя конденсаторная часть 10 находится над теплоизолированным перекрытием 2 и помещена на открытом воздухе. Заполнение хладоносителем (водой) вертикальной емкости 8 ведется по подводящей трубе 12 с вентилем 6. Команда поступает с блока управления 16 и датчика уровня 13, по сигналу которого прекращается подача воды в вертикальную емкость 8.
Аккумулирование холода начинается автоматически, когда температура верхней кондесаторной части 10 тепловой трубы 3, находящейся на открытом воздухе, ниже температуры ее испарительной нижней части. Это обеспечивается при помощи датчиков температуры 14 и 15, блока управления 16 и реализуется не только в зимнее и переходное время года, но и в ночное время.
В тепловой трубе 3 незамерзающая при отрицательных температурах воздуха жидкость (например, сжиженный пропан) циркулирует за счет разности ее плотностей в холодной (испарительной) и теплой (конденсаторной) части. Энергия холода воспринимается хладоносителем (водой), заполняющем вертикальную емкость 8, а тепло передается атмосфере теплообменником конденсаторной (верхней) части 10 тепловой трубы 3. Вода в вертикальной емкости 8 начинает охлаждаться и замерзать, аккумулируя холод. Это происходит автоматически при отрицательной температуре наружного воздуха. При этом идет аккумуляция холода и понижение температуры в заглубленной камере 1 до околонулевых значений. Холод поступает в заглубленную камеру 1 через всю наружную поверхность вертикальной емкости 8, где он аккумулирован в виде льда и ледяной воды.
При повышении температуры наружного воздуха, когда она превышает температуру воды в вертикальной емкости 8 и в испарительной части тепловой трубы 3, циркуляция хладоагента в тепловой трубе 3 прекращается и она термодинамически «запирается».
При окончании холодного периода по сигналам датчиков температры 14 и 15 с блока управления 16 подается команда на вентиль 7 и вода по сливной трубе 5 через вентиль 7 удаляется и массив льда, намороженный в холодный период, остается в режиме «сухого» хранения и продолжает сохранять «околонулевую» температуру в заглубленной камере 1. При окончании холодного периода конденсаторная часть тепловой трубы 3 теплоизолируется опусканием гофрированного кожуха 11 для предотвращения поступления теплового потока к ледяному массиву.
Холод в заглубленной камере 1 поддерживается за счет естественной конвекции. От ледяного массива холод воздухом передается к внутренним стенкам вертикальной емкости 8 и от ее наружных стенок передается холодным воздухом в зону хранения с.х. продукции в камеру 1.
Заданная температура и степень засоренности воздуха в камере 1 в зависимости от сохраняемого продукта может дополнительно регулироваться и при помощи холодильно-фильтрующего блока 17, устанавливаемого на теплоизолированном перекрытии 2, и вентилятора 4.
Холодильно-фильтрующий блок 17 через воздуховоды 18 с закрывающимися люками 19 подает охлажденный, очищенный наружный воздух или воздух из камеры 1 в зону хранения с.х. продукции.
Наличие холодильно-фильтрующего блока 17 гарантирует работу энергосберегающего хранилища сельхозпродуктов в течение круглого года.
Для регулирования расхода холода, поступающего от ледяного массива в вертикальной емкости 8, ее боковая поверхность может быть выполнена оребренной, а на ее открытой сверху поверхности могут устанавливаться регулируемые жалюзи 20 для управления потоком охлажденного воздуха, проходящего через вертикальную емкость 8.
В результате экономится энергия, увеличивается хладопроизводительность, аккумулирующая способность и обеспечивается круглогодовой цикл работы энергосберегающего хранилища сельхозпродуктов.