Застосування примусового вентилювання при зберіганні плодоовочевої продукції
В даний час існує багато типів сховищ плодоовочевої продукції. Світовою практикою визнано, що найбільше раціонально використовувати капітальні сховища наземного типу. У таких спорудженнях при безпосередньому впливі людини можна забезпечити необхідний режим температури та вологості. Наземні сховища зводять з легких ефективних конструкцій заводського виготовлення.
Плодоовочева продукція зберігається навалом, у засіках, у ящиках, у секціях і в контейнерах. Контейнерний спосіб збереження в порівнянні з навальным вимагає великих капітальних вкладень. Цей спосіб збереження застосовується коли плодоовочеву продукцію доставляють у сховища з інших господарств із багаторазовою перевалкою в процесі транспортування (Табл. 1) [1,2,3]. У цьому випадку продукцію економічно вигідно перевозити і розміщати в сховище у великій тарі. Перевезення в тарі також зменшують кількість ушкоджень. Плодоовочеву продукцію доставляють з господарств на великі відстані рідко, тому повсюдне будівництво економічно не прибуткове. Будівництво сховищ, розрахованих на збереження продукції в контейнерах, виправдано у великих містах і на півдні, куди приходиться завозити продукцію, зокрема картоплю, на великі відстані.
В сільськогосподарських сховищах найбільш перспективно розміщувати картоплю та овочі в засіках навалом. При цьому необхідно обладнати сховища активною вентиляцією. При активній вентиляції повітря від вентилятора під напором подається по воздухопроводам у подзакромний простір, а потім знизу нагору через щілинну у підлозі в масу продукції збереженої в засіках.
У сховищах з контейнерним способом збереження застосовується примусова вентиляція. При примусовій вентиляції повітря нагнітається в сховище та омиває продукцію, що знаходиться в тарі.
Таблиця 1 - Способи збереження і висота складування насінної і продовольчої картоплі
Найкраще продукція зберігається, коли в систему вентиляції включене устаткування по підігріву, охолодженню і зволоженню повітря, що надходить. При цьому застосовують дискові зволожувачеві і дощувальні установки, та спеціальні розпилювачі. Систему воздухораздачи при активному вентилюванні влаштовують напільній чи підпільної. При устаткуванні напільної системи воздухораздачи магістральні клапани, як правило, виконують пристінними, пристрій що подає воздух – з металевих і залізобетонних труб, у яких для випуску повітря просвердлені отвори.
При закладці продукції на збереження потрібно визначити режими збереження і температуру відповідно до агротехнічних вимог [1,2,3,4,5,6,7,8,9].
Основними особливостями при збереженні продукції є:
– рівномірність роздачі повітря, інакше призводить до утворення вогнищ інтенсивного загнивання продукції;
– підвищення температури повітря знижує ефективність застосування активної вентиляції;
– швидкість повітря впливає на самозаліковування продукції;
– підтримка постійної температури з погрішністю (+/-) 0,3°С;
– підтримка інтенсивності вентилювання (Табл. 2) [1,2,3];
– при тривалому збереженні плодоовочевої продукції необхідно, щоб втрати живильних речовин в продукції були мінімальними.
Підтримання температури та вологості в шарі продукції має свої залежності, розглядаючи їх можна побачити як може вплинути нерівномірність вентелювання на втрати продукції.
Випар води з продукції це фізичний процес переміщення (міграції) водяної пари з зони з великим парціональним тиском у зону з меншим парціональним тиском. Різниця парціональних тисків водяних парів у продукції та просторі між нею, існує майже завжди в зв’язку з тим, що температура і відносна вологість на поверхні продукції вище, ніж у просторі між нею. Більш низька температура повітря в просторі між продукцією підтримується для охолодження продукції. Відносна вологість на поверхні продукції дорівнює 100%, а в навколишньому повітрі вона завжди нижче. Чим нижче температура повітря, тим більше буде різниця парціональних тисків водяних пар.
Таблиця 2 - Питома інтенсивність вентилювання соковитої продукції м3/год на 1 т.
У процесі охолодження, якщо навіть вентиляційне повітря, що надходить у шар продукції, було близьке до насичення, у міру проходження маси продукції він нагрівається і відносна вологість його зменшується. При цьому різниця парціальних тисків водяних пар у бульбах і в повітрі і випар води з бульб будуть зростати.
Варто мати на увазі, що чим більше різниця початкової температури вентиляційного повітря і продукції, тим сильніше нагріється повітря в масі продукції, тому що його кінцева температура звичайно близька до температури верхніх шарів продукції. Це приведе до більш значного зниження відносної вологості вентиляційного повітря, збільшенню різниці парціальних тисків водяних пар і посиленню випару води з продукції.
Ушкодження, одержувані продукцією при механічному збиранні і транспортуванні (порізи, здерте шкірочка), ще більше інтенсифікують процеси випару і сприяють розвитку захворювань.
Тривале збереження продукції, закладеної з незміцнілої або ушкодженою шкірочкою, можливо тільки тому, що в продукції при визначеній температурі відбувається опробкование шкірочки і рубцювання ушкоджень.
В даний час для підтримки необхідного рівня температури та вологості використовується кілька автоматичних систем керування мікрокліматом у сховищах. Серед найбільш використовуваних у даний час можна відзначити “Климат-47” яка доповнюється дискові зволожувачеві і дощувальні установки, також використовують шафа автоматики “Среда-1”. Для виміру температури в буртах використовують систему УБС-ДКТ (уніфікована блокова система дистанційного контролю температури). Система складається з приладу (міст Р-576), шаф (РШКТ-1) для підключення датчиків і самих датчиків температури (ТСМ-239 С).
Локальні системи вентиляції, що приведені вище, не цілком вирішують задачі керування режимами збереження. Для цих систем керування неможливо здійснити динамічну оптимізацію режимів збереження плодоовочевої продукції в часі й у залежності від реальних кліматичних умов. По-друге не можна здійснити керування в залежності від зони приміщення і висоти розташування продукції. Також при використанні локальних систем враховується усереднена картина по продукції, але не використовується контроль для різних шарів продукції.
Для рішення задач динамічного керування режимами збереження плодоовочевої продукції потрібно залучення ЕОМ. Нові системи керування дозволять вести оптимальний процес лікування й акліматизації продукції при використанні природних кліматичних умов для оптимізації температури і відносної вологості, контролю якості продукту, що зберігається.
При залученні ЕОМ для управління температурою і відносною вологістю можна визначити такі напрями збереження енерговитрат при зберіганні плодоовочевої продукції:
– динамічна система вентилювання;
– вентилювання по зонах;
– визначення залежностей температури та вологості в сховище, і природних кліматичних умов.
Взаємозалежне рішення всіх цих технологічних задач і оптимальне керування установками вентиляції, зволоження й обігріву є перспективною задачею при проектуванні АСУТП.
Література
1. Полянский В.К. Современные хранилища для с/х продукции. -Воронеж: Изд. Воронежского ун-та,1988.-207с.
2. Макаров А.А. Технология возделования овощей в теплицах в Нидерландах.-(к.т.н. Н.Н. Рослов, к.с.-х.н. С.А. Гусев). Технология хранения картофеля и объемно-планировочные конструктивные решения картофелехранилищ: Отчеты о командировках в зарубежные страны. М.,1971.-76с.
3. Туров В.М. и Антонов М.В. Современные овощехранилища.М., Электроника.-1969.-181с.
4. Шуев И.С. Исследование процесса теплообмена в период охлаждения насыпи картофеля и овощей в хранилищах с активным вентилированием.
5. Екимов С.П. Температурно- влажностный режим существующих картофелехранилищ и методы его регулирования в условиях центральной зоны СССР.Автореф. дисс. к.т.н. Таллин,1965.-21с.
6. Жадан В.З. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья.М.:"Пищевая промышленность",1972.-154с.
7. Жадан В.З. Влагообмен в плодоовощехранилищах.-М.: Агромромиздат,1985.-197с.
8. Волкинд И.Л. Современные картофеле- и овощехранилища. М.: Колос, 1971.-231с.
9. Активное вентилирование картофеля и овощей (Сб. науч. ст.) К.,1972.-32с.