СПОСОБ ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A01F25/00 

Изобретение относится к способам хранения картофеля, преимущественно семенного, и может быть использовано также при хранении овощей.

Известен способ, при котором хранение картофеля производят при положительной температуре, атмосферном давлении, активном вентилировании, обогреве воздушного пространства над насыпью продукции и влажности воздуха 18-32% (авт. св.N 917774, кл. A 01 F 25/00).

Известен также способ, при котором хранение картофеля производят в хранилище с регулируемой температурой при атмосферном давлении, активном вентилировании и регулируемой относительной влажности (прототип). Этот способ выбран за прототип.

Недостатком этого способа является то, что из-за невысокой точности и плохой градуировочной стабильности существующих датчиков относительной влажности воздуха, а также имеющихся локальных градиентов температуры в хранилищах, возможно образование конденсата на каком-либо участке верхнего слоя хранимой продукции, что стимулирует жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов и ведет к потерям продукции. Большая относительная влажность воздуха (так, в насыпи продукции, по данным многочисленных исследований, она устанавливается на равновесном уровне 94-95%) приводит к тому, что снижение температуры где-либо в хранилище на 0,5...1^оС сопровождается ростом относительной влажности до 100%, что вызывает отпотевание конструкций и верхнего слоя насыпи. Исследования показали, что градиенты в 1...2^оС имеются практически в любом картофелехранилище.

Целью изобретения является сохранение всхожести хранимой продукции, увеличение продолжительности хранения и сокращение потерь.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем хранение картофеля при положительной температуре, атмосферном давлении, активном вентилировании, обогреве воздушного пространства над насыпью в регулируемой относительной влажностью воздуха температуру воздуха в верхней зоне картофелехранилища повышают при образовании конденсата на искусственно созданном участке, потолочного перекрытия с теплопроводностью большей, чем остальные участки, и снижают при исчезновении конденсата на этом участке.

Предлагаемый способ содержит совокупность признаков, сходных с прототипом:
1. Хранение при положительной температуре и атмосферном давлении.

2. Активное вентилирование насыпи продукции.

3. Обогрев воздушного пространства над насыпью.

4. Хранение при регулируемой относительной влажности воздуха.

Отличительные от прототипа:
5. Создание в потолочном перекрытии хранилища участка с теплопроводностью большей, чем остальные участки.

6. Регистрация наличия или отсутствия сконденсированной влаги на этом участке.

7. Управление температурой верхней зоны хранилища в зависимости от регистрации конденсата (ее увеличение при появлении конденсата и снижение при исчезновении).

Данная совокупность признаков не найдена в известных технических решениях (способах). Следовательно, предлагаемый способ обладает новизной. Отличительный от прототипа признак 5 не найден в патентной и научно-технической литературе. Отличительные признаки 6, 7 известны и придают известные свойства заявляемому способу (подобные технические решения применяются в других отраслях сельскохозяйственного производства, например, в теплицах для зеленого черенкования растений). Однако в сочетании с признаком 5 появляется новое свойство: в процессе хранения картофеля конденсат появляется и исчезает на единственно искусственно созданном небольшом участке и полностью отсутствует на хранимой продукции и строительных конструкциях хранилища. Это свойство, а также то, что признак 5 неизвестен, позволяет считать, что предлагаемый способ обладает существенными отличиями.

Отличительные признаки в совокупности придают заявляемому объекту новые свойства, обусловливающие положительный эффект, указанный в цели изобретения.

Сущность способа заключается в том, что в потолочном перекрытии хранилища искусственно создают участок с теплопроводностью большей, чем теплопроводность перекрытия, а отопительные агрегаты включают при регистрации конденсата на этом участке.

В литературе по данной тематике неоднократно подчеркивается, что образование конденсата на потолке хранилища и хранимой продукции обусловлено недостаточной теплоизоляцией ограждающих конструкций, поэтому в период сильных и продолжительных морозов включают отопительно- рециркуляционные агрегаты, подающие подогретый воздух в верхнюю зону хранилища (см. например, книгу Н. Н.Рослова, "Хранение картофеля", М. ВО, "Агропромиздат", 1988, с. 85-86). Но необходимость включения этих агрегатов определяется субъективно, а температура воздуха может изменяться значительно даже в течение одних суток, что приводит либо к перерасходу электроэнергии, когда агрегаты работают непрерывно, либо к образованию конденсата. Однозначно же привязать момент включения отопительных агрегатов к снижению температуры вне хранилища до определенного значения не представляется возможным в связи с большим разбросом в теплоизолирующих свойствах, применяемых конструкций перекрытий, влаговыделением картофеля, зависящем от физиологического периода хранения и меняющейся загруженностью хранилищ в различные моменты времени.

Автоматизация включения рециркуляционно-отопительных агрегатов верхней зоны не может быть достигнута также путем расположения датчиков конденсата на потолочном перекрытии в верхнем слое над насыпью с продукцией, так как картофелехранилище как объект управления обладает очень большой инерционностью. После включения отопительных агрегатов проходит до нескольких часов времени, прежде чем исчезнет конденсат. Это неприемлемо, так как в период сильных морозов конденсат будет непрерывно образовываться и выпариваться, что приводит к активизации болезнетворных микроорганизмов.

Поэтому предлагается ввести величину временного упреждения - получать информацию о возможности образования конденсата до того момента, как он начал образовываться и включать отопительные агрегаты заранее, не допуская даже кратковременного образования конденсата.

Пример конкретного выполнение.

По предлагаемому способу в потолочном перекрытии хранилища искусственно создают участок с теплопроводностью большей, чем в материале перекрытия. Этот участок может быть выполнен, например, в виде металлического стержня, проходящего сквозь перекрытие. На торце стержня, расположенном внутри помещения, регистрируют конденсат, например, кондуктомет- рическим методом или визуально.

Рециркуляционно-отопительные агрегаты верхней зоны включают в момент обнаружения конденсата. При этом, поскольку остальные участки перекрытия имеют лучшие теплоизолирующие свойства, конденсат на них еще не образуется. Рост температуры после включения агрегатов приводит к тому, что конденсат исчезает. Обнаружив исчезновение конденсата, отопительные агрегаты выключают, и процесс повторяется.

Использование предлагаемого способа хранения картофеля обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:
а) При хранении семенного картофеля повышается всхожесть, так как снижается повреждение картофеля во время хранения такими болезнетворными микроорганизмами как различные мокрые гнили.

б) Увеличивается продолжительность сезона хранения, так как хранение продукции в условиях, когда на поверхности клубней исключается образование капельно-жидкой влаги затормаживает ростовые процессы в ранне-весенний периоды.

в) Сокращение потерь хранимой продукции.

г) Экономия электрической энергии, расходуемой на обогрев верхней зоны хранилища, поскольку рециркуляционно-отопительные агрегаты включаются только на время, необходимое для ликвидации угрозы образования конденсата.

Хранилище картофеля.

Для осуществления способа предложено устройство для хранения картофеля. Известны различные устройства для хранения картофеля, содержащие помещение для хранения, систему активного вентилирования обогрева и систему автоматики, поддерживающую необходимую температуру в насыпи и над насыпью с продукцией (см. например Н. Н.Рослов. Хранение картофеля. М.: "Агропромиздат", 1988).

Из известных устройств для хранения картофеля наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является хранилище, оборудованное системой обогрева верхней зоны с отопительно-рециркуляционными агрегатами (Н.H. Рослов. Хранение картофеля. М. , "Агропромиздат", 1988 г., стр.86-90). В этом устройстве отопительно-рециркуляционные агрегаты включают вручную или с помощью термостата так, чтобы поддерживалась постоянная (заданная) температура воздуха над насыпью хранимой продукции.

Наиболее существенным недостатком известного устройства является то, что в период сильных похолоданий на поверхности хранимой продукции и строительных конструкциях хранилища возможно образование конденсата, что приводит к порче картофеля и снижению его всхожести.

В ранневесенний период капельно-жидкая влага на поверхности продукции ускоряет ростовые процессы, сокращая продолжительность сезона хранения.

В предлагаемом устройстве, содержащем помещение для хранения, систему автоматики, поддерживающую необходимую температуру в насыпи хранимой продукции, отопительные агрегаты для обогрева воздуха верхней зоны хранилища, в потолочном перекрытии хранилища искусственно создают участок с теплопроводностью большей, чем теплопроводность перекрытия хранилища, выполненный в виде металлического стержня, проходящего сквозь перекрытие, а внутри хранилища на торце этого стержня расположен датчик конденсата, например, кондуктометрический. Выход датчика соединен со входом системы автоматического управления параметрами микроклимата хранилища, управляющей включением (отключением) отопительных агрегатов обогрева верхней зоны, причем включение агрегатов происходит в случае регистрации конденсата, а отключение - при его исчезновении.

При работе такого устройства происходит следующее: конденсат на датчике образуется в том случае, когда температура наружного воздуха падает до значения, при котором температура в районе датчика снижается до величины, соответствующей относительной влажности воздуха 100%. При этом в остальных местах хранилища, где температура выше (так как данный участок имеет наибольшую теплопроводность) влажность ниже 100% и конденсата нет. Включением отопительно-рециркуляционных агрегатов эта возможность отпотевания продукции (при дальнейшем снижении температуры в хранилище) устраняется.

Таким образом, датчик, расположенный на таком искусственно созданном участке, позволяет определить сочетание двух параметров микроклимата в хранилище (температуры и влажности воздуха), при которых возможно образование конденсата, до того момента, как конденсат реально начал образовываться на продукции. Предлагаемое техническое решение имеет следующую совокупность признаков:
Сходные с прототипом: 1. Хранилище картофеля, оборудованное системой активного вентилирования. 2. Система автоматики, поддерживающая постоянной температуру в насыпи хранимой продукции. 3. Рециркуляционно-отопительные агрегаты для обогрева верхней зоны хранилища над насыпью продукции.

Отличительные от прототипа: 4. Искусственно созданный в потолочном перекрытии хранилища участок с теплопроводностью большей, чем у перекрытия хранилища, выполненный в виде металлического стержня, проходящего сквозь перекрытие. 5. Датчик конденсата, расположенный внутри хранилища на торце этого стержня, причем выход датчика соединен со входом системы автоматического управления параметрами микроклимата хранилища, управляющей включением (отключением) отопительных агрегатов.

Данная совокупность признаков не найдена в известных технических решениях. Следовательно, предлагаемое техническое решение обладает новизной.

Отличительный от прототипа признак 4 не найден в патентной и научно-технической литературе. Отличительный признак 5 известен и придает известные свойства заявляемому техническому решению. Однако, в связи с тем, что признак 4 не известен, предлагаемое устройство обладает существенными отличиями. Отличительные признаки придают заявляемому объекту новые свойства, обуславливающие положительный эффект, указанный в цели изобретения.

На чертеже приведен общий вид предлагаемого устройства.

В потолочном перекрытии хранилища 1 искусственно создан участок с теплопроводностью большей, чем теплопроводность перекрытия, выполненный в виде стержня из материала с высокой теплопроводностью 2, проходящего сквозь перекрытие. Внутри хранилища на этом участке располагают датчик 3, который регистрирует образование конденсата. Датчик может быть, например, кондуктометрическим, емкостным или индуктивным. Рециркуляционно-отопительные агрегаты обогрева верхней зоны 4 включаются системой автоматики, по входу, который подсоединен к датчику, в момент регистрации образования конденсата на этом участке. Настройка на конкретном хранилище производится с помощью изменения теплопроводности данного участка потолочного перекрытия, например, путем изменения сечения стержня - замены его сменной части на такую же меньшего или большего сечения. Температура насыпи продукции 5 поддерживается активным вентилированием вентилятор 6.

Подбором теплопроводности стержня 1 добиваются того, чтобы конденсат на нем образовывался с таким упреждением по времени, чтобы рециркуляционно-отопительные агрегаты верхней зоны 4 были способны прогреть весь объем воздуха в хранилище до того момента, как температура в какой-либо точке перекрытия снизится до образования конденсата на нем. Величина этого упреждения зависит от теплоизолирующих свойств перекрытия, мощности установленных отопительных агрегатов и объема воздуха подбирается для каждого хранилища экспериментально.

Использование предлагаемого способа хранения обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: повышение всхожести хранимой продукции; увеличение продолжи- тельности хранения; сокращение потерь хранимой продукции; экономия электрической энергии, расходуемой на обогрев верхней зоны хранилища.

Использование: для хранения картофеля. Сущность: способ включает регулирование температуры в хранилище при атмосферном давлении, активное вентилирование и регулирование относительной влажности. При этом температуру воздуха в верхней зоне хранилища повышают при образовании конденсата на искусственно созданном участке потолочного перекрытия, а при исчезновении конденсата снижают до прежней температуры. Устройство для хранения картофеля содержит хранилище с корпусом и потолочным перекрытием и установленными в нем системами активного вентилирования и автоматического регулирования параметров микроклимата в хранилище. Устройство снабжено размещенным в потолочном перекрытии металлическим стержнем, теплопроводность которого выше, чем теплопроводность перекрытия, а также датчиком конденсата, расположенным на торце стержня и соединенным с системой автоматического регулирования параметров микроклимата. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ хранения картофеля, включающий регулирование температуры в хранилище при атмосферном давлении, активное вентилирование и регулирование относительной влажности, отличающийся тем, что температуру воздуха в верхней зоне хранилища повышают при образовании конденсата на искусственно созданном участке потолочного перекрытия с теплопроводностью большей, чем теплопроводность остальных участков, и при исчезновении конденсата снижают до прежней температуры хранения. 2. Устройство для хранения картофеля, содержащее хранилище с корпусом и потолочным перекрытием и установленными в нем системами активного вентилирования и автоматического регулирования параметров микроклимата в хранилище, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным в потолочном перекрытии металлическим стержнем, теплопроводность которого выше, чем теплопроводность перекрытия, и датчиком конденсата, расположенным на торце стержня и соединенным с системой автоматического регулирования параметров микроклимата.