ТИПЫ ХРАНИЛИЩ ДЛЯ ПРОРАЩИВАЕМОГО
КАРТОФЕЛЯ
Можно выделить три основных типа помещений, используемых для
проращивания картофельных клубней: теплицы, теплоизолированные
светозащищенные хранилища и хранилища с принудительным
охлаждением.
Теплицы. Из помещений, сооружаемых специально: для размещения
проращиваемого картофеля, самыми дешевыми являются теплицы (рис.
5). Невелики в этом случае и чистые эксплуатационные затраты.
Однако следует учитывать, что стеклянные стены теплицы часто
повреждаются, особенно при сильном ветре и неосторожной работе
трактора или вильчатого погрузчика. Очевидно, что такие
повреждения особенно опасны, когда в хранилище уже находятся
семена. Поэтому расходы на ремонт теплиц могут оказаться
достаточно высокими.
Современные конструкции теплиц допускают стеллажное
штабелирование с легким доступом к лоткам. Поскольку поддержание
требуемой температуры в теплицах всегда связано с трудностями,
лотки оказываются наиболее удобной тарой для семян: их легко
подвергнуть осмотру и выбраковке. Стеллажи в каждом ряду
располагают на расстоянии 150 мм друг от друга, чтобы
большинство клубней могли получить свою порцию света.
Полуметровые интервалы между рядами считаются достаточными для
прохода.
Поскольку единственным источником освещения в теплицах является
естественный свет, степень позеленения ростков имеет некоторые
колебания. Наибольшие отличия характерны для клубней в лотках,
расположенных в верхней, средней и нижней части стеллажей. Для
выравнивания количества получаемого света некоторые фермеры
меняют лотки местами, однако эффективность этой весьма
трудоемкой операции сомнительна.
Вентиляция, как правило, производится путем проветривания, для
чего открывают двери в разных концах помещения. Известен случай,
когда вентиляция в теплице осуществлялась при помощи двух фенов
и термостата. Перепады температур, которых удалось достичь этим
способом, оказались меньше, чем в теплицах с естественной
вентиляцией.
Возможности управления температурой в теплицах ограничены
сезоном и местом расположения, хотя этот недостаток часто
компенсируется обилием света, необходимого для формирования
крепких зеленых ростков. Общая для всех теплиц проблема —
чрезмерная теснота в хранилище и избыточное затенение.
Теплицы имеют слабую изоляцию, и для защиты °т низких температур
необходим их обогрев. Достаточным для этих целей считается
обогреватель мощностью 3 кВт на каждые 10 т картофеля.
В качестве примера терморегулирования в таблице 2 приведены
данные, полученные весной 1978 г. в современной 120-тонной
алюминиевой теплице (габариты 7,6X27,5X4 м).
ТАБЛИЦА 2. Терморегулирование в теплице
Цена. В мае 1980 г. стоимость 100-тонного хранилища без учета
дотации составляла приблизительно
14 600 ф. ст.
Исходя из рабочих размеров теплицы, выбран
вариант 9X27 м.
Принимая потребность в обогреве, равной 3 кВт/10 т, необходимо
установить 10 штепсельных розеток для трехкиловаттных
обогревателей.
Двери, обеспечивающие проезд трактора или грузовика (квадрат со
стороной 3,6 м), должны быть предусмотрены в обоих концах
хранилища,
Теплоизолированное хранилище с
искусственным освещением. Если обеспечена достаточная
теплоизоляция и вентиляция при хорошей системе контроля, этот
тип хранилища может в рамках ограничений, определяемых
окружающей средой, обеспечить поддержание необходимой
температуры. Последний фактор приобретает особо важное значение
в тех случаях, когда при высадке картофеля отсутствует другая
возможность охладить семена до температуры почвы.
Искусственное освещение применяют для того, чтобы придать
росткам необходимую прочность и окраску (рис. 6). Следует
помнить, что осветители излучают тепло, поэтому необходимо
предусмотреть возможность перемещения локально нагретых
воздушных масс. В типичных случаях требования к освещении
составляют 65 Вт/т.
Обогреватель должен был повышать
температуру в помещении на 1,5 °С. Необходимость в его включении
возникла один раз.
Стоимость. В мае 1980 г. стоимость 100-тонного хранилища без
учета дотаций составляла приблизительно 22 000 ф. ст.
Пр и м е р 2. Фермер намерен прорастить 100 т клубней картофеля
и использует для этой цели теплоизолированное помещение с
искусственным освещением.
Для размещения 50 кг клубней требуется 3 лотка, значит всего
потребуется 6000 лотков. С учетом использования стеллажной
системы, где каждый стеллаж вмещает по высоте 8 лотков (по 4 в
секции) с габаритами 0,9X1,5X1,35 м, потребуется 188 стеллажей
6000/(8*4)=187,5
Чтобы привязать хранилище к другим
строениям фермы, решено строить его шириной 13,5 м.
Одна из возможных систем показана на рисунке 7. Она включает в
себя строение длиной 15 м.
Поскольку выбрана стеллажная система, необходимо предусмотреть
место для разворота вильчатого погрузчика. Поэтому примыкающие к
дверям участка помещения оборудуются так, как это показано на
рисунке. .
Очевидно, если помещение слишком тесное, последние лотки
устанавливаются вручную.
Рис. 7. Размещение стеллажей:
1— стена с теплоизоляцией; 2 — ворота; 3—поддоны; 4 —
светильники; 5 — вентилятор.
Поскольку высота стеллажа 4,05 м (1,35X3), рекомендуемая высота
хранилища должна составлять 4,2 м при скате крыши 22°.
Теплоизоляция помещения должна быть такой, чтобы параметр U не
превышал 0,75 Вт/м2°С. Это может быть обеспечено при
Использовании 50-миллиметрового фибергласса с двойным асбестовым
покрытием. Двери (квадрат со стороной 3,6 м2) должны размещаться
в обоих концах помещения, чтобы выгрузка лотков из
хранилища могла осуществляться в порядке, обратном
загрузке.
Из условия обогрева (3 кВт на 25 т клубней) вытекает
необходимость установки штепсельных розеток для четырех
трехкиловаттных электрообогревателей. Для обеспечения
искусственного освещения в хранилище из расчета 65 Вт/т при
расположении источни-1 ков, как это показано на рисунке 7,
требуется 24 осветителя. Если использовать 4-метровые
газоразрядные трубки мощностью 210 Вт, то фактический рас-
ход энергии составит 50,4 Вт/т, что в достаточной мере
удовлетворяет предъявленным требованиям.
Для вентиляции может быть использован вентилятор с подачей 5
м3/с с воздухораспределителем. Лучшим местом для его установки
считается середина одной из стен хранилища.
Для оптимизации воздухообмена, как это уже упоминалось,
целесообразно применять камеру-миксер с управлением от внешнего
потока.
Если в рассматриваемом примере вместо лотков: использовать
пластмассовую насыпную тару, то пригодным оказывается то же
самое помещение. Тара при этом должна устанавливаться по 4 в
высоту, что составит 3,76 м (4X0,94). При средней массе каждой
единицы 450 кг хранилище при данной схеме размещения может
вместить около 107 т.
Хранилище с принудительным охлаждением и искусственным
освещением. Эта система допускает] централизацию контроля
температуры и освещения в] силу этого предоставляет фермеру
достаточную свободу в выборе типа используемых контейнеров.
Кроме того, возможность принудительного охлаждения позволяет
довести температуру в хранилище перед высадкой пророщенных
клубней до температуры почвы, то есть обеспечивать непрерывность
технологического процесса.
Осветители излучают тепло, и этот факт должен j приниматься во
внимание как при выборе термостата, так и при управлении
продолжительностью пребывания его во включенном состоянии. Если
при работе холодильной установки температура в хранилище, тем не
менее растет в связи с чрезмерным притоком
внешнего тепла, осветители следует
выключить. Обычные требования к освещению —65 Вт/т.
Для обеспечения равномерной температуры в хранилище следует
использовать вентилятор, мощность которого позволяет осуществить
40 полных циркуляций воздуха в объеме пустого помещения в
течение часа.
Очень важно, чтобы температурный перепад вдоль витков
охлаждающей спирали рефрижератора не был слишком большим, не
более 6°С. Для предотвращения пересыхания клубней относительная
влажность воздуха в хранилище не должна быть слишком низкой.
Стоимость приобретения охлаждаемого хранилища высока, велики и
эксплуатационные расходы. Однако существует возможность
дополнительного использования хранилища, например для
кратковременного хранения овощей в летнее время.
Двери в хранилище должны быть хорошо герметизированы. Следует
также предусматривать специальную дверь, чтобы в помещение можно
было попасть (например, для осмотра клубней), не открывая
главных дверей.
Как было установлено ранее, изоляция должна обеспечивать
значение коэффициента теплопередачи ниже 0,5 Вт/м2 °С.
Необходимость в обогреве во время хранения семенного картофеля
(исключая период профилактической обработки) вряд ли возникнет.
Целесообразно, однако, установить одну штепсельную розетку для
электрообогревателя, мощность которого определяется из расчета 3
кВт на каждые 30 т семян.
Рассматриваемый тип помещения допускает эффективное
терморегулирование. В качестве примера можно привести
результаты, полученные весной 1978 г. в одном из хранилищ, где
колебания температуры составляли от 3,5 °С до 5,5 °С в течение
всего периода наблюдений (с 16 января до 19 марта).
Стоимость. В мае 1980 г. стоимость 100-тонного хранилища без
учета дотаций составляла приблизительно 30 000 ф. ст.
Пример 3. Фермер намерен прорастить 100 т семенного картофеля,
используя для этого охлаждаемое хранилище. Размеры строения и
размещение семенного картофеля внутри него такие же, как в
примере 2. При этом имеют место следующие отличия: используются
только одни большие двери (вместо двух), чтобы избежать
нежелательного притока наружного воздуха; предусматривается
специальная дверь для персонала; изоляция из пенопласта толщиной
50 мм, напыленного на асбест, обеспечивает значение параметра U
ниже 0,5 Вт/м2°С.
Главное отличие — в применении холодильного оборудования, расчет
нагруженное™ которого приводится ниже.
Наиболее нагруженным рефрижератор оказывается весной, когда
теплеет окружающий воздух и одновременно существует
необходимость в искусственном освещении, как это показано в
таблице 4.
ТАБЛИЦА 4. Максимальная нагрузка на холодильную установку, кВт
Утечка тепла:
а) обусловленная конструкцией здания 1,878
б) за счет просачивания наружного воздуха 0,674
Вентилятор 2,600
Осветители 5,725
Дыхание картофеля 1,000
Полная нагрузка 11,877
На практике обычно принято включать
подобные энергетические издержки в расчет мощности холодильной
установки. Однако в данном случае, учитывая столь высокую долю
осветителей в общей нагрузке, их следует снабдить автономным
термостатом. Если холодильная установка и после этого не в
состоянии обеспечить требуемого понижения температуры,
осветители следует выключить.
При расчете максимальной нагрузки на холодильные установки
делаются следующие допущения:
— параметр U составляет 0,5 Вт/м2 °С как для стен, так и для
потолка;
— расчетная температура в хранилище 6°С, а за его пределами 15
°С;
— вентилятор, используемый для воздухообмена, имеет
производительность, достаточную для сорокакратной полной
рециркуляции воздушных масс в объеме пустого помещения в течение
часа (40X830 м3);
— система управления строится из расчета дополнительных 19 Вт на
один осветитель;
— реслирационная норма для картофеля составляет 10 Вт на 1 т;
— интенсивность инфильтрации наружного воздуха принята равной
0,25 объема пустого помещения в час.
Вероятность возникновения необходимости обогрева ничтожна. Тем
не менее целесообразно предусмотреть штепсельные розетки для
четырех электрообогревателей по 3 кВт каждый.
|