МИКРОКЛИМАТ ЗДАНИЙ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОВОЩЕЙ. АНАЛИЗ НЕДОСТАТКОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТОМ

В сельском хозяйстве нет ничего простого и второстепенного. В технологическом цикле важна каждая мелочь: какие семена покупать, как сажать и обрабатывать посадки, уборка и транспортировка урожая. Особой статьей для успешного ведения хозяйства является хранение выращенной продукции. Ведь при неправильной организации данного процесса естественная убыль может достигать 100%

Основное назначение хранилищ сельскохозяйственных продукции – обеспечить температурно-влажностные условия, позволяющие длительное время сохранять продукцию без потерь.

Микроклимат хранения овощной продукции формируется в период охлаждения, когда температура насыпи снижается с начальной до предельно допустимой для длительного хранения. Необходимым условием сохранения качества овощной продукции является также поддержание в этот период определенного темпа снижения температуры. Только в этом случае относительная влажность воздуха в насыпи будет приближаться к оптимальной, обеспечивающей сохранение продукцией влаги и товарного вида.

Для обеспечения требуемых параметров микроклимата в хранилище необходимо либо снижать температуру приточного воздуха в область отрицательных значений, что, очевидно, негативным образом скажется на процессе сохранения продукта и приведет к нежелательному переохлаждению грунта, либо увеличивать расход приточного воздуха, что связано с увеличением затрат электроэнергии и может привести к высокой цене на продукт в конце периода хранения. Таким образом, важным является не только определение оптимального расхода энергоресурсов в течение всего периода хранения, но и рациональное распределение воздушных потоков по объему помещения, препятствующее необратимой регрессии грунтов.

В данной статье рассматривается недостатки систем управления микроклиматом в овощехранилищах.

Анализ недостатков систем управления микроклиматом целесообразно начать с их периферии, т.е. с датчиков.

До недавнего времени аналоговые системы автоматики преимущественно использовали медные термометры сопротивления для измерения температуры, благодаря чему достигался высокая точность измерения, а линейная зависимость сопротивления медного терморезистора от температуры упрощала схему преобразования. Соединение осуществлялось индивидуально с каждым датчиком трех- или четырехпроводной схемой, что существенно увеличивало число соединительных линий, а, следовательно, сильно ограничивало количество подключаемых к системе датчиков температуры. Датчики влажности в аналоговых системах практически не применялись, а если и присутствовали, то только как контролирующий орган. Их показания считывались оператором и в регулировании микроклимата не участвовали.

Первые микропроцессорные системы контроля и управления микроклиматом создавались на базе аналоговых и в большинстве своем реализовывали программно те же технологические алгоритмы. Число, размещение и номенклатура датчиков оставались прежним.

Дальнейшее развитие микропроцессорных систем контроля и управления микроклиматом повысило качество контроля и управления: стало возможно управлять большим количеством режимов без вмешательства оператора (аналоговые системы требовали ручного переключения в следующий технологический режим или устранения аварийной ситуации), добавились датчики, контролирующие влажность воздуха (наружного, приточного и верхней зоны), появилась возможность управления увлажнителем и связи с диспетчерским пультом. Кроме того, микропроцессорные системы по сравнению с аналоговыми имеют небольшой вес, малые габариты, потребляют меньше электроэнергии; они позволяют вносить изменения в программу с учетом изменения технологии хранения и в алгоритм с учетом специфики продукции, ее качества и сортовых особенностей; дают возможность увеличить точность измерений и упростить архивное хранение данных.

Одновременно с развитием микропроцессорной техники, в последнее время наметилась тенденция объединения сенсоров нескольких физических величин в одном конструктиве и снабжении их преобразователем и индивидуальным микроконтроллером. Это позволяет:

— обеспечить подключение датчика к автоматизированной системе меньшим числом проводов;

— объединить все датчики в единую измерительную сеть, что в несколько раз сокращает расходы кабеля при прокладке соединений;

— уменьшить погрешность измерения за счет преобразования параметров датчика непосредственно в месте расположения чувствительного сенсора в цифровой код;

— увеличить число точек контроля параметров микроклимата, а, следовательно, повысить достоверность контролируемой информации и качество регулирования.

Однако, несмотря на все указанные выше достоинства микропроцессорных систем и используемых в них датчиках, необходимо отметить, что ряд вопросов, связанных с хранением продукции, остается не решенным.

Недостаточно внимания уделено вопросам контроля и управления влажностью приточного воздуха и верхней зоны. Раньше отсутствовали датчики влажности, надежно работающие в среде с относительной влажностью более 95%, что не позволяло осуществлять регулирование с необходимой точностью. Сейчас существуют емкостные датчики влажности, на сенсор которых нанесено специальное водоотталкивающее покрытие, допускающее работу датчика даже при 100% влажности.

Кроме того, до сих пор управление влажностью воздуха ведется на основе данных об относительной влажности, хотя использование микропроцессоров в составе датчиков позволяет перейти к более точным величинам, характеризующим влажностные отношения. Например, определение влагосодержания воздуха возможно на основе показаний датчиков температуры и влажности с последующей математической обработкой результатов измерения, что позволит точнее оценить объем влаги, вносимой приточным воздухом, предотвратить образование конденсата, оценить количество влаги, теряемой продукцией и соответственно скорректировать управляющее воздействие.

С учетом значительных объемов хранимой продукции и рыночных цен на нее, можно утверждать, что снижение потерь даже на один процент позволит получить значительную дополнительную прибыль.

ЛИТЕРАТУРА.

1. А. Костыгин. Хранение картофеля и овощей. — Л.: Феникс, 2007. — 362

2.Трисвятский Л. А., Лесик Б. В., Кудрина В. Н. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. — М.: Агропромиздат, 2011. — 245

3.Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, тепло-газоснабжение

и вентиляция. — М.: Стройиздат, 2006. — 210 с.

4. Свидетельство 25106 на полезную модель, МПК G05D23/19. Устройство регулирования температуры / М. Н. Анохин, М. Т. Прасов, А. А. Рабочий.

— Опубл. 10.09.2002. бюл. №25.

5. Свидетельство 29596 на полезную модель, МПК G05D27/02. Устройство

контроля параметров микроклимата / М. Н. Анохин, А. А. Рабочий, М. Т.

Прасов. — Опубл. 20.05.2003. бюл. №14.