Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода
Владельцы патента RU 2732582:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)
Изобретение относится к области охлаждения и хранения сельскохозяйственной продукции и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности. Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода содержит теплоизолированное помещение, аккумулятор холода, блок управления, трубопроводы. В теплоизолированном помещении установлены трубчатые теплообменники, заполненные экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания. Теплообменники соединены входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с аккумулятором холода, заполненным хладоносителем, установленным на открытом воздухе и снабженным вентилятором и воздухораспределительной трубой, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в холодное время года. Теплообменники также соединены входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с пластиковыми трубками, заполненными хладоносителем и уложенными в заглубленный в землю льдоаккумулятор, наморозка льда в котором осуществляется в холодное время года за счет замерзания воды, подаваемой периодически в него в автоматическом режиме из водопровода в объеме, зависящем от температуры наружного воздуха при открытых люках в крышке льдоаккумулятора, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в теплое время года. Блок управления в зависимости от температуры внутри теплоизолированного помещения, температуры хладоносителя в аккумуляторе холода и температуры наружного воздуха, контролируемых при помощи датчиков температуры путем автоматического включения насосов хладоносителя и вентилей, обеспечивает двухконтурное охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении для хранения сельхозпродукции в течение круглого года. Обеспечивается повышение аккумулирующей способности и хладопроизводительности, сокращение эксплуатационных и энергозатрат на хранение сельхозпродукции. 1 ил.
Изобретение относится к области охлаждения и хранения сельскохозяйственной продукции и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности.
Известна холодильная камера для хранения сельхозпродуктов, содержащая теплоизолированное помещение 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 известного устройства является большая трудоемкость заготовки и загрузки льда, низкий уровень автоматизации и механизации работ, большие эксплуатационные затраты.
Известно охлаждение сельхозпродукции, которое осуществляется в теплоизолированном помещении при помощи грунтовой воды из скважины (Бобков В.А. "Производство и применение льда". М.: Пищевая промышленность, 1977, с. 71-74). Для осуществления хладозарядки грунта под теплоизолированным помещением устраиваются вентиляционные скважины наклонного бурения. Грунт вокруг нижней части скважин пропитывают рассолом.
Недостатками известного устройства охлаждения сельхозпродукции являются большие капитальные и энергозатраты, связанные с устройством наклонных вентиляционных скважин и установкой вентиляторов. Кроме того, возможны случаи замерзания грунтовой воды в скважине.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является энергосберегающая холодильная камера для сельхозпродуктов, содержащая теплоизолированное помещение, соединенное трубопроводом с воздухонагнетающим устройством, воздушным фильтром с нагревательным устройством, аккумулятором холода, соединенного с атмосферой через открывающийся люк аккумулятора холода, и холодильную установку с испарителем (свидетельство на полезную модель РФ № 22990, F25D 1/00, F25D 13/00, опубл. 2002, Бюл. №13).
Недостатком известного устройства является малая аккумулирующая способность, большие эксплуатационные затраты при хранении сельхозпродукции, наличие холодильной установки с испарителем и нагревательных устройств для подогрева воздуха.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение аккумулирующей способности, надежности, хладопроизводительности и сокращение эксплуатационных и энергозатрат при хранении сельхозпродукции.
В результате использования предлагаемого изобретения обеспечивается повышение аккумулирующей способности и хладопроизводительности, сокращение эксплуатационных и энергозатрат на хранение сельхозпродукции за счет установки в теплоизолированном помещении трубчатых теплообменников, заполненных экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания, соединенных трубопроводами с аккумулятором холода, заполненным хладоносителем, в замкнутый контур циркуляции хладоносителя в холодное время года, и с пластиковыми трубками с хладоносителем, установленными в льдоаккумуляторе, в замкнутый контур циркуляции хладоносителя в теплое время года и блока управления, с помощью которого, в зависимости от температуры внутри теплоизолированного помещения, хладоносителя в аккумуляторе холода и наружного воздуха, контролируемых при помощи датчиков температуры, путем автоматического включения насосов хладоносителя и вентилей осуществляется двухконтурное охлаждение сельхозпродукции в теплоизолированном помещении в течение круглого года без использования холодильных машин.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой энергосберегающей холодильной камере для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода, содержащей теплоизолированное помещение, аккумулятор холода, блок управления, трубопроводы, согласно изобретению, в теплоизолированном помещении установлены трубчатые теплообменники, заполненные экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания, соединенные входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с аккумулятором холода, заполненном хладоносителем, установленном на открытом воздухе и снабженном вентилятором и воздухораспределительной трубой, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в холодное время года, и соединенные входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с пластиковыми трубками, заполненными хладоносителем и уложенными в заглубленный в землю льдоаккумулятор, наморозка льда в котором осуществляется в холодное время года за счет замерзания воды, подаваемой периодически в него в автоматическом режиме из водопровода в объеме, зависящем от температуры наружного воздуха при открытых люках в крышке льдоаккумулятора, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в теплое время года, при этом блок управления, в зависимости от температуры внутри теплоизолированного помещения, температуры хладоносителя в аккумуляторе холода и температуры наружного воздуха, контролируемых при помощи датчиков температуры, путем автоматического включения насосов хладоносителя и вентилей, обеспечивает двухконтурное охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении для хранения сельхозпродукции в течение круглого года.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом, на котором представлена общая схема.
Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода содержит теплоизолированное помещение 1 с размещенными в нем трубчатыми теплообменниками 2, заполненными экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания (например, экосол), блок управления 3, электрически связанный с датчиком температуры наружного воздуха 4, датчиком температуры воздуха 5 в теплоизолированном помещении 1, датчиком температуры хладоносителя 6 в аккумуляторе холода 13, вентилятором 7, насосами хладоносителя 8, 9 и вентилями 10, 11 и 12, аккумулятор холода 13 с вентилятором 7 и воздухораспределительной трубой 14, заполненный хладоносителем и установленный на открытом воздухе, заглубленный в землю льдоаккумулятор 15 с установленными в нем пластиковыми трубками 16, заполненными хладоносителем, в верхней крышке которого предусмотрены открывающиеся люки 17, входящий трубопровод 18 и выходящий трубопровод 19 для циркуляции хладоносителя между трубчатыми теплообменниками 2 и аккумулятором холода 13, входящий трубопровод 20 и выходящий трубопровод 21 для циркуляции хладоносителя между трубчатыми теплообменниками 2 и пластиковыми трубками 16 льдоаккумулятора 15.
Аккумулятор холода 13 входящим трубопроводом 18 через насос хладоносителя 8 и вентиль 10 соединен с трубчатыми теплообменниками 2, которые обратно соединены с аккумулятором холода 13 выходящим трубопроводом 19 через вентиль 11, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в холодное время года.
Пластиковые трубки 16 льдоаккумулятора 15 входящим трубопроводом 20 через вентиль 10 соединены с трубчатыми теплообменниками 2, которые обратно соединены с пластиковыми трубками 16 льдоаккумулятора 15 выходящим трубопроводом 21 через вентиль 11 и насос хладоносителя 9, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в теплое время года.
Вода для наморозки льда в льдоаккумуляторе холода 15 подается периодически из системы водоснабжения через вентиль 12.
Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода работает следующим образом.
Охлаждаемая сельхозпродукция размещается в теплоизолированном помещении 1, контроль температуры в котором осуществляется при помощи датчика температуры воздуха 5, электрически соединенного с блоком управления 3.
В холодное время года люки 17 льдоаккумулятора 15 открыты. Наморозка льда в льдоаккумуляторе холода 15 осуществляется за счет замерзания воды подаваемой периодически в льдоаккумулятор 15 из водопровода через вентиль 12 в объеме, зависящем от значений отрицательной температуры наружного воздуха, фиксируемых датчиком температуры наружного воздуха 4, электрически соединенным с блоком управления 3. Охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении 1 осуществляется за счет циркуляции хладоносителя по замкнутому контуру: аккумулятор холода 13, входящий трубопровод 18, насос хладоносителя 8, вентиль 10, трубчатые теплообменники 2, выходящий трубопровод 19, вентиль 11, аккумулятор холода 13.
Контроль температуры хладоносителя в аккумуляторе холода 13 осуществляется при помощи датчика 6, электрически соединенного с блоком управления 3.
Для обеспечения более эффективного охлаждения хладоносителя в аккумуляторе холода 13 предусмотрен барботаж при помощи вентилятора 7 и воздухораспределительной трубы 14.
В теплое время года охлаждение хладоносителя осуществляется в льдоаккумуляторе 15, при этом люки 17 закрыты. Охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении 1 в этом случае осуществляется за счет циркуляции хладоносителя по замкнутому контуру: пластиковые трубки 16 льдоаккумулятора холода 15, входящий трубопровод 20, вентиль 10, трубчатые теплообменники 2, выходящий трубопровод 21, вентиль 11, насос хладоносителя 9, пластиковые трубки 16 льдоаккумулятора холода 15.
Наличие аккумулятора холода 13, заполненного хладоносителем и заглубленного в землю льдоаккумулятора 15 с установленными в нем пластиковыми трубками 16, заполненными хладоносителем, гарантируют надежную работу энергосберегающей холодильной камеры для сельхозпродукции в течение круглого года.
Для регулирования расхода холода, поступающего от ледяного массива льдоаккумулятора 15 и аккумулятора холода 13, предусмотрен блок управления 3, который в зависимости от температуры внутри теплоизолированного помещения 1, контролируемой при помощи датчика температуры 5, хладоносителя в аккумуляторе холода 13, контролируемой при помощи датчика температуры 6 и наружного воздуха, контролируемой при помощи датчика температуры 4 путем автоматического включения насосов хладоносителя 8, 9 и вентилей 10 и 11 обеспечивает двухконтурное охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении 1 в течение круглого года.
Применение энергосберегающей холодильной камеры для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода позволяет производить охлаждение сельхозпродукции в течение круглого года без холодильных машин, повысить аккумулирующую способность, хладопроизводительность и надежность, сократить эксплуатационные и энергозатраты.
Энергосберегающая холодильная камера для хранения сельхозпродукции с использованием природного холода, содержащая теплоизолированное помещение, аккумулятор холода, блок управления, трубопроводы, отличающаяся тем, что в теплоизолированном помещении установлены трубчатые теплообменники, заполненные экологически чистым хладоносителем с низкой температурой замерзания, соединенные входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с аккумулятором холода, заполненным хладоносителем, установленным на открытом воздухе и снабженным вентилятором и воздухораспределительной трубой, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в холодное время года, и соединенные входящим и выходящим трубопроводами через насос хладоносителя и вентили с пластиковыми трубками, заполненными хладоносителем и уложенными в заглубленный в землю льдоаккумулятор, наморозка льда в котором осуществляется в холодное время года за счет замерзания воды, подаваемой периодически в него в автоматическом режиме из водопровода в объеме, зависящем от температуры наружного воздуха при открытых люках в крышке льдоаккумулятора, образуя замкнутый контур циркуляции хладоносителя в теплое время года, при этом блок управления в зависимости от температуры внутри теплоизолированного помещения, температуры хладоносителя в аккумуляторе холода и температуры наружного воздуха, контролируемых при помощи датчиков температуры путем автоматического включения насосов хладоносителя и вентилей, обеспечивает двухконтурное охлаждение воздуха в теплоизолированном помещении для хранения сельхозпродукции в течение круглого года.
