А.И. Завражнов, З.Н. Хайрутдинов
ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», г. Мичуринск, Россия
В начале нового тысячелетия в России остро стоит вопрос уменьшения затрат на хранение плодов и ягод, а также улучшения качественных показателей продукции после холодильной обработки. Особенно в малых фермерских и крестьянских хозяйствВа хр .е зультате исследований в области хранения плодов и ягод, проводимых на кафедре механизации производства и переработки сельскохозяйственной продукции, была создана экспериментальная холодильная установка для хранения плодов, овощей и ягод. Данная установка находится в помещении специальной лаборатории. Она состоит из модуля, включающего в себя камеру хранения (грузовая вместимость камеры - до 1т; объем воздуха - 5,45м?) и вмонтированной в нее холодильной установки марки УТА-2-18.00.00.000 РЭ (изготовитель - ОАО«Мичуринский завод «Прогресс»», Тамбовская область, г. Мичуринск; холодопроизводительность-2000 Вт; диапазон температур, поддерживаемых в грузовом объеме камеры- -18?…+3?С; хладагент-фреон-22; компрессор - поршневой) и лабораторно-исследовательского стенда для измерения основных показателей холодильного процесса. Для проведения исследований использовались приборы и датчики, разработанные отечественными производителями: ООО «МИКРОФОР», РПК «ОВЕН», «АКТАКОМ» г. Москва, а также компьютер и программное обеспечение LAB 2007.
Исследования проводятся по трем основным показателям холодильного процесса: температура, влажность и скорость воздуха в грузовом объеме камеры хранения и штабеле с продукцией.
Основная идея исследований заключается в управлении работой холодильной системы при помощи компьютера в целях обеспечения энергосбережения и безопасности в процессе хранения плодов и ягод, улучшения качества продукции после холодильной обработки, а также в получении, накоплении, обработке и хранении информации со всех приборов в целях дальнейших научных исследований.
Все контрольно-измерительные приборы объединены в блоки и вмонтированы в вертикальный фанерный стенд мониторами наружу. Один комплект датчиков АРС-0105-ТМ (8 шт.) установлен на основных агрегатах и узлах холодильной установки УТА-2. Второй комплект датчиков ИВТМ-7 (8 шт.) установлен внутри грузового объема камеры хранения и распределен в штабеле продукции (в различных точках) и на определенных уровнях внутреннего объема воздуха камеры. Датчики ИВТМ-7 подключены к прибору ИВТМ-7 (8-канальный модуль-измеритель влажности и температуры), который выводит показания датчиков на дисплей в режиме реального времени. Датчики АРС-0105-ТМ подключены через блок совмещения терморегулирующей установки УТА-2 и блок совмещения с компьютером к 4-канальному USB коммутатору АРС-1104 и термометру многоканальному-USB-модулю АМЕ-1204 с передачей информации по интерфейсу USB 1.1 в компьютер. Они отвечают за поддержание температурно-влажностного режима в камере хранения.
Для измерения скорости воздуха в камере хранения используется многоканальный термоэлектроанемометр ЭА-5М. Для измерения уровня фреона в системе установлен сигнализатор уровня жидкости САУ-М 7.Е-Н. Для бесперебойной работы линии передачи данных на компьютер установлены приборы АС-2-адаптеры сети (основной и запасной). Дублирующими и поддерживающими приборами, установленными на стенде, являются УКТ-38-011(07)-8-канальные универсальные приборы контроля за изменениями температуры воздуха, совместимые с прибором АС-2, и термогигрометр ИВА-6Б. Они отвечают также и за поддержание температурно-влажнос тного режима в помещении лаборатории.
Блок электропитания состоит из двух устройств ЩИТ: ВА 77-29-2 (220В, 50 Гц) и ВА 77-29-3 (380 В, 50 Гц). Разводка проводов от этих устройств произведена к холодильной установке (380 В), к компьютеру и приборам (220 В). Для измерения показаний электрического тока используются вольтметр переменного тока 0-250 В, 50 Гц и амперметр переменного тока 0-20А, 50 Гц. В системе защиты и блокировки используется устройство УЗОТЭ-2У для защитного отключения трехфазного электродвигателя холодильной установки УТА-2.
Система вентиляции выполнена в виде жестяного раструба, прикрепленного к охлаждающему устройству конденсатора терморегулирующей установки; жестяного воздуховода квадратного сечения (150?150 мм) длиной 10 м; вытяжного шкафа, смонтированного на улице. Вытяжной шкаф оборудован всасывающим вентилятором, который включается автоматически и удаляет излишки теплого воздуха из холодильной установки и помещения лаборатории.
Управление всеми системами установки осуществляется при помощи компьютера в режиме реального времени. Обработка поступающей информации осуществляется программой LabVIEW 8.20.
В ходе исследований данная установка показала, что современные технологии хранения плодов и ягод должны осуществляться при помощи высокоточных приборов, компьютерной техники и программного обеспечения, не требующих от сельхозпроизводителей специальных знаний в компьютерном программировании. Кроме того, выбор оптимальных режимов хранения и контроль за всем холодильным процессом осуществляет компьютер. А это приводит в конечном итоге к энергосбережению и безопасности при хранении плодов и ягод. Подобные экономичные установки возможно использовать для нужд малых фермерских и крестьянских хозяйств.
Источник - ВЕСТНИК МИЧУРИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, научно-производственный журнал, 2010, № 2, Печатная версия.