устройство для хранения сельскохозяйственных продуктов
Классы МПК: | A01F25/00 Хранение продуктов полеводства и садоводства; подвешивание собранных фруктов |
Автор(ы): | Вердиев М.Г., Аминов М.С., Алиев М.Р., Вердиев М.М. |
Патентообладатель(и): | Дагестанский политехнический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-07-22 публикация патента:
30.11.1994 |
Использование: для хранения сельскохозяйственных продуктов. Сущность: устройство содержит камеру с теплоизолированной крышкой, средство для охлаждения камеры, выполненное в виде тепловых труб, проходящих из атмосферы через грунт в камеру, и съемную теплоизоляцию. Тепловые трубы снабжены заполненными жидкостью кожухами с компенсаторами изменения объема, выполненными в виде гибких мембран, и низкотеплопроводными вставками, размещенными внутри тепловых труб на границе грунт - атмосфера. 1 табл., 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ, содержащее камеру с теплоизолированной крышкой, средство для охлаждения камеры, выполненное в виде тепловых труб, проходящих из атмосферы через грунт в камеру, и съемную теплоизоляцию, отличающееся тем, что тепловые трубы снабжены заполненными жидкостью кожухами с компенсаторами изменения объема, выполненными в виде гибких мембран, и низкотеплопроводными вставками, размещенными в тепловых трубах на границе грунт - атмосфера.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к хранилищам сельскохозяйственных продуктов. Известно устройство для хранения сельскохозяйственной продукции, включающее камеру для продуктов с системой вентиляции и заполненный водой кожух. Известное устройство за счет конвекции воды в кожухе позволяет добиться относительной равномерности распределения температур по камере, однако не содержит средство охлаждения, способное обеспечить накопление холода в устройстве. Этот недостаток частично устранен в устройстве для хранения сельскохозяйственных продуктов, содержащем размещенную в грунте камеру с теплоизолированной крышкой, средство охлаждения камеры, выполненное в виде тепловых труб, проходящих из атмосферы через грунт в камеру, и съемную теплоизоляцию. Недостатком этого устройства является относительно малое количество аккумулируемого холода, так как в данном случае холод накапливается в грунте, через который проходят тепловые трубы, а грунт имеет недостаточную удельную холодоемкость. Кроме того, непрерывные высокотеплопроводные тепловые трубы способствуют проникновению тепла в камеру для продуктов в летнее время, что снижает стабильность температуры хранения. Целью изобретения является увеличение количества аккумулируемого к сезону холода и продолжительности хранения путем использования фазового перехода жидкость - лед и повышение стабильности температуры хранения. Цель достигается тем, что в устройстве, включающем камеру с теплоизолированной крышкой, средство охлаждения в виде тепловых труб, проходящих из атмосферы через грунт в камеру, и съемную теплоизоляцию, тепловые трубы снабжены заполненными жидкостью кожухами с компенсаторами изменения объема, выполненными в виде гибких мембран, а также малотеплопроводными трубными вставками на границе грунт-атмосфера. Известно снабжение камеры для продуктов заполняемым водой кожухом. Также известно применение тепловых труб, проходящих из атмосферы через грунт в камеру для продуктов с целью сезонного замораживания грунта вокруг нее. Существенным отличием предлагаемого устройства является снабжение тепловых труб заполненными жидкостью кожухами с компенсаторами изменения объема, выполненными в виде гибких мембран, а также малотеплопроводными трубными вставками на границе грунт - атмосфера. Использование указанной совокупности отличительных признаков неизвестно. Первое устройство имеет достаточно холодоемкую аккумулирующую среду - воду в кожухе и не содержит эффективное средство охлаждения, позволяющее превратить воду в лед. Второе устройство имеет эффективное средство охлаждения - тепловые трубы и недостаточную холодоаккумулирующую среду - грунт. Предлагаемое устройство дает возможность накапливать холод в грунте и использовать для этого фазовый переход жидкость - лед и таким образом получить эффект больший, чем сумма эффектов от использования известных устройств в отдельности. На фиг. 1 схематически изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид сверху в разрезе. Устройство для хранения сельскохозяйственных продуктов состоит из камеры 1 для продуктов, расположенной в грунте 2, теплоизолированной крышки 3, тепловых труб 4, частично заполненных теплоносителем 5 (эфир, спирт, аммиак и др. ), с зонами испарения 6 и конденсации 7, оребрением 8, малотеплопроводными трубными вставками 9 (ковар, мильхиор и др.), кожухами 10 с компенсаторами изменения объема в виде гибких мембран 11, заполненными жидкостью 12, например водой или др. Камера 1 отделена от кожухов 10 съемной теплоизоляцией 13. Устройство работает следующим образом. В зимний период съемная теплоизоляция 13 демонтирована. Зоны 7 конденсации тепловых труб омываются холодным атмосферным воздухом, вследствие чего поддерживаются в холодном состоянии, а зоны 6 испарения - теплыми за счет теплоты грунта 2. Теплоноситель 5 испаряется в зоне 6, отнимая тепло от жидкости 12 и грунта, поднимается в зону 7, где конденсируется, отдавая это тепло в атмосферу, и самотеком стекает в зону испарения. Таким образом контуры циркуляции в тепловых трубах замыкаются. В результате работы тепловых труб жидкость 12 путем фазового превращения переходит в твердое состояние, изменение объема кожуха 10 при этом компенсируется прогибом гибких мембран 11, окружающий тепловые трубы, грунт также замораживается, и вокруг камеры 1 аккумулируется большое количество холода. В конце зимы, когда средняя температура воздуха повышается, устанавливается съемная теплоизоляция 13. Благодаря этому снижаются потери накопленного холода. Перед загрузкой камеры часть изоляции 13 демонтируется в зависимости от требуемой температуры хранения продуктов. В летний период зоны 7 тепловых труб имеют температуру большую, чем зоны 6, вследствие чего циркуляция теплоносителя 5 прекращается. Избыточное тепло из камеры 1 постепенно расходуется на размораживание грунта и плавление замороженной жидкости 12. Проникновению тепла из атмосферы в грунт и аккумуляторы холода по корпусу тепловых труб препятствуют низкотеплопроводные трубные вставки 9. Таким образом, в камере 1 стабильно поддерживается необходимая температура. Снабжение тепловых труб заполненными жидкостью кожухами позволяет накапливать холод не только в грунте с относительно малой холодоемкостью, но и использовать для этого фазовый переход жидкость - лед, что повышает запас аккумулируемого холода и продолжительность хранения и тем самым способствует повышению стабильности температуры хранения. Компенсаторы изменения объема позволяют компенсировать изменение объема кожухов при фазовом переходе и таким образом осуществить фазовые переходы жидкости без нарушения целостности конструкции. Снабжение тепловых труб низкотеплопроводными вставками на границе грунт - атмосфера препятствует утечке холода из грунта и кожухов в атмосферу по корпусу тепловых труб и таким образом повышает стабильность температуры хранения. П р и м е р. Принимают: размеры камеры для продуктов 10х10х1 м3, количество тепловых труб N=80 шт, тепловая мощность одной тепловой трубы W= 500 Вт, сечение кожухов тепловых труб 0,5х1 м2, общий объем кожухов V=130 м3, поверхность S соприкосновения кожухов с грунтом 350 м2; поверхность SI соприкосновения кожухов со съемной теплоизоляцией 260 м2; заполняющая кожухи жидкость - вода с температурой замерзания 0оС, теплотой замерзания










Q= Qог + Qзг + Qов + Qзв=3,4





где Qог= Vгр




















tа =









Q" = Qог + Qзг + Qов = 3,4

+ 20,8



t





Преимущество предлагаемого решения по сравнению с известными подтверждается данными, приведенными в таблице. Количество аккумулируемого холода и продолжительность хранения продукта при температуре не более 5оС по предлагаемому решению в сравнении с вариантом совместного использования отличительных признаков известных устройств больше соответственно в 2,43 и 2,71 раза.
Класс A01F25/00 Хранение продуктов полеводства и садоводства; подвешивание собранных фруктов