МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

ТИПЫ ХРАНИЛИЩ ДЛЯ ПРОРАЩИВАЕМОГО КАРТОФЕЛЯ

Можно выделить три основных типа помещений, ис - ] пользуемых для проращивания картофельных клуб­ней: теплицы, теплоизолированные светозащищенные| хранилища и хранилища с принудительным охлаж-f дением.

Теплицы. Из помещений, сооружаемых специально! для размещения проращиваемого картофеля, самыми'] дешевыми являются теплицы (рис. 5). Невелики в этом случае и чистые эксплуатационные затраты. Од-j

Рис. 5. Теплица для проращивания картофеля,

Нако 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 табли-
це 2 приведены данные, полученные весной 1978 г. в современной 120-тонной алюминиевой теплице (габа­риты 7,6X27,5X4 м).

ТАБЛИЦА 2. Терморегулирование в теппице

Процент времени, в течение которого температура была:

TOC \o "1-3" \h \z выше 7,5 °С 52,2% 18,4%

Между 2,5 °С и 7,5 "С 47,8% 39,2%

Ниже 2,5 =С 0% 42,4%

(Записи производились в период с 16 января по 19 марта.)

Цена. В мае 1980 г. стоимость 100-тонного храни­лища без учета дотации составляла приблизительно 14 600 ф. ст.

Пример 1. Фермер намерен прорастить 100 т се­менного картофеля и для этой цели он использует теплицу.

Для размещения 50 кг клубней требуется 3 лотка, таким образом 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 стел - „ / 6000 с7 лажей I g = 1о7,о1.

Если стеллажи устанавливать по два в высоту с промежутками 150 мм в ряды, разделенные полумет­ровыми проходами, можно получить несколько вари­антов их размещения в теплице:

3 ряда в ширину....................................................... 4,2x52,8 м

6 рядов в ширину..................................................... 8,9X26,4 м

9 рядов в ширину..................................................... 12,6X18,2 м

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,

Рис. 6. Хранилище с теплоизоляцией.

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 освещени

Составляют 65 Вт/т.

Вентиляция должна осуществляться с помощь вентилятора с подачей воздуха 0,05 м3/с на 1 т семян

Как было установлено ранее, изоляция должн быть такой, чтобы теплопередача (коэффициент U была не выше 0,75 Вт/м2°С.

Этот тип помещений пригоден для использовани лотков или пластмассовых сетчатых контейнеров пр~ управлении вентиляцией от внешнего потока.

Потребность в обогреве возникает очень редк (исключение составляет период профилактической об работки клубней). Поэтому фермеры устанавливаю несколько лишних штепсельных розеток, чтобы пр необходимости в помещении хранилища можно был включить электрообогреватели. Как правило, потреб ность в обогреве оценивается из расчета 3 кВт н каждые 25 т семян. Следует помнить, что как осве тители, так и сам картофель производят тепло.

Большинство современных хранилищ имеет двери размеры которых обеспечивают беспрепятственны проход техники и штабелирование контейнеров. П возможности двери следует располагать по обоим кон­цам помещения так, чтобы выгрузка семян из храни­лища происходила в порядке, обратном загрузке.

В качестве примера терморегулирования в табли­це 3 приводятся данные, полученные весной 1978 г. в ТАБЛИЦА 3. Терморегулирование в хранилище

Процент времени, в течение которого

Температура была: выше 7,5 °С между 2,5 °С и 7,5 °С ниже 2,5 °С

(Записи производились в период с 16 января по 19 марта.)

100—120-тонном современном светозащищенном теп-, лоизолированном хранилище (размером 24,4Х12,2Х Х4,6 м), оборудованном системой внешней воздушной вентиляции, включающей камеру-миксер, и осветите­лями.

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 ООО ф. ст.

Пример 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 стелла-

Жей 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.

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 двой­
ным асбестовым покрытием. Двери (квадрат со сто роной 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 источни­ков, как это показано на рисунке 7, требуется 24 ос­ветителя. Если использовать 4-метровые газоразряд­ные трубки мощностью 210 Вт, то фактический рас­ход 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 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 цир - куляций 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 нагруженности 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:

TOC \o "1-3" \h \z а) обусловленная конструкцией здания 1,878

Б) за счет просачивания наружного возду - 0,674 ха

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.