DE4224016C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen SchüttgüternInfo
- Publication number
- DE4224016C2 DE4224016C2 DE4224016A DE4224016A DE4224016C2 DE 4224016 C2 DE4224016 C2 DE 4224016C2 DE 4224016 A DE4224016 A DE 4224016A DE 4224016 A DE4224016 A DE 4224016A DE 4224016 C2 DE4224016 C2 DE 4224016C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cooling
- temperature
- control
- air
- ambient air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/363—Freezing; Subsequent thawing; Cooling the materials not being transported through or in the apparatus with or without shaping, e.g. in form of powder, granules, or flakes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
- A01F25/00—Storing agricultural or horticultural produce; Hanging-up harvested fruit
- A01F25/16—Arrangements in forage silos
- A01F25/22—Ventilating arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3409—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
- A23L3/3418—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Storage Of Harvested Produce (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur
Regelung von landwirtschaftlichen Schüttgütern in einer
Lagerhalle durch gekühlte Umgebungsluft, bei dem die
Temperatur der Umgebungsluft durch ein geregeltes Kühlgerät
auf eine einstellbare Solltemperatur abgekühlt wird.
Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung
eines solchen Verfahrens ist bereits aus der
DE 32 48 469 C2 bekannt, in der eine "Kälteleitungsregelung
von Kühlgeräten für die Kühlung von landwirtschaftlichen
Schüttgütern" dargestellt und beschrieben ist.
Bei diesem Verfahren wird Umgebungsluft innerhalb einer
Kältemaschine auf eine gewünschte Kaltlufttemperatur
herunterkühlt, wobei die Regelung von einem im Kaltluftstrom
angeordneten Temperaturfühler ausgeht. Falls die
Kaltlufttemperatur von der gewünschten Temperatur abweicht
kann einerseits automatisch der Mengenstrom der zugeführten
Umgebungsluft verändert werden (Regelsystem I) oder
andererseits die Leistung des Kühlkreislaufes über ein
Regelventil angepaßt werden (Regelsystem II). Dieses bekannte
Verfahren zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen
Schüttgütern hat u. a. den Nachteil, daß es ausschließlich
nach der Temperatur erfolgt. Bei langandauernder Lagerung von
landwirtschaftlichen Schüttgütern hat es sich in der Praxis
jedoch herausgestellt, daß bei einem solchem Verfahren
Qualitätsverschlechterungen nicht ausgeschlossen sind.
Darüber hinaus ist aus der wissenschaftlichen Literatur,
beispielsweise der Veröffentlichsnummer 5796 der
Bundesforschungsanstalt für Getreide- und
Kartoffelverarbeitung Detmold (7/89), Seiten 200 bis 207
sowie der Zeitschrift "Die Mühle + Mischfuttertechnik", 127.
Jahrgang, Heft 13, 29. 03. 90, Seiten 153 bis 159 seit langem
bekannt, daß es auch bei der gekühlten Lagerung von
landwirtschaftlichen Schüttgütern zu Schwitzprozessen kommen
kann, obwohl der Wassergehalt des Schüttgutes gering ist.
Bisher war der feststellbare Wassergehalt des Schüttgutes für
den Fachmann im wesentlichen immer der Hauptqualitätsfaktor,
obwohl der Wassergehalt lediglich über die Quantität, jedoch
nicht darüber Auskunft gibt, in welcher Weise das Wasser
vorliegt. Grundsätzlich ist es nämlich so, daß einerseits
innerhalb einer Getreideschüttung Wasser an den Oberflächen
der einzelnen Körner vorhanden und andererseits innerhalb der
Körner in Kapillaren gebunden ist. Dieser gebundene
Wasseranteil kann jedoch unter Einfluß der Temperatur zu
einem sogenannten verfügbaren freien Wasseranteil werden. Zur
Beurteilung dieser Zusammenhänge ist schon vor längerer Zeit
der sogenannte aw-Wert (Wasseraktivität oder
Verlagerungsbereitschaft) für gelagerte hygroskopische Güter
entwickelt worden. Der aw-Wert weist z. B. bei Körnerfrüchten
den (an sich gebundenen), aber verfügbaren freien
Wasseranteil aus, der unter Einbeziehung der Temperatur, in
einem zeitlichen und örtlichen Feuchtigkeitsgleichgewicht mit
dem Produkt steht. Der aw-Wert von Körnerfrüchten gibt
Auskunft über den Teil des Wassers, der für verschiedene
biologische, biochemische und physikalische Reaktionen zur
Verfügung steht. Sofern man den aw-Wert mit 100 (%)
multipliziert, erhält man die sogenannte Sorptionsfeuchte,
die zum Einschätzen von Lagerungsrisiken von Getreide herangezogen werden
kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
zu schaffen, mit dem die Kühllagerung von
landwirtschaftlichen Schüttgütern produktschonender gestaltet
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im Hinblick auf das Verfahren aus den Merkmalen
des Anspruchs 1 dahingehend, daß die Schüttguttemperatur laufend
überwacht wird und anhand dieser Temperatur die
schüttgutspezifische Sorptionsfeuchte anhand empirisch
vorgegebener Daten automatisch ermittelt wird, und daß die
relative Luftfeuchtigkeit der Kühlluft zumindest auf diese
Sorptionsfeuchte herabgesetzt wird.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Regelung
besteht darin, daß die Kühlung des
landwirtschaftlichen Schüttgutes unter Berücksichtigung der
produktspezifischen Sorptionsfeuchte erfolgt, wodurch während
sämtlicher Phasen der Kühlung des landwirtschaftlichen
Schüttgutes in letzterem keine produktgefährdenden Prozesse
bzw. ein Auffeuchten des Schüttgutes stattfinden kann. Das
bedeutet, daß die Qualität des Schüttgutes auch bei längerer
Lagerzeit im wesentlichen erhalten bleibt. Insbesondere wird
auch verhindert, daß innerhalb des landwirtschaftlichen
Schüttgutes ein Milieu entsteht, in dem Mikroorganismen
lebensfähig sind, welche für Mensch und Tier äußerst giftige
Stoffe (Mykotoxine) produzieren.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur
Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern in
einer Lagerhalle durch gekühlte Umgebungsluft, mit einem im
Bereich eines Strömungskanals angeordneten Ventilator, einer
Luftklappe und einer mit einem Kältemittelkreislauf
verbundenen Kühlanordnung für die Umgebungsluft, und mit
einem Temperaturfühler am Ausgang des Strömungskanals, der
eine Regeleinrichtung ansteuert, welche die Umgebungsluft auf
eine einstellbare Solltemperatur einregelt.
Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich im Hinblick
auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aus den Merkmalen
des Anspruchs 2 dahingehend, daß ein erster Temperaturfühler
die Temperatur der Umgebungsluft im Bereich der
Einströmöffnung und ein zweiter Temperaturfühler die
Temperatur des zu kühlenden Produktes registriert und beide
Temperaturfühler die Regeleinrichtung
ansteuern, daß die Regeleinrichtung anhand des h/x-Diagramms
der Umgebungsluft eine Kühlleistung festlegt,
welche ausreicht, die Umgebungsluft auf eine Temperatur
unterhalb der Solltemperatur abzukühlen und dabei die
relative Luftfeuchtigkeit höchstens auf die mit Hilfe des
zweiten Temperaturfühlers empirisch ermittelte
Sorptionsfeuchte einzustellen, und daß der Kühlanordnung
eine Nachwärmeeinrichtung nachgeschaltet ist, welche
die aus der Kühlanordnung austretende Kühlluft auf die
Solltemperatur aufwärmt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele. Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Bild einer Steuerung und
Regelung eines Kühlgerätes nach der Temperatur mit einem
Kühlkreislauf,
Fig. 2 ein vereinfachtes Bild einer Steuerung und
Regelung entsprechend Fig. 1 mit zwei Kühlkreisläufen und
Fig. 3 ein vereinfachtes Bild einer Steuerung und
Regelung eines Kühlgerätes zur Regelung nach dem aw-Wert mit einem
Kühlkreislauf und
Fig. 4 eine Darstellung eines h,x-Diagramms als
Zustandsdiagramm für feuchte Luft.
In den Zeichnungen ist die bildliche Darstellung der
Steuerung und Regelung eines Kühlgerätes jeweils insgesamt
mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein Kühlgerät 11 dargestellt, welches in
Strömungsrichtung x der Luft eine Drosselklappe 12, einen
Radialventilator 13, einen Kühler 14, einen Nachwärmer 15 und
einen elektrischen Wärmer 16 in einem Strömungskanal 17 auf
weist. Während die Drosselklappe 12 über einen Motor M₁ und
der Radialventilator 13 über einen Motor M₂ angetrieben wer
den, ist der Kühler 14 Teil eines Kühlkreislaufs 18. In Strö
mungsrichtung y des Kühlkreislaufs 18 ist nach dem Kühler 14
ein über einen Motor M₃ gesteuertes Kälteregelventil 19, ein
Verdichter 20 und ein Konstant-Druckregler 21 für den nach
folgenden Kondensator 22 angeordnet. Der Verdichter 20 kann
mit Hilfe eines Magnetventils 35 auf 50 bis 100% Leistung
geschaltet werden, wobei im Zusammenwirken mit dem Kältere
gelventil 19 im wesentlichen jede Kälteleistung zwischen 0
und 100% erreichbar ist. Im Kondensator 22 sind zwei Axial
lüftermotoren M₄ und M₅ vorhanden, die über Hochdruckpresso
staten 23 geschaltet werden. Im Kühlkreislauf 18 ist nachfol
gend dem Kondensator 22 ein Kältemittelsammler 24 und vor dem
Kühler 14 ein thermisches Expansionsventil 25 angeordnet,
welches das Kältemittel 26 zerstäubt.
Im Bereich zwischen dem Verdichter 20 und dem Konstant-Druckregler
21 ist im Kühlkreislauf 18 ein Abzweig in Rich
tung zum Nachwärmer 15 vorhanden, über den der Nachwärmer 15
mit im Kühlkreislauf 18 gewonnener Wärme beaufschlagt werden
kann. Die Steuerung der Wärmebeaufschlagung des Nachwärmers
15 erfolgt einerseits über einen Handregler 27, der bei nor
malem Verfahrensablauf allerdings ständig offen ist und dem
Nachwärmer 15 eine Wärmegrundmenge zur Verfügung stellt, so
wie andererseits über zwei Magnetventile 26, die zentral ge
steuert werden. Des weiteren ist am Verdichter 20 jeweils ein
Niederdruck- und ein Hochdruckwächter 36 und 37 vorgesehen,
die zur sicherheitlichen Kontrolle des Kühlkreislaufs 18
dienen.
Im Strömungskanal 17 ist zuletzt der elektrische Wärmer
16 angeordnet, der bei bestimmten Betriebszuständen des Kühl
gerätes 11 in Wärme umgesetzte elektrische Energie zur Erwär
mung des Luftstromes zur Verfügung stellen kann.
Darüber hinaus ist vor der Drosselklappe 12 - also au
ßerhalb des Stromungskanals 17 - ein Thermostat TF1 zur Mes
sung der Umgebungstemperatur, zwischen dem Radialventilator
13 und dem Kühler 14 ein Thermostat TF2, zwischen dem Kühler
14 und dem Nachwärmer 15 ein Thermostat TF3 und im Bereich
des Luftaustritts aus dem Strömungskanal 17 ein Thermostat TF4
angeordnet. Des weiteren wird über einen Thermostaten TF5,
welcher in dem zu kühlenden Produkt steckt, die Temperatur
des Produktes ständig überwacht.
Die zuvor geschilderten Einzelaggregate, wie auch die
Thermostate sind jeweils über Signalleitungen 29 mit einem
rechnergestützten Steuergerät 30 verbunden. Das Steuergerät
30 weist im Bereich eines Bedienungsfeldes 40 Eingabetasten
31 sowie ein Display 32 auf. Auch besteht die Möglichkeit, an
einem Kältesollregler 33 einen Temperaturgrenzwert für den
Thermostaten TF3 und an einem Nachwärmesollregler 34 eine
Differenztemperatur zwischen den Thermostaten TF4 und TF3
einzustellen.
Im Steuergerät 30 werden während des Betriebs des Kühl
gerätes 11 die Betriebszustände der Einzelaggregate sowie die
gemessenen Werte der Thermostate auf der Basis eines in den
Rechner des Steuergerätes 30 eingegebenen Programmes zunächst
einmal erfaßt und miteinander verglichen sowie überwacht.
Dann werden - entsprechend der im Programm festgelegten Prio
rität - nach energetischen und/oder getreidespezifischen Ge
sichtspunkten die an den Betriebszustand jeweils angepaßten
Steuerungs- und Regelungsbefehle an die Einzelaggregate
gegeben.
Bei diesem Verfahren zu Steuerung und Regelung der Küh
lung von landwirtschaftlichen Schüttgütern nach der Tempera
tur müssen vor Beginn des Kühlprozesses zunächst der Tempera
turwert TF3 (Kältesoll) und die Differenz zwischen TF4 und
TF3 (Nachwärmesoll) in das Steuergerät 30 eingegeben werden.
Darüber hinaus werden die schon oben genannten Werte, wie
auch die Daten über die Betriebszustände der einzelnen Aggre
gate ständig im Steuergerät 30 gesammelt. Dazu gehören z. B.
die Stellung der Drosselklappe 12, die Kälteleistung des
Verdichters 20 oder die Wärmeleistung des Nachwärmers 15.
Zur Darstellung des Verfahrens zur Steuerung und Rege
lung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern wird
im folgenden anhand zweier unterschiedlicher Betriebsabläufe
des Kühlgeräts der Verfahrensablauf im einzelnen geschildert.
Daher soll zunächst einmal der Fall steigender, bei TF1 ge
messener Umgebungstemperatur dargestellt werden.
Bei zunehmender Umgebungstemperatur steigt zunächst die
Differenz zwischen den bei TF1 und TF3 gemessenen Tempera
turen. Da diese Differenz primär ein Maß für die geforderte
Kälteleistung des Verdichters 20 darstellt, wird die durch
das Magnetventil 35 auf 50% eingestellte Kälteleistung des
Verdichters 20 erhöht. Dazu wird das den Kältemittel-Volumen
strom begrenzende Kälteregelventil 19 schrittweise geöffnet.
Dadurch wird das Strömungsvolumen des Kältemittels 26 konti
nuierlich vergrößert und somit auch eine ständig steigende
Kälteleistung abgegeben. Falls mehr als 50% Kälteleistung
zum Konstanthalten des Grenzwertes TF3 (Kältesoll) notwendig
sind, wird der Verdichter 20 vom Magnetventil 35 in einer
zweiten Stufe auf 100% Leistung geschaltet, wobei wiederum
mit dem Kälteregelventil 19 jeder zwischen 50 und 100% lie
gende Leistungswert erreichbar ist. Dies bedeutet, daß bei
100%iger Kälteleistung des Kühlkreislaufs 18 das Kälteregel
ventil 19 vollständig offen ist.
Wenn es durch eine weiter steigende Umgebungstemperatur
zu einer erneuten Abweichung der Temperatur bei TF3 vom an
gegebenen Grenzwert (Kältesoll) kommt, wird der dem Strö
mungskanal 17 zugeführte Volumenstrom über die Drosselklappe
12 reduziert. D.h. der Thermostat TF3 gibt die Information
über vom Grenzwert abweichende Temperatur an das Steuergerät
30 weiter, welches ein Signal zur Verringerung des Volumen
stroms an den Motor M₁ der Drosselklappe 12 überträgt. Dar
aufhin wird die Drosselklappe 12 schrittweise geschlossen, so
daß der reduzierte Volumenstrom mittels der durch den Kühl
kreislauf 18 zur Verfügung gestellten Kälteleistung wieder
auf den angegebenen Grenzwert TF3 abgekühlt werden kann.
Falls die Umgehungstemperatur jedoch weiter steigt, und
somit die Temperatur bei TF3 (Kältesoll) wieder überschrit
ten wird, muß die Drosselklappe 12 vollständig, d. h. bis auf
einen Restvolumenstrom, geschlossen werden. Bei weiter zuneh
mender Umgebungstemperatur wird dann nach Erreichen eines
eingegebenen - im Programm berücksichtigten - Grenzwertes der
Temperatur bei TF4 das Kühlgerät insgesamt zeitverzögert ab
geschaltet. Eine zeitverzögerte Abschaltung ist deswegen not
wendig, weil die Umgebungstemperatur auch kurzfristig wieder
sinken kann. Nach dem Abschalten des Kühlgerätes 11 öffnen
sich die Drosselklappen 12 auf selbsttätige Weise vollständig.
Bei später wieder sinkenden Umgebungstemperaturen sind
dagegen folgende Verfahrensschritte vorgesehen:
Zunächst wird das Kühlgerät selbsttätig wieder einge schaltet, wenn die Umgebungstemperatur fällt und die Tempera tur bei TF4 unter den Grenzwert sinkt. Über die geöffnete Drosselklappe 12 wird der vollständige Volumenstrom dem Strö mungskal 17 zugeführt. Des weiteren wird der Verdichter 20 durch den Thermostat TF3 mit voller Leistung zugeschaltet. Trotz voller Leistung des Verdichters 20 kann jedoch der Ge samtvolumenstrom nicht auf den eingegebenen Grenzwert von TF3 (Kältesoll) heruntergekühlt werden. Daher wird die Drossel klappe 12 wiederum teilweise geschlossen.
Zunächst wird das Kühlgerät selbsttätig wieder einge schaltet, wenn die Umgebungstemperatur fällt und die Tempera tur bei TF4 unter den Grenzwert sinkt. Über die geöffnete Drosselklappe 12 wird der vollständige Volumenstrom dem Strö mungskal 17 zugeführt. Des weiteren wird der Verdichter 20 durch den Thermostat TF3 mit voller Leistung zugeschaltet. Trotz voller Leistung des Verdichters 20 kann jedoch der Ge samtvolumenstrom nicht auf den eingegebenen Grenzwert von TF3 (Kältesoll) heruntergekühlt werden. Daher wird die Drossel klappe 12 wiederum teilweise geschlossen.
Bei weiter sinkender Umgebungstemperatur und einem Un
terschreiten des Grenzwertes von TF3 (Kältesoll) wird
zunächst die Drosselklappe 12 vollständig geöffnet. Falls
der nun dem Strömungskanal 17 zugeführte und gekühlte Gesamt
volumenstrom aufgrund zunehmend geringerer Umgebungstempera
tur wiederum den Grenzwertes von TF3 unterschreitet, wird
der Verdichter 20 zunächst über das Kälteregelventil 19 her
untergeregelt, bis daß das Magnetventil 35 den Verdichter 20
auf die 50%ige Leistungsstufe schaltet. Bei weiter sinkender
Umgebungstemperatur regelt dann das Kälteregelventil 19
zunächst die Leistung bis auf einen Minimalwert herunter. Vor
Erreichen des Minimalwertes wird der elektrische Wärmer 16
eingeschaltet, damit der eingegebene TF4-Wert
(Luftaustrittswert) gehalten werden kann. Dies ist deshalb
notwendig, weil mit abnehmender Kälteleistung des Kühlkreis
laufs 18 auch eine ständig geringer werdende Wärmemenge zur
Aufwärmung des gekühlten Luftstromes im Nachwärmer 15 zur
Verfügung steht. Da jedoch der durch den Kühler 14 gekühlte
Luftstrom um einen ganz bestimmten Temperaturwert
(Nachwärmesoll) aufgewärmt werden muß, damit die relative
Luftfeuchtigkeit in der Kühlluft einen im Verhältnis zum Was
sergehalt des zu kühlenden Produkts geringeren relativen An
teil hat, wird der elektrische Wärmer 16 zugeschaltet.
Bei weiter fallender Umgebungstemperatur muß der Ver
dichter 20 völlig ausgeschaltet und der elektrische Wärmer 16
in mehreren Heizstufen hochgeregelt werden. Wenn die Leistung
des elektrischen Wärmers 16 aufgrund einer sehr niedrigen Um
gebungstemperatur nicht mehr ausreicht, den Wert TF4
(Austrittstemperatur) zu halten, wird die Maschine ebenfalls
zeitverzögert abgeschaltet.
Eine spätere Erhöhung der Umgehungstemperatur (bei TF1)
führt zu einer selbsttätigen Wiederinbetriebnahme der
Maschine.
Die in Fig. 2 bildlich dargestellte Steuerung und Rege
lung 10 des Kühlgeräts 11 ist im wesentlichen dieselbe wie
die in Fig. 1 dargestellte. Im Unterschied zu der vorher be
schriebenen Steuerung und Regelung 10 weist jedoch diese
einen zweiten Kühlkreislauf 18 auf, welcher die Kälteleistung
für einen zusätzlich im Strömungskanal 17 angeordneten Kühler
38 erzeugt. Die Steuerung und Regelung des zweiten Kühler
kreislaufes 18 erfolgt selbstverständlich auch über das Steu
ergerät 30 selbsttätig. Im Ergebnis bedeutet dies, daß der
Arbeitsbereich des Kühlgerätes 11 im Hinblick auf hohe Umge
bungstemperaturen deutlich vergrößert worden ist.
In Fig. 3 ist darüber hinaus eine Steuerung und Regelung
10 für ein Kühlgerät 11 dargestellt, welches durch das Steu
ergerät 30 im Hinblick auf einen im wesentlichen konstanten
aw-Wert gesteuert wird. Der grundsätzliche Unterschied
zwischen dieser Steuerung und Regelung 10, und der nach Fig.
1, besteht darin, daß im Steuergerät 30 zusätzlich die Feuch
tigkeit der Kühlluft erfaßt wird. Die Luftfeuchtigkeit wird
im Bereich der Thermostate TF4 und TF3 durch jeweils einen
Luftfeuchtemesser FF3 und FF4 gemessen. Zur Steuerung der
Temperatur und des Feuchtigkeitsgehalts der Austrittsluft
(Kühlluft) kann der Rechner des Steuergerätes 13 auf soge
nannte h,x-Diagramme als Zustandsdiagramme für feuchte Luft
für jedes in Frage kommende, zu kühlende Produkt zurückgrei
fen (s. Fig. 4). Mit Hilfe dieses Diagramms können die Kühl
luftzustände in Relation zu den hydrothermischen Zuständen in
einer Getreideschüttung dargestellt werden. Teil des h,x-Dia
gramms ist ein datenmäßig besonders gekennzeichneter Bereich
(Verträglichkeitsfeld bei der Getreidelagerung), in dem die
Maschine zum Zwecke der qualitätserhaltenden bzw.
-verbessernden Kühlung ständig arbeiten sollte. Dieses Ver
träglichkeitsfeld ergibt sich aus den speziellen Sorptions
isothermen des jeweilig zu kühlenden Produkts. Eine Quali
tätssteigerung ergibt sich z. B. dadurch, daß die relative
Feuchte der in die Produktschüttung eingeleiteten Kühlluft
immer so niedrig ist, daß der Luftstrom Feuchtigkeit aus der
Schüttung aufnimmt. Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit würde
statt dessen das Produkt aufgefeuchtet.
Vor dem Beginn des Kühlprozesses eines Produktes muß der
Bediener mit Hilfe der Sorptionsisotherme des speziellen Pro
duktes und mit Hilfe des vorher gemessen Feuchtigkeitsgehal
tes des Produkts einen zugehörigen aw-Wert feststellen und an
einem aw-Wertregler 39 des Steuergeräts 30 einstellen. Dar
über hinaus wird wiederum am Kältesollregler 33 ein Grenzwert
für die Temperatur bei TF3 festgelegt.
Über den am Steuergerät 30 eingestellten aw-Wert wird
dann das Kühlgerät 11 mit Priorität bezüglich des erfaßten
Feuchtigkeitsgehaltes der Luft gesteuert, wodurch parallel
zur Abkühlung des Produkts auch eine gewisse Trocknung garan
tiert ist. Im Ergebnis bedeutet dies, daß, so lange das Kühl
gerät 11 in dem im h,x-Diagramm gekennzeichneten Bereich ar
beitet, nicht nur eine qualitätserhaltende, sondern auch eine
qualitätsverbessernde Kühlung erreicht wird.
Während des Betriebes werden nun die schon bei den vor
herigen Ausführungsformen beschriebenen Werte und Betriebszu
stände der Einzelaggregate sowie die bei FF3 und FF4 gemes
senen Luftfeuchten ständig vom Steuergerät 30 erfaßt und mit
einander verglichen, wobei grundsätzlich die durch FF3 und
FF 4 gemessenen Werte Priorität genießen.
Im Unterschied zu der Steuerung und Regelung nach den
Fig. 1 und 2 wird der Nachwärmer 15 sowie der elektrische
Wärmer 16 bei diesem Ausführungsbeispiel über die Differenz
der Feuchtemessungen bei FF3 und FF4 geregelt. Ansonsten
ist die Verknüpfung der einzelnen Aggregate sowie die Steue
rung und Regelung über das Steuergerät 30 dieselbe wie bei
der zuvor geschilderten Steuerung.
Der Vorteil dieser Steuerung ist insbesondere die Ein
haltung eines annähernd konstanten aw-Wertes, der für die
Sicherheit der Lagerung wichtiger als die Einhaltung einer in
Grenzen konstanten Temperatur ist. Dies ist deshalb so wich
tig, da im aw-Wert nicht nur die Produktart und -sorte sowie
deren Feuchte, sondern auch die Lufttemperatur und Luft
feuchte der Kühlluft Berücksichtigung findet. Durch den ein
stellbaren, annähernd konstanten aw-Wert kann somit die
Qualität des Kornes gehalten oder sogar verbessert werden,
z. B. durch zusätzlichen Wasserentzug bei gleichzeitig abge
senkter Temperatur. Das Getreide ist daher über einen länge
ren Zeitraum lagerfähig.
Claims (6)
1. Verfahren zur Regelung der Kühlung von
landwirtschaftlichen Schüttgütern in einer Lagerhalle durch
gekühlte Umgebungsluft, bei dem die Temperatur der
Umgebungsluft durch ein geregeltes Kühlgerät auf eine
einstellbare Solltemperatur abgekühlt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schüttguttemperatur laufend überwacht
wird und anhand dieser Temperatur die schüttgutspezifische
Sorptionsfeuchte anhand empirisch vorgegebener Daten
automatisch ermittelt wird, und daß die relative
Luftfeuchtigkeit der Kühlluft zumindest auf diese
Sorptionsfeuchte herabgesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von
landwirtschaftlichen Schüttgütern in einer Lagerhalle durch
gekühlte Umgebungsluft, mit einem im Bereich eines
Strömungskanals angeordneten Ventilator, einer Luftklappe und
einer mit einem Kältemittelkreislauf verbundenen
Kühlanordnung für die Umgebungsluft, und mit einem
Temperaturfühler am Ausgang des Strömungskanals, der eine
Regeleinrichtung ansteuert, welche die Umgebungsluft auf eine
einstellbare Solltemperatur einregelt, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erster Temperaturfühler (TF1) die
Temperatur der Umgebungsluft im Bereich der Einströmöffnung
und ein zweiter Temperaturfühler (TF5) die Temperatur des zu
kühlenden Produktes registriert und beide Temperaturfühler
(TF1, TF5) die Regeleinrichtung (30) ansteuern, daß die
Regeleinrichtung (30) anhand des h/x-Diagramms der
Umgebungsluft eine Kühlleistung festlegt, welche ausreicht,
die Umgebungsluft auf eine Temperatur unterhalb der
Solltemperatur abzukühlen und dabei die relative
Luftfeuchtigkeit höchstens auf die mit Hilfe des zweiten
Temperaturfühlers (TF5) empirisch ermittelte Sorptionsfeuchte
einzustellen, und daß der Kühlanordnung (14) eine
Nachwärmeeinrichtung (15, 16) nachgeschaltet ist, welche die
aus der Kühlanordnung (14) austretende Kühlluft auf die
Solltemperatur aufwärmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ventilator (13) und der Kühlanordnung (14)
sowie zwischen der Kühlanordnung (14) und der
Nachwärmeeinrichtung (15, 16) jeweils ein weiterer
Temperaturfühler (TF2, TF3) angeordnet ist, wobei diese
beiden Temperaturfühler (TF2, TF3) die Regeleinrichtung (30)
ansteuern und ein rasches Ansprechen der Regeleinrichtung
(30) gewährleisten.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kühlanordnung (14)
und der Nachwärmeeinrichtung (15, 16) sowie am Ausgang des
Strömungskanals (17) jeweils ein Feuchtemesser (FF3, FF4)
angeordnet ist, wobei diese beiden Feuchtemesser (FF3, FF4)
ebenfalls die Regeleinrichtung (30) ansteuern und ein rasches
Ansprechen der Regeleinrichtung (30) gewährleisten.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlanordnung (14, 15) aus zwei
separaten Kühlern besteht, welche über die Regeleinrichtung
(30) einzeln regelbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nachwärmeeinrichtung (15, 16) aus
zwei separaten Nachwärmern besteht, von denen der eine mit
der im Kühlmittelkreislauf (18) gewonnenen Wärme
beaufschlagbar und der andere elektrisch erwärmbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4224016A DE4224016C2 (de) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4224016A DE4224016C2 (de) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4224016A1 DE4224016A1 (de) | 1994-01-27 |
DE4224016C2 true DE4224016C2 (de) | 1996-07-04 |
Family
ID=6463749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4224016A Expired - Fee Related DE4224016C2 (de) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4224016C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19942491A1 (de) * | 1999-09-06 | 2001-04-05 | Duerr Systems Gmbh | Verfahren zum Regeln einer Zuluft-Konditionieranlage und Regelvorrichtung für eine Zuluft-Konditionieranlage |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2441197A (en) * | 1996-04-11 | 1997-10-29 | Chiquita Brands, Inc. | Method and apparatus for ripening perishable products in a temperature-controlled room |
US5899084A (en) * | 1997-01-10 | 1999-05-04 | Chiquita Brands, Inc. | Method and apparatus for ripening perishable products in a temperature-controlled room |
FR2771478B1 (fr) * | 1997-11-26 | 2000-01-14 | Station Service Du Froid | Procede et installation pour la regulation de la temperature d'une charge disposee a l'interieur d'une enceinte refrigeree |
CN104932578B (zh) * | 2015-06-26 | 2017-08-25 | 山东金钟科技集团股份有限公司 | 粮仓内环流控制器 |
CN107166663B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-02-21 | 湖北叶威(集团)智能科技有限公司 | 储粮智能通风系统 |
CN109710005B (zh) * | 2018-12-10 | 2020-09-29 | 江苏科技大学 | 一种监控系统及其实现方法 |
CN109782716B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-07-27 | 江苏科技大学 | 一种粮仓监测单元及其实现方法 |
CN109709883B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-08-31 | 江苏科技大学 | 一种具有防盗的监测单元及其实现方法 |
CN109612734B (zh) * | 2018-12-28 | 2024-03-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种缸压传感器恒温恒压控制装置及方法 |
CN111735257A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-02 | 浙江穗丰机电科技有限公司 | 一种谷物冷却机 |
CN111750556B (zh) * | 2020-06-22 | 2022-03-25 | 台州中穗科技有限公司 | 谷物冷却机 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1094837A (en) * | 1977-12-19 | 1981-02-03 | Elwyn H. Olson | Dual sensor refrigeration control |
CH662172A5 (de) * | 1982-12-21 | 1987-09-15 | Escher Wyss Gmbh | Vorrichtung zur regelung der kaelteleistung von kuehlgeraeten fuer die kuehlung von landwirtschaftlichen schuettguetern. |
-
1992
- 1992-07-21 DE DE4224016A patent/DE4224016C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19942491A1 (de) * | 1999-09-06 | 2001-04-05 | Duerr Systems Gmbh | Verfahren zum Regeln einer Zuluft-Konditionieranlage und Regelvorrichtung für eine Zuluft-Konditionieranlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4224016A1 (de) | 1994-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4224016C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Kühlung von landwirtschaftlichen Schüttgütern | |
DE60116713T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kühlsystems mit elektronischer Verdampfdruckregelung | |
DE3246838C2 (de) | ||
DE4010770C1 (de) | ||
DE3222136C2 (de) | ||
EP0419857B1 (de) | Verfahren zur Überwachung einer Kälteanlage | |
DE3639639C2 (de) | ||
EP0344397B1 (de) | Klimaprüfkammer | |
DE69911581T2 (de) | Gasstromkonditionierungsvorrichtung, -system und -verfahren zur benutzung in der teilchenmessung | |
CH706736A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschers sowie HVAC-Anlage zur Durchführung des Verfahrens. | |
DE3709085A1 (de) | Verfahren zum steuern der vorlauftemperatur einer heizungsanlage | |
EP1920954B1 (de) | Verfahren zur Regelung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit mindestens zwei Verdampfern | |
EP2095028B1 (de) | Temperierregelsystem sowie verfahren zum kühl- und heizbetrieb eines derartigen temperierregelsystems | |
EP2667117B1 (de) | Verfahren für die Steuerung und Regelung von Kälteanlagen und Wärmepumpen mit luftbeaufschlagtem Verdampfer | |
DE3340736A1 (de) | Regeleinrichtung fuer einen kuehlkreislauf | |
EP3098527A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer lüftungseinrichtung für einen raum sowie entsprechende lüftungseinrichtung | |
EP1235131A2 (de) | Raumtemperaturregelung | |
EP0643271B1 (de) | Verfahren zum Regeln von Temperatur und Feuchte von Luft in Räumen mittels einer raumlufttechnischen Anlage | |
EP0974880A1 (de) | Selbstadaptiver PID-Regler | |
EP0770509B1 (de) | Verfahren zum Abkühlen des Innenraumes eines Kraftfahrzeugs | |
DE60029851T2 (de) | Fahrzeug mit mehreren gekühlten Laderäumen | |
DE19620105A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Kälteanlage | |
DE102004042887B3 (de) | Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug | |
EP0588052A1 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage | |
DE3412107A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur optimierung der reifung und trocknung von wurst, schinken o. ae. lebensmitteln |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GOLDSAAT AGRARTECHNIK GMBH, 54595 PRUEM, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |