RU131939U1

RU131939U1 - DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE MODE OF POTATO STORAGE

Info

Publication number: RU131939U1
Application number: RU2012126205/13U
Authority: RU
Inventors: Виталий Никифорович Тимофеев; Ирина Георгиевна Васильева
Original assignee: Ирина Георгиевна Васильева
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2013-09-10

Abstract

Устройство для регулирования температурного режима хранения картофеля, содержащее картофелехранилище, электронный основной трехходовый вентиль с тремя патрубками, электронагреватель, твердый наполнитель, дополнительно содержит источники тепловой энергии и холода, входы которых подключены к объекту отопления и холода, а выход через электромагнитные клапаны - к одному из патрубков основного электронного трехходового вентиля, другой же его патрубок служит для отвода энергоносителя в картофелехранилище, оснащенное датчиком, выход которого связан через блок сравнения с блоком управления, а третий - для отвода энергоносителя во вход первого из двух дополнительных трехходовых вентилей, при этом один из выходов первого дополнительного электронного трехходового вентиля подключен к объекту отопления, другой - потребителю холода; вход второго дополнительного электронного трехходового вентиля подключен к картофелехранилищу, один из выходов связан с источником тепловой энергии, а другой - с источником холода.A device for controlling the temperature regime of storage of potatoes, containing a potato storage, an electronic main three-way valve with three pipes, an electric heater, a solid filler, additionally contains sources of thermal energy and cold, the inputs of which are connected to the heating and cold object, and the output through the electromagnetic valves is to one of pipes of the main electronic three-way valve, its other pipe serves to divert the energy source to the potato storage, equipped with a sensor, the output of which it is connected through the comparison unit to the control unit, and the third is used to divert the energy source to the input of the first of two additional three-way valves, while one of the outputs of the first additional electronic three-way valve is connected to the heating object, the other to the consumer; the input of the second additional electronic three-way valve is connected to the potato storage, one of the outputs is connected to a source of thermal energy, and the other to a source of cold.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована предприятиями сельского хозяйства для поддержания температурного режима в овощехранилищах, в частности картофелехранилищах.The utility model relates to a power system and can be used by agricultural enterprises to maintain the temperature regime in vegetable storages, in particular potato storages.

Известно устройство для хранения картофеля - патент РФ №100873, F24J 2/04, опубл. 10.01.2011 [1]. Устройство содержит термоэлектрический охладитель - нагреватель, электронагреватель и элементы автоматики, которые предназначены для регулирования температурного режима картофелехранилища. Устройство позволяет поддерживать заданный температурный режим в картофелехранилище в течение круглого года.A device for storing potatoes is known - RF patent No. 100873, F24J 2/04, publ. 01/10/2011 [1]. The device contains a thermoelectric cooler - heater, electric heater and automation elements, which are designed to regulate the temperature of the potato storage. The device allows you to maintain the specified temperature in the potato storage all year round.

Основным недостатком данного устройства является низкий коэффициент полезного действия термоэлектрического охладителя - нагревателя, поэтому в результате хранения картофеля при помощи данного устройства резко будет повышаться себестоимость картофеля.The main disadvantage of this device is the low efficiency of the thermoelectric cooler - heater, therefore, as a result of storing potatoes with this device, the cost of potatoes will increase sharply.

Известен также патент 2270923 "Электрический термостат" [2]. Данное изобретение содержит трехходовой вентиль, твердый наполнитель, установленный вне корпуса вентиля; к нему установлен нагревательный элемент в виде электронагревателя или термоэлектрического нагревателя (охладителя). Этот элемент через шток связаны с клапанами трехходового вентиля. При работе устройства нагревательный элемент воздействует на твердый наполнитель, в результате расширения которого происходит открытие или закрытие клапанов трехходового вентиля и распределение охлаждающей жидкости на объект по заданному закону. Однако данный термостат не может быть использован для регулирования температурного режима картофеля в картофелехранилище, так как во время хранения картофеля в зависимости от температуры окружающей среды воздух картофелехранилища следует охлаждать или нагревать.Also known patent 2270923 "Electric thermostat" [2]. This invention comprises a three-way valve, a solid filler mounted outside the valve body; a heating element is installed to it in the form of an electric heater or a thermoelectric heater (cooler). This element is connected through the stem to the valves of a three-way valve. When the device is operating, the heating element acts on the solid filler, as a result of the expansion of which the valves of the three-way valve open or close and the coolant is distributed to the object according to a given law. However, this thermostat cannot be used to control the temperature regime of potatoes in a potato storage, since during storage of potatoes, depending on the ambient temperature, the air of the potato storage should be cooled or heated.

Наиболее близким техническим решением является патент на изобретение №2120206 «Способ хранения картофеля» [3]. Данное изобретение предназначено для хранения картофеля в погребах, подвалах и хранилищах. В заявленном способе для хранения картофеля в емкости используется нетканый укрывной материал, выполненный из полипропилена, обладающий способностью отфильтровывать проходящий через емкости воздух, не пропуская инфицированные частицы и создавая благоприятный микроклимат в емкости. После прохождения лечебного периода емкости с картофелем закладывают в хранилище на постоянное хранение, при этом температура хранилища снижается естественным путем до температуры хранения.The closest technical solution is the patent for the invention No. 2120206 "Method for storing potatoes" [3]. This invention is intended for storing potatoes in cellars, cellars and vaults. The claimed method for storing potatoes in a container uses a non-woven covering material made of polypropylene, which has the ability to filter out the air passing through the container, without passing infected particles and creating a favorable microclimate in the container. After the treatment period, the potato containers are placed in the storage for permanent storage, while the storage temperature is reduced naturally to the storage temperature.

Основным недостатком данного способа является то, что без искусственного теплоснабжения и хладоснабжения в хранилище не может быть достигнута требуемый температурный режим картофеля в период его хранения. Осенью, весной и летом (в июне до нового урожая) для поддержания требуемого температурного режима картофеля следует уменьшить температуру картофелехранилища искусственным путем, а в зимнее время, когда температура окружающей среды, например, понижается до 35°C и более необходим подогрев хранилища. Кроме того, осенью во время прохождения картофеля лечебного периода в картофелехранилище необходимо поддерживать температуру, равную 18°C. После завершения лечебного периода картофеля температуру хранилища следует снижать постепенно на 0,5°C в сутки в течение 20…30 дней до температуры основного хранения. А перед отгрузкой картофеля к потребителю следует повысить температуру картофеля до 12°C.The main disadvantage of this method is that without artificial heat supply and cold supply in the storage, the required temperature regime of the potato during its storage cannot be achieved. In autumn, spring and summer (in June until a new harvest), in order to maintain the required temperature regime of potatoes, the temperature of the potato storage should be reduced artificially, and in winter, when the ambient temperature, for example, drops to 35 ° C, and more storage heating is required. In addition, in the autumn, during the passage of the potato during the treatment period in the potato storage, it is necessary to maintain a temperature of 18 ° C. After the completion of the treatment period of the potato, the storage temperature should be gradually reduced by 0.5 ° C per day for 20 ... 30 days to the temperature of the main storage. And before shipping potatoes to the consumer should increase the temperature of the potato to 12 ° C.

Заявляемая полезная модель решает задачу создания устройства, позволяющего регулировать необходимые параметры картофелехранилища путем использования энергоносителей.The inventive utility model solves the problem of creating a device that allows you to adjust the necessary parameters of the potato storage by using energy.

Техническим результатом при этом является поддержание требуемого температурного режима картофеля при его длительном хранении.The technical result is the maintenance of the required temperature regime of potatoes during its long-term storage.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем картофелехранилище, электронный основной трехходовой вентиль с тремя патрубками, электронагреватель, твердый наполнитель, оно дополнительно содержит источники тепловой энергии и холода, входы которых подключены к объекту отопления и холода, а выход через электромагнитные клапаны - к одному из патрубков основного электронного трехходового вентиля, другой же его патрубок служит для отвода энергоносителя в картофелехранилище, оснащенное датчиком, выход которого связан через блок сравнения с блоком управления, а третий - для отвода энергоносителя во вход первого из двух дополнительных трехходовых вентилей, при этом один из выходов первого дополнительного электронного трехходового вентиля подключен к объекту отопления, другой - потребителю холода; вход второго дополнительного электронного трехходового вентиля подключен к картофелехранилищу, один из выходов связан с источником тепловой энергии, а другой - с источником холода.The technical result is achieved by the fact that in the known device containing a potato storage, an electronic main three-way valve with three pipes, an electric heater, a solid filler, it additionally contains sources of thermal energy and cold, the inputs of which are connected to the heating and cold object, and the output through electromagnetic valves - to one of the nozzles of the main electronic three-way valve, while the other of its nozzles serves to divert the energy source to the potato storage, equipped with a sensor, the output of which th comparing unit is connected through the control unit, and the third - an energy for discharging into the inlet of the first of the two additional three-way valves, with one of the outputs of the first additional electronic three way valve connected to the heating object, and the other - the cold consumer; the input of the second additional electronic three-way valve is connected to the potato storage, one of the outputs is connected to a source of thermal energy, and the other to a source of cold.

На фигуре представлено устройство для регулирования температурного режима картофеля, которое содержит основной электронный трехходовой вентиль 1 с тремя патрубками: 2 - для подвода энергоносителя; 3 - для отвода энергоносителя в картофелехранилище 13; 4 - для отвода энергоносителя по каналу 34 в дополнительный электронный трехходовой вентиль 19; 5 - шток; 6, 7 - клапаны; 8, 9 - седла; 10 - корпус наполнителя; 11 - твердый наполнитель; 12 - электронагреватель; 13 - картофелехранилище; 14 - датчик температуры; 15 - источник тепловой энергии; 16 - источник холода; 17, 18 - электромагнитные клапаны; 19, 20 - дополнительные электронные трехходовые вентили; 21 - объект отопления; 22 - потребитель холода; 23 - блок управления; 24 - блок сравнения; 25 - задатчик; 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 - каналы энергоносителей; 39, 40, 41, 42, 43 - каналы подачи электроэнергии; 44, 45, 46 - каналы подачи электрических сигналов.The figure shows a device for controlling the temperature of potatoes, which contains the main electronic three-way valve 1 with three nozzles: 2 - for supplying energy; 3 - for the removal of energy in the potato storage 13; 4 - for the removal of energy through channel 34 into an additional electronic three-way valve 19; 5 - stock; 6, 7 - valves; 8, 9 - saddles; 10 - filler body; 11 - solid filler; 12 - electric heater; 13 - potato storage; 14 - temperature sensor; 15 - source of thermal energy; 16 - source of cold; 17, 18 - electromagnetic valves; 19, 20 - additional electronic three-way valves; 21 - heating facility; 22 - consumer of cold; 23 - control unit; 24 - block comparison; 25 - a setter; 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 - channels of energy carriers; 39, 40, 41, 42, 43 - power supply channels; 44, 45, 46 - channels for supplying electrical signals.

В корпусе 10 находится твердый наполнитель 11, электронагреватель 12, которые связаны со штоком 5. В устройстве предусматриваются источник тепловой энергии 15 и источник холода 16 любой конструкции, энергоносители которых через электромагнитные клапаны 17, 18 и основной электронный трехходовой вентиль 1 поддерживают требуемый температурный режим картофелехранилища 13. Седла 8, 9 обеспечивают плотное закрытие клапанов 6, 7.In the case 10 there is a solid filler 11, an electric heater 12, which are connected to the rod 5. The device provides a heat source 15 and a cold source 16 of any design, the energy carriers of which through the electromagnetic valves 17, 18 and the main electronic three-way valve 1 support the required temperature of the potato storage 13. Saddles 8, 9 provide tight closure of valves 6, 7.

Дополнительные электронные трехходовые вентили 19, 20 могут быть выполнены по патенту [2].Additional electronic three-way valves 19, 20 can be made according to the patent [2].

В зависимости от требований к температурному режиму картофелехранилища задатчик 25 устанавливается на заданные температурные режимы.Depending on the requirements for the temperature regime of the potato storage, the setter 25 is set to the specified temperature conditions.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

При отсутствии электропитания устройство не работает.If there is no power, the device does not work.

При подаче электроэнергии устройство начинает работать.When power is applied, the device starts to work.

В источниках тепловой энергии и холода энергоноситель находится под необходимым давлением.In sources of thermal energy and cold, the energy carrier is under the necessary pressure.

Пусть в картофелехранилище 13 находится картофель, температура которого должна поддерживаться на уровне 2°C. При этом температура воздуха картофелехранилища t_пом.<2°C. В этом случае датчик температуры 14 по каналу 44 подает сигнал на блок сравнения 24, сюда же подается сигнал по каналу 45 от задатчика 25. В блоке сравнения 24 происходит вычисление этих сигналов, и полученный сигнал рассогласования подается на блок управления 23. Блок управления 23 подает электроэнергию по каналу 39 на электромагнитный клапан 17. Одновременно электроэнергия подается на дополнительные электронные трехходовые вентили 19, 20 и электронагреватель 12, который, нагреваясь, расширяет твердый наполнитель 11, что приводит в действие шток 5 с клапанами 6, 7. Электромагнитный клапан 17 открывается и тепловая энергия в виде теплоносителя по каналу 27 подается в основной электронный трехходовой вентиль 1. В основном электронном трехходовом вентиле 1 происходит перераспределение теплоносителя через патрубок 3, канал 30, в картофелехранилище 13, а через патрубок 4, канал 34 в дополнительный электронный трехходовой вентиль 19. В картофелехранилище 13 в результате теплообмена между теплоносителем и воздухом хранилища происходит повышение его температуры и картофеля до заданного значения. Отработанный теплоноситель из картофелехранилища 13 по каналу 31 поступает в дополнительный электронный трехходовой вентиль 20 и по каналам 32, 36 возвращается в источник тепловой энергии 15. При этом канал 33 под действием вентиля 20 находится в закрытом положении. В вентиле 19 под действием электроэнергии закрывается патрубок канала 37, открывается патрубок канала 35 и по данному каналу теплоноситель поступает в объект отопления 21, отдает свою теплоту, а по каналу 36 возвращается в источник тепловой энергии 15. При достижении заданной температуры блок сравнения 24 прекращает подавать сигнал рассогласования на блок управления 23, который в свою очередь прекращает подачу электроэнергии на электромагнитный клапан 17, электронагреватель 12, дополнительные электронные трехходовые вентили 19, 20.Let potato be found in potato storage 13, the temperature of which should be maintained at 2 ° C. The air temperature of the potato storage t _pom. <2 ° C. In this case, the temperature sensor 14 on the channel 44 supplies a signal to the comparison unit 24, the signal is sent here on channel 45 from the setter 25. In the comparison unit 24, these signals are calculated, and the received error signal is supplied to the control unit 23. The control unit 23 provides electricity through channel 39 to the electromagnetic valve 17. At the same time, electricity is supplied to additional electronic three-way valves 19, 20 and an electric heater 12, which, when heated, expands the solid filler 11, which drives the rod 5 with cells by panels 6, 7. The electromagnetic valve 17 opens and thermal energy in the form of a coolant is supplied through channel 27 to the main electronic three-way valve 1. In the main electronic three-way valve 1, the coolant is redistributed through pipe 3, channel 30, to the potato storage 13, and through pipe 4 , channel 34 into an additional electronic three-way valve 19. In the potato storage 13, as a result of heat exchange between the coolant and the storage air, its temperature and the potato increase to a predetermined value. The spent coolant from the potato storage 13 through the channel 31 enters an additional electronic three-way valve 20 and returns through the channels 32, 36 to the heat energy source 15. In this case, the channel 33 is in the closed position under the action of the valve 20. In the valve 19, under the influence of electric power, the pipe connection of the channel 37 closes, the pipe connection of the channel 35 opens, and the coolant flows through this channel to the heating object 21, gives off its heat, and returns via the channel 36 to the heat energy source 15. When the set temperature is reached, the comparison unit 24 stops supplying the mismatch signal to the control unit 23, which in turn stops the supply of electricity to the electromagnetic valve 17, electric heater 12, additional electronic three-way valves 19, 20.

Пусть температура воздуха картофелехранилища t_пом.>2°C. В этом случае датчик температуры 14 по каналу 44 подает сигнал на блок сравнения 24, сюда же подается сигнал по каналу 45 от задатчика 25. В блоке сравнения 24 происходит вычисление этих сигналов, и полученный сигнал рассогласования подается на блок управления 23. Блок управления 23 подает электроэнергию по каналу 40 на электромагнитный клапан 18. Одновременно электроэнергия подается на дополнительные электронные трехходовые вентили 19, 20 и электронагреватель 12, который, нагреваясь, расширяет твердый наполнитель 11, что приводит в действие шток 5 с клапанами 6, 7. Электромагнитный клапан 18 открывается и хладоноситель под определенным давлением по каналам 29, 27 подается в основной электронный трехходовой вентиль 1.Let the air temperature of the potato storage t _pom. > 2 ° C. In this case, the temperature sensor 14 on the channel 44 supplies a signal to the comparison unit 24, the signal is sent here on channel 45 from the setter 25. In the comparison unit 24, these signals are calculated, and the received error signal is supplied to the control unit 23. The control unit 23 provides electricity is supplied through the channel 40 to the electromagnetic valve 18. At the same time, electricity is supplied to additional electronic three-way valves 19, 20 and an electric heater 12, which, when heated, expands the solid filler 11, which drives the rod 5 with cells pans 6, 7. The solenoid valve 18 opens and the refrigerant under a certain pressure through the channels 29, 27 is fed into the main electronic three-way valve 1.

В основном электронном трехходовом вентиле 1 происходит перераспределение хладоносителя через патрубок 3, канал 30 в картофелехранилище 13, а через патрубок 4, канал 34 в дополнительный электронный трехходовой вентиль 19. В картофелехранилище 13 в результате теплообмена между хладоносителем и воздухом хранилища происходит понижение его температуры и картофеля до заданного значения. Отработанный хладоноситель из картофелехранилища 13 по каналу 31 поступает в дополнительный электронный трехходовой вентиль 20 и по каналам 33, 38 возвращается в источник холода 16. При этом канал 32 под действием вентиля 20 находится в закрытом положении. В дополнительном электронном трехходовом вентиле 19 под действием электроэнергии закрывается патрубок канала 35, открывается патрубок канала 37 и по данному каналу хладоноситель поступает в потребитель холода 22, а по каналу 38 возвращается в источник холода 16. При достижении заданной температуры в картофелехранилище и достижения заданной температуры картофеля блок сравнения 24 прекращает подавать сигнал рассогласования на блок управления 23, который в свою очередь прекращает подачу электроэнергии на электромагнитный клапан 18, электронагреватель 12, дополнительные электронные трехходовые вентили 19, 20.In the main electronic three-way valve 1, the coolant is redistributed through the pipe 3, channel 30 to the potato storage 13, and through the pipe 4, channel 34 to the additional electronic three-way valve 19. In the potato storage 13, as a result of heat exchange between the coolant and the storage air, its temperature and the potato decrease to the set value. The spent coolant from the potato storage 13 through the channel 31 enters an additional electronic three-way valve 20 and returns through the channels 33, 38 to the cold source 16. At the same time, the channel 32 is in the closed position under the action of the valve 20. In an additional electronic three-way valve 19, under the influence of electricity, the channel 35 closes, the channel 37 opens, and through this channel the coolant enters the cold consumer 22, and through channel 38 it returns to the cold source 16. When the set temperature in the potato storage is reached and the set potato temperature is reached the comparison unit 24 stops supplying the error signal to the control unit 23, which in turn stops the supply of electricity to the electromagnetic valve 18, electro Evatel 12, additional electronic three-way valves 19, 20.

Таким образом, благодаря конструкции данного устройства удается поддерживать микроклимат картофелехранилища и требуемый температурный режим картофеля, что приводит к увеличению качества и уменьшению потерь картофеля при его длительном хранении.Thus, thanks to the design of this device, it is possible to maintain the microclimate of the potato storage and the required temperature regime of the potato, which leads to an increase in quality and a decrease in losses of the potato during its long-term storage.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Патент РФ №100873, A01F 25/00. Устройство для хранения картофеля / В.Н. Тимофеев, И.Г. Васильева; опубл. в БИ №1 от 10.01.2011.1. RF patent No. 100873, A01F 25/00. Device for storing potatoes / V.N. Timofeev, I.G. Vasiliev; publ. in BI No. 1 dated 10.01.2011.

2. Патент РФ №2270923, F01P 7/16. Электрический термостат / В.Н. Тимофеев, Н.П. Кузин, А.Н. Краснов; опубл. 27.02.2006 в БИ №6.2. RF patent No. 2270923, F01P 7/16. Electric thermostat / V.N. Timofeev, N.P. Kuzin, A.N. Krasnov; publ. 02/27/2006 in BI No. 6.

3. Патент РФ №2120206, A01F 25/00. Способ хранения картофеля / И.С. Шмаков, А.И. Леонов, B.C. Серебренников, В.И. Черников; опубл. 20.10.1998.3. RF patent No. 2120206, A01F 25/00. The method of storing potatoes / I.S. Shmakov, A.I. Leonov, B.C. Serebrennikov, V.I. Chernikov; publ. 10.20.1998.

Claims

A device for controlling the temperature regime of storage of potatoes, containing a potato storage, an electronic main three-way valve with three pipes, an electric heater, a solid filler, additionally contains sources of thermal energy and cold, the inputs of which are connected to the heating and cold object, and the output through electromagnetic valves is to one of pipes of the main electronic three-way valve, its other pipe serves to divert the energy source to the potato storage, equipped with a sensor, the output of which it is connected through the comparison unit to the control unit, and the third is used to divert the energy source to the inlet of the first of two additional three-way valves, while one of the outputs of the first additional electronic three-way valve is connected to the heating object, the other to the consumer; the input of the second additional electronic three-way valve is connected to the potato storage, one of the outputs is connected to a source of thermal energy, and the other to a source of cold.