RU2691486C1 - Сезонный аккумулятор естественного холода - Google Patents
Сезонный аккумулятор естественного холода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691486C1 RU2691486C1 RU2018108927A RU2018108927A RU2691486C1 RU 2691486 C1 RU2691486 C1 RU 2691486C1 RU 2018108927 A RU2018108927 A RU 2018108927A RU 2018108927 A RU2018108927 A RU 2018108927A RU 2691486 C1 RU2691486 C1 RU 2691486C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- well
- cavity
- milk
- atmosphere
- Prior art date
Links
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 239000003570 air Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 244000144972 livestock Species 0.000 abstract description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
- A01J9/00—Milk receptacles
- A01J9/04—Milk receptacles with cooling arrangements
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области механизации процессов на животноводческих фермах. Сезонный аккумулятор естественного холода содержит сообщающийся с атмосферой и заполненный водой металлический бак в виде цилиндра, контактирующего боковой поверхностью с окружающим воздухом. Нижняя часть внутренней полости бака через циркуляционный насос соединена трубопроводом с входом охладителя молока, с выхода которого вода поступает в верхнюю часть полости бака. Бак установлен плоским нижним торцом на плоское дно заглубленного в грунт цилиндрического колодца с возможностью свободного прохождения воздуха между стенкой бака и стенкой колодца. Верхняя часть полости бака связана трубопроводом с выходом охладителя молока непосредственно. Верхний торец бака покрыт слоем теплоизоляции. Колодец имеет шатровое перекрытие, по периметру которого имеются защищенные от осадков и метелей окна, связывающие верхнюю часть полости между стенками бака и колодца с атмосферой. Упрощение конструкции и эксплуатационная надежность аккумулятора естественного холода обеспечивают эффективное охлаждение молока как в холодное, так и в теплое время года. 1 ил.
Description
Изобретение относится к механизации процессов на животноводческих фермах и может быть использовано для охлаждения молока перед отправкой его на молокоперерабатывающие предприятия.
Известен аккумулятор естественного холода А-15 [1, 2]. Он содержит сообщающийся с атмосферой и заполненный водой металлический бак, контактирующий внешней поверхностью с окружающим воздухом. Нижняя часть внутренней полости бака трубопроводом соединена с входом охладителя молока (теплообменника «вода - молоко»), с выхода которого вода через градирню поступает в верхнюю часть полости бака.
Недостатком данного аккумулятора естественного холода является то, что его нельзя использовать для сезонного накопления льда. Это связано с тем, что даже при достаточном объеме бака и достаточном на летний период накоплении в нем льда большая часть запасенного в нем холода уйдет не на охлаждение молока, а на охлаждение окружающего бак воздуха. Кроме того, наличие градирни усложняет конструкцию и управление работой указанного аккумулятора.
Задачей настоящего предполагаемого изобретения является повышение функциональной возможности и эксплуатационной надежности аккумулятора естественного холода за счет устранения указанных недостатков.
Технический результат достигается за счет того, что в сезонном аккумуляторе естественного холода, содержащем сообщающийся с атмосферой и заполненный водой металлический бак в виде цилиндра, контактирующего боковой поверхностью с окружающим воздухом, нижняя часть внутренней полости которого через циркуляционный насос соединена трубопроводом с входом охладителя молока, с выхода которого вода поступает в верхнюю часть полости бака, бак установлен плоским нижним торцом на плоское дно заглубленного в грунт цилиндрического колодца с возможностью свободного прохождения воздуха между стенкой бака и стенкой колодца, верхняя часть полости бака связана трубопроводом с выходом охладителя молока непосредственно, верхний торец бака покрыт слоем теплоизоляции, колодец имеет шатровое перекрытие, по периметру которого имеются защищенные от осадков и метелей окна, связывающие верхнюю часть полости между стенками бака и колодца с атмосферой.
Схематично заявляемый сезонный аккумулятор естественного холода изображен на фиг. 1.
Он содержит сообщающийся с атмосферой и заполненный водой металлический бак 1 в виде цилиндра, контактирующего боковой поверхностью с окружающим воздухом. Нижняя часть внутренней полости бака через циркуляционный насос 2 трубопроводом 3 соединена с входом 4 охладителя 5 молока, с выхода 6 которого вода через трубопровод 7 непосредственно поступает в верхнюю часть полости бака. Бак установлен плоским нижним торцом на плоское дно заглубленного в грунт цилиндрического колодца 8 с возможностью свободного прохождения воздуха между стенкой бака и стенкой колодца. Верхний торец бака покрыт слоем 9 теплоизоляции, в которой имеется отверстие 10 небольшого диаметра для выравнивания давлений в баке и атмосферного давления. Колодец имеет шатровое перекрытие 11, по периметру которого имеются защищенные от осадков и метелей окна 12 для поступления в кольцевую полость 13 колодца холодного атмосферного воздуха (х.в.), и отверстия 14 для выхода из полости колодца воздуха более высокой температуры (т.в.).
Работает сезонный аккумулятор естественного холода следующим образом.
В зимнее время года холодный воздух, как более тяжелый, заполняет через окна 12 кольцевое пространство 3 и охлаждает через стенки бака 1 находящуюся в нем воду. При этом температура воздуха повышается и он, поднимаясь, уходит через окна 14 в атмосферу.
Как только температура воды опустится до нуля градусов, в нижней зоне Н объема воды начнется образование и нарастание толщины слоя льда, прилегающего к стенке бака. В верхней же зоне h объема воды, так как туда периодически в течение суток поступает теплая вода с выхода 6 охладителя молока 5, лед не образуется ввиду того, что вода охлаждается до нуля градусов только тогда, когда ее слои в горизонтальной плоскости достигают зоны Н. При этом в зимнее время высота зоны h (зоны охлаждения циркулирующей воды и соответственно молока) в несколько раз меньше зоны Н (накопления льда на летний период). Это связано с тем, что, во-первых, период положительных летних температур для большинства климатических районов продолжительнее периода отрицательных температур, поэтому льда, а, следовательно, холода на летний период должно быть запасено больше. Во-вторых, с тем, что сопротивление теплопередаче в зоне h значительно меньше, чем в зоне Н, многократно увеличивающееся с увеличением толщины слоя льда.
В летнее время охлаждение воды в зоне h бака будет происходить не за счет оттока тепла через стенки верхней зоны бака, а за счет расплавления водой льда. Это будет происходить, в первую очередь за счет расплавления верхних его слоев. При этом зона h будет расширяться, а зона Н уменьшаться (к концу летнего периода при правильном расчете высоты бака вплоть до нуля).
Расчеты показывают, что например, для климатических условий Курганской области для животноводческой фермы на 200 дойных коров с удоем 4000 килограмм на голову в год высота бака при диаметре 8 метров должна составлять не менее 9 метров. При этом зона h в зимнее время года будет равна 2 метрам, а зона Н 7 метров. К началу летнего сезона в баке будет наморожено 188 м3 льда. В итоге в результате применения данного аккумулятора естественного холода вместо электрических холодильных установок позволит сэкономить на данной ферме 28000 киловатт⋅часов электрической энергии в год. Стоимость этого объема электроэнергии при цене для сельскохозяйственного предприятия 6 рублей за 1 кВт⋅ч - 168000 рублей.
Таким образом, поскольку колодец, в котором расположен бак, заглублен в грунт, холодный воздух в полости между стенками бака и колодца будет оставаться в ней даже при положительных температурах атмосферного воздуха. Поэтому отдача холода через стенки бака - минимальна, что способствует сохранению большей части запасенного объема льда непосредственно для охлаждения молока в теплое время года. Кроме того теплоизоляция верхнего торца бака, цилиндрическая форма и установка его днищем непосредственно на основание дна колодца предотвращает разрыв бака при перемерзании всего объема находящейся в нем воды, и деформацию стенок бака под действием напора воды при относительно малой их толщине, и следовательно, меньшей металлоемкости заявляемого устройства в целом. Все это в итоге и решает поставленную задачу предполагаемого изобретения.
Источники информации:
1. Козловцев, Андрей Петрович. Охлаждение молока на молочных фермах: монография / А.П. Козловцев, В.И. Квашенников, В.А. Шахов. - Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2016. С. 110.
2. http://mppnik.ru/publ/525-akkumulvator-estestvennogo-holoda-a-15.html
Claims (1)
- Сезонный аккумулятор естественного холода, содержащий сообщающийся с атмосферой и заполненный водой металлический бак в виде цилиндра, контактирующего боковой поверхностью с окружающим воздухом, нижняя часть внутренней полости которого через циркуляционный насос соединена трубопроводом с входом охладителя молока, с выхода которого вода поступает в верхнюю часть полости бака, отличающийся тем, что бак установлен плоским нижним торцом на плоское дно заглубленного в грунт цилиндрического колодца с возможностью свободного прохождения воздуха между стенкой бака и стенкой колодца, верхняя часть полости бака связана трубопроводом с выходом охладителя молока непосредственно, верхний торец бака покрыт слоем теплоизоляции, колодец имеет шатровое перекрытие, по периметру которого имеются защищенные от осадков и метелей окна, связывающие верхнюю часть полости между стенками бака и колодца с атмосферой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108927A RU2691486C1 (ru) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Сезонный аккумулятор естественного холода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108927A RU2691486C1 (ru) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Сезонный аккумулятор естественного холода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691486C1 true RU2691486C1 (ru) | 2019-06-14 |
Family
ID=66947825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018108927A RU2691486C1 (ru) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Сезонный аккумулятор естественного холода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691486C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713315C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3456452A (en) * | 1966-07-13 | 1969-07-22 | Alfa Laval Ab | Method and apparatus for cooling with ice water |
SU1401239A1 (ru) * | 1986-09-02 | 1988-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве | Устройство дл охлаждени молока |
SU1653666A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1991-06-07 | Vnii Elek Selskogo Khoz | Уctpoйctbo для oxлaждehия moлoka ha жиbothoboдчeckиx фepmax |
SU1653664A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1991-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка дл охлаждени молока |
RU2574494C1 (ru) * | 2014-11-19 | 2016-02-10 | Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) | Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов |
-
2018
- 2018-03-12 RU RU2018108927A patent/RU2691486C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3456452A (en) * | 1966-07-13 | 1969-07-22 | Alfa Laval Ab | Method and apparatus for cooling with ice water |
SU1653666A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1991-06-07 | Vnii Elek Selskogo Khoz | Уctpoйctbo для oxлaждehия moлoka ha жиbothoboдчeckиx фepmax |
SU1653664A1 (ru) * | 1986-03-12 | 1991-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка дл охлаждени молока |
SU1401239A1 (ru) * | 1986-09-02 | 1988-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве | Устройство дл охлаждени молока |
RU2574494C1 (ru) * | 2014-11-19 | 2016-02-10 | Федеральное агентство научных организаций Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) | Энергосберегающее хранилище сельхозпродуктов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713315C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-02-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130068418A1 (en) | System and method for storing seasonal environmental energy | |
CN204494946U (zh) | 水冷式半导体蓄冷保温箱 | |
RU2691486C1 (ru) | Сезонный аккумулятор естественного холода | |
US7127894B2 (en) | Solar thermal energy conversion system | |
RU2655732C1 (ru) | Энергосберегающая холодильная установка с комбинированным аккумулятором природного и искусственного холода для животноводческих ферм | |
KR20140002636U (ko) | 해양 양식장을 위한 해수냉각기 | |
RU2309582C1 (ru) | Энергосберегающая система охлаждения молока на фермах с использованием природного холода | |
RU2579204C1 (ru) | Ресурсосберегающая гибридная установка для охлаждения молока на фермах | |
RU2713315C1 (ru) | Аккумулятор для охлаждения молока на фермах с использованием природного холода | |
US20090193833A1 (en) | Ice harvesting storage vessel | |
RU2486750C2 (ru) | Энергосберегающая аккумуляционная установка для охлаждения молока | |
RU2548707C1 (ru) | Гравитационная тепловая труба с термоэлектрическими преобразователями (варианты) | |
CN106812179B (zh) | 一种基于太阳能供电的智能空气汲水装置和方法 | |
CA2925630C (en) | Real-time passive cooling apparatus with optional integrated storage | |
RU2777088C1 (ru) | Энергосберегающая холодильная установка для охлаждения молока на фермах | |
RU2242120C1 (ru) | Система поения животных подогретой водой | |
RU88903U1 (ru) | Установка для охлаждения молока на фермах | |
SU1659690A1 (ru) | Устройство дл аккумулировани холода на животноводческих фермах | |
CN204165171U (zh) | 空调扇的除湿降温装置 | |
RU88902U1 (ru) | Установка для охлаждения молока с использованием естественного холода | |
RU2508627C2 (ru) | Энергосберегающая холодильная установка с аккумулятором природного холода для животноводческих ферм | |
CN202299531U (zh) | 一种速冻冷库用库底地台 | |
CN204513878U (zh) | 冰蓄冷式制冷设备 | |
RU172479U1 (ru) | Незамерзающая система поения домашних и диких животных в местах, отдалённых от централизованного энергоснабжения | |
RU2785027C1 (ru) | Круглогодичное охлаждающее устройство на основе использования холодного наружного воздуха |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200313 |