RU2769947C1 - Cryostorage of mammoth fauna - Google Patents

Cryostorage of mammoth fauna Download PDF

Info

Publication number
RU2769947C1
RU2769947C1 RU2021111423A RU2021111423A RU2769947C1 RU 2769947 C1 RU2769947 C1 RU 2769947C1 RU 2021111423 A RU2021111423 A RU 2021111423A RU 2021111423 A RU2021111423 A RU 2021111423A RU 2769947 C1 RU2769947 C1 RU 2769947C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
main building
meters
sluice
cold
cryostorage
Prior art date
Application number
RU2021111423A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Васильевич Протопопов
Игорь Иннокентиевич Колодезников
Original Assignee
Государственное бюджетное учреждение "Академия наук Республики Саха (Якутии)"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное учреждение "Академия наук Республики Саха (Якутии)" filed Critical Государственное бюджетное учреждение "Академия наук Республики Саха (Якутии)"
Priority to RU2021111423A priority Critical patent/RU2769947C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769947C1 publication Critical patent/RU2769947C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

FIELD: paleontology.
SUBSTANCE: invention relates to paleontology and is intended for long-term storage of paleontological objects with preserved soft tissues found frozen in conditions close to natural, in specially equipped cryostorage facilities. Cryostorage of mammoth fauna includes aboveground and underground parts. The aboveground part of the cryostorage of mammoth fauna, in turn, consists of the main building and a reflective canopy, the underground part consists of a pit and an air duct network. The main building is constructed of a multi-layer building material consisting of at least three layers, with the outer layers made of rigid material and a layer of thermal insulation material between them. The thickness of the insulating material is at least 2 meters. The reflective canopy is made of reflective material and completely covers the main building from the radiation source, while leaving an air buffer between itself and the main building to reduce heating and flow ventilation. Flow ventilation of the reflective canopy is provided due to the presence of unopened openings in its walls in the lower part. The main building is equipped with a sluice gate, which is a sluice system consisting of three doors, a lattice and two sluice vestibules. The sluice gates are located in both end parts of the main building and are located as a through passage. The leaves of all three sluice doors open and close independently of each other. All three doors of the sluice gates are made of durable material and insulated. The first, external, sluice vestibule of the sluice gate has a length of at least 4 meters and is equipped with a forced cooling device. The second, internal, sluice vestibule of the sluice gates has a length of at least 4 meters and is cooled by compressors for freezers. All vestibules of the sluice gates are equipped with external temperature sensors. Freezing compressors are installed in the main building and in the event that the temperature in the interior of the main building 1 rises above minus 18 degrees Celsius, they must generate cold in the main building using control devices and instrumentation. The dimensions of the main building along the outer perimeter range from 300 square meters or more. The inner space of the main building is designed in such a way that, if necessary, it can be divided into separate rooms using collapsible structures. The width of the corridor between these separate rooms must be at least 4 meters. Inside the main building, there are also sealed chambers where a neutral gaseous atmosphere from nitrogen can be created. The walls, ceiling and partially floors of the main building are lined with slabs of ice with the addition of table salt in the ratio of 10 parts of water to 3 parts of table salt, enclosed in shells made of bioinert material. The joints between the ice slabs are glazed with water and snow. When stable low temperatures of the outside air are established, for example minus 20 degrees Celsius and below, the sluice gates 3 are blocked only by gratings, and the doors remain open. The underground part of the cryostorage of mammoth fauna consists of a pit and an air duct network. The pit is at least 4 meters deep and protrudes 3 meters beyond the outer perimeter of the main building. The bottom and walls of the pit are covered with underground heat-insulating material, reinforced with aluminum walls. The thickness of the underground heat-insulating material is not less than 1 meter. The pit is equipped with vertical cold casing and horizontal cold pipes. Vertical cold casing and horizontal cold pipe are connected to form a single duct network. After the creation of the air duct network, the foundation pit is filled with soil, which has a high heat capacity and is capable of storing cold. Vertical cold rooms casing strings run along the perimeter of the air duct network and in the middle, have exits to the surface along the outer wall of the main building and into its internal rooms. Vertical cold wells are equipped with shut-off covers to ensure the sealing of the air duct network. The outer parts of the vertical cold casing strings are additionally equipped with a removable heat-insulating product to regulate the air temperature inside the air duct network. To increase the heat capacity of the soil under the cryostorage of mammoth fauna, ice plates inside the main building and the adjacent soil to it can be salted with edible salt.
EFFECT: use of the proposed technical solution will increase the efficiency of storing paleontological objects in their natural form in the form of frozen mummies throughout the year, eliminate or minimize the risk of violation of the rules and conditions for storing paleontological objects, expand the possibilities for many types of scientific research, ensure sanitary and epidemiological safety, and reduce energy costs of cryostorage for mammoth fauna and will increase its autonomy.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к палеонтологии и предназначено для длительного хранения палеонтологических объектов с сохранившимися мягкими тканями, найденных в замороженном виде в условиях, приближенных к естественным, в специально оборудованных криохранилищах.The invention relates to paleontology and is intended for long-term storage of paleontological objects with preserved soft tissues found frozen in conditions close to natural, in specially equipped cryostorages.

Криогенная консервация минимально изменяет состояние сохранности палеонтологических объектов по сравнению с тем состоянием, в которых они пребывали в течение нескольких десятков тысяч лет в толще многолетней мерзлоты. Криогенная консервация и хранение практически не изменяет физические и биохимические условия, в которых находились палеонтологические находки и в минимальной степени изменяет их параметры, что чрезвычайно важно для последующего научного изучения. Впервые криогенная консервация по отношению мамонтов была предложена и апробирована на примере головы и передней конечности Юкагирского мамонта (Protopopov Α., Lazarev P., Savvinov G. Problems of conservations of mammoth fauna remains with soft tissues under cryogenic conditions // International Simposium on Yukagir Mammoth: Recent Advance in Yukagir Mammoth Researches. - Nagakute (Japan), 2005. - P. 23). Эксперимент признан успешным и продолжается.Cryogenic conservation minimally changes the state of conservation of paleontological objects compared to the state in which they have been for several tens of thousands of years in the permafrost. Cryogenic conservation and storage practically does not change the physical and biochemical conditions in which paleontological finds were found and changes their parameters to a minimal extent, which is extremely important for subsequent scientific study. For the first time, cryogenic conservation in relation to mammoths was proposed and tested on the example of the head and forelimb of the Yukagir mammoth (Protopopov A., Lazarev P., Savvinov G. Problems of conservations of mammoth fauna remains with soft tissues under cryogenic conditions // International Symposium on Yukagir Mammoth : Recent Advance in Yukagir Mammoth Researches - Nagakute (Japan), 2005. - P. 23). The experiment was deemed successful and continues.

Из уровня техники известны средства и способы криогенного хранения палеонтологических объектов в течение длительного времени.The prior art means and methods for cryogenic storage of paleontological objects for a long time.

Известен способом криогенного хранения палеонтологических объектов путем их промораживание и хранение в морозильных контейнерах и камерах. Обычная температура хранения минус 15 минус 25 градусов по Цельсию. Охлаждающим газом, как правило, выступает фреон. Корпус морозильных контейнеров, как правило, изготавливаются из сендвич-панелей с теплоизолирующим материалом для сохранения внутри низкотемпературного режима. В настоящее время в таких морозильных камерах хранят палеонтологические находки в нескольких научных учреждениях России, в Москве, Санкт-Петербурге и в Якутске. Недостатками таких морозильных контейнеров и камер является высокое потребление энергии в теплый период и зависимость от стабильного электропитания, малый внутренний объем, высокий риск технических поломок, приводящие к быстрому размораживанию палеонтологических объектов, а также невозможность обеспечения санитарно-карантинного хранения. Еще одним серьезным недостатком морозильных камер является то, что в процессе испарения хладагента во внутренней части морозильника снижается влажность воздуха и происходит криогенная сублимация хранящихся там биологических объектов. Если в случае продуктов питания, хранящихся в течение нескольких месяцев сублимация терпима, то для палеонтологических объектов, срок хранения которых исчисляется годами, а то и десятилетиями, такое положение вещей недопустимо.Known for the method of cryogenic storage of paleontological objects by freezing them and storing them in freezer containers and chambers. The usual storage temperature is minus 15 minus 25 degrees Celsius. The refrigerant gas is usually freon. The body of freezers is usually made of sandwich panels with heat-insulating material to maintain low temperature conditions inside. Currently, such freezers store paleontological finds in several scientific institutions in Russia, in Moscow, St. Petersburg and Yakutsk. The disadvantages of such freezers and chambers are high energy consumption during the warm period and dependence on a stable power supply, small internal volume, high risk of technical breakdowns leading to rapid defrosting of paleontological objects, as well as the impossibility of ensuring sanitary and quarantine storage. Another serious drawback of freezers is that during the evaporation of the refrigerant in the interior of the freezer, air humidity decreases and cryogenic sublimation of biological objects stored there occurs. If in the case of food products stored for several months sublimation is tolerable, then for paleontological objects, the shelf life of which is calculated in years or even decades, this state of affairs is unacceptable.

Следующим известным способом, характерным для Якутии и регионов с развитой многолетней мерзлотой, это подземные ледники - «булуусы». В таких подземных теплоизолированных хранилищах сохраняют в теплый период биологические объекты, требующие криогенного хранения. Здесь используется низкотемпературный эффект многолетней мерзлоты. В качестве аккумуляторов холода в таких ледниках используется озерный лед, который заготавливается зимой. Температура мерзлоты минус три минус пять по Цельсию. Недостатком указанного способа является относительно высокая температура такого криогенного хранения - не подходящее для длительного хранения палеонтологических объектов с мягкими тканями. Это часто приводит к поражению объектов хранения плесенью, что приводит к снижению эстетического восприятия внешнего вида и может стать препятствием при организации зарубежных выставок, так как во многих странах наличие плесени является доводом для запрещения ввоза объекта на их территорию. Описаны криофильные плесневые грибки, оптимальная температура жизнедеятельности которых протекает в диапазоне минус 5 минус 8 градусов по Цельсию (Gaudet D. Effect of temperature on pathogenicity of sclerotial and non sclerotial isolates of Coprinus psychromorbidus under controlled conditions // Canadian Journal Plant Pathology. 8., 1986. P. 394-399).The next well-known method, characteristic of Yakutia and regions with developed permafrost, is underground glaciers - "buluus". In such underground heat-insulated storage facilities, biological objects that require cryogenic storage are stored during the warm period. The low-temperature effect of permafrost is used here. As cold accumulators in such glaciers, lake ice is used, which is harvested in winter. Permafrost temperature minus three minus five Celsius. The disadvantage of this method is the relatively high temperature of such cryogenic storage - not suitable for long-term storage of paleontological objects with soft tissues. This often leads to the damage of storage objects by mold, which leads to a decrease in the aesthetic perception of the appearance and can become an obstacle in organizing foreign exhibitions, since in many countries the presence of mold is an argument for prohibiting the import of an object into their territory. Cryophilic molds are described, the optimal temperature of which is in the range of minus 5 minus 8 degrees Celsius (Gaudet D. Effect of temperature on pathogenicity of sclerotial and non sclerotial isolates of Coprinus psychromorbidus under controlled conditions // Canadian Journal Plant Pathology. 8., 1986. P. 394-399).

Известно изобретение «Хранилище для пищевых продуктов с аккумулированием холода» (патент RU №249539, F25D 3/02, Е04Н 7/00) включающее подземное хранилище для аккумуляции холода, в котором монтируется емкость для жидкости, аккумулирующей холод и гравитационной тепловой трубы для его охлаждения.The invention "Storage for food with cold storage" (patent RU No. 249539, F25D 3/02, Е04Н 7/00) is known, which includes an underground storage for cold accumulation, in which a container is mounted for a liquid that accumulates cold and a gravitational heat pipe for cooling it. .

Недостаток данного решения в сравнении с заявляемым решением, заключается в высоких эксплуатационных расходах, высокой экологической угрозе загрязнения мерзлотных почв, охрана которых регламентирована законодательством Российской Федерации.The disadvantage of this solution in comparison with the proposed solution is the high operating costs, high environmental threat of pollution of permafrost soils, the protection of which is regulated by the legislation of the Russian Federation.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ охлаждения подземных сооружений в массиве многолетнемерзлых горных пород и устройство для его осуществления (патент RU №2621912, С2 F25D 1/00) включающий аккумулирование холода в верхней части массива мерзлых грунтов в зимнее время посредством сезонно действующего воздушного охлаждающего устройства. Устройство для круглогодичного охлаждения подземных сооружений в массиве многолетнемерзлых горных пород включает два независимых воздушных охлаждающих устройства, каждое из которых включает как минимум одну горизонтальную охлаждающую трубу в грунте и как минимум две вертикально ориентированные трубы, которые выступают над поверхностью земли. Внутренние объемы вертикальных и горизонтальных труб соединены.Closest to the claimed method is a method of cooling underground structures in an array of permafrost rocks and a device for its implementation (patent RU No. 2621912, C2 F25D 1/00) including the accumulation of cold in the upper part of the array of frozen soils in winter by means of a seasonally operating air cooling device . A device for year-round cooling of underground structures in a permafrost massif includes two independent air cooling devices, each of which includes at least one horizontal cooling pipe in the ground and at least two vertically oriented pipes that protrude above the earth's surface. Internal volumes of vertical and horizontal pipes are connected.

Недостаток данного решения является высокие энергетические затраты, низкая надежность сооружения из-за оттайки многолетнемерзлых грунтов, низкий уровень санитарно-эпидемиологической безопасности, невозможность обеспечения условий необходимых для длительного хранения и изучения палеонтологических объектов.The disadvantage of this solution is high energy costs, low reliability of the structure due to thawing of permafrost soils, low level of sanitary and epidemiological safety, the inability to provide the conditions necessary for long-term storage and study of paleontological objects.

Вышеуказанные способы направлены лишь на криогенное хранение биологических объектов и используются только в хозяйственных целях, и поэтому не пригодны к применению для длительного хранения и изучения палеонтологических находок.The above methods are aimed only at cryogenic storage of biological objects and are used only for economic purposes, and therefore are not suitable for long-term storage and study of paleontological finds.

Прямых аналогов и прототипа заявляемого технического решения не выявлено.Direct analogues and prototype of the proposed technical solution has not been identified.

Задача настоящего изобретения заключается в создании криохранилища мамонтовой фауны предназначенное для длительного хранения палеонтологических объектов с сохранившимися мягкими тканями, найденных в виде мерзлых мумий, в низкотемпературных условиях, с возможностью обеспечения частичного хранения в бескислородной среде, при влажности воздуха, исключающей сублимацию палеонтологических объектов, а также позволяющее проводить исследовательские работы.The objective of the present invention is to create a cryostorage of mammoth fauna intended for long-term storage of paleontological objects with preserved soft tissues found in the form of frozen mummies, under low-temperature conditions, with the possibility of providing partial storage in an oxygen-free environment, with air humidity that excludes sublimation of paleontological objects, as well as allowing for research work.

Предлагаемый способ хранения палеонтологических объектов в специально сконструированном криохранилище является наиболее энергоэффективным способом для длительного хранения с приостановкой процессов гниения вызываемого аэробными бактериями. Оптимальной температурой для криогенной консервации является отрицательная температура в диапазоне - 18° - -25°С. При криогенной консервации должен соблюдаться режим влажности - 60-70%. Для замедления процессов сублимации и запасания зимнего холода применяются холодовые аккумуляторов в виде ледовых блоков. Указанный режим криогенного хранения замедляет процессы мумификации на несколько порядков.The proposed method of storing paleontological objects in a specially designed cryostorage is the most energy efficient way for long-term storage with the suspension of decay processes caused by aerobic bacteria. The optimum temperature for cryogenic preservation is a negative temperature in the range - 18° - -25°C. During cryogenic conservation, the humidity regime must be observed - 60-70%. To slow down the processes of sublimation and storage of winter cold, cold accumulators in the form of ice blocks are used. This mode of cryogenic storage slows down the mummification processes by several orders of magnitude.

Техническим результатом использования заявляемого технического решения является:The technical result of using the proposed technical solution is:

- повышение эффективности хранения палеонтологических объектов в естественном виде в виде мерзлых мумий в течение всего года за счет низких температур и влажности, а при необходимости создания бескислородной среды на основе газообразного азота, при котором останавливаются процессы сублимации, гниения и окисления мерзлых мумий;- increasing the efficiency of storing paleontological objects in their natural form in the form of frozen mummies throughout the year due to low temperatures and humidity, and, if necessary, creating an oxygen-free environment based on gaseous nitrogen, which stops the processes of sublimation, decay and oxidation of frozen mummies;

- создание многофункциональной исследовательской площадки устраняющий или минимизирующий риск нарушения правил и условий хранения палеонтологических объектов;- creation of a multifunctional research site that eliminates or minimizes the risk of violating the rules and conditions for storing paleontological objects;

- расширение возможностей проведения многих видов научных исследований, например томографические исследования внутренних органов крупных животных через длительное время хранения, за счет сохранения в течение длительного периода палеонтологических объектов в условиях, близких к естественным;- expanding the possibilities of conducting many types of scientific research, for example, tomographic studies of the internal organs of large animals after a long period of storage, due to the preservation of paleontological objects for a long period in conditions close to natural;

- обеспечение санитарно-эпидемиологической безопасности, направленное на создание приемлемых условий для предварительного досмотра и санитарно-карантинного хранения палеонтологических объектов на период проведения микробиологических анализов;- ensuring sanitary and epidemiological safety aimed at creating acceptable conditions for preliminary inspection and sanitary and quarantine storage of paleontological objects for the period of microbiological analysis;

- снижение энергетических затрат криохранилища и повышение его автономности.- reducing the energy costs of the cryostorage and increasing its autonomy.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что криохранилище мамонтовой фауны включает в себя светоотражающий навес, основное здание криохранилища, разделенное сборно-разборными конструкциями на отдельные помещениями, часть из которых представлена газонепроницаемыми камерами, оснащенное шлюзовыми воротами, компрессорами для замораживания, а также подземный теплоизоляционный материал, вертикальные и горизонтальные холодовые обсадные колонны.The task and the technical result are achieved by the fact that the mammoth fauna cryostorage includes a reflective canopy, the main cryostorage building, divided by collapsible structures into separate rooms, some of which are gas-tight chambers, equipped with lock gates, compressors for freezing, as well as an underground heat-insulating material, vertical and horizontal cold casing strings.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид криохранилища мамонтовой фауны, на фиг. 2 изображена подземная часть криохранилища мамонтовой фауны - вид сбоку, на фиг. 3 подземная часть криохранилища мамонтовой фауны - вид сверху, где:In FIG. 1 shows a general view of the cryostorage of the mammoth fauna, in Fig. 2 shows the underground part of the cryostorage of the mammoth fauna - side view, in Fig. 3 underground part of the mammoth fauna cryo-storage - top view, where:

1 - основное здание криохранилища;1 - the main building of the cryostorage;

2 - светоотражающий навес;2 - reflective canopy;

3 - шлюзовые ворота;3 - sluice gates;

4 - компрессоры для замораживания;4 - compressors for freezing;

5 - подземный теплоизоляционный материал;5 - underground heat-insulating material;

6 - вертикальные холодовые обсадные колонны;6 - vertical cold casing strings;

7 - горизонтальные холодовые магистрали.7 - horizontal cold lines.

Криохранилище мамонтовой фауны включает в себя надземную и подземную часть.The cryostorage of mammoth fauna includes above-ground and underground parts.

Надземная часть криохранилища мамонтовой фауны в свою очередь состоит из основного здания 1 и светоотражающего навеса 2.The above-ground part of the mammoth fauna cryostorage, in turn, consists of the main building 1 and a reflective canopy 2.

Основное здание 1 сооружается из многослойного строительного материала, состоящая как минимум из трех слоев, при этом внешние слои изготовлены из жесткого материала и слоя теплоизоляционного материала между ними. Толщина теплоизоляционного материала составляет не менее 2 метров.The main building 1 is constructed from a multi-layer building material, consisting of at least three layers, while the outer layers are made of rigid material and a layer of heat-insulating material between them. The thickness of the thermal insulation material is at least 2 meters.

Светоотражающий навес 2, в зависимости от функциональной необходимости, может быть выполнен в виде арочного, прямостенного, полигонального, шатрового или иного сооружения, а также - каркасным или бескаркасным. Светоотражающий навес 2, в целях отражения света (или другого излучения) и уменьшения нагревания основного здания 1, выполнен из светоотражающего материала и полностью закрывает основное здание 1 от источника излучения, оставляя при этом между собой и основным зданием 1 воздушный буфер для уменьшения нагревания и проточной вентиляции. Проточная вентиляция светоотражающего навеса 2 обеспечивается за счет наличия в ее стенах не открытых проемов в нижней части.The reflective canopy 2, depending on the functional need, can be made in the form of an arched, straight-walled, polygonal, tent or other structure, as well as framed or frameless. The reflective canopy 2, in order to reflect light (or other radiation) and reduce the heating of the main building 1, is made of reflective material and completely covers the main building 1 from the radiation source, while leaving an air buffer between itself and the main building 1 to reduce heat and flow ventilation. Flowing ventilation of the reflective canopy 2 is ensured by the presence of non-open openings in its walls in the lower part.

Основное здание 1 оснащено шлюзовыми воротами 3, представляющими собой шлюзовую систему, состоящую из трех дверей, решетки и двух шлюзовых тамбуров. Шлюзовые ворота 3 располагаются в обеих торцевых частях основного здания 1 и расположены по типу сквозного проезда. Ширина шлюзовых ворот 3 не менее 3,5 метров.The main building 1 is equipped with a sluice gate 3, which is a sluice system consisting of three doors, a lattice and two sluice vestibules. Sluice gates 3 are located in both end parts of the main building 1 and are arranged as a through passage. The width of the sluice gate 3 is not less than 3.5 meters.

Створки всех трех дверей шлюзовых ворот 3 открываются-закрываются независимо друг от друга. Пол шлюзовых ворот 3 гладкий без порогов. Створки шлюзовых ворот 3 дополнительно могут быть оснащены дверьми шириной не менее 100 см. Толщина дверей шлюзовых ворот 3 не менее 80 см. Все три дверей шлюзовых ворот 3 выполнены из прочного материала и утеплены. Первый, внешний шлюзовый тамбур шлюзовых ворот 3 имеет длину не менее 4 метров и оснащен устройством принудительного охлаждения. Второй, внутренний шлюзовый тамбур шлюзовых ворот 3, имеет длину не менее 4 метров, и охлаждается компрессорами для морозильных камер. Все тамбуры шлюзовых ворот 3 снабжены выносными термодатчиками.The wings of all three doors of the sluice gate 3 open and close independently of each other. The floor of sluice gate 3 is smooth without thresholds. Sluice gate wings 3 can additionally be equipped with doors with a width of at least 100 cm. The thickness of the sluice gate doors 3 is at least 80 cm. All three doors of the sluice gate 3 are made of durable material and insulated. The first, outer lock vestibule of lock gate 3 has a length of at least 4 meters and is equipped with a forced cooling device. The second, internal lock vestibule of lock gate 3, has a length of at least 4 meters, and is cooled by compressors for freezers. All vestibules of sluice gates 3 are equipped with remote temperature sensors.

Компрессоры для замораживания 4 монтируются в основном здании 1 и в случае повышении температуры во внутренних помещениях основного здания 1 выше минус 18 градусов по Цельсию должны, с помощью устройств управления и контрольно-измерительных приборов, генерировать холод в основном здании 1. Компрессоры для замораживания 4 призваны обеспечить стабильное поддержание необходимой температуры как одно из заявленных условий хранения палеонтологических объектов.Freezing compressors 4 are installed in the main building 1 and in the event of an increase in the temperature in the interior of the main building 1 above minus 18 degrees Celsius, they must, using control devices and instrumentation, generate cold in the main building 1. Freezing compressors 4 are designed to to ensure stable maintenance of the required temperature as one of the declared conditions for the storage of paleontological objects.

Размеры основного здания 1 по внешнему периметру может варьироваться от 300 квадратных метров и более. Внутреннее пространство основного здания 1 сконструировано таким образом, чтобы в случае необходимости могло быть разделено на отдельные помещения с помощью сборно-разборных конструкций, как пример, перегородками или палатками, которые позволят эффективно проводить санитарно-эпидемиологические и научно-исследовательские работы над палеонтологическими объектами в отдельности. Ширина коридора между этими отдельными помещениями должна составлять не менее 4 метров. Размещение и количество отдельных помещений вариативно. Внутри основного здания 1 также находятся герметичные камеры, где можно создать нейтральную газовую атмосферу из азота. Эти герметичные камеры предназначены для длительного хранения палеонтологических объектов с особой научной ценностью и (или) высокой бактериологической опасностью.The dimensions of the main building 1 along the outer perimeter can vary from 300 square meters or more. The internal space of the main building 1 is designed in such a way that, if necessary, it can be divided into separate rooms using collapsible structures, for example, partitions or tents, which will effectively carry out sanitary-epidemiological and research work on paleontological objects separately . The width of the corridor between these separate rooms must be at least 4 meters. Placement and number of individual rooms is variable. Inside the main building 1 there are also sealed chambers where a neutral gas atmosphere can be created from nitrogen. These hermetic chambers are designed for long-term storage of paleontological objects with special scientific value and (or) high bacteriological hazard.

Стены, потолок и частично полы основного здания 1, для аккумуляции холода и повышения влажности, выложены плитами из льда, заключенными оболочки из биоинертного материала. В случае необходимости количество плит из льда и их конфигурация варьируется. Швы между плитами из льда глазируются водой и снегом. Плиты из льда производятся путем замораживания воды в емкостях с помощью естественного холода или с помощью устройств, генерирующих искусственный холод. Для увеличения эффекта аккумуляции холода при замораживании льда в воду будет добавлена поваренная соль в соотношении 10 частей воды на 3 части поваренной соли.The walls, ceiling and partly the floors of the main building 1, to accumulate cold and increase humidity, are lined with ice slabs enclosed in shells of bioinert material. If necessary, the number of ice slabs and their configuration varies. The seams between the ice slabs are glazed with water and snow. Ice slabs are made by freezing water in containers using natural cold or artificial cold generating devices. To increase the effect of cold accumulation during ice freezing, table salt will be added to the water in the ratio of 10 parts of water to 3 parts of table salt.

При установлении стабильно низких температур наружного воздуха, например минус 20 градусов по Цельсию и ниже, шлюзовые ворота 3 перекрываются только решетками, а двери остаются открытыми. Таким образом, оснащение решеткой шлюзовых ворот 3 и их сквозного проезда позволяет уравновесить температуру внутренних помещений основного здания 1 с наружной температурой и заморозить грунт под криохранилищем мамонтовой фауны через холодовые колодцы и систему труб.When stable low outdoor temperatures are established, for example, minus 20 degrees Celsius and below, the sluice gates 3 are blocked only by gratings, and the doors remain open. Thus, equipping the sluice gates 3 and their through passage with a grate makes it possible to balance the temperature of the interior of the main building 1 with the outside temperature and freeze the soil under the mammoth fauna cryostorage through cold wells and a pipe system.

Подземная часть криохранилища мамонтовой фауны состоит из котлована и воздуховодной сети.The underground part of the mammoth fauna cryo-storage consists of a pit and an air duct network.

Замороженный грунт под криохранилищем мамонтовой фауны, помимо компрессоров для замораживания 4, является одним из Холодовых аккумуляторов. Из-за того, что многолетняя мерзлота имеет температуру минус 3 минус 5 градусов по Цельсию, одной из задач по замораживанию грунта под криохранилищем мамонтовой фауны, и прилегающего к нему, является теплоизоляция этих грунтов от «теплой» многолетней мерзлоты.Frozen soil under the mammoth fauna cryo-storage, in addition to compressors for freezing 4, is one of the Cold accumulators. Due to the fact that permafrost has a temperature of minus 3 to 5 degrees Celsius, one of the tasks for freezing the soil under the cryogenic storage of mammoth fauna, and adjacent to it, is the thermal insulation of these soils from the “warm” permafrost.

Для решения задачи по замораживанию грунта перед монтажом основного здания 1 криохранилища мамонтовой фауны выкапывается котлован глубиной не менее 4 метров и на 3 метра, выступающий за границы внешнего периметра основного здания 1. Дно и стены котлована покрываются подземным теплоизоляционным материалом 5, например, прошитыми матами из базальта или листами полистирола, укрепленные стенками из алюминия. Толщина подземного теплоизоляционного материала 5 не менее 1 метра.To solve the problem of freezing the soil before the installation of the main building 1 of the cryostorage of the mammoth fauna, a pit is dug at least 4 meters deep and 3 meters protruding beyond the outer perimeter of the main building 1. The bottom and walls of the pit are covered with underground heat-insulating material 5, for example, with stitched mats made of basalt or polystyrene sheets reinforced with aluminum walls. The thickness of the underground heat-insulating material 5 is not less than 1 meter.

На всю глубину котлована вертикально опускаются трубы образующие вертикальные холодовые обсадные колонны 6 и прокладываются горизонтальные трубы образующие горизонтальные холодовые трубы 7. Вертикальные холодовые обсадные колонны 6 и горизонтальные холодовые трубы 7 соединяются в одну воздуховодную сеть. После создания воздуховодной сети котлован засыпается грунтом, обладающим высокой теплоемкостью и способный запасать холод, например глиной. Вертикальные холодовые обсадные колонны 6 идут по периметру воздуховодной сети и в середине, имея выходы на поверхность вдоль внешней стены основного здания 1 и в ее внутренние помещения. Вертикальные холодовые колодцы 6 оснащены запорными крышками для обеспечения герметизации воздуховодной сети. Наружные части вертикальных Холодовых обсадных колонн 6 дополнительно снабжены съемной теплоизолирующим изделием для регуляции температуры воздуха внутри воздуховодной сети. При установлении стабильно низких температур наружного воздуха, например минус 20 градусов по Цельсию и ниже, запорные крышки вертикальных Холодовых обсадных колонн 6 открываются и пропускают в воздухопроводную сеть наружный воздух, который вымораживает грунт под основным зданием 1.Pipes forming vertical cold casing strings 6 are vertically lowered to the entire depth of the excavation and horizontal pipes forming horizontal cold pipes 7 are laid. Vertical cold casing strings 6 and horizontal cold pipes 7 are connected into one air duct network. After creating an air duct network, the pit is covered with soil that has a high heat capacity and is able to store cold, for example, clay. Vertical cold casing strings 6 run along the perimeter of the air duct network and in the middle, having exits to the surface along the outer wall of the main building 1 and into its interior. Vertical cold wells 6 are equipped with shut-off covers to ensure the sealing of the air duct network. The outer parts of the vertical cold casing strings 6 are additionally equipped with a removable heat-insulating product for regulating the air temperature inside the air duct network. When stable low temperatures of the outside air are established, for example, minus 20 degrees Celsius and below, the shut-off covers of the vertical cold casing strings 6 open and allow outside air into the air duct network, which freezes the soil under the main building 1.

Для увеличения теплоемкости грунта под криохранилищем мамонтовой фауны, а значит, его свойств как холодового аккумулятора, ледяные плиты внутри основного здания 1 и прилегающий грунт к нему могут быть просолены пищевой солью.To increase the heat capacity of the soil under the cryo-storage of the mammoth fauna, and hence its properties as a cold accumulator, ice slabs inside the main building 1 and the adjacent soil to it can be salted with edible salt.

Использование заявляемого технического решения позволит повысить эффективность хранения палеонтологических объектов в естественном виде в виде мерзлых мумий в течение всего года, создаст многофункциональную исследовательскую площадку устраняющую или минимизирующий риск нарушения правил и условий хранения палеонтологических объектов, расширит возможности проведения многих видов научных исследований, обеспечит санитарно-эпидемиологическую безопасность, снизит энергетические затраты криохранилища для мамонтовой фауны и повысит его автономность.The use of the proposed technical solution will increase the efficiency of storing paleontological objects in their natural form in the form of frozen mummies throughout the year, create a multifunctional research site that eliminates or minimizes the risk of violating the rules and conditions for storing paleontological objects, expands the possibilities for conducting many types of scientific research, and provides sanitary and epidemiological safety, reduce the energy costs of the cryo-storage for the mammoth fauna and increase its autonomy.

Claims (1)

Криохранилище мамонтовой фауны, состоящее из надземной и подземной частей, при этом надземная часть в свою очередь состоит из основного здания и светоотражающего навеса, а подземная часть состоит из котлована и воздуховодной сети, основное здание сооружается из многослойного строительного материала, состоящего как минимум из трех слоев, в свою очередь внешние слои изготовлены из жесткого материала и слоя теплоизоляционного материала между ними, толщина теплоизоляционного материала составляет не менее 2 метров, в свою очередь светоотражающий навес выполнен из светоотражающего материала и полностью закрывает основное здание от источника излучения, оставляя при этом между собой и основным зданием воздушный буфер для уменьшения нагревания и проточной вентиляции, которая обеспечивается за счет наличия в ее стенах неоткрытых проемов в нижней части, основное здание оснащено шлюзовыми воротами, представляющими собой шлюзовую систему, состоящую из трех дверей, решетки и двух шлюзовых тамбуров, при этом шлюзовые ворота располагаются в обеих торцевых частях основного здания и расположены по типу сквозного проезда, все три двери шлюзовых ворот выполнены из прочного материала и утеплены, а также открываются и закрываются независимо друг от друга, при этом пол шлюзовых ворот гладкий, без порогов, первый, внешний, шлюзовый тамбур шлюзовых ворот имеет длину не менее 4 метров и оснащен устройством принудительного охлаждения, второй, внутренний, шлюзовый тамбур шлюзовых ворот имеет длину не менее 4 метров и оснащен компрессорами для морозильных камер, при этом все тамбуры шлюзовых ворот снабжены выносными термодатчиками, компрессоры для замораживания смонтированы в основном здании и, в случае повышения температуры во внутренних помещениях основного здания выше минус 18 градусов по Цельсию, с помощью устройств управления и контрольно-измерительных приборов генерируют холод в основном здании, размеры основного здания по внешнему периметру варьируются от 300 квадратных метров и более, внутреннее пространство основного здания сконструировано таким образом, чтобы в случае необходимости могло быть разделено на отдельные помещения с помощью сборно-разборных конструкций, ширина коридора между этими отдельными помещениями составляет не менее 4 метров, в основном здании находятся герметичные камеры с возможностью создать нейтральную газовую атмосферу из азота, стены, потолок и частично полы основного здания выложены плитами из льда с добавлением поваренной соли в соотношении 10 частей воды на 3 части поваренной соли, заключенными в оболочки из биоинертного материала, при этом швы между плитами из льда глазируются водой и снегом, при установлении стабильно низких температур наружного воздуха шлюзовые ворота перекрываются только решетками, а двери остаются открытыми для замораживания грунта под криохранилищем мамонтовой фауны, котлован подземной части имеет глубину не менее 4 метров и на 3 метра выступает за границы внешнего периметра основного здания, дно и стены котлована покрываются подземным теплоизоляционным материалом, укрепленным стенками из алюминия, при этом толщина подземного теплоизоляционного материала не менее 1 метра, подземная часть оснащена вертикальными трубами, образующими вертикальные холодовые обсадные колонны, и горизонтальными трубами, образующими горизонтальные холодовые трубы, соединенными в одну воздуховодную сеть, вертикальные холодовые обсадные колонны расположены по периметру воздуховодной сети и в середине имеют выходы на поверхность вдоль внешней стены основного здания и в ее внутренние помещения, вертикальные холодовые колодцы оснащены запорными крышками для обеспечения герметизации воздуховодной сети, наружные части вертикальных холодовых обсадных колонн дополнительно снабжены съемным теплоизолирующим изделием для регуляции температуры воздуха внутри воздуховодной сети, котлован заполнен грунтом, обладающим высокой теплоемкостью и способным запасать холод, для увеличения теплоемкости грунта под криохранилищем дополнительно ледяные плиты внутри основного здания и прилегающий грунт могут быть просолены пищевой солью.Cryostorage of mammoth fauna, consisting of above-ground and underground parts, while the above-ground part, in turn, consists of the main building and a reflective canopy, and the underground part consists of a pit and an air duct network, the main building is constructed from a multilayer building material consisting of at least three layers , in turn, the outer layers are made of a rigid material and a layer of heat-insulating material between them, the thickness of the heat-insulating material is at least 2 meters, in turn, the reflective canopy is made of reflective material and completely covers the main building from the radiation source, while leaving between them and the main building is an air buffer to reduce heating and flow ventilation, which is ensured by the presence of unopened openings in its walls in the lower part, the main building is equipped with lock gates, which are a lock system consisting of three doors, a lattice and two lock vestibules, at the same time, the sluice gates are located in both end parts of the main building and are arranged as a through passage, all three doors of the sluice gates are made of durable material and are insulated, and also open and close independently of each other, while the floor of the sluice gates is smooth, without thresholds, the first, outer, lock vestibule of the lock gate has a length of at least 4 meters and is equipped with a forced cooling device, the second, inner, lock vestibule of the lock gate has a length of at least 4 meters and is equipped with compressors for freezing chambers, while all lock gate vestibules are equipped with remote temperature sensors , compressors for freezing are installed in the main building and, in the event of an increase in the temperature in the interior of the main building above minus 18 degrees Celsius, using control devices and instrumentation, they generate cold in the main building, the dimensions of the main building along the outer perimeter vary from 300 square meters or more the interior space of the main building is designed in such a way that, if necessary, it can be divided into separate rooms using prefabricated structures, the width of the corridor between these separate rooms is at least 4 meters, the main building has sealed chambers with the ability to create a neutral gas atmosphere from nitrogen, the walls, ceiling and partly the floors of the main building are lined with ice slabs with the addition of table salt in the ratio of 10 parts of water to 3 parts of salt, enclosed in shells of bioinert material, while the seams between the ice slabs are glazed with water and snow, when installed at stable low temperatures of the outside air, the sluice gates are blocked only by bars, and the doors remain open to freeze the soil under the cryo-storage of the mammoth fauna, the pit of the underground part has a depth of at least 4 meters and protrudes 3 meters beyond the outer perimeter of the main building, the bottom and walls of the pit are covered with underground heat-insulating material, reinforced with aluminum walls, while the thickness of the underground heat-insulating material is not less than 1 meter, the underground part is equipped with vertical pipes forming vertical cold casing strings, and horizontal pipes forming horizontal cold pipes connected to one air duct network, vertical cold casing strings are located along the perimeter of the air duct network and in the middle have exits to the surface along the outer wall of the main building and into its interior, vertical cold wells are equipped with shut-off covers to ensure air tightness of the air duct network, the outer parts of the vertical cold casing strings are additionally equipped with a removable heat-insulating product for regulation air temperature inside the air duct network, the pit is filled with soil having a high heat capacity and capable of storing cold, to increase the heat capacity of the soil under the cryostorage, additionally The ice slabs inside the main building and the adjacent soil can be salted with table salt.
RU2021111423A 2021-04-20 2021-04-20 Cryostorage of mammoth fauna RU2769947C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111423A RU2769947C1 (en) 2021-04-20 2021-04-20 Cryostorage of mammoth fauna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111423A RU2769947C1 (en) 2021-04-20 2021-04-20 Cryostorage of mammoth fauna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769947C1 true RU2769947C1 (en) 2022-04-11

Family

ID=81260035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021111423A RU2769947C1 (en) 2021-04-20 2021-04-20 Cryostorage of mammoth fauna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769947C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356707A (en) * 1980-04-28 1982-11-02 Liquid Carbonic Corporation Cryogenic cabinet freezer
SU1296797A1 (en) * 1985-11-10 1987-03-15 Магаданский зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока Method for making ice storage
RU2054240C1 (en) * 1992-12-21 1996-02-20 Евгений Владимирович Капустинский Agricultural products storage
RU2102659C1 (en) * 1994-01-26 1998-01-20 Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции Storehouse for products
RU2561745C1 (en) * 2014-04-15 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Food product storage with accumulation of cold
RU2621912C2 (en) * 2015-02-13 2017-06-08 Федеральное государственное бюджетное Учреждение науки - Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method of cooling underground structures in masses of permafrost rocks and device for its implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356707A (en) * 1980-04-28 1982-11-02 Liquid Carbonic Corporation Cryogenic cabinet freezer
SU1296797A1 (en) * 1985-11-10 1987-03-15 Магаданский зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока Method for making ice storage
RU2054240C1 (en) * 1992-12-21 1996-02-20 Евгений Владимирович Капустинский Agricultural products storage
RU2102659C1 (en) * 1994-01-26 1998-01-20 Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции Storehouse for products
RU2561745C1 (en) * 2014-04-15 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Food product storage with accumulation of cold
RU2621912C2 (en) * 2015-02-13 2017-06-08 Федеральное государственное бюджетное Учреждение науки - Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method of cooling underground structures in masses of permafrost rocks and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3450192A (en) Process and apparatus for modulating the temperature within enclosures
Mahdavinejad et al. Assessment of ancient fridges: A sustainable method to storage ice in hot-arid climates
US11359829B2 (en) Quasi-equilibrium atmospheric modular thermodynamic system and method
RU2769947C1 (en) Cryostorage of mammoth fauna
KR101480303B1 (en) A prefabricated building in natural environment with facilities to produce natural energy, convenience and health facilities installed in its surroundings and interior-1.
Komarova et al. Stabilization of permanent frozen substrate of industrial building by artificial cooling of soil
RU66149U1 (en) STORAGE FOR AGRICULTURAL PRODUCTS
CN1040485A (en) Contrary circulation storage fruit and vegetable storehouse of movable end face aqueous vapor and fresh-keeping method thereof
CN101294422A (en) Ecological energy-saving method for building
Hosseini et al. AN OVERVIEW OF IRANIAN ICE REPOSITORIES, AN EXAMPLE OF TRADITIONAL INDIGENOUS ARCHITECTURE.
WO2010027227A2 (en) Natural icehouse and store
JP4769786B2 (en) Mobile ice chamber and how to use it
CN107060397A (en) Automatic energy saving underground cold storage
RU2785027C1 (en) All-year round cooling unit based on the use of cold outdoor air
Niroumand et al. The earth refrigerators as earth architecture
RU2566988C1 (en) Method of use of natural cold resources for functioning of modular refrigerators and device for its implementation
CN86108168A (en) Fruits and vegetables water-cooled Preserving method and fresh-keeping warehouse thereof
Ying et al. Traditional Arctic native fish storage methods and their role in the sustainable development of the Arctic
KR20140046687A (en) A device to operate, heat and air-condition storehouses for farm products by utilizing basements.
RU158992U1 (en) WEIR FROM SOIL MATERIALS UNDER CONDITIONS OF CRYOLITZONE
RU2052740C1 (en) Method and system for thermostatic storage of products
RU2526629C2 (en) Greenhouse for severe conditions of far north
RU201619U1 (en) WALL PANEL OF THE BUILDING WITH HEAT STORAGE INSERT
SU720123A1 (en) Cooled structure
JP6603908B1 (en) Ukifune