шаблоны joomla

Системы управления вентилированием в металлических силосах

Автоматические электронные блоки управления вентилированием - надёжный помощник в борьбе с вредителями зерна в зернохранилищах.

Даже сухое и очищенное зерно требует определенной заботы. Его необходимо оградить от следующих вредных факторов:

• • прорастание;
  • развитие грибковой плесени;
  • размножение насекомых - вредителей;
  • доступа птиц и грызунов.

Особенно важна консервация свежеубранного зерна, так называемая послеуборочная консервация.

После уборки зерна комбайном, наступает стадия послеуборочного физиологического дозревания зерна, которое происходит уже в хранилище. После загрузки зерна в емкости-хранилища происходит интенсивное испарение избыточной влаги, наблюдается рост температуры зерна, возможно интенсивное развитие плесени и насекомых-вредителей. В связи с этим, даже если зерно сухое, его необходимо охладить, выровнять температуру разных слоев по всей высоте насыпи зерна.

Недорогие автоматические электронные блоки управления работой вентиляторов находят все более широкое применение на зернохранилищах, к сожалению, пока только за рубежом. Целью этой публикации является помощь потенциальным потребителям понять, как можно осуществлять надежную защиту зерна в вентилируемых силосах типа СМВУ производства группой компаний "ЛОРД" (г. Николаев) и аналогичных, с максимальной выгодой для себя. Предлагаемые нашей фирмой простые электронные блоки управления вентилированием (ЭБУВ) позволят с максимальным эффектом использовать существующее оборудование при минимальных затратах как ручного труда операторов (с неизбежными при этом ошибками), так и затрат электроэнергии.

Что такое электронный блок управления вентилирование зерна?

Это электронное устройство, которое помогает Вам максимально эффективно использовать Вашу систему вентилирования (аэрации) для охлаждения и консервирования естественным холодом заложенное на хранение зерно.

Существует несколько вариантов электронных блоков управления вентилированием зерна - от простых до самых утонченных, управляющих процессами сушки зерна непосредственно в силосе. Простые блоки управления имеют термостат, который контролирует температуру наружного (вне силоса) воздуха и должен периодически переналаживаться оператором, в зависимости от температуры зерна в силосе, а также в зависимости от температуры воздуха и его относительной влажности.

Простые блоки управления используются для аэрации (охлаждения) зерна!

Более сложные блоки управления вентилированием программируются в начале периода хранения и, в зависимости от температуры и начальной влажности заложенного на хранение зерна, а также от температуры и относительной влажности наружного воздуха, управляют работой вентиляторов и теплокалорифера. Благодаря этому сложные электронные блоки могут использоваться не только для охлаждения заложенного на хранение зерна, но и для его низкотемпературного досушивания непосредственно в силосах.

При наличии управляемого электронным блоком теплокалорифера, начальная влажность заложенного в силос зерна может достигать 20 и более % влажности.

Какие преимущества имеет простой электронный блок управления вентилированием перед более сложным, и когда он необходим?

Основное преимущество простого электронного блока управления вентилированием (ЭБУВ) перед сложным - цена и надежность.

Простой электронный блок управления является более дешевым средством использования охлаждения зерна с целью его консервации наружным холодным воздухом при аэрации, чем при помощи дорогостоящих и опасных для здоровья химикатов. Поэтапное охлаждение зерна наружным воздухом с использованием ЭБУВ является основой борьбы с насекомыми-вредителями в сухом зерне, особенно в зерне, которое должно храниться в теплую погоду в течение нескольких месяцев до наступления устойчивых холодов. Простой ЭБУВ максимально полезен, когда зерно собрано в начале лета и хранится до конца октября. Технология поэтапного охлаждения зерна наружным воздухом идеально подходит для хранения пшеницы в металлических вентилируемых силосах (типа СМВУ), оборудованных системами аэрации и термометрии. Электронные блоки могут помочь Вам охладить зерно, насколько позволят погодные условия, в период хранения. Этим Вы значительно снижаете (регулируете) скорость развития вредных насекомых в зерне, подавляя их жизнедеятельность низкими температурами.

Существует ли другое применение для простых электронных блоков управления?

Да, существует. Они необходимы для любых операций, связанных с охлаждением, когда дневная температура воздуха во время циклов охлаждения, выше, чем необходимо. Многочисленные исследования, проведенные на элеваторах, снабженных системами вентилирования зерна, показали, что применение автоматического охлаждения запасов зерновых в осенний период является намного эффективнее, чем оперирование вентиляторами вручную, с неизбежными ошибками, а стоимость сэкономленной при этом электроэнергии уже в первый год применения ЭБУВ намного больше, чем затраты на приобретение электронных блоков управления.

Что делает электронный блок управления вентилированием (ЭБУВ) и как он применяется?

Блок управления включает вентилятор существующей в зернохранилище системы активного вентилирования, когда температура наружного (за пределами силоса-хранилища) воздуха опускается ниже значения, установленного на термостате, и отключает вентилятор, когда температура наружного воздуха поднимается выше установленного значения, а также записывает в электронный блок памяти, сколько часов вентилятор проработал. ЭБУВ подключается в электрическую схему между источником питания и вентилятором. Работа эта не сложная, и её может выполнить любой квалифицированный электрик, пользуясь прилагаемой к блоку управления инструкцией. Сразу же после уборки и закладки урожая на хранение в ёмкости, Вы настраиваете термостат на необходимую температуру и включаете вентиляторы в работу. После этого Вы каждые несколько дней (обычно один раз в два дня) проверяете счётчик времени наработки вентиляторов, делая необходимые записи в журнале контроля температуры зерна в силосе и учета времени работы вентиляторов. После того, как вентиляторы отработают необходимое количество времени, или, если силоса оборудованы термодатчиками, Вы увидите, что охлаждающий фронт полностью прошел через зерно снизу до самого верха, необходимо выполнить переналадку термостата на более низкое значение температуры. Эту процедуру необходимо повторять до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура зерна, хранящегося в силосе. В условиях Украины это обычно происходит за три этапа - в период с июня-июля по ноябрь, когда зерно охладится до конечного, считающегося безопасным, значения температуры - 10 °С или ниже.

В чем состоит сущность защиты зерна от насекомых-вредителей при активном вентилировании (Аэрации)?

Защита от размножения и роста насекомых-вредителей зависит не столько от движения воздуха через зерновую массу, сколько от его низкой температуры, которая и обеспечивает эту защиту в первую очередь, подавляя жизнедеятельность насекомых.

В южных регионах Украины, где выращивают озимую пшеницу твердых сортов, насекомые, наносящие наибольший ущерб хранящемуся зерну, лучше всего растут и размножаются (соответственно наносят больше всего ущерба), в сухой пшенице, когда температура зерна составляет приблизительно 30 °С. Понижение температуры зерна с этого, оптимального для вредителей значения, существенно замедляет рост популяции вредителей, так как увеличивается время развития для каждого нового поколения насекомых, замедляется их жизнедеятельность. Таким образом, популяции насекомых-вредителей остаются небольшими до октября или ноября, когда холодный воздух препятствует росту популяции. При достижении температуры зерновой массы в 10-13 °С, насекомые ещё живут, но практически перестают размножаться, а при снижении до 5 °С и ниже - насекомые впадают в спячку. Если производить дальнейшее снижение тем-пературы до отрицательных значений, до -5 °С, вредители впадают в анабиоз, у них наступает состояние глубокого окоченения, и, при длительных экспозициях отрицательными температурами, многие из них погибают.

Как показали исследования, какого-либо отрицательного воздействия на хранимое зерно отрицательная температура не оказывает, напротив, у семенного зерна даже замечено по-вышение всхожести. Это объясняется тем, что зерно проходит естественный, природный цикл зимнего охлаждения и весеннего оздоровления при продувании теплым наружным воздухом.

При хранении зерна, наиболее эффективным способом снижения энергетических затрат, является эксплуатация вентилятора только на то количество времени (часов), которое необходимо для полного охлаждения зерна на заданную температуру. После этого, регулятор термостата ЭБУВ переналаживается, чтобы ожидать более холодной температуры наружного воздуха. При достижении необходимой температуры, ЭБУВ сам включит и отключит вентилятор, без участия человека.

На какую температуру устанавливать термостат ЭБУВ, чтобы эффективно охладить зерно в зернохранилище? Зачем необходимы датчики температуры зерна?

Используйте нижеприведенную таблицу как руководство к действию, учитывая складывающиеся погодные условия и среднюю температуру во время уборки зерновых с полей.

В любом случае, всегда полезно посоветоваться со специалистами по хранению зерна, что-бы они дали рекомендации по вентилированию зерна. Так, исходя из среднегодовых значений температуры и относительной влажности воздуха в дневное и вечернее время, можно рекомендовать оператору зернохранилища, находящегося в южных регионах Украины (Крымская, Одесская, Николаевская, Кировоградская, Херсонская и Запорожская области), устанавливать свой регулятор на 25-30 °С сразу после уборки урожая. Как только первый цикл вентилирования - ох-лаждение, будет завершен, регулятор необходимо переустановить на 15-20 °С для выполнения второго цикла охлаждения, и на 5-7 °С - для третьего цикла. В любом случае, используемый для аэрации воздух должен быть прохладнее температуры зерновой массы на 10-15 0, при этом необходимо учитывать, что воздух, проходя через вентилятор, нагревается на 3-4 °С.

Если силосы Вашего зернохранилища обеспечены термоподвесками - устройствами по контролю температуры сохраняемого зерна в насыпи, то это лучший способ определения, на какую температуру настраивать Ваш регулятор или когда очередной цикл охлаждения уже завершен.

Датчики температуры, обеспечивающие контроль температуры зерна по высоте силоса (термоподвески), Вам необходимы для выявления локальных очагов самосогревания в зерновой насыпи, помогут своевременно принять необходимые меры по предупреждению порчи зерна. Кроме всего, датчики температуры помогут Вам сэкономить электроэнергию, так как вентилятор не будет работать лишнее время.

Рекомендуемые установки термостата для автоматизированного вентилирования пшеницы в зернохранилищах на территории Украины

ТЕМПЕРАТУРА НА РЕГУЛЯТОРЕ - РЕКОМЕНДУЕМАЯ УСТАНОВКА ТЕРМОСТАТА.
МЕСЯЦ - ВРЕМЯ ГОДА, КОГДА ЭТОТ ЦИКЛ ОХЛАЖДЕНИЯ, ВЕРОЯТНО, БУДЕТ ЗАВЕРШЕН.
ТЕМПЕРАТУРА ЗЕРНА - РАСЧИТАННАЯ ТЕМПЕРАТУРА ЗЕРНА ПОСЛЕ ЗАВЕРШЕНИЯ ЦИКЛА ОХЛАЖДЕНИЯ.

Что случится, если вентилятор проработает больше или меньше часов, чем это необходимо?

В принципе, имея простые электронные блоки управления вентилированием - ЭБУВ, можно обойтись без датчиков температуры, однако тогда Вам придется смириться с тем, что Вы затратите больше электроэнергии, а результат охлаждения будет таким же или незначительно больше. Если же вентилятор проработает меньше, чем это было необходимо для завершения цикла охлаждения, холодный фронт может не успеть полностью пройти через всю высоту насыпи зерна, и в силосе останутся неохлажденными верхние слои (массы) зерна, в котором вольготно будут чувствовать насекомые-вредители. Поэтому, лучше если вентилятор проработает большее количество часов, чтобы зерно гарантированно охладилось по всей высоте насыпи. Еще лучше - иметь датчики температуры, или хотя бы один термодатчик, измеряющий температуру самых верхних слоев зерна в силосе, чтобы быть уверенным в полном завершении цикла охлаждения.

Не лучше ли, постоянно измерять температуру зерна в силосе, чем зависеть от рассчитанных часов, необходимых для завершения цикла охлаждения зерна?

Ответ на этот вопрос - однозначно "ДА". Устройства, позволяющие постоянно контролировать температуру в силосе - это наилучший способ определения конца цикла охлаждения, чем полагаться на руководства, которые предлагают Вам приблизительное время работы вентилятора. Датчики температуры, в виде термоподвесок, необходимы и для определения участков, где происходит самосогревание зерна в объеме силоса. Особенно это необходимо тогда, когда в силос засыпается зерно различной температуры и влажности (например, собранное при разной температуре или зерно разных партий). Тогда, на границе слоев с разными температурами, воз-можно местное повышение относительной влажности, из-за конденсации влаги на поверхности холодного зерна. А это способствует интенсивному развитию микроорганизмов, плесени, насекомых-вредителей, из-за чего происходит резкое очаговое повышение температуры, вплоть до процесса самовозгорания и безвозвратной порчи зерна.

Будет ли, блок управления (ЭБУВ) включать в работу вентилятор во время дождя, тумана, т.е. при высокой влажности воздуха? Повредит ли это зерну?

Простые регуляторы контролируют только температуру наружного воздуха и не в состоянии учитывать изменяющуюся относительную влажность воздуха, определять значение равновесной (безопасной) относительной влажности, применительно к заложенному на хранение зерну. На по-следних модификациях ЭБУВ применен датчик влажности воздуха, который обеспечивает отключение вентиляторов при повышенной влажности воздуха.

Если влажный воздух будет подаваться в силос относительно непродолжительное время, то небольшое количество воды, которое временно может попасть на зерно таким способом, не навредит хранимому зерну, так как холодная влага, попадая на поверхность еще теплого зерна, быстро испарится и, при дальнейшем вентилировании, выдуется потоком проходящего воздуха.

Если же цикл охлаждения зерна проводится в период затяжных дождей, то относительная влажность воздуха возрастает выше критического уровня и создается опасность увлажнения хра-нимого зерна влагой из воздуха. Такая ситуация часто складывается в Украине в уборочный период. В этом случае необходимо применять сложный электронный блок управления вентилированием (ЭБУВС), который измеряет относительную влажность и температуру воздуха, нагнетае-мого в зерно, а также контролирует температуру зерна датчиками в силосе, и не допускает попадания чрезмерно влажного воздуха в сохраняемое зерно. Либо оператор должен вручную приостановить работу ЭБУВ и вентиляторов, пока не установится погода, при которой относительная влажность воздуха не будет превышать 65 %.

Если термостат ЭБУВ установить на 25°С, охладится ли зерно до 25°С?

Нет. Установка термостата на 25 °С задает блоку управления порог включения вентилятора только тогда, когда температура наружного воздуха холоднее, чем 25 °С. Температура, до кото-рой охладится зерно, зависит от нескольких факторов, включая температуру и относительную влажность охлаждающего воздуха, и содержание влаги в охлаждаемом зерне.

Например, если воздух с температурой 25 °С проходит через пшеницу, содержащую 14% влаги, зерно охлаждается приблизительно до 25 °С, при условии, если относительная влажность (О.В.) воздуха составляет 60%, и только до 28 °С - если О.В. воздуха составляет 80%. В случае, когда пшеница содержит 10 % влаги, воздух при той же температуре охладит зерно только до 30 °С при 60% О.В., и приблизительно до 34 °С - при 80% О.В. воздуха. К счастью, когда регулятор установлен на 25 °С, воздух практически на всей территории Украины становится более холод-ным, чем 25 °С, так как во время работы вентиляторов, ночью, температура воздуха, как правило, ниже дневной на 7-10 °С, и поэтому зерно охладится до 30 °С или ниже, даже если зерно очень сухое, а воздух влажный.

Гарантирует ли применение электронных блоков управления вентилированием (ЭБУВ), что никаких насекомых-вредителей в зерне не будет?

Нет, не гарантирует. Но и любая химическая обработка зерновых запасов (весьма дорогая и небезвредная для здоровья и экологии), не дает никаких гарантий на полное уничтожение вредителей. Так, проведенные исследования на зернохранилище, состоящем из 10-и силосов типа СМВУ, вместимостью по 180 тонн зерна, расположенного возле пос. Гороховка, Жовтневого района Николаевской области, показали меньшее количество вредителей-насекомых в зерне, взятом из силосов, не обработанных химией, охлажденного и законсервированного холодом с помощью ЭБУВ, чем в рядом стоящих силосах, где зерно было обработано химикатами, но, по техническим причинам, своевременно не было охлаждено.

Вентилирование всегда должно применяться в комплексной программе санитарных мер, с целью максимально ограничить количество переселений насекомых в новое, незараженное зерно из пораженных вредителями близлежащих зон, а также сопровождаться регулярным контролем (отбором проб), чтобы своевременно определить, не грозит ли запасам зерна опасность порчи. Автоматическое вентилирование значительно сокращает необходимость фумигации химикатами, чтобы избежать порчи зерна насекомыми-вредителями.

Какая рекомендуемая схема работы вентилятора для охлаждения зерна?

Здесь представлена диаграмма процесса охлаждения зерна пшеницы в силосах типа СМВУ-55.07.К45, вместимостью по 180 тонн, на зернохранилище возле пос. Гороховка, Жовтневого района Николаевской области - Юг Украины. Силоса оборудованы эффективными системами аэрации с вентиляторами типа РСС-25/25, а также устройствами послойного контроля температуры в силосе - термоподвесками с 6-ю датчиками температуры, производства Канадской фирмы "OPI-ONE".

• Первый цикл охлаждения: 90 часов работы вентилятора при установке регулятора 30 °С, переустановка термостата на 20 °С.
• Вентиляторы не работали почти 4 недели.
• Второй цикл охлаждения: 80 часов работы вентилятора при установке 20°С, переустановка термостата на 5 °С.
• Третий цикл охлаждения: 90 часов работы вентилятора, процесс охлаждения завершен при температуре зерна в верхней точке насыпи 7 °С.

При вентилировании в этих же силосах влажного рапса (масленичная культура), с начальной влажностью 14-16%, было отмечено, что кроме снижения температуры семян, происходило и снижение относительной влажности рапса. Так как интенсивность процесса съема влаги сильно зависит от относительной влажности вдуваемого воздуха, поэтому вентилирование проводилось при О.В. воздуха не более 65%. Контроль относительной влажности воздуха велся оператором с помощью психрометра. Им же принимались решения о включении вентиляторов в работу. Примерно через 90 часов непрерывного вентилирования наружным воздухом, содержание влаги в рапсе снизилось до 6-7%, за это же время был завершен и первый цикл охлаждения. Контроль за распространением холодного температурного фронта в рапсе велся оператором ежедневно с помощью смонтированной в силосе термоподвески и переносного прибора контроля температуры.