АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТОМ В ОВОЩЕХРАНИЛИЩАХ

В отечественной и зарубежной практике используют автомати­ческие СУ только температурными режимами в овощехранилище. Автоматическое регулирование влажности применяют редко из-за отсутствия датчиков, работающих при относительной влажности воздуха более 90 %. При необходимости влажностью управляют вручную, включая вытяжные вентиляторы.

Рис. 9.1. Технологическая схема авто­матического управления температурным режимом в овощехранилище:

1— подогреватель; 2, 5— соответственно приточная и вытяжная шахты; 3— смеси­тельный клапан; 4— исполнительный меха­низм.

Для управления микрокли­матом в овощехранилищах ис­пользуют оборудование типа ОРТХ и систему «Среда».

Оборудование для регулиро­вания температуры хранилищ типа ОРТХобеспечивает тех­нологически обоснованные температурные режимы приточного воздуха, массы хранимой продукции и воздуха верхней зоны без искусственного охлаждения в хранилищах вместимостью до 1000 т с числом вентиляционных камер не более двух.

В оборудование типа ОРТХ входят следующие основные уст­ройства (рис. 9.1): смесительный клапан 3 с подогревателем 1 и исполнительным механизмом 4, приточная 2 и вытяжная 5 шахты, два рециркуляционно-отопительных агрегата б, вентиляционно-распределительный канал 7, вентилятор 8 приточной системы и шкаф автоматического управления системой активного вентили­рования (ШАУ-АВ). В шкафу размещены регуляторы температуры Р1...Р5, программное реле времени КТ, ключи и кнопки управле­ния. В связи с неблагоприятными для работы аппаратуры услови­ями предусмотрен автоматический обогрев шкафа от электропо­догревателя ЕК, действием которого управляет контактное термо­реле SK через промежуточное реле KV1 (рис. 9.2). Температуру контролируют датчики ВК...ВК5 (см. рис. 9.1) — терморезисторы и термометры сопротивления, а замеряет логометр Р. Система ак­тивного вентилирования может работать в режиме ручного дис­танционного или автоматического управления.

В ручном режиме переключатели SA1 и SA2 ставят в положение Р и кнопками SB1 и SB2 управляют вентиляторами и калорифера­ми двух рециркуляционно-отопительных систем, кнопками SB3 и SB4—подогревателем смесительного клапана, кнопками SB5 и SB6— приточной вентиляцией. В этом режиме при помощи регу­лятора Р4 (типа ПТР-2) автоматически может отключиться только приточный вентилятор, когда температура наружного воздуха снизится до минимально допустимого значения. При допустимой температуре контакт Р4 замкнут.

В автоматическом режиме переключатель SA1 переводят в по­ложение А. Последовательность работы схемы зависит от периода хранения.

В режиме «Лечение» переключатель SA2 ставят в положение Л, а переключатель SA3 — в положение N (нейтральное), в результате чего действует только приточный вентилятор, который периоди­чески включается и отключается магнитным пускателем КМ4, уп­равляемым контактами AT программного реле времени и регуля­тора Р4. Программное реле КТ настраивают на шестиразовое включение приточного вентилятора в сутки в каждом случае на 30 мин. Перед этим режимом исполнительный механизм ИМ че­рез контакты КМ4:4 закрывает смесительный клапан полностью,

а вентиляция картофеля осуществляется рециркуляционным воз­духом.

В режиме «Охлаждение» переключатель SA2 ставят в положе­ние 0 и в работу вводится дифференциальный терморегулятор Р1, который при помощи датчиков ВК и ВК1 сравнивает температуры наружного воздуха и в массе хранимого продукта. Если разница между ними больше так называемого дифференциала (2...3 °С), то срабатывает терморегулятор Р1 и включает промежуточное реле KV2. Контактами KV2:1 реле KV2 вводит в работу терморегулятор РЗ (типа ПТР-2), а затем контактом РЗ вводится в работу регуля­тор Р4. В результате этого пускатель КМ4 включает приточный вентилятор. Контактами KV2:2 включается пропорциональный терморегулятор Р5, который посредством датчика ВК5 и исполни­тельного механизма ИМ управляет температурой воздуха в систе­ме вентиляции.

При отклонении этой температуры от заданной терморегулятор Р5 своими замыкающими Р5:2 и размыкающими Р5:1 контакта­ми включает исполнительный механизм, поворачивающий зас­лонку смесительного клапана в такое положение, при котором ус­танавливается необходимая температура смешанного наружного и рециркуляционного воздуха. Охлаждение продолжается до тех пор, пока температура в массе хранимого продукта не достигнет заданного значения, после чего посредством датчика ВКЗ и кон­тактов РЗ терморегулятора РЗ отключается магнитный пускатель КМ4 приточного вентилятора. Если температура наружного возду­ха длительное время превышает температуру в массе продукта, то вентиляция ведется только рециркуляционным воздухом. Сигнал на включение магнитного пускателя КМ4 вентилятора подается от программного реле времени через контакты КТ. В этом случае смесительный клапан закрыт и теплый наружный воздух в храни­лище не поступает.

В режиме «Хранение» переключатель SA2ставят в положение X. Приточный вентилятор включается контактами AT программ­ного реле времени 4...6 раз в сутки для снятия перепадов темпера­туры в массе продукта. При этом блок-контактами КМ4:3 маг­нитного пускателя через переключатели SA1 и SA2 подключаются терморегулятор Р1, реле KV2 и терморегулятор РЗ. В дальнейшем схема действует так же, как и в режиме охлаждения. Если темпе­ратура в течение заданного при помощи реле времени AT цикла работы не снизилась до нормы, то вентилятор продолжает рабо­тать до тех пор, пока не разомкнутся контакты регулятора РЗ. При отключении вентилятора смесительный клапан автоматически закрывается при помощи блок-контактов КМ4:4, управляющих работой исполнительного механизма ИМ. В том случае, когда тем­пература в верхней части хранилища над продуктом оказывается меньше заданной, что может вызвать выпадение конденсата в продукт, от датчика ВК2 срабатывает терморегулятор Р2 и через магнитные пускатели КМ1 и КМ2включает рециркуляционно-отопительные агрегаты.

Рециркуляционно-отопительные агрегаты работают только при выключенном приточном вентиляторе (блок-контакты КМ4:1 замкнуты), отключение их осуществляется контактом 1 терморе­гулятора, когда температура верхней зоны равна заданному значе­нию.

Автоматическое управление подогревателем смесительного клапана задают переключателем SA3 (положение А) при сниже­нии наружной температуры до —15 ºС. Он включается магнит­ным пускателем КМЗ или автоматически от реле КТ, или вруч­ную кнопками SB3 и SB4 (SB3 в положении Р). Желательно включение в состав оборудования хранилища холодильной ма­шины.

Схема ШАУ-АВ предусматривает возможность управления температурой в ручном и автоматическом режимах. При этом в случае повышения температуры в массе продукта выше нормы в момент, когда наружная температура высока, одновременно с включением приточного вентилятора включается и холодильная машина. Тогда температура воздуха, поступающего в магистраль­ный канал, регулируется терморегулятором, входящим в комплект холодильной машины.

Микропроцессорная система управления микроклиматом теплиц «Среда»более совершенна, чем оборудование типа ОРТХ.Как и устройство ШАУ-АВ, она обеспечивает автоматическое пропор­циональное регулирование температуры воздуха, направляемого в массу хранимого продукта, двухпозиционное регулирование температуры хранимого продукта и воздуха в верхней зоне хра­нилища, а также ряд технических измерений, сигнализацию от­клонений температуры от заданной в отдельных секциях храни­лища и т. д. Система «Среда» может управлять технологическим процессом в восьми секциях хранилища овощей вместимостью до 5000 т. В каждой секции овощехранилища установлены два рециркуляционно-отопительных агрегата, приточный вентиля­тор, смесительный клапан с приводом от ИМ, обогреватель кла­пана, несколько датчиков температуры воздуха (в верхней зоне и в магистральном канале), датчики температуры в массе хранимо­го продукта.

Функциональная схема системы «Среда» показана на рисун­ке 9.3. В каждой из восьми секций хранилища устанавливают че­тыре измерительных преобразователя 1: для двухпозиционного регулирования температуры в массе хранимого продукта, надзакромном пространстве и два в магистральном канале (для пропор­ционального регулирования температуры подаваемого воздуха за счет смешивания холодного наружного и теплого рециркуляци­онного воздушных потоков). Блоки измерения и задания 2 фор­мируют 32 аналоговых сигнала, пропорциональных текущему

Рис. 9.3. Блок-схема системы «Среда-1» для управления микроклиматом в хранилище:

1 — измерительные преобразователи; 2 — блоки измерения и задания; 3— блоки переключате­лей; 4 — двухпозиционный регулятор; 5—пропорциональный регулятор; 6— блок синхрони­зации; 7—блоки управления; 8— исполнительный механизм; 9—регулятор разности темпе­ратур; 10, 11 — измерительные преобразователи температуры соответственно наружного и внутреннего воздуха; 12—логометр

значению регулируемого параметра. Эти сигналы через блоки пе­реключателей 3 (коммутаторы) в установленной последовательно­сти подаются на вход двухпозиционного 4 или пропорционально­го 5 регулятора. Также в синхронной последовательности, задавае­мой работой электронного блока 6, через блоки управления 7 осу­ществляется переключение исполнительных цепей регулятора 4 или 5.

Регулятор 9 разности температур наружного 10 и внутреннего 11 датчиков воздуха в случае повышения наружной температуры до заданного уровня переключает систему на вентиляцию продук­та внутренним (рециркуляционным) воздухом. Логометр 12, полу­чающий питание, как и все другие элементы схемы, от блока БП, через переключатель S позволяет проконтролировать температуру в 39 точках по объему хранимого продукта.

Алгоритм функционирования системы «Среда» аналогичен описанному ранее алгоритму функционирования устройства ШАУ-АВ.