Общие сведения. Качество овощей, зерна, фруктов, картофеля, во многом определяется не только агротехникой выращивания

Качество овощей, зерна, фруктов, картофеля, во многом определяется не только агротехникой выращивания, состоянием почв и т.д., но и условиями их хранения, основными из которых являются:

- оптимальная температура, не превышающая норм установленных для хранения данного вида продукции;

- определенная влажность, не допускающая размножения опасных микроорганизмов, отсыревания и гниения продукции;

- оснащенность хранилищ специализированной техникой для закладки и выгрузки продукции.

Температура при хранении продукции является одним из ключевых факторов, влияющих на ее сохранность и товарные качества. Она зависит от теплопритоков, поступающих в камеру хранения и определяется на основе изучения теплового баланса, которыйпредставляет собой количество прихода и расхода тепловой энергии в камеру хранения.

В данной работе исследуется тепловой баланс камеры хранения с вен­тиляцией, определяемый по формуле:

(1.1).

где: Q –общее количество теплоты в камере, Вт; Q₁ - количество теплоты, поступающей от наружного воздуха через ог­раждения; Q₂ - количество теплоты от поступающей продукции; Q₃ –теплопритокот вентиляции; Q₄ –теплоприток от тех­нологического оборудования; Q₅ – количество теплоты, поступившее от дыхания продукции.

Знак «–» показывает, что теплота уходит из камеры, а знак «+» наоборот поступает. При Q< 0 в камере происходит недостаток тепла, образующийся, как правило, в результате оттока теплоты через стены и вентиляционный воздух — теплопритоки Q₁ и Q₃. При Q> 0 за счет теплопритоков Q₂, Q₄ и Q₅ в камере тепла больше, чем необходимо.

Теплоприток Q₁ от наружного воздуха через ограждения может быть определен по закону Ньютона-Рихмана, который гласит, что количество теплоты, передаваемое конвективным теплообменом прямо пропорционально разности температур поверхности тела и окружающей среды, то есть:

Q₁=k_d×F(t_у -t_н) (1.2)

где k_d – ко­эффициент теплоотдачи ограждений камеры Bт/(м²×°С); F=2× (ab + ah + bh) - площадь ограждений камеры, м ²; a,b,h длина, ширина и высота камеры по наружному обмеру, м; t_у - установившаяся в камере температура, °С; t_н — температура наружного воздуха, ⁰С.

Следовательно, коэффициент теплоотдачи ограждений камеры k_d определяется по формуле

k_d = Q₁/F(t_у–t_н) (1.3)

Коэффициент теплоотдачи k_d в 1 Вт/(м²×°С) характеризует собой количество теплоты равное 1 Вт, передаваемое за счет теплоотдачи через единичную площадь поверхности теплообмена 1 м², при перепаде температур 1°С.На практике данный коэффициент определяется экспериментально и учитывается при строительстве зданий в соответствии с СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Мощность теплопритока Q₁ в данной лабораторной работе определяет экспериментально по температуре установившейся внутри и снаружи камеры при включенных теплопритоках Q₂, Q₄, Q₅ и отсут­ствии вентиляции Q₃ = 0.

Тогда при балансе количество теплоты, пришед­шее в камеру от продукции и технологического оборудования, равно ко­личеству теплоты, ушедшей через ограждения камеры:

(1.4)

В общем виде графическое изменение температуры в камере хранения представлено на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1. – Разгонная температурная характеристика модели камеры: 1- нагрев; 2- охлаждение; t_ун – установившаяся температура при нагреве, °С; t_уо – установившаяся температура при охлаждении, °С; τ_н – время нагрева, с; τ_о – время охлаждения