Апр 09 2004

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Опубликовано в 21:43 в категории Проблемы пищ. промышленности

Р.Н.Проць, А.С.ТитловОдесская национальная академия пищевых технологий

(ОНАПТ), Одесса

Основой аграраного сектора Украины в настоящее являются индивидуальные или личные подсобные хозяйства (ЛПХ). Эти хозяйства в тяжелых экономических условиях не только решают вопросы продовольственного самообеспечения, но и снабжают значительную часть произведенной продукции на рынок, чем в значительной степени влияют на формирование цен на основные виды продуктов питания.

В последние годы продукция ЛПХ достигает 60% от всех объемов продукции, произведенной в сельском хозяйстве Украины.

Средний размер приусадебного участка в ЛПХ сегодня составляет 0,37 га. Низкий спрос на дальнейшее увеличение размеров земли объясняется тем, что нет техники и оборудования, которые позволяли бы обрабатывать больше земли. Сегодня значительная часть ЛПХ приобретает четкую товарную направленность, что свидетельствует о возрождении класса крестьян-единоличников.

Затраты энергии, труда и материальных средств на производство, хранение и переработку сельскохозяйственной продукции в АПК Украины всегда были достаточно большими. В период плановой экономики они в (5-10) раз превосходили соответствующие показатели США и западно-европейских стран. В настоящее время, вследствие кризиса сельскохозяйственного производства, затраты на производство продукции еще выше.

В современных условиях проблема оптимизации сельскохозяйственного производства основывается на следующих двух концепциях. Согласно первой концепции, развитие сельского хозяйства связывается с его интенсификацией, что предполагает использование высокопроизводительных технологий на мощных сельскохозяйственных комплексах.

Согласно второй концепции, оптимизацию сельскохозяйственного производства необходимо осуществлять, одновременно решая проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, т.е. превращая производственные процессы в энергетически замкнутую систему.

Основными препятствиями для развития традиционных интенсивных технологий в агропромышленном комплексе Украины является недостаток в настоящее время топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

В то же время анализ существующей структуры энергопотребления среднего хозяйства при производстве продукции растениеводства и животноводства говорит о высокой энергоемкости сельскохозяйственного производства. Целесообразным здесь представляется переориентация всего сельскохозяйственного производства на использование энергосберегающих технологий с максимальным количеством альтернативных источников энергии, таких как солнечная, ветровая, геотермальная, а также энергия биомассы.

Анализ отечественного и зарубежного опыта применения энергосберегающих технологий позволил выделить два основных пути экономии тепловой и электрической энергии: непосредственно на существующих теплоисточниках и потребителях за счет внедрения энергосберегающих рекомендаций и мероприятий и применение установок по использованию природных возобновляемых нетрадиционных источников энергии.

Большие возможности в собственном энергообеспечении сельскохозяйственных предприятий заложены в использовании энергии биомассы. В сельскохозяйственном производстве в качестве источника тепла можно принять любые растительные отходы, непригодные для использования по прямому назначению или не нашедшие иного хозяйственного применения.

Существующий на селе дефицит топлива можно уменьшить благодаря такому воспроизводимому и очень близкому источнику энергии, как биогаз. Кроме энергетической, процесс биоконверсии позволяет решать еще две задачи:

а) использование сброженного навоза в земледелии способствует получению на (10-20) % большей урожайности сельскохозяйственных культур, чем если бы использовался обычный навоз;

а) во время сбраживания полностью гибнут семена сорняков, которые всегда содержатся в навозе, уничтожаются микробные ассоциации, яйца гельминтов, нейтрализуется неприятный запах, то есть достигается актуальный сегодня экологический эффект.

Существенный вклад в энергосбережение сельскохозяйственных предприятии может внести использование ветровой и солнечной энергии.

Анализ научно-технических разработок по использованию солнечной энергии для теплоснабжения зданий, в частности, для получения горячей воды на технологические и хозяйственно-бытовые нужды показывает, что разработанные технологические установки и системы обладают высокой энергетической эффективностью и позволяют экономить до 80% годовой потребности в тепле и топливе для сельскохозяйственного производства. Перспективно использование солнечной энергии также для сушки сельхозпродуктов, овощей, зерна, табака и т.п. Кроме того, в степной части Украины, особенно в южных регионах, для отгонного животноводства, представляет интерес использование солнечной энергии в опреснителях для получения пресной воды

В настоящее время более распространенным спосо­бом хранения сельскохозяйственных продуктов является их охлаждение. Вместе с тем известным в мировой практике фактом являются потери свыше половины урожая сельскохозяйственной продукции при отсутствии должного холодильного хранения.

Для обработки и хранения основных (молоко и молочные продукты, мясо и мясопродукты, яйца, плодовоовощная продукция) продуктов применяют температуры от плюс 12 °С до минус 24 °С в зависимости от сроков хранения.

Для длительного низкотемпературного хранения продукции животного происхождения на уровне температур от минус 24 до минус 18 оС целесообразно использовать в ЛПХ параметрические ряды морозильных камер: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3 м3.

Для хранения молочной продукции и яиц на уровне температур от минус 1 до плюс 1оС могут быть использованы холодильные камеры объемом: 3; 6; 9 м3. При этом в камерах для холодильной обработки молока следует предусмотреть создание холодоаккумулирующих элементов, способных осуществлять интенсивную термическую обработку.

Хранение плодовоовощной продукции осуществляется в диапазоне температур от плюс 5 до плюс 12 оС. В качестве охлаждаемых помещений в этом случае могут быть использованы подвалы, хозяйственные неотапливаеме постройки. Охлаждаемый объем в данном случае наиболее неопределен, а в качестве первого приближения может лежать в диапазоне от 20 до 100 м3.

В Украине на рынке бытовой и торговой холодильной техники для мелкооптовых производителей предлагаются отечественные и импортные разборные (панельные) холодильные камеры объемом от 3 до 9 м 3, снабженные компрессионными холодильными машинами. В современных условиях в сельской местности эксплуатация таких камер затруднена как из-за длительных перебоев с подачей электроэнергии , так и из-за некачественной поступающей электроэнергии (диапазон колебания напряжения в сети от 160 до 250 B).

Надежная работа холодильных камер может осуществляется только за счет применения автономных бесперебойных источников электроэнергии - бензиновых либо дизель-генераторов. Стоимость отечественных холодильных камер составляет не менее 10 тысяч гривней, стоимость современных моделей дизель-генераторов для таких камер – от 6 до 8 тысяч гривней . При достаточно высоких эксплуатационных затратах (к.п.д. дизель-генераторов даже ведущих производителей (Yamaha) не превышает 15 %) покупка холодильных камер с компрессионными аппаратами и источниками бесперебойного питания не по силам основной массе сельских производителей.

Основная идея авторов связана с возможностью использования (при отсутствии надежного электроснабжения) в сельской местности в качестве основных или вспомогательных источников холода теплоиспользующие холодильные машины (абсорбционные насосные, безнасосные, периодического действия и пароэжекторные), работающие непосредственно (без преобразования) на альтернативных источниках энергии – органическом топливе ( сжиженный газ,природный газ, керосин, бензин , дизельное топливо,) либо на возобновляемых источниках (энергия солнечного излучения , биогаз, ветер).

Максимальный экономический эффект в этом случае будет достигнут при использовании в качестве холодильных камер имеющихся хозяйственных построек (подвалов, погребов, сараев, амбаров и т.д.) после соответствующей тепло-и гидроизоляции ограждений. Наиболее перспективними с точки зрения авторов проекта могут стать подземные сооружения (погреба , подвалы), характеризующие минимумом теплопритоков в теплое время года и высокой тепловой инерционностью.

При эксплуатации современных насосных теплоиспользующих холодильных машин (абсорбционных и пароэжекторных) с жидкостным охлаждением теплорассеивающих элементов требуются незначительные (до 0,5 кВт), по сравнению с их холодопроизводительностью , затраты электроэнергии для привода нагнетательных устройств ( циркуляционных и перекачивающих насосов). При отсутствии централизованного электроснабжения для их работы могут быть использованы аккумуляторные батареи, либо те же источники бесперебойного питания , которые включаются в работу для общехозяйственных нужд (освещение , работа бытовых электроприборов и т.д.).

Среди теплоиспользующих холодильных машин имеются и абсолютно автономные - безнасосные абсорбционные холодильные машины с выравнивающим инертным газом или абсорбционно-диффузионные холодильные машины (АДХМ). В конструкциях АДХМ отсутствуют движущие элементы – транспорт рабочего тела осуществляется за счет гравитационных сил , а теплообмен на элементах – в режиме естественной конвекции. В связи с этим они характеризуются высокой надежностью и длительным (не менее 20 лет) ресурсом работы.

Блочная конструкция испарителя позволяет легко осуществлять монтаж и демонтаж холодильного аппарата, а это создает новые потребительские качества и расширяет области применения абсорбционной холодильной техники, например, известно применение трех АДХМ для термостатирования пивной емкости на 300 литров типа “Прохлада”.

Низкая холодопроизводительность АДХМ может быть компенсирована либо увеличением их числа, либо путем изменения конструкции – создания аппаратов с воздушным либо жидкостным охлаждением теплорассеивающих элементов.

В отличии от компрессионных холодильных аппаратов , на работу АДХМ не оказывает критического влияния низкая температура окружающей среды – даже при отрицательных температурах их работоспособность сохраняется. Напротив, это даже улучшает работу абсорбера и при соответствующих мероприятиях по снижению тепловых потерь с генераторного узла (установка дополнительной теплоизоляции) позволяет повысить холодопроизводительность.

Немаловажным аспектом проекта является экологическая безопасность технических предложений - рабочие тела современных теплоиспользующих холодильних машин (водоаммиачный раствор, бромистый или хлористый литий, вода) не оказывают разрушающего воздействия на озоновый слой атмосферы и практически не влияют на интенсивность формирования парникового эффекта.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.