Як побудувати шампіньйонницю

Закінчення. Початок у №7/2002 При проектуванні системи опалення культиваційних приміщень використовують систему обігрівання шатра. Це пов’язано з тим, що гриби вирощують на багатоярусних стелажах або в контейнерах. Обігрівання шатра, своєю чергою, може бути виконано з використанням різних теплоносіїв (вода, пара, повітря). Кожен із варіантів має свої плюси та мінуси. За водяного обігрівання теплоносій нагрівається в котлах і подається безпосередньо в опалювальну систему. Водяне обігрівання залежно від подання води в труби поділяється на самоточне та примусове. Температуру води регулюють залежно від температури внутрішнього та зовнішнього середовища. Система обігрівання з примусовою циркуляцією води має деякі переваги перед самоточною: внаслідок великої швидкості потоку води діаметр труб може бути меншим. Також ця система має відносно невеликі тепловитрати під час транспортування енергоносія по трубах. Водночас до вад належать теплова інерція, яка затримує регулювання тепловіддачі опалювальних пристроїв, а також значна витрата металу на систему теплозабезпечення. За парового обігрвання, залежно від температури, використовують пару низького (до 0,05 МПа) і високого (понад 0,05 МПа) тиску. Перевагою такого обігрівання є подання пари на великі відстані без додаткових пристроїв. До вад парової системи належать великі тепловитрати під час транспортування пари, виникнення шуму при русі по трубах, важче регулювання температури внаслідок швидких змін, які виникають при поданні та зупинці подання пари. Ці вади останнім часом стримують використання останньої на опалення, та використання її обмежується здебільшого термічною обробкою субстрату та дезінфекцією приміщень після вирощування печериць. При повітряному обігріванні теплоносієм є повітря, яке нагрівається в калориферах і подається вентилятором через повітроводи в приміщення. При використанні повітря як теплоносія забезпечується швидке прогрівання приміщення і відносна рівномірність температури, можливість поєднання системи опалення і вентиляції, а також зменшується загальна металомісткість системи. Мінусом у використанні повітря є його мала теплоакумулююча здатність, що має вияв під час відмикання електроенергії, що своєю чергою призводить до потреби впровадження аварійного енергопостачання. Також істотною вадою використання повітряного обігрівання є великі експлуатаційні витрати (вартість електроенергії, яку споживають електродвигуни вентиляторів). За останні десятиліття тенденція у будівництві культиваційних приміщень спрямована в бік використання водяного опалення з примусовою циркуляцією. Особливого значення це питання набуло в останні десять років з огляду на зміну в структурі цін на енергоносії. Розрахунок і проектування опалення культиваційного приміщення проводять, орієнтуючись на найпрохолодніший період року. Для розрахунку опалення враховують план і розрізи приміщення, його орієнтацію відносно сторін світу, район розташування і вид енергоносія. Розпочинають розрахунок із розгляду рівняння теплового балансу, кВт Qoп+Qс.р+Qоб±Qгр= =Qтв+Qв+Qвип+Qвент, де, відповідно, теплова потужність, яка надходить від Qоп — опалювальної системи; Qгр — грибного субстрату; та тепловтрати, відповідно: Qтв — через зовнішні огородження; Qвент — з вентиляцією; Qвип — на випаровування вологи; Qв — на підігрівання припливного повітря (рис. 3). Тепловтрати через зовнішні огородження Qтв=Qогр+Qгр+Qінф, де, відповідно, тепловтрати через: Qогр — стіни, двері, засклення, дах та інші загороджувальні конструкції; Qгр —грунт (підлогу); Qінф — нещільності в конструкціях (інфільтрація). Конструктивний розрахунок системи опалення проводять залежно від вибраного типу системи. При розрахунку повітряно-калориферного опалення визначають кількість агрегатів та їх розташування. Кількість агрегатів встановлюють за потрібною сумарною теплопродуктивністю: n=Qоп/Qагр.к3, де: Qоп — потрібна теплопродуктивність системи опалення (визначається за рівнянням теплового балансу); Qагр — теплопродуктивність окремого агрегату; к3 — коефіцієнт запасу. Під час проектування водного опалення визначають загальну площу опалювальних приладів, їх кількість та розташування: Sоп=Sтр+Sпр, де, відповідно, загальна площа: Sоп — системи опалення, м2; Sтр — трубопроводів, м2; Sпр — опалювальних приладів, м2. Sоп = Qоп .1000 /Kот (tср-tв), де Кот — коефіцієнт теплопередачі труб, В/м2°С; tср — середня температура труб у системі опалення (на вході та виході), °С; tв — температура повітря, °С. Велике значення для отримання високого врожаю має правильно вибрана система вентиляції (табл. 4). Вид вентиляційної системи й тип вентиляційної установки для кожного виду приміщень добирають індивідуально. Кожна вентиляційна установка має працювати так, щоб у приміщенні утримувався невеликий тиск повітря. Це запобігає проникненню через нещільності в конструкціях збудників хвороб і шкідників. При проектуванні вентиляції розглядають такі чинники: концентрація вуглекислого газу в приміщенні, наявність надлишкової теплоти та вологи — й, залежно від цього, розраховують продуктивність вентиляційної системи. Повітрообмін визначають із балансу шкідливостей (рис. 4). Рівняння балансу шкідливостей за СО2 матиме вигляд (рис. 4): Асо2+L3C3=LвCв, де, Асо2 — витрата СО2, який утворюється у приміщенні в результаті технологічного процесу, л/с; L3, Lв — об’ємна витрата, відповідно, зовнішнього і внутрішнього повітря, м3/с; С3, Св — відповідно, — концентрація СО2 в зовнішньому і внутрішньому повітрі, л/м3. Якщо не зважати на зміну щільності повітря, то потрібний повітрообмін за вуглекислим газом буде L=Асо2/Св-С3. Рівняння балансу шкідливостей за вологою має вигляд (рис. 4б) W+Gd3=Gdв, де W — вологовиділення в приміщенні, г/с; G — масова витрата повітря, кг/c; dв, d3 — вологовміст, відповідно, внутрішнього та зовнішнього повітря, г/кг. Звідки потрібний повітрообмін за вологою становитиме (масова витрата) G= W/dв-d3 Об’ємна витрата повітря L= W/q(dв-d3), де q — щільність повітря, кг/м3. Повітрообмін за надлишковою теплотою (рис. 4в): Qз.т+сGt3= сGtв, де Qз.т — зайва теплота в приміщенні (різниця між надходженням і втратами теплоти), кВт; с — питома теплоємність повітря, кДж/кг°С; t3, tв — температури, відповідно, зовнішнього та внутрішнього повітря,°C. Виходячи з цього, G=Qз.т/c(tв-t3), Об’ємна L= Qз.т/qc(tв-t3) За розрахунковий повітрообмін приймають більший із розрахованих повітрообмінів. Із практики відомо, що у прохолодний період року вентилювання проводять за СО2, а в перехідний і теплий — за СО2, вологою та надлишковою теплотою. Існує багато схем вентиляції, кожна з них має свої переваги та вади (рис. 5). У культиваційних приміщеннях у період плодоношення виділяється велика кількість вуглекислого газу, який нагромаджується у верхній частині приміщення (аналогічно, як і тепло). Враховуючи також обмеження за швидкістю руху повітря, доцільним є використання схем вентиляції типу “знизу — догори” або “згори — догори” (рис. 5 а,в). Рециркуляція повітря є одним із способів зменшення використання теплової енергії. Вона полягає в тому, що частина повітря використовується з вентильованого приміщення, а не ззовні, і подається назад до приміщення. Подача рециркульованого повітря відбувається завжди до того самого приміщення, з якого воно використовувалося, чим виключається можливість перенесення інфекції від одного приміщення до іншого. Улітку за вирощування грибів у засклених і плівкових теплицях, коли внаслідок парникового ефекту температура всередині приміщення значно підвищується і традиційними засобами (вентиляція, затемнення, засклення тощо) зменшити її не вдається, слід проводити кондиціонування повітря або ж на цей період робити технологічну перерву у вирощуванні грибів. Упродовж усього періоду вирощування в культиваційних приміщеннях підтримується висока вологість повітря (95–99%). Традиційну систему зрошувального поливу у шампіньйонницях не використовують. Пряме потрапляння крапель води на плодові тіла небажане. Субстрат також не поливають. Потрібна вологість у приміщенні підтримується завдяки зволоженню повітря. Досягнути цього можна різними методами, наприклад, розпилюванням води на опалювальні пристрої, з яких вона потім випаровується; розпилюванням води у вентиляційних каналах; поданням пари у вентиляційні канали тощо. С.Вдовенко,О.Кепко,Уманська державна аграрна академія