Zení mikroklimatu houbařských farem / Naše projekty / LOGICON

Objekt. Pěstování hub (substrátová dílna, inkubační komora, plodiště).

Problémy. Bakterióza produktu (plodnice), infekce plísní, odchylka ve vzhledu plodnic, což vede ke snížení výnosu a iracionálnímu využívání zdrojů.

Důvody. Převlhčení, nedodržení optimálního teplotního režimu, nadměrný obsah oxidu uhličitého, nedostatečné osvětlení, nedostatečná cirkulace čerstvého vzduchu.

Požadavky na pěstírnu. Optimální teplota pro plodování hlívy ústřičné je do (14. 20) 0 C, při relativní vlhkosti vzduchu (60. 80)%. Během růstu plodnic by měla být pěstírna osvětlena 12 hodin denně. Intenzita osvětlení potřebná pro normální tvorbu plodnic je dostatečná v rozmezí od 100 do 180 luxů (zataženo). K tomu se nejlépe hodí zářivky. Mělo by se také využívat přirozené světlo procházející okny. Hlíva miluje čerstvý vzduch, takže když houby rostou, je potřeba pravidelně větrat místnost, zapnout větrání asi 4-6x během dne. Přípustná koncentrace oxidu uhličitého v místnosti není větší než 1%. Podmínky pěstování vyžadují stálou cirkulaci vzduchu v místnostech, ve kterých se houba pěstuje.

Řešení. Odstraněním výše uvedených nedostatků je vytvoření automatizovaného systému řízení mikroklimatu pro pěstování hub (GC ACS) na bázi programovatelného logického automatu (PLC).

1. Okolní teplota – 1t.
2. Teplota vzduchu v komoře je 2t.
3. Teplota vzduchu v potrubí přívodu a odvodu vzduchu je 2t.
4. Teplota kompostu – 2t.
5. Teplota přímé síťové vody je 1t.
6. Teplota vody po ohřevu vzduchu – 1t.
7. Relativní vlhkost v komoře – 1t.
8. Stav aktorů a regulačních orgánů
9. Přístup do pěstírny.

1. Teplota v komoře (v důsledku změn průtoku přímé síťové vody).
2. Teplota kompostu změnou teploty v komoře.
3. Relativní vlhkost vzduchu v důsledku změn proudění páry.
4. Koncentrace oxidu uhličitého v důsledku změn poměru průtoku čerstvého vzduchu a recirkulačního vzduchu.

1. Automatická ventilace podle zadaného plánu.
2. Automatické zavlažování podle zadaného plánu.
3. Automatické ovládání osvětlení v kameře.
4. Řízení činnosti akčních členů subsystému větrání, zvlhčování vzduchu, zavlažování a osvětlení v manuálním a automatickém režimu.
5. Zadávání, zobrazování ve formě mnemotechnických diagramů, grafů a tabulek i ukládání technologických informací z automatizovaného operátorského pracoviště na bázi PC se SCADA systémem.

Systém řízení a sběru dat „Automatizované pracoviště operátora automatizovaného systému řízení chemie plynů“

Pracovní stanice operátora obsahuje následující snímky videa:

Mnemotechnický diagram houbové farmy

Zobrazuje hlavní okno pracovní stanice operátora (viz obr. 1) s obrázkem aktuálního stavu každé z pěstebních komor a systémem menu pro výběr úkonů požadovaných operátorem:

• vyvolání okna rostoucího nastavení receptury (viz obr. 2)
• vyvolání mnemotechnického diagramu požadované pěstební komory (viz obr. 3)
• výběr směny

Okno nastavení rostoucího receptu:

Mnemotechnický diagram pěstební komory:

Mnemotechnický diagram je grafickým znázorněním procesů probíhajících v pěstební komoře, se schopností je monitorovat a řídit. Obsahuje následující prvky:

1 – tlačítko pro přepnutí do mnemotechnického diagramu pěstování hub
2 – tlačítko pro vyvolání okna výběru režimu pěstování
3 – okno aktuálního pěstebního režimu
4 – okno aktuální hodnoty trvání růstové fáze
5.1 – okno aktuální a nastavené teploty v pěstební komoře
5.2 – okno aktuální a nastavené teploty v pěstební komoře
6.1 – okno aktuálních a nastavených hodnot teploty kompostu
6.2 – okno aktuálních a nastavených hodnot teploty kompostu
7 – okno aktuálních a nastavených hodnot koncentrace CO₂ pěstební komora
8 – okno aktuálních a nastavených hodnot relativní vlhkosti v pěstební komoře
9 – okno aktuální hodnoty teploty vzduchu ve vzduchotechnické jednotce
10 – okno pro celkovou hmotnost hub
11 – ikona pro nastavení regulátoru vlhkosti
12 – ikona pro nastavení CO regulátoru₂
13 – ikona pro nastavení regulátoru teploty komory
14 – okno aktuální hodnoty teploty vratné vody
15 – ikona pro ovládání vzduchotechnické jednotky
16 – tlačítko pro přechod na obrazovku trendů vybraného parametru
17 – tlačítko pro přechod na obrazovku protokolu událostí vybraného parametru

Trendy

Zobrazte probíhající procesy každé z pěstebních komor během směny.

Protokol událostí

Zaznamenává všechny události a alarmy, které na houbové farmě během provozu vzniknou.

Výsledky.

1. Snížení materiálových zdrojů
2. Zlepšení kvality produktu a výnosu
3. Optimální využití energetických zdrojů
4. Zlepšení pracovních podmínek pro obsluhu

Hlavním problémem při pěstování hlívy ústřičné je vytvoření příjemné teploty pro růst a vývoj mycelia. Pěstování hlívy ústřičné v létě vyvolává otázku instalace umělého vzduchového chlazení, protože optimální teplota pro růst těchto hub je 15-16°C.

V současné době jsou nejběžnější možnosti chlazení vzduchem při produkci hub:

— chlazení freonem prostřednictvím chladiče výměníku tepla v klimatickém systému;

-chlazení artéskou vodou přes výměník-chladič v klimatickém systému;

-chlazení vzduchu uvnitř komory klimatizačními zařízeními nebo dělenými systémy přes výměník tepla s freonem;

-chlazení pomocí studené vody z chladiče procházející přes výměník tepla-chladič v klimatizačním systému.

Nejoblíbenějším způsobem chlazení používaným v praxi v Rusku je chlazení pomocí chladičů.

Podle zkušeností specialistů je optimální výkon chladičů v pěstebních komorách do 2 kW na 1 tunu substrátu, to znamená pro komoru zatíženou 20 tunami substrátu chladicí výměník „produkující“ 40 kW chladu. je požadováno. Vezmeme-li v úvahu rozložení zátěže napříč fázemi kultivace, vyžaduje komplex 8 komor se zátěží 20 tun každá chladicí systém s celkovou kapacitou asi 180–200 kW, ale v Rusku je vybaveno pouze jedno výrobní zařízení s takovou instalací. Nyní jsou v naší zemi výrobní zařízení vybavena převážně chladicím výkonem nejvýše 1 kW, což vede ke snížení kvality produkovaných hub. Houby pěstované při teplotě 18-20°C blednou a tenčí, takové houby nejsou na trhu žádané. Správně vybavená výroba dostatečným chladicím systémem je proto ekonomicky opodstatněná nejen z hlediska dodržování technologie, ale i atraktivity pro konečného spotřebitele.

Potřeba ochlazovat vzduch současně naráží na potřebu ohřívat vzduch a substrát, zvláště v teplých, vlhkých letních podmínkách. Aby se například zabránilo vzniku „rosného bodu“ v důsledku vysoké vlhkosti vzduchu (pokud hlíva nemůže odpařovat vodu, její růst se zastaví), vzduch se ochladí na 14–15 °C a poté se znovu zahřeje, čímž ovládání vlhkosti. V ideálním případě by vlhkost vzduchu v komoře měla být 86-90%. Tento systém sušení a ohřevu vzduchem se používá i při pěstování žampionů. Efektivní odvlhčování vzduchu lze provádět buď pomocí chladičů nebo pomocí freonového chladiče v klimatizační jednotce. Proto je důležité, aby měl dva výměníky tepla – pro vytápění a pro chlazení.

Podívejme se na vlastnosti každého systému:

Dodatečné chlazení zajišťují vysokotlaké trysky, voda z nich stéká na houby a při odpařování mírně ochlazuje povrch uzávěrů. Chlazení pomocí chladičů je nejpohodlnější a nejbezpečnější, protože chladicí kapalina (studená voda) má stálou teplotu +6°C a pokud dojde k jejímu úniku, nedojde k poškození. Chladič s dostatečným výkonem umožňuje pěstovat kvalitní houby.

Pokud je instalován chladič s nedostatečným výkonem (např. 60% požadovaného), pak lze teplotu i v tepelně izolovaných komorách snížit pouze na 19°C (při venkovní teplotě 28-30°C). Houby za takových podmínek budou bledší a tenčí než „zimní“ hlíva ústřičná. Náklady – instalace chladičů o celkové kapacitě 200 kW je asi 2-2,5 milionu rublů.

2. Artézská voda

Dodatečné zvlhčování vzduchu, šetrné k životnímu prostředí, vhodné do chladných oblastí.

Nevhodné pro střední a jižní oblasti Ruska. Například teplota vody ve studni na Uralu je +7°C – to stačí pro kvalitní chlazení. V jižních a středních oblastech v létě může teplota vody ze studny stoupnout na +10-11°C, což umožní ochlazení vzduchu v komoře pouze na +20°C (při venkovní teplotě cca +30 °C). Pro kvalitní chlazení je také nutné odčerpat několik metrů krychlových vody za hodinu a vylít ji do řeky nebo rokle, což není vždy možné.

Freonové systémy jsou účinné s instalovaným studeným výkonem minimálně 1,5 kW na 1 tunu substrátu. Freonový systém je často levnější než ostatní při nákupu, instalaci a uvedení do provozu.

Účinnost chlazení se snižuje, pokud jsou desky výměníku tepla kontaminovány sporami plísní, proto jsou na vstupu vzduchu do systému instalovány další filtry, které se mění 2-4krát denně. Únik freonu může způsobit velké problémy v klimatickém systému.

Snadné použití při absenci chladicích systémů zabudovaných do systému klimatizace. Kondicionéry se používají při pěstování exotických odrůd hub.

Při nesprávné instalaci (na konci stěny) není možné snížit teplotu na požadovanou úroveň. Je důležité velmi přesně zvolit výkon klimatizace s ohledem na plochu místnosti a hmotnost substrátu. Správně nainstalovaná klimatizace (na stropě komory) přispívá nejen k chlazení, ale také k přirozenému promíchávání proudů teplého a studeného vzduchu.

Jak je patrné z popisů, každý systém je dobrý svým vlastním způsobem, je důležité pouze zvolit správný výkon zařízení a správně jej nainstalovat. Nyní však v Rusku většina houbařských farem pracuje bez chladicích systémů a hospodaří pouze se zvlhčováním vzduchu pomocí vysokotlakých trysek a komorové ventilace v noci. Ale tato metoda je ve vlhkých letních podmínkách neúčinná.

Bez dostatečného ochlazení se růst podhoubí v inkubační době zpomalí, při zahřátí substrátu na +35°C se růst zcela zastaví a při teplotě +40°C podhoubí hlívy ústřičné odumírá. Pokud teplota v komoře dlouhodobě překročí +20 °C, mycelium „usne“ a substrát pod fólií zaroste stromatem. Také vysoká teplota a vysoká vlhkost mohou způsobit vývoj škůdců – plísně, houby. Důležité je zejména snížení teploty při tvorbě plodů – právě prudký pokles teploty v zóně perforace minimálně o 3-5°C způsobuje aktivní růst plísní.

Stabilní produkce vysoce kvalitní hlívy ústřičné po celý rok je nemyslitelná bez instalace chladicího zařízení. Vytváření optimálních mikroklimatických podmínek by mělo být hlavním úkolem houbařů.

Na základě materiálů z časopisu „Škola houbaření“, 2016.