تنظیم دما و رطوبت سیلو و انبار نگهداری گندم ، برنج ، ذرت و غلات

غلات مختلف از جمله گندم ، جو ، ذرت ، برنج ، ارزن ، جو دوسر ، چاودار (گندم سیاه) و آرد را می توان به شرط نگهداری صحیح در انواع سیلو ، انبار و سالن های مجهز به دستگاه های تنظیم کننده دما و رطوبت که به آنها دستگاه های تهویه مطبوع یا همان تاسیسات سرمایشی گرمایشی گفته می شود برای مدت زمانی طولانی سالم نگه داشت و هر چه این پارامترها بهتر و دقیق تر اعمال شوند تازگی و عطر محصول نیز ماندگارتر خواهد بود. برای مثال اگر در یک انبار یا سیلوی شالی سیستم تهویه مناسبی وجود داشته باشد و بتوان دما و رطوبت غله را در حد تعریف شده ثابت نگه داشت تا سال ها می توان برنج را با همان عطر روزهای اول سالم نگهداری کرد.

با تعبیه سیستم تهویه مناسب می توان نگهدارنده های شیمیایی را به طور کامل حذف کرد. امروزه با قوانین سختگیرانه تری که اعمال می شود نباید محصول را در معرض مواد شیمیایی و آفت کش ها ذخیره کرد. امروزه این قوانین سختگیرانه و بالا بودن قیمت مواد شیمیایی عوامل اصلی برای غیر جذاب بودن نگهداری محصول با مواد شیمیایی هستند.

وقتی که دما و رطوبت هوای در گردش در سیلو یا سالن ذخیره بالا باشد ضمن از بین رفتن خاصیت و زیست پذیری غله ، شرایط مناسب برای رشد انواع مختلفی از قارچ ها ، کپک ها و حشرات فراهم شده و محصول به سرعت فاسد می شود. محصول باید بلافاصله بعد از برداشت در شرایط محیطی خنک نگهداری شود. در دمای کمتر از 15 درجه سانتی گراد دیگر حشرات نمی توانند فعالیتی داشته باشند و غلات را می توان تا مدت زمانی طولانی و بدون آسیب ذخیره کرد. همچنین در چنین دماهایی می توان با آلودگی های سمی (مایکوتوکسین ها) ناشی از فعالیت کپک ها مقابله کرد. در ضمن سرمایش سبب کند شدن تنفس سلولی و کاهش حرارت داخلی غله شده و به نوعی از گسترش حشرات ، میکروب ها و کپک ها جلوگیری می شود. در نمودار زیر موضوع تاثیر دما بر تنفس سلولی و حرارت تولیدی غلات آورده شده است که هر خط رنگی بیانگر درصد رطوبت داخلی درون دانه های غله است. هر چه دمای هوا کاهش پیدا می کند حرارت تولیدی غله (بر اثر تنفس سلولی که خود باعث ایجاد حرارت می شود) نیز کمتر می شود و بدین ترتیب محیط مناسبی برای رشد حشرات و کپک ها و … نخواهد بود. (منبع : مقاله آموزشی شرکت FrigorTec)

کپک ها و حشرات تنها در شرایط محیطی مناسب (رطوبت و دمای بالا) قادر به بقا هستند و سیستم سرمایشی می تواند چنین شرایطی را کاملا حذف کند. در دماهای کمتر از 15 درجه سانتی گراد و مطابق با تصویر زیر می بینیم که حتی فعالیت حشرات مقاوم در برابر سرما نیز به شدت کاهش می یابد و این موجودات دیگر قادر به بقا و تکثیر نیستند و بدین ترتیب با تنظیم دما و رطوبت هوای سیلو و یا انبار نگهداری گندم ، برنج ، ذرت و سایر غلات هم خواص و عطر آنها پایدار باقی می ماند و هم اینکه از رشد آفات ، کپک ها ، قارچ ها و حشرات جلوگیری می شود. (منبع : مقاله آموزشی شرکت FrigorTec)

اگر غلات به درستی خشک شده باشند و برای ذخیره در انبارها و سیلوها آماده شده باشند معمولا یکی از عوامل زیر در طول مدت ذخیره سازی محصول مشکل آفرین می شوند :

1 . خنک نگه نداشتن غله در انبار یا سیلو

2 . پایین بودن کیفیت اولیه غلات

3 . بازرسی ناکافی غلات ذخیره شده و کنترل نادرست حشرات

غلاتی مثل گندم ، برنج ، جو ، ذرت و آرد آنها باید در چه دما و رطوبتی ذخیره شوند؟

منظور از خشک نمودن صحیح غلات این است که رطوبت موجود در درون دانه های غله نباید از یک حد مجاز تجاوز کند تا بتوان ماندگاری محصول در انبار یا سیلو را به حداکثر ممکن رساند. ماکزیمم مقدار رطوبتی (بر حسب درصد) که در درون دانه های غلات مختلف باید وجود داشته باشد به نوع غله و مدت زمان نگهداری آن بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

1 . ذخیره ذرت پوست کنده برای مدت 6 الی 12 ماه ⇐ ماکزیمم رطوبت داخل ذرت پوست کنده باید 14% باشد.

2 . ذخیره ذرت پوست کنده برای مدت بیشتر از 1 سال ⇐ ماکزیمم رطوبت داخل ذرت پوست کنده باید 13% باشد.

3 . ذخیره گندم ، جو و جو دوسر برای مدت حداکثر 6 ماه ⇐ ماکزیمم رطوبت داخل گندم ، جو و جو دوسر باید 14% باشد.

4 . ذخیره گندم ، جو و جو دوسر برای مدت بیشتر از 6 ماه ⇐ ماکزیمم رطوبت داخل گندم ، جو و جو دوسر باید 13% باشد.

نکته اینکه اگر محصول برداشت شده به دلایلی مثل خشکسالی ، سرمازدگی ، سوختگی یا آسیب های حین برداشت کیفیت پایینی دارد باید مقدار رطوبت داخل آن 1 درصد کاهش یابد. برای مثال گندمی که کیفیت پایینی دارد و قرار است که برای مدتی بیشتر از 6 ماه نگهداری شود باید ماکزیمم رطوبت 12% داشته باشد.

مرجع مورد استفاده :

Prepared by Bruce A. McKenzie extension agricultural engineer Purdue University: and Larry Van Fossen. extension agricultural engineer Iowa State University

در ضمن غلات از جمله موادی هستند که خاصیت جذب رطوبت دارند. بدان معنا که وقتی در معرض هوای مرطوب قرار بگیرند ، رطوبت موجود در هوا را به خود جذب می کنند و در نتیجه رطوبت داخلی دانه های غله افزایش پیدا می کند و محصول به سرعت فاسد می گردد. بنابرین سیستم تهویه سالن یا سیلو شالی ، گندم ، ذرت و … باید بتواند ضمن کاهش دمای هوا ، رطوبت (بخار آب) موجود در هوا را نیز بگیرد.

سیستم توزیع هوا توسط دستگاه تهویه ثابت و پرتابل در سیلو و انبار

در تصویر زیر یک سیستم یا دستگاه تهویه پرتابل (قابل حمل) که قابلیت تنظیم دما و رطوبت هوای سیلو یا انبار گندم ، ذرت ، برنج و سایر غلات را دارد مشاهده می کنید. با توجه با اینکه ممکن است انبار یا سالن مورد نظر تنها در بخشی از روزهای سال پر از غله باشد و با گذر زمان به حجم غلات اضافه یا کم شود می توان انبار را به چند بخش مختلف تقسیم کرد و هوای تهویه شده را از طریق کانال هایی که در کف سالن یا سیلو جاسازی شده اند را فقط در قسمت هایی که غلات وجود دارند وارد انبار یا سیلوی مورد نظر کرد که با این کار به مقدار زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. برای مثال در شکل زیر به سوله مکعب مستطیلی (تصویر پایین سمت چپ) دقت کنید که چند ردیف کانال در کف سوله نصب شده و هوای تهویه شده و خنک تنها در کانال هایی جریان می یابد که غله بر روی آن قرار گرفته است. در برخی مواقع هم که انبار یا سیلوی مورد نظر در بیشتر روزهای سال پر است می توان دستگاه تهویه را به صورت ثابت مستقر کرد. در برخی از محصولات و در برخی از شرایط آب و هوایی نیازی نیست که سیستم تهویه سرمایشی به طور دائم روشن باشد و فقط به صورت دوره ای می توان آن را روشن نمود که در این صورت با پرتابل ساختن دستگاه می توان برای مثال کل انبار را به 4 بخش تقسیم و در هر سیکل (هر 4 هفته یک بار) یکی از بخش ها را به مدت یک هفته تهویه کرد که با این کار در واقع سایز و ظرفیت سرمایشی دستگاه تهویه را می توان کوچکتر انتخاب نمود و در واقع ظرفیت آن را فقط برای یک چهارم انبار طراحی کرد که در این صورت قیمت تمام شده دستگاه به شدت کاهش می یابد.

نکته اینکه به منظور صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی در روزهایی از سال که دمای هوای بیرون کمتر از 15 درجه سانتی گراد است می توان به صورت دستی یا اتوماتیک سیستم سرمایش را قطع و فقط هوای بیرون را با فن دستگاه و بعد از عبور دادن از فیلترها به داخل سیلو یا سوله مورد نظر هدایت کرد.

هوادهی غله با هوای سرد بیرون برای کاهش مصرف انرژی

وقتی که غلات به صورت فله در سیلو یا انبار ذخیره می شوند می توان با راهکاری بسیار اقتصادی در مصرف انرژی صرفه جویی نمود. در بسیاری از مناطق بعد از فصل برداشت محصول ، دمای هوا کم کم رو به سردی می رود و از همین هوای سرد (مخصوصا در طول شب) می توان بهره برداری نمود و با فن هایی این هوای سرد محیط را در شب وارد سیلو یا سالن ذخیره گندم ، ذرت ، جو ، برنج و … نمود که به این عملیات هوادهی گفته می شود. در فرآیند هوادهی دیگر نیازی به روشن کردن سیستم سرمایشی نیست و فقط کافی است که فن دستگاه روشن شود تا هوای سرد بیرون در طول شب از طریق کانال ها وارد سیلو یا انبار گردد. اگر هوادهی انجام نگیرد ، اختلاف دمای سطح و مرکز توده غلات باعث می شود تا رطوبت در قسمت میانی غله جمع شده و محیطی مناسب برای رشد قارچ ها ، کپک ها و حشرات فراهم می شود. 

میزان هوادهی چه مقدار باید باشد؟

میزان هوادهی به نوع محصول و نیز شرایط آب و هوایی منطقه وابسته است. معمولا حشراتی که در غلات تثیر می شوند می توانند در دمای بالاتر از 23 درجه سانتی گراد به خوبی رشد کنند و به همین خاطر باید بلافاصله بعد از برداشت و ذخیره سازی محصول دمای آن را کاهش دهیم که در صورتی که دمای هوا در شب پایین باشد می توان با هوادهی از رشد حشرات و آفات جلوگیری کرد. در فصل زمستان نیز یک سیکل هوادهی دیگر نیاز است که این بار هوادهی با دمای نزدیک صفر درجه سانتی گراد باید انجام بگیرد.

نرخ جریان هوا در فرآیند هوادهی غلات بر حسب CFM/bushel بیان می شود. بوشل (bushel) یک واحد اندازه گیری برای حجم غلات است که هر بوشل تقریبا برابر با 35 لیتر است. واحد اندازه گیری بوشل معمولا در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد و ما می توانیم هر بوشل از یک غله خاص مثل گندم یا برنج را به تن تبدیل کنیم. برای مثال تقریبا هر 36 بوشل گندم 1 تن و هر 40 بوشل ذرت 1 تن وزن دارد.

مدت زمان هوادهی به غلات (بر حسب ساعت) و در طول یک ماه به نرخ جریان هوا در فرآیند هوادهی بر حسب CFM/bushel بستگی دارد و مطابق جدول زیر انجام می شود :

برای مثال زمانی که نرخ جریان هوا را 0.4 CFM/bushel در نظر بگیریم در هر ماه باید 30 ساعت هوادهی انجام شود. هر چه منطقه سردسیرتر باشد بهتر است که نرخ جریان هوا را کمتر در نظر بگیریم. 

مراجع مورد استفاده :

Noyes, R., Navarro, S. & Armitage, D. (2002). Supplemental Aeration Systems. In The Mechanics and Physics of Modern Grain Aeration Management, 413-488 (Eds S. Navarro and R. Noyes). Boca Raton, Fl: CRC Press

چه سیستمی برای تنظیم دما و رطوبت در سیلو یا سالن ذخیره غلات مناسب است؟

با توجه به توضیحاتی که ارائه دادیم برای پایین آوردن دمای نگهداری غله و نیز تحت کنترل درآوردن رطوبت هوا باید از سیستمی کانالی استفاده شود تا بتواند در صورت لزوم دما و رطوبت هوا را کاهش دهد و در مواقعی که دمای هوا به اندازه ای پایین است که دیگر به سرد کردن نیازی نباشد با همان فن دستگاه عملیات هوادهی را انجام داد. برای تنظیم دما و رطوبت سیلو و انبار نگهداری گندم ، برنج ، ذرت و غلات استفاده از یکی از دو گزینه زیر پیشنهاد می شود :

1 . دستگاه هواساز که برای سرمایش به آب سرد چیلر (و برای گرمایش به آب گرم موتورخانه) متصل می شود.

در شکل زیر ساختار و اجزای مهم هواساز به شکلی ساده و دو بعدی نمایش داده شده است. در مواقعی که دمای هوای بیرون به اندازه کافی سرد باشد فقط فن دستگاه شروع به کار می کند و هوا را به داخل دستگاه مکیده و بعد از گذراندن از فیلتر و بدون اینکه آب سرد یا آب گرمی در کویل در جریان باشد از دریچه و کانال خروجی به سمت انبار یا سیلو می فرستد. زمانی که دمای هوا بالا باشد به صورت خودکار دستگاه چیلر (که وظیفه سرد نمودن آب را بر عهده دارد) روشن شده و آب سرد را به کویل هواساز می فرستد و وقتی هوا وارد دستگاه هواساز می شود توسط کویل خنک شده و بعد وارد سیلو یا سالن غلات می گردد. در مواقعی هم که دمای هوای بیرون به شدت پایین باشد و بخواهیم این بار هوا را کمی گرم کنیم ، چیلر خاموش شده و این بار دیگ موتورخانه روشن می شود تا آب گرم را به کویل هواساز برساند. بنابرین چیلر و هواساز دو دستگاه جدا از هم هستند که با یک لوله آب سرد به هم وصل می شوند.

برای آشنایی بیشتر با طرز کار چیلرهای تراکمی هوا خنک پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ طرز کار چیلر هوا خنک و برای شناخت هر چه بهتر ساختار دستگاه هواساز این مقاله ⇐ هواساز را مطالعه بفرمایید. 

2 دستگاه روفتاپ پکیج که برای سرمایش به مدار سیکل تبرید چیلر (و برای گرمایش به آب گرم موتورخانه) متصل می شود.

حال شکل زیر را در نظر بگیرید. در حالت قبل گفتیم که چیلر باعث سرمایش آب می شود و سپس آب سرد با لوله به هواساز منتقل می گردد. سوال مهمی که مطرح کی شود این است که چرا به جای اینکه با سیکل تبرید تراکمی (سیکلی شبیه سیکل یک یخچال که کمپرسور و گاز فرئون و … دارد) آب را سرد کنیم با همین سیکل مستقیما هوا را سرد نکنیم؟ دقیقا همین ساختار در دستگاهی به نام روفتاپ پکیج (یا همان پکیج یونیت) وجود دارد. یعنی دیگر نیازی نیست که چیلر و هواساز جدا از هم باشند و این دو را در یک بدنه واحد می توان جاسازی کرد و به جای اینکه قسمت چیلر آن باعث کاهش دمای هوا شود ، مبرد در چرخش سیکل سمت چیلر را می توان مستقیما به درون کویل قسمت هواساز آن فرستاد و دمای کویل را کاهش داد. این دستگاه راندمان بیشتری نسبت به حالت قبلی دارد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید در سمت راست تجهیزات سیکل تبرید چیلر و در سمت چپ تجهیزات هواساز در دستگاه پکیج یونیت (یا همان روفتاپ پکیج) جاسازی شده و دیگر کویل آب سردی در کار نیست و به جای آن یک کویل مبرد یا همان DX دارید که مبرد مستقیما وارد آن شده و هوایی را که از بین پره های کویل عبور می کند را خنک می کند. علاوه بر راندمان بالاتر این دستگاه دیگر مشکلی به عنوان یخ زدن آب نخواهد داشت چونکه دیگر آب سردی در مدار ندارد که یخ بزند.

برای آشنایی بیشتر با نحوه کار چیلرهای تراکمی و شناخت ساختار سیکل کار آن (که قسمت اعظم دستگاه روفتاپ پکیج را نیز شامل می شود) پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ چیلر تراکمی را مطالعه کنید.

شرکت تهویه مطبوع ماخ طراح و تولیدکننده انواع دستگاه چیلر ، هواساز ، روفتاپ پکیج ، زنت و ایرواشر برای انواع مصارف صنعتی و ساختمانی است. تمام محصولات در شرکت ما بر اساس نیازهای هر پروژه به طور خاص طراحی و تولید می شود و با کمترین قیمت عرضه می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص تعبیه و انتخاب سیستم تهویه مناسب برای پروژه خود و استعلام مشخصات فنی دستگاه ها و قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید.

مهندس احمدی : ۰۹۱۹۴۴۲۷۴۷۰ – ۰۹۱۲۷۶۷۵۱۱۷

مهندس خورانی : ۰۹۱۹۱۶۳۹۳۶۳

در تصویر زیر نمایی از هواسازها ، چیلرها و روفتاپ پکیج های در حال تولید در محل کارخانه شرکت ما را مشاهده می کنید.

برای مطالعه بیشتر در مورد شرایط و نحوه تهویه هوای انبارها و سالن های نگهداری انواع بذر و دانه پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ تهویه سالن نگهداری بذر و دانه را مطالعه بفرمایید.

پیشنهاد مطالعه درباره انواع روش های خنک کاری و کاهش دمای فرآیند میکس بتن در این مقاله ⇐ چیلر خنک کننده میکس بتن