Спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна

Реферат: Спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, при якому вироби речового майна розміщують в сховищі, а мікроклімат створюють шляхом видалення води та за рахунок природного провітрювання. Додатково в сховищі розміщують пристрої для контролю температури та вологості, обладнання для осушення повітря, обладнання для охолодження повітря та пристрої ультрафіолетового випромінювання. Здійснюють автоматичний контроль температури та вологості повітря всередині сховища, визначають за результатами контролю невідповідність поточних значень температури та вологості повітря заданим значенням, корегують параметри температури та вологості повітря в сховищі шляхом включення обладнання осушення та/або охолодження повітря, чим приводять параметри мікроклімату до заданих значень. UA 108250 U (12) UA 108250 U UA 108250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі техніки, зокрема до способів забезпечення сприятливих умов для зберігання речового майна, а саме до способів формування мікроклімату, який сприяє тривалому зберіганню виробів речового майна. Спосіб може використовуватися для тривалого зберігання речового майна або іншого майна, яке піддається негативному впливу біологічних деструктивних факторів. Спосіб забезпечує контроль і підтримання необхідного рівня вологості і температури повітря в замкнутому просторі. Найбільш близьким технічним рішенням як за суттю, так і за задачею, що вирішується, яке вибране за найближчий аналог (прототип), є спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, а мікроклімат створюють шляхом видалення води та за рахунок природного провітрювання сховища [1]. Недоліком способу, який вибрано за найближчий аналог (прототип), є залежність мікроклімату всередині сховища від температури та вологості повітря зовнішнього середовища: температура та вологість повітря в сховищі при тривалому зберіганні речового майна залежать від температури та вологості ззовні, тому при різкому зниженні температури до рівня точки роси всередині сховища утворюється конденсат. Крім того, при застосуванні способу, який вибрано за найближчий аналог (прототип), відсутні зворотний зв'язок про стан мікроклімату всередині сховища та можливість оперативно корегувати параметри мікроклімату в реальному масштабі часу. Крім того, істотним недоліком способу, що вибрано за найближчий аналог (прототип), є те, що для розвитку та життєдіяльності організмів-біодеструкторів, у тому числі мікроскопічних грибів, бактерій та дріжджів, які завжди присутні у сховищі та на речовому майні, що зберігається, створюються майже комфортні умови. Внаслідок цього перелічені біологічні фактори здійснюють деструктивний вплив на елементи речового майна - тканини, шкіру, хутро тощо. В основу корисної моделі покладена задача шляхом усунення недоліків прототипу забезпечити підвищення ефективності зберігання речового майна, скорочення трудомісткості робіт щодо виключення впливу деструктивних факторів на вироби речового майна. Суть корисної моделі в способі формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, а мікроклімат створюють шляхом видалення води та за рахунок природного провітрювання, який полягає в тому, що додатково в сховищі розміщують пристрої для контролю температури та вологості повітря, обладнання для осушення повітря, обладнання для охолодження повітря та пристрої ультрафіолетового випромінювання, здійснюють автоматичний контроль температури та вологості повітря всередині сховища, визначають за результатами контролю невідповідність поточних значень температури та вологості повітря заданим значенням, корегують параметри температури та вологості повітря в сховищі шляхом включення обладнання осушення та/або охолодження повітря, чим приводять параметри мікроклімату до заданих значень. Суть корисної моделі полягає в тому, що контроль параметрів мікроклімату здійснюють безперервно. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що включення та відключення пристроїв ультрафіолетового випромінювання здійснюють з періодичністю від 12 до 18 годин. Порівняльний аналіз технічного рішення, що заявляється, з відомими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок, що спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, який заявляється, відрізняється тим, що додатково в сховищі розміщують пристрої для контролю температури та вологості повітря, обладнання для осушення повітря, обладнання для охолодження повітря та пристрої ультрафіолетового випромінювання, здійснюють автоматичний контроль температури та вологості повітря всередині сховища, визначають за результатами контролю невідповідність поточних значень температури та вологості повітря заданим значенням, корегують параметри температури та вологості повітря в сховищі шляхом включення обладнання осушення та/або охолодження повітря, чим приводять параметри мікроклімату до заданих значень, а також тим, що контроль параметрів повітряного мікроклімату здійснюють безперервно, і тим, що включення та відключення пристроїв ультрафіолетового випромінювання здійснюють з періодичністю від 12 до 18 годин. Таким чином, спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, що заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна". Спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, що заявляється, здійснюється таким чином. При відомому способі формування мікроклімату при тривалому зберіганні речового майна в сховищі на речові вироби впливають різні зовнішні фактори (біологічні й кліматичні), у результаті яких відбувається пошкодження майна, що перебуває на зберіганні. До таких 1 UA 108250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 факторів варто віднести гризунів (мишей, пацюків), комах (міль, шкіроїд, деревні жучки), цвілеві грибки (мікроміцети). Крім цього, на майно, що зберігається, впливають атмосферні фактори (зокрема, температура, вологість, прямі сонячні промені), що призводять до ушкодження й передчасного старіння. Кожному із зовнішніх біологічних факторів, що впливають, властиві оптимальні діапазони життєдіяльності. Наприклад, міль шубна (Tinea pellionella), що належить до сімейства Tineidae молі справжні, розвивається при таких сприятливих умовах: відносна вологість повітря (3040 %), температура - 23-25 °C, мінімальна температура розвитку – 10 °C. Також відома стійкість гусениць молей до низьких температур, характерна для них і негативна реакція на сонячні промені. Тривалість розвитку яєць моли залежить від температури. Яйця здатні розвиватися в діапазоні температур від 10 °C до 30 °C. При температурі 12-13 °C тривалість становить 37-38 днів, при 18-19 °C - - 13-14 днів, при 23-24 °C - - 6-7 днів, при 29-30 °C - 4-5 днів. Вплив вологості на розвиток яєць, як правило, незначний. Шкіроїди також критичні до зниження температури середовища перебування. Зокрема, при температурах нижче 12 °C практично повністю виключається можливість колонізації об'єкта зберігання шкіроїдами. Вплив вологості на розвиток і життєдіяльність шкіроїдів не є критичним від 50 % до 80-90 % (окремі різновиди цього сімейства благополучно розвиваються й в умовах вологого тропічного клімату). У процесі життєдіяльності мікроміцети й бактерії виділяють кислоти (лимонну, оцтову, щавельну тощо) й інші хімічно активні сполуки, під впливом яких змінюються фізичні характеристики матеріалів речового майна, підвищується їхня крихкість, різко зростає волого проникність, також збільшується швидкість ушкодження тканин і виробів. Активність мікроміцетів значно зростає при підвищенні температури до 25-30 °C й вологості навколишнього середовища до 70-90 %, а також в умовах теплового впливу сонячної радіації. Але й у мікроміцетів й бактерій існують свої квазіоптимальні температурно-вологісні зони. Так, стосовно температури такі мікроорганізми можуть бути розділені на групи: психрофіли, мезофіли, термофіли. Психрофіли - "холодолюбиві" мікроорганізми. їх підрозділяють на дві підгрупи: облигатні й факультативні. Облигатні пристосувалися до існування при більше низьких температурах (близько 0 °C і нижче), при 25 °C і вище вони гинуть, а температурний оптимум для них лежить між 10 °C і 15 °C. Факультативні більше теплолюбні, для них оптимальне температурне середовище - 25-30 °C. Мезофіли - більше теплолюбні. При 10-15 °C припиняється їх активна життєдіяльність, оптимальна зона - це 3 0-45 °C, а при температурах більше 45-50 °C вони, як правило, гинуть. Термофіли - найбільш теплолюбні мікроорганізми, вони розвиваються в зоні високих температур: мінімум - не нижче 35-40 °C, оптимум - 55-75 °C. Облигатні термофіли не припиняють ріст вже при 37 °C, але факультативні форми здатні розвиватися при 30-35 °C і навіть при більше низькій температурі. Група найбільш агресивних мікроорганізмів, які наносять речовому майну максимальної шкоди, - це в переважній більшості мезофіли і факультативні психрофіли, таким чином, для агресивних мікроміцетів оптимальний температурний діапазон життєдіяльності становить від 10-15 °C до 40-45 °C. Деревні жучки - досить різноманітна категорія шкідників, їх налічується біля десятка видів. У переважній більшості комахи мають схожий життєвий цикл, їхній розвиток стимулюється наявністю вологості більше 40 % (оптимальна – 60 %) і позитивними температурами - від 510 °C до25-30 °C. Таким чином, кожний із зовнішніх факторів, що впливають, має свій оптимум, виражений, якщо точніше, інтервалом оптимальних значень, які для кожного фактора індивідуальні й істотно відрізняються від інших впливів. В результаті, завдання зводиться до визначення області оптимальних значень, що задовольняють умовам "нерозвитку" всіх деструктивних впливів на речове майно, що зберігається, тобто до вирішення багатокритеріального оптимізаційного завдання. Одним з можливих варіантів його вирішення є обчислення Паретооптимальної області. Задача оптимізації має вигляд: min f(X) при X  D. Точка X1  D називається оптимальною (недомінуючою, що не поліпшується), якщо не існує точки X2  D, для якої f(X1)>f(X2) (цільова функція мінімізується). У цьому випадку множина D складається із чотирьох можливих рішень, кожне з яких описується двома параметрами — температурою повітря в сховищі з речовим майном і його відносною вологістю (для спрощення рішення задача інтервального оцінювання параметрів зводиться до точкової): F(X1) = (+10 °C; 30 %); 2 UA 108250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 F(X2) = (+12 °C;20 %); F(X3) = (+13 °C; 50 %); F(X4) = (+15 °C;40 %), де F(X1) - умови виживання молі, F(X2) - шкіроїдів, F(X3) - мікроцетів-психрофілів, F(X4) деревних жучків-точильщиків. Під час вирішення багатокритеріальної оптимізаційної задачі доцільно зробити унормування критеріїв Fk(X), тобто виконати приведення всіх критеріїв до єдиного масштабу й безрозмірного виду, при цьому всі критерії повинні бути ненегативні, тобто Fk(X)  0 для всіх X  D. Після унормування одержуємо: F(X1) = (0,667; 0,6); F(X2) = (0,8; 0,4); F(X3) = (0,867; 1,0); F(X4) = (1,0;0,8). Використовуємо принцип оптимальності за Парето для виділення ефективних рішень. Після проведеного аналізу залишилося два Парето-оптимальні рішення - Х1 і Х2. Коли з безлічі можливих рішень виділені ефективні, "переговори" можуть вестися вже в межах цієї "ефективної" множини, з якої вибирається той варіант, який кращий і "прийнятний" за обома критеріями. У цьому випадку оптимальною областю в приміщенні сховища варто вважати температуру повітря 10-12 °C і відносну вологість повітря на рівні 20-30 %. Однак створенням оптимального мікроклімату вирішення задача не вичерпується. Для мікроміцетів, молі, шкіроїда згубним є вплив ультрафіолетового випромінювання (наприклад, добре відома достатня стійкість гусениць молей до низьких температур, а також характерна негативна реакція на світло). У результаті одночасної дії мікроклімату й ультрафіолетового випромінювання досягається максимальний синергетичний ефект. Задача формування мікроклімату зводиться до епізодичного підтримання температури та відносної вологості повітря в сховищі не вище необхідних значень - наприклад, 10-12 °C і 2030 %, та створення періодичного ультрафіолетового випромінювання, яке шкідливе для організмів-біодеструкторів. Для цього в сховищі розміщують пристрої для контролю температури та вологості, обладнання для осушення повітря, обладнання для охолодження повітря та пристрої ультрафіолетового випромінювання. Дані про поточні значення температури й вологості повітря усередині сховища безперервно надходять на апаратуру оцінки рівня температури й відносної вологості повітря, де відбувається порівняння поточних значень із заданими. При перевищенні температури або відносної вологості повітря в сховище граничних значень сигнал про це надходить до обладнання охолодження повітря або обладнання осушення повітря для вмикання. Після того як стан повітря в сховищі досягає необхідних значень температури або/та відносної вологості наприклад, +10-12 °C і 20-30 %, апаратура формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання складних технічних систем вимикається, при цьому включення та відключення пристроїв ультрафіолетового випромінювання здійснюють з періодичністю від 12 до 18 годин. Підвищення ефективності застосування способу формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, що заявляється, у порівнянні з прототипом досягається тим, що шляхом введення в технологічний процес додаткових операцій, а саме осушення та охолодження повітря, періодичного впливу ультрафіолетового випромінювання, безперервного контролю параметрів повітряного мікроклімату, усувається можливість створення умов для розвитку ушкодження та підтримання життєдіяльності агресивних організмів-деструкторів речового майна. Джерело інформації 1. Бюлетень №16 Центрального управління речового забезпечення "Інструкція з організації зберігання речового майна на центрах, базах і складах, підпорядкованих Центру, Виду Збройних Сил, оперативному командуванню та у військах" (№ 328/3/18/705 від 08.06.2005 р.). К., 2005, 96 с. - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Спосіб формування мікроклімату в обмежених просторах для тривалого зберігання речового майна, при якому вироби речового майна розміщують в сховищі, а мікроклімат створюють шляхом видалення води та за рахунок природного провітрювання, який відрізняється тим, що додатково в сховищі розміщують пристрої для контролю температури та вологості, обладнання для осушення повітря, обладнання для охолодження повітря та пристрої ультрафіолетового 3 UA 108250 U 5 випромінювання, здійснюють автоматичний контроль температури та вологості повітря всередині сховища, визначають за результатами контролю невідповідність поточних значень температури та вологості повітря заданим значенням, корегують параметри температури та вологості повітря в сховищі шляхом включення обладнання осушення та/або охолодження повітря, чим приводять параметри мікроклімату до заданих значень. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що контроль параметрів мікроклімату здійснюють безперервно. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що включення та відключення пристроїв ультрафіолетового випромінювання здійснюють з періодичністю від 12 до 18 годин. 10 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4