Skip to content
Създаденият нов метод на шоково преохлаждане се използва в областта на земеделието за борба с плевелите през вегетацията на трайните насаждения – лозя и овощни градини, окопните култури и зеленчуците, отглеждани както на открито и в оранжерии, без използване на химични средства (хербициди).
От машините за екологична борба с плевелите е известен пламъчен култиватор, който чрез насочен пламъчен факел изгаря надземната част на плевелите и култиватор, който се състои от парен котел, паропроводи и парни дюзи, които с директно продухване на влажна пара върху листата на плевелите буквално ги сварява. И двата култиватора се характеризират с висок разход на енергия. При пламъчните култиватори за гориво се използва втечнен пропан-бутан в бутилки, а парният котел използва дизелово гориво, като мощността на горелките е над 70¸80 kW. При тези машини има повишена опасност за повреждане на културните растения, поради високата температура на пламъка (над 800 ̊C) при пламъчните и на парата (над 120 ̊C) при парните.
Предлаганият метод за екологична борба с плевелите чрез шоково преохлаждане се базира на обдухване на надземната част на плевелите с преохладен въздух, което довежда до замръзване на водата в капилярите на листата и проводящата тъкан, спукването на стените на капилярите и загиване на плевела. Ефектът от преохлаждане може да се увеличи като в струята на преохладения въздух се разпръскат водни капки.
За преохлаждане на въздуха се използва вихрова тръба, която се основава на т.нар. вихров ефект (фиг.1). Сгъстен въздух постъпва през отвора 1 във вихровата камера 4, който по-нататък в тръбата преминава в принудителен вихър.
Ъгловата скорост на вихъра в периферията на тръбата става по-малка от тази близо до оста в резултат на силите на триене. Тази разлика в ъгловите скорости във външната и вътрешната зони предизвиква енергийно разделяне на вихъра и създава условия за обмяна на кинетична енергия между слоевете от оста и периферията. Това довежда до понижаване на температурата в центъра и повишаването ѝ в периферията, тъй като скоростта на разделяне на потока на две температурни нива е по-голяма от скоростта на изравняване на температурите. Студеният въздух изтича през отвора 5, а топлият въздух през отвора 3. Количеството на изтичащия топъл въздух се регулира от конуса 2.
Фиг.1. Схема на вихрова тръба
1 – вход на въздуха под налягане; 2- регулиращ конус; 3- отвор за топлия въздух; 4- вихрова камера; 5 – отвор за студения въздух.
По данни от различни източници, при подходящо подбрани параметри на вихровата тръба най-ниската температура, която може да се достигне на студения въздух, е -35 ̊C. В момента вихрови тръби се използват за локално охлаждане в различни области на техниката.
Предимства на предлагания метод са: Предлаганият метод е по-малко енергоемък от другите методи на топлинна обработка на плевелите, поради по-ниската температурна разлика между входящия и изходящия въздух; Конструкцията на вихровата тръба е много по-проста от другите термични източници.
Фиг. 2. Технологична схема на култиватор за борба с плевелите чрез преохлаждане в редовете на трайните насаждения
1 – рама с навесна усройство; 2- въздуховоди; 3 – компресор; 4 – вихрови тръби; 5 – струи преохладен въздух.
Изпълнението на култиватор за обработка на редовете в трайните насаждения чрез метод за екологична борба с плевелите чрез шоково преохлаждане работи по следната технологична схема (фиг.2). Култиваторът се навесва към трактор като компресорът 3 се задвижва от ВОМ на трактора. Сгъстеният въздух постъпва по въздуховодите 2 към вихровите тръби 4. Струите преохладен въздух 5 от тръбите обдухват плевелите и ги унищожават по гореописания метод.
За метода за екологична борба с плевелите чрез шоково преохлаждане е получен сертификат № 65 на 25 юни 2019 г. Предстои разработване на екокултиватора.
Доц. д-р Запрян Запрянов
Инж. Йорданка Запрянова
Емилия Михайлова
Сава Табаков