熱泵型烘干機：糧食烘干新方向

烘干一直是糧食生產(chǎn)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，糧食機械化烘干為保障糧食生產(chǎn)安全奠定了基礎(chǔ)，展示出其顯著的優(yōu)越性。通過分析杭州市富陽區(qū)糧食烘干機的發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，目前糧食烘干機的應(yīng)用越來越廣泛，比較常見的烘干機是以柴油和生物質(zhì)顆粒等為燃料，不僅烘干成本高、效率低，而且還會釋放大量有害氣體，污染環(huán)境。隨著熱泵型烘干機技術(shù)的日趨成熟和各級政府部門的有意扶持，熱泵型烘干機的發(fā)展將迎來黃金期，熱泵型烘干機將在糧食及其他農(nóng)副產(chǎn)品烘干領(lǐng)域發(fā)揮巨大的引領(lǐng)作用，成為糧食烘干的新方向。

1 糧食烘干機發(fā)展現(xiàn)狀

水稻是富陽區(qū)最主要的糧食作物，種植面積約1.07萬hm2,總產(chǎn)量約9 600萬kg。截至2017年12月，富陽區(qū)擁有各類糧食烘干機70臺（套），日烘干能力800 t左右，還遠遠未能滿足農(nóng)戶烘干糧食的需求。制約富陽區(qū)糧食烘干機發(fā)展的原因除了設(shè)施用地緊張之外，就是主要使用柴油燃燒器供熱，存在烘干成本相對較高、農(nóng)戶難以接受的問題。糧食烘干作業(yè)屬于高耗能作業(yè)，需要消耗大量能源，同時燃燒大量石化產(chǎn)品加劇了環(huán)境污染，因此，人們逐漸意識到需要高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、經(jīng)濟的新型能源加熱方式的出現(xiàn)。

2 熱泵型烘干機的發(fā)展優(yōu)勢

熱泵型烘干機與燃油型烘干機相比，最主要的區(qū)別在于熱風來源不同。熱泵型烘干機利用熱泵原理加熱空氣，采用逆卡諾循環(huán)原理，壓縮機消耗電能壓縮做功，利用液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流部件后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱的特性，能從空氣中吸收2～5倍于電能的熱量，連同壓縮機做功消耗的電能一起轉(zhuǎn)化為熱能。[1]熱泵型烘干機因其獨特的干燥原理，以及高效節(jié)能、除濕快、熱轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、更好地保持物料品質(zhì)的優(yōu)勢而受到重視。為此，富陽區(qū)在2016年引進了熱泵型烘干機，通過兩年的運行，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，真正實現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 烘干成本明顯降低

采用江蘇三喜機械有限公司的SS-100型谷物烘干機和寧波天海制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的5HXRG-100型熱泵型烘干機，分別烘干10 t甬優(yōu)15濕谷，水質(zhì)量分數(shù)從30%降至13.5%，按照柴油7.0元/L、電費 0.73元/（kW·h）計算，熱泵型烘干機在經(jīng)濟性方面具有較明顯優(yōu)勢，如表1所示。

表1 熱泵型與柴油型烘干機成本對比表

從表1可以看出，熱泵型烘干機的單位成本比燃油型烘干機節(jié)省63.23元/t，僅為燃油型烘干機的48.93%。采用熱泵型烘干機烘干糧食，可以有效降低烘干成本，減輕農(nóng)戶負擔，增加農(nóng)戶收入。

2.2 節(jié)能環(huán)保

在能源緊張的今天，高效節(jié)能是社會倡導的主流。由于熱泵干燥裝置中加熱空氣的熱量主要來自回收干燥室排出的溫室氣體中所含的濕熱和潛在能量，需要輸入的能量只有熱泵壓縮機的耗功。熱泵具有消耗少量功能即可制取大量熱量的優(yōu)勢，將1份電能轉(zhuǎn)化為3～6份熱能，與常規(guī)干燥方式相比，其節(jié)能效果一般可提高30%以上。[1]

柴油型烘干機雖然能達到環(huán)保要求，但是畢竟柴油燃燒會排放有害氣體，對大氣環(huán)境有一定的污染。而熱泵型烘干機熱泵干燥裝置中的干燥介質(zhì)在其空氣中封閉循環(huán)，沒有粉塵等揮發(fā)性物質(zhì)及異味、廢氣等向環(huán)境排放，不會帶來污染，也沒有機組對環(huán)境的熱污染(熱輻射)。

2.3 自動化程度高，品質(zhì)好

熱泵型烘干機實現(xiàn)了全自動運行，整機可以按照程序設(shè)定自動、自主、24小時不間斷運行，與柴油型相比至少可以節(jié)約1～2個勞動力，省去物流和人工成本，而且對比發(fā)現(xiàn)，其實熱泵型烘干機的機器損耗更小，使用壽命更長。

熱泵型烘干機供熱手段比較溫和，在干燥過程中，可根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的熱性與要求，調(diào)節(jié)循環(huán)空氣的溫度及循環(huán)量，使得農(nóng)產(chǎn)品表面水分蒸發(fā)速度和內(nèi)部向表面遷移速度基本相同，接近于自然干燥速度，從而保證了被干燥物品的品質(zhì)好、色澤好和產(chǎn)品等級高。[2]

3 制約因素

近年來，杭州市農(nóng)業(yè)部門已經(jīng)充分認識到熱泵型烘干機的經(jīng)濟性、環(huán)保性和可持續(xù)性，高度重視熱泵型烘干機的推廣應(yīng)用，對熱泵型烘干機進行適當追加補貼，2016年每臺補貼總額達到13.05萬元，基本接近機器價格的75%，并且建立了一批試驗示范點，使杭州市熱泵型烘干機的發(fā)展進入了快車道。但是，在推廣過程中，仍然存在一些制約因素。

3.1 廣大農(nóng)戶對熱泵型烘干機認識不足

雖然農(nóng)戶已經(jīng)充分認識到烘干機的作用，但是熱泵型烘干機是一種新鮮產(chǎn)物，生產(chǎn)廠家技術(shù)力量又參差不齊，老百姓在選擇烘干機的時候比較保守，更趨向于選擇傳統(tǒng)柴油型烘干機。由于認識不到各種烘干機之間的區(qū)別，過度追求效率高而忽視了作業(yè)質(zhì)量，忽略了農(nóng)產(chǎn)品對溫度等因素的要求，而沒有計算農(nóng)產(chǎn)品的附加值和能源消耗因素。[2]

3.2 設(shè)施用地緊張，電路要求高

杭州市富陽區(qū)地處經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，又是典型的山區(qū)半山區(qū)，土地資源比較緊張，加之田塊比較分散，單個農(nóng)戶規(guī)模不大，要想單獨申請設(shè)施用地困難比較大。熱泵型烘干機單臺就需要具有40 kW以上的供電能力，一般承包66.7 hm2左右的農(nóng)戶最起碼需要2～3臺烘干機，這就需要農(nóng)戶單獨申請購買和安裝變壓器，這大大增加了農(nóng)戶的負擔，成為推廣熱泵型烘干機的最大制約因素。

4 對策與建議

4.1 加強政策宣傳，有效引導

針對熱泵型烘干機的各種優(yōu)點，加強政策與科普宣傳，切實改變農(nóng)戶觀念。利用財政補貼資金建立起一批示范試驗點，讓農(nóng)戶切身感受到熱泵型烘干機能夠節(jié)本增收，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與價值。同時，引入市場競爭機制，讓市場倒逼生產(chǎn)廠家提高技術(shù)水平和售后服務(wù)水準，消除農(nóng)戶對新事物的顧慮，確保農(nóng)戶買得放心、用得舒心，提高購買的積極性。

4.2 發(fā)揮購機補貼的引領(lǐng)和促進作用

浙江省和杭州市針對熱泵型烘干機等新機具出臺了新機具補貼政策，在原有烘干機補貼的基礎(chǔ)上進行了大幅度地追加，2016年單臺補貼總額達到了13.05萬元，大大減輕了農(nóng)戶的負擔，解決了想買但“買不起”的問題。

4.3 協(xié)同相關(guān)部門共同解決難題

對規(guī)模較大并且開展烘干服務(wù)的相關(guān)農(nóng)機經(jīng)營組織，要求國土部門適當增加用地指標，電力公司也應(yīng)對農(nóng)業(yè)用電進行適當優(yōu)惠，并且解決電力增容問題。由于建立熱泵型烘干中心一次性投入大，金融系統(tǒng)也應(yīng)該適當?shù)剡M行試點放貸，解決農(nóng)戶購機資金周轉(zhuǎn)問題。只有各部門攜起手來，才能更好地促進熱泵型烘干機在富陽的推廣應(yīng)用。

4.4 合理規(guī)劃，擴大盈利

縱觀杭州市富陽區(qū)糧食生產(chǎn)的機械化水平，糧食烘干機械化水平已經(jīng)成為短板，在能源緊缺、環(huán)境保護、勞動力短缺的壓力下，發(fā)展智能型熱泵型烘干中心已經(jīng)迫在眉睫。

富陽地處山區(qū)半山區(qū)，茶葉是重要的經(jīng)濟作物，炒茶機的應(yīng)用十分廣泛，估計保有量在1萬臺以上，而其中以三橋片區(qū)最為集中，估計在3 000臺以上。以炒茶機5 kW/臺的功率計算，三橋片區(qū)的供電能力在1.5萬kW以上，而稻谷烘干與茶葉生產(chǎn)季節(jié)剛好錯開，能夠很好地滿足熱泵型烘干機的電力需求。三橋片區(qū)緊鄰320國道和糧庫，交通便利，賣糧方便，是熱泵型烘干中心選址的理想位置。如果能在此建立熱泵型烘干中心，能夠有效地服務(wù)幾乎整個富陽地區(qū)的所有農(nóng)戶，降低烘干成本，并且建立糧食產(chǎn)后烘干—加工—存儲—銷售的統(tǒng)一經(jīng)營模式，延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，擴大農(nóng)戶盈利空間。

［1］李鑒方，諸傳華，王軍偉，等.熱泵型與燃油型谷物烘干機對比試驗.現(xiàn)代農(nóng)機，2016（3）：46-47

［2］孔愛民，張文華，錢生越，等.南京市糧食烘干機械化發(fā)展現(xiàn)狀與對策.農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2016（6）：16-18