大型食用菌工廠生產(chǎn)中的節(jié)能措施

李 博

(黑龍江省科學院，哈爾濱 150001)

食用菌簡單來講就是人們?nèi)粘Ｊ秤玫恼婢?，是人們?nèi)粘Ｉ钏x不開的食材之一。食用菌類營養(yǎng)價值豐富，內(nèi)含人體所需的維生素、蛋白質(zhì)、膳食纖維和礦物質(zhì)，類屬于低熱量健康食材，脂肪量非常低，是提高人們免疫力的重要食材，深受人們的青睞。菌類的種類特別多，據(jù)不完全統(tǒng)計已經(jīng)有500多個不同的品種。人們?nèi)粘Ｊ秤玫木惼贩N有木耳、銀耳、蘑菇、香菇等。菌類還具有一定的藥用作用，人們對菌類食材的需求量在逐年增加。傳統(tǒng)的手工作坊生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足市場的需求量，逐漸向大型工廠化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，來滿足市場的需求，但問題也突顯出來。大型工廠化生產(chǎn)屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)過程中能耗占總生產(chǎn)成本的1/4以上。在節(jié)能降耗的大背景下，不斷強化大型食用菌工廠生產(chǎn)節(jié)能工作，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，對于經(jīng)濟社會的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保理念的踐行都有著非常重要的意義。

1 大型食用菌工廠生產(chǎn)中環(huán)境調(diào)控的節(jié)能設(shè)計

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深化，國內(nèi)食用菌生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能環(huán)保意識日益增強，相繼采用節(jié)能技術(shù)對原有廠房、設(shè)備進行改造升級。一些食用菌工廠將其它行業(yè)領(lǐng)域中相對成熟的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能方法引進到生產(chǎn)線中，并結(jié)合食用菌生產(chǎn)的實際情況加以改造，來實現(xiàn)食用菌生產(chǎn)節(jié)能降耗的目的。大型食用菌工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包括菌類培養(yǎng)階段、滅菌階段、冷卻階段、菌絲培養(yǎng)階段、食用菌出菇階段等，每個階段都要進行相應的節(jié)能設(shè)計。

對菇房環(huán)境的設(shè)計和調(diào)控是食用菌工廠節(jié)能降耗工作的重點環(huán)節(jié)，也是很容易被人們忽視的問題之一。據(jù)實踐數(shù)據(jù)表明，當前很多大型食用菌工廠在菇房環(huán)境設(shè)計上存在一定的不科學之處，造成能源浪費，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，實現(xiàn)菌類生長目標溫度時間較長，造成運行過程中能源消耗的增加。第二，菇房在設(shè)計過程中出現(xiàn)“死角”，造成能源消耗的增加。第三，由于室內(nèi)環(huán)境氣流設(shè)計得不科學，使菇房內(nèi)的目標溫度分布不均勻，很容易導致菌類生長周期不同步，造成能源的過度消耗。第四，由于菇房內(nèi)氣流組織設(shè)計得不合理、菇房結(jié)構(gòu)設(shè)計得不合理、風機布局不合理等因素影響了出菇的質(zhì)量和出菇的產(chǎn)量。據(jù)調(diào)查顯示，很多大型食用菌工廠生產(chǎn)企業(yè)在菇房設(shè)計過程中往往采用面積較大的培養(yǎng)房，一般培養(yǎng)房單間面積都會達到200 m2。而出菇房的設(shè)計會選擇較小面積的庫房，一般出菇房面積控制在60 m2左右。在內(nèi)部氣流組織設(shè)計中應該按照培養(yǎng)房和出菇房面積的大小等實際情況來設(shè)計，要遵循環(huán)境控制優(yōu)先的原則，不能過于追求菌類的庫存量，導致菇房內(nèi)溫度不均衡，出現(xiàn)梯度文圖的問題，這樣勢必會影響菌類生長的同步性，在無形中增加了菌類生長過程中的能源消耗。在菇房內(nèi)風機布局過程中，要科學合理地解決空氣回流問題，保證風機朝向一致。在風機運行過程中，要保證風速均勻，最大限度地減少菇房內(nèi)空氣流動出現(xiàn)較大波動。要強化空氣及制冷設(shè)備之間的熱交換過程。工作人員還要及時觀察菇房內(nèi)二氧化碳的排放量，排除菌類培養(yǎng)和出菇過程中產(chǎn)生的二氧化碳，優(yōu)化菇房內(nèi)菌類的生長環(huán)境。由上可見，不斷優(yōu)化菇房內(nèi)的環(huán)境設(shè)計工作，可以有效地改善菌類的生長環(huán)境，保持菇房內(nèi)氣流組織的合理性，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。在評判菇房內(nèi)環(huán)境調(diào)控是否科學時，主要以菇房內(nèi)溫度達到菌類生長目標溫度為評判標準。通過橫向比較不同菇房氣流組織標準溫度下出菇的質(zhì)量和產(chǎn)量，可以得知，如果菇房內(nèi)氣流組織設(shè)計科學合理，菇房內(nèi)達到菌類生長目標溫度的時間會最短，菌類生長的質(zhì)量也較高。

2 大型食用菌工廠菇房內(nèi)制冷機組的選擇

對于大型食用菌工廠生產(chǎn)而言，菌類培養(yǎng)房和菇房的溫度都需要用制冷機組來進行調(diào)節(jié)。制冷機組在控制培養(yǎng)房和菇房溫度的同時，也會產(chǎn)生大量的電能消耗。因此，科學合理地配置制冷機組是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要舉措之一。眾所周知，大型食用菌工廠生產(chǎn)過程中的制冷系統(tǒng)非常復雜，在選擇制冷機組時要結(jié)合菇房面積的大小、菌類生長周期等因素，實現(xiàn)精準、科學的選擇，并實現(xiàn)節(jié)能降耗。

2.1 計算菇房內(nèi)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，科學配備制冷量

要想實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，減少制冷機組工作中對電能的消耗，就需要工作人員科學計算出制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，精準地確定市內(nèi)的制冷溫度。制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度的高低直接關(guān)系到制冷系統(tǒng)的工作效率。提高制冷機組的蒸發(fā)溫度，減少傳熱溫差，就可以提高制冷系統(tǒng)的工作效率，也有利于節(jié)能降耗。根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)表明，室內(nèi)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度每增加1℃，制冷系統(tǒng)的耗電量會減少3%左右。不同的食用菌品種對溫度的需求也不盡相同，工作人員應該選取蒸發(fā)溫度較高的制冷設(shè)備，結(jié)合不同菌類的生長溫度來合理配置制冷系數(shù)，實現(xiàn)壓縮制冷量和菇房實際耗費冷量的均衡，有效解決菇房內(nèi)出現(xiàn)的小馬拉大車和大馬拉小車的問題，最終達到制冷系統(tǒng)節(jié)能降耗的目標。

2.2 提高輔助設(shè)備的應用率，提高壓縮機的工作效率

據(jù)了解，很多食用菌生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中只重視壓縮機主機的調(diào)式，而忽視了一些輔助設(shè)備在制冷過程中所起到的重要作用。在實際制冷過程中，要考慮到冷凝器和節(jié)流裝置運行中所消耗的能量。大量的實踐表明，冷凝器、節(jié)流裝置等輔助設(shè)備對壓縮機主機工作效率的影響非常大，要想實現(xiàn)節(jié)能降耗就必須將輔助設(shè)備的合理配置重視起來。

3 企業(yè)要選擇新型換氣機降低能耗

大型食用菌工廠主要通過換氣機來提高菇房內(nèi)的空氣質(zhì)量，實現(xiàn)對菇房內(nèi)二氧化碳的排放，優(yōu)化菌類的生長環(huán)境。國內(nèi)食用菌生產(chǎn)企業(yè)大多采用排氣扇來對室內(nèi)空氣進行通風，這種換氣模式很容易導致菇房內(nèi)溫差出現(xiàn)較大變化，增加制冷設(shè)備和加熱設(shè)備的工作時長，無形中增加了對能源的消耗。為了實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，選擇新型的換氣機是非常有必要的。新型換氣機在將二氧化碳排出室外、改善菇房內(nèi)空氣質(zhì)量時，還可以通過板上微孔實現(xiàn)溫度的交換，避免了換氣機運行時菇房溫差較大的情況。新?lián)Q氣機的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在幾個方面：第一，可以實現(xiàn)雙向換氣，實現(xiàn)室內(nèi)室外空氣的等量置換。第二，新型換氣機具有過濾處理的功能，在設(shè)備中配置不同的過濾設(shè)備可以實現(xiàn)對空氣的不同處理，不僅提高菇房內(nèi)的空氣質(zhì)量，還可以起到殺菌的效果。第三，具有高效節(jié)能的優(yōu)點。內(nèi)置靜止熱交換器的熱交換效率大于 70%，冷熱負荷不受新風影響，能夠大幅度降低新風處理所需能量，節(jié)約新風處理能耗 30%以上。