平房倉通風口隔熱改造試驗*

鄭志華 王 瑋 張 祥 李守星 楊建國

(1 中央儲備糧曲靖直屬庫有限公司 655000)(2 中國儲備糧管理集團有限公司云南分公司 650228)

中央儲備糧曲靖直屬庫有限公司位于云南東北部，地處云貴高原，屬于第六儲糧生態(tài)區(qū)(中溫低濕儲糧區(qū))，15℃以上有效積溫724℃·d～1307℃·d，年均日照時數(shù)2093 h；1月氣溫2℃～10℃，7月氣溫18℃～28℃,海拔1881 m，全年平均氣溫16℃，具有年溫差小、日溫差大、空氣干燥、紫外線強等顯著的高原氣候特點，受海拔影響，夏季陽光紫外線輻射較強，長期暴露于太陽光直射下的物體升溫較快。目前曲靖公司夏季儲糧主要采用隔熱密閉、空調(diào)控溫、糧面壓蓋等儲糧技術(shù)手段控制倉溫，夏季倉溫基本保持在22℃左右。糧堆底層糧溫的控制則使用海綿對通風口進行隔熱封堵的方式處理，基本有效控制了空氣對流導致的升溫情況。但由于夏季高溫時段通風口表層溫度達55℃左右，而倉房底部通風口為鐵制外露式設(shè)計并一直延伸至倉內(nèi)，熱量通過金屬傳導導致底層通風道附近糧溫回升較快，造成糧堆內(nèi)部冷心與底層糧食局部溫差過大，容易發(fā)生糧堆下層結(jié)露現(xiàn)象，給儲存糧食帶來安全隱患。為此，曲靖公司于2020年開展平房倉通風口隔熱改造試驗，并取得了較好的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗倉房 選取曲靖公司2號平房倉為試驗倉。倉房為1998年國債投資建設(shè)項目。糧食品種為粳稻，倉內(nèi)散存，通風系統(tǒng)為一機兩道“∪”形地上籠。該倉房坐北朝南，4個通風口受太陽照射的角度和時間相同。試驗倉規(guī)格及裝糧數(shù)量見表1。

表1 試驗倉規(guī)格及裝糧數(shù)量

1.1.2 試驗糧食 試驗糧食基本情況如表2所示。

表2 糧食基本情況

1.1.3 隔熱反光涂料 隔熱反光涂料能對400 nm～2500 nm范圍內(nèi)85%以上的太陽輻射與近紅外線進行高反射，具有強反射、低熱導的特性，導熱系數(shù)0.05 W/m·K；太陽反射率0.95；半球反射率0.88，能反射95%以上的太陽光。

1.1.4 反光隔熱棉 反光隔熱棉外層由鋁膜覆蓋能有效反射太陽光，中間為1 cm厚的隔熱棉(導熱系數(shù)≤0.03 W/m·K,吸水率≤0.02 g/cm2)，里層為強力背膠。

1.1.5 遮陽網(wǎng) 遮陽網(wǎng)由聚乙烯制成，遮光率約80%，具有遮光、降溫、耐磨等性能，生產(chǎn)中使用簡單，裁剪拼接方便。

1.1.6 糧情測控系統(tǒng) 電子測溫系統(tǒng)，測溫電纜按GB/T 26882.1-2011要求布設(shè)。

1.2 試驗方法

曲靖公司選取2號平房倉作為試驗倉，4個通風口均首先采用15 cm厚海綿隔熱封堵處理，再分別對其中3個通風口采用3種不同的方式進行隔熱改造，留1個通風口作為試驗對照不作處理，比較各通風口對應(yīng)的底層糧溫變化情況，了解3種不同的隔熱材料效果的差異性，從而解決夏季倉房通風道底層糧溫升溫過快的問題。

1.2.1 噴刷隔熱反光涂料 利用隔熱反光涂料具有強反射、低熱導的特性，將1號通風口進行整體噴涂，待晾干后再重復噴涂處理3遍，在通風口形成一定厚度的反射膜，從而達到反射太陽光降低熱傳導的目的。

1.2.2 搭遮陽網(wǎng) 將剪裁好的遮陽網(wǎng)，覆蓋于鐵制支架上，外搭于2號通風口上，利用遮陽網(wǎng)的遮光性，阻止太陽光直射導致通風口傳熱。

1.2.3 貼反光隔熱棉 將帶有背膠的反光隔熱棉均勻貼在3號通風口外壁上，通過外層鋁膜對太陽光進行反射，并結(jié)合自身隔熱棉特性，將太陽光照射產(chǎn)生的熱傳導有效與通風口進行物理隔絕。

1.2.4 常規(guī)對照 4號通風口作為試驗對照通風口，不做任何改造處理。

1.2.5 糧溫檢測 運用電子測溫設(shè)備，每周一、四對試驗倉房進行糧溫測定，著重采集4條風道附近底層糧溫的變化值，每個風道均選取距離通風口同等距離的1個測溫點進行監(jiān)測，通過分析底層糧溫變化判斷隔熱材料的隔熱性能，整個工作從3月試驗材料使用開始一直持續(xù)到10月末準備冬季通風降溫為止。

1.2.6 糧食品質(zhì)檢測 結(jié)合春、秋兩季糧油普查時間，按照國標法扦取綜合樣檢測試驗期間糧食品質(zhì)變化情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗期間通風口底層糧溫變化情況

由圖1可知，各通風道底層糧溫受外界溫度影響，隨著氣溫的回升和儲存時間延長逐步升高，未進行改造的4號通風口受外溫影響較大，底層糧溫上升速度明顯大于1、2、3號通風口。3月～6月，曲靖地區(qū)氣溫開始逐步回升，1、3號通風口底部糧溫變化趨于一致，2號通風口底部糧溫變化大于1、3號，1號通風口底部糧溫變化大于2、3號通風口；7月～9月外界氣溫相對較高，1號通風口底部糧溫變化大于2、3號通風口，2號通風口底部糧溫控制優(yōu)于1號通風口，但略差于3號通風口；通過對3種材料的比較，3號通風口反光隔熱棉改造對金屬制通風口的隔熱保溫效果最好，且是唯一能保持底層糧溫低于糧堆平均糧溫的通風道，對整個倉房控溫儲糧有很好的促進作用。

圖1 通風口底層糧溫變化圖

由表3可知，整個試驗期間2號倉平均糧溫增幅為6.5℃，4號未改造通風口底部平均糧溫增幅為7.6℃，高于平均糧溫增幅。通過將1、2、3號通風口與4號通風口底層糧溫增幅相比較可知，3種不同材質(zhì)的隔熱方式會不同程度影響底層糧溫變化。由此可知，通風口隔熱性能改造效果：反光隔熱棉>遮陽網(wǎng)>隔熱反光涂料，3條風道的底層糧溫升溫幅度均小于未進行改造處理的4號風道，且都低于整倉平均糧溫升溫幅度。試驗證明，通過對平房倉通風口進行隔熱性能改造，能有效控制通風口底層糧溫的升高，對幫助糧食安全度夏有積極的促進作用。

表3 通風口底層糧溫變化情況表 (單位:℃)

2.2 試驗期間糧情情況

試驗倉為2019年入庫糧食，在入庫結(jié)束后已進行過熏蒸殺蟲，在試驗期間糧情穩(wěn)定、儲存安全。糧食品質(zhì)變化情況見表4。

表4 稻谷品質(zhì)檢測結(jié)果

由表4可知，在試驗期間2號倉粳稻水分含量降低了0.3%，脂肪酸值含量上升了2.8(KOH/干基)/(mg/100g)，水分及脂肪酸值含量變化不大，色澤氣味正常，品嘗評分值無變化，達到中央儲備糧管理要求。

2.3 通風口隔熱改造成本情況

由表5可知，3種通風口隔熱改造方法的成本為：遮陽網(wǎng)>反光隔熱棉>隔熱反光涂料。噴刷隔熱反光涂料相對價格最低；受搭遮陽網(wǎng)支架成本影響，導致搭遮陽網(wǎng)改造成本最高；貼反光隔熱棉改造費用相對適中，結(jié)合隔熱性能考慮性價比最高。

表5 通風口改造成本情況 (單位：元/個)

3 結(jié)論與展望

3.1 夏季倉房隔熱保冷工作一直是云貴高原地區(qū)糧食安全度夏的重要保障。近年來隨著空調(diào)控溫技術(shù)的普及運用，基本解決了夏季倉溫較高的問題，但底層糧溫回升過快的情況，一直沒有得到有效解決。通過此次試驗研究表明，噴刷隔熱反光涂料、搭遮陽網(wǎng)、貼反光隔熱棉3種方式，結(jié)合海綿隔熱封堵，均能有效抑制底部通風口底層糧食溫度回升，解決底層糧溫與中下層溫差過大的問題，非常適合于在本儲糧生態(tài)區(qū)域推廣運用。

3.2 通過對比3種改造方式的施工工藝及成本可知：通風口噴刷隔熱反光涂料，相對來說工藝簡單，成本較低，外觀整齊美觀，但隔熱效果一般，不能達到預期效果；通風口搭遮陽網(wǎng)，工藝相對復雜，對倉房整體外觀影響較大，成本相對較高，隔熱效果中等；通風口貼反光隔熱棉，施工工藝簡單，成本相對適中，隔熱效果較好，但存在通風口不規(guī)則、鋁膜容易變形影響整體美觀的情況。由試驗結(jié)果總結(jié)得出，通風口貼反光隔熱棉對通風道底層糧溫的控制效果最好，在實踐中可結(jié)合各單位實際情況，進一步完善此項技術(shù)，因地制宜進行推廣使用。

3.3 曲靖公司將結(jié)合此次試驗成果，進一步優(yōu)化控溫儲糧技術(shù)的綜合運用，積極探索云貴高原地區(qū)低溫免熏蒸儲糧技術(shù)的推廣與運用，節(jié)約儲糧成本，努力實現(xiàn)科學儲糧、綠色儲糧。