高大平房倉(cāng)空調(diào)室外機(jī)加裝遮陽(yáng)網(wǎng)節(jié)能改造*

曹德銀 馬振軍 薛志立 白國(guó)偉 張奧奇 林夢(mèng)薇

(中央儲(chǔ)備糧焦作直屬庫(kù)有限公司 454171)

隨著科技的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)現(xiàn)代化糧倉(cāng)建設(shè)的腳步日益加快，低溫儲(chǔ)糧技術(shù)作為我國(guó)現(xiàn)代化糧食儲(chǔ)藏技術(shù)的重要組成部分正在被越來(lái)越多的糧倉(cāng)推廣使用?？照{(diào)控溫技術(shù)作為低溫儲(chǔ)糧的重要一環(huán)，因其便捷的操作和較強(qiáng)的適應(yīng)性而被各大糧庫(kù)廣泛應(yīng)用。空調(diào)控溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用除了帶來(lái)倉(cāng)溫的降低外，也帶來(lái)了一系列的能耗問(wèn)題。

空調(diào)控溫技術(shù)的能耗主要來(lái)自于空調(diào)室外機(jī)冷卻氟利昂所帶來(lái)的能量消耗，中央儲(chǔ)備糧焦作直屬庫(kù)有限公司通過(guò)在空調(diào)外機(jī)上加裝一套遮陽(yáng)系統(tǒng)使得太陽(yáng)直射空調(diào)外機(jī)的熱量和周?chē)諝鉁囟茸兊?，從而起到了?jié)能降耗的作用，效果顯著。

1 原理

1.1 空調(diào)控溫儲(chǔ)糧原理

空調(diào)控溫儲(chǔ)糧技術(shù)指利用空調(diào)控制倉(cāng)溫和糧堆上層糧溫的上升，使倉(cāng)房?jī)?nèi)部達(dá)到低溫(15℃)或準(zhǔn)低溫(20℃)條件，從而實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧目的的現(xiàn)代化儲(chǔ)糧技術(shù)。

空調(diào)控溫儲(chǔ)糧技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，如：能有效抑制糧堆生物體的生命活動(dòng)，減少糧食損失；延緩糧食品質(zhì)劣變，保障糧食品質(zhì)；減少微生物危害，抑制蟲(chóng)害過(guò)早發(fā)生；減少化學(xué)藥劑的使用，避免或減少污染，保持儲(chǔ)糧衛(wèi)生等?？照{(diào)控溫技術(shù)目前被認(rèn)為是一種比較安全、經(jīng)濟(jì)、綠色的儲(chǔ)糧技術(shù)，一直是糧食行業(yè)重點(diǎn)推廣和使用的對(duì)象。

1.2 空調(diào)機(jī)工作原理

空調(diào)在制冷工作中，壓縮機(jī)會(huì)將氣態(tài)的制冷劑壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)后送至冷凝器進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后變成中溫高壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入干燥瓶進(jìn)行過(guò)濾去濕，中溫液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥(節(jié)流部件)節(jié)流降壓，變成低溫低壓的氣液混合體(液體多)，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量而汽化，變成氣態(tài),然后再回到壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮，持續(xù)循環(huán)進(jìn)行制冷。在這一循環(huán)中，壓縮機(jī)壓縮氟利昂與冷凝器冷卻氟利昂所需的能量便是影響耗電量的主要原因，空調(diào)外機(jī)換熱器中的氟利昂與外界的溫差則會(huì)直接影響這一因素。

1.3 空調(diào)外機(jī)遮陽(yáng)網(wǎng)節(jié)能降耗原理

在空調(diào)外機(jī)外側(cè)加裝一層黑色的遮陽(yáng)網(wǎng)，可以有效阻擋太陽(yáng)輻射并吸收輻射熱量，降低空調(diào)外機(jī)受太陽(yáng)直射所帶來(lái)的能量上升，同時(shí)可以降低氟利昂冷卻介質(zhì)(空氣)的溫度，繼而降低空調(diào)壓縮冷卻氟利昂所需的能量，從而達(dá)到節(jié)能降耗的作用。

并且遮陽(yáng)網(wǎng)因其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，在不影響空調(diào)外機(jī)通風(fēng)散熱效果的基礎(chǔ)上還具有防塵阻灰的效果，能大大減輕換熱器的堵塞程度，確保換熱器的換熱效果。除此之外，遮陽(yáng)網(wǎng)還能降低空調(diào)外機(jī)受太陽(yáng)暴曬的強(qiáng)度，從而延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。

1.4 研究意義

空調(diào)控溫作為現(xiàn)在應(yīng)用最廣的低溫儲(chǔ)糧技術(shù)之一，其能耗的降低勢(shì)必會(huì)大大減少企業(yè)儲(chǔ)糧成本，提高儲(chǔ)糧效益，也更貼合我國(guó)關(guān)于節(jié)能減排的號(hào)召，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。

2 材料和方法

2.1 試驗(yàn)倉(cāng)房基本情況

我?guī)靸蓚€(gè)玉米倉(cāng)均采用空調(diào)控溫儲(chǔ)糧技術(shù)，分別為11號(hào)倉(cāng)和12號(hào)倉(cāng)。12號(hào)倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)，空調(diào)外機(jī)裝有遮陽(yáng)網(wǎng)；11號(hào)倉(cāng)為對(duì)照倉(cāng)，空調(diào)外機(jī)不作任何處理。兩倉(cāng)結(jié)構(gòu)基本一致，外墻及隔熱相同，受光照面積相等。其中11號(hào)倉(cāng)儲(chǔ)糧4761 t，12號(hào)倉(cāng)儲(chǔ)糧4298 t。11號(hào)倉(cāng)冬季蓄冷較好，基礎(chǔ)糧溫為14.5°C；12號(hào)倉(cāng)基礎(chǔ)糧溫為18.4°C。

2.2 遮陽(yáng)網(wǎng)設(shè)計(jì)

空調(diào)室外機(jī)遮陽(yáng)網(wǎng)采用HDPE(高密度聚乙烯)材質(zhì)，長(zhǎng)170 cm，寬120 cm，高150 cm。內(nèi)部距空調(diào)外機(jī)50 cm。遮陽(yáng)網(wǎng)設(shè)計(jì)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 遮陽(yáng)網(wǎng)設(shè)計(jì)示意圖

3 分析

3.1 倉(cāng)溫對(duì)比分析

庫(kù)區(qū)空調(diào)從2020年5月17日開(kāi)啟，到9月27日關(guān)閉，共133 d。期間兩倉(cāng)倉(cāng)溫變化見(jiàn)圖2。從圖2中可以看出，11、12號(hào)倉(cāng)基礎(chǔ)倉(cāng)溫分別為21.8℃和26.5℃，相差4.7℃?？照{(diào)開(kāi)啟后11號(hào)倉(cāng)受氣溫影響倉(cāng)溫仍有上升，12號(hào)倉(cāng)因基礎(chǔ)倉(cāng)溫較高則開(kāi)始逐漸下降，后均趨于穩(wěn)定，兩倉(cāng)平均倉(cāng)溫分別達(dá)到26.4℃和23.4℃，兩倉(cāng)空調(diào)均起到了穩(wěn)定倉(cāng)溫的作用。

圖2 試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)倉(cāng)溫對(duì)比

3.2 整倉(cāng)平均糧溫變化情況分析

自5月17日空調(diào)開(kāi)啟后，兩倉(cāng)糧溫受環(huán)境影響均逐步上升(圖3)，其中11號(hào)倉(cāng)整體平均糧溫至9月17日上升5.2℃，12號(hào)倉(cāng)上升4.2℃。

圖3 試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)平均糧溫變化情況

3.3 表層糧溫對(duì)比分析

倉(cāng)內(nèi)表層平均糧溫變化主要受倉(cāng)溫影響，從圖4可以看出，11號(hào)倉(cāng)基礎(chǔ)倉(cāng)溫較低，起始變化幅度較大，表層平均糧溫最初上升明顯后趨于穩(wěn)定在21.4℃。12號(hào)倉(cāng)基礎(chǔ)倉(cāng)溫較高，表層平均糧溫變化不大，穩(wěn)定在23.2℃。

圖4 試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)表層平均糧溫對(duì)比

3.4 兩倉(cāng)空調(diào)控溫效果分析

根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，兩倉(cāng)的整體溫度控制均達(dá)到了理想效果。其中11號(hào)倉(cāng)無(wú)論是基礎(chǔ)倉(cāng)溫、基礎(chǔ)糧溫還是基礎(chǔ)表層平均糧溫均低于12號(hào)倉(cāng)，整體糧情相較12號(hào)倉(cāng)更易控制。

3.5 耗電情況分析

我?guī)炜照{(diào)倉(cāng)從5月17日開(kāi)始運(yùn)行，在7月7日為12號(hào)倉(cāng)空調(diào)外機(jī)加裝遮陽(yáng)網(wǎng)，9月27日關(guān)閉。將5月7日至7月6日算作前半周期，7月7日至9月27日算作后半周期。前、后兩周期耗電情況見(jiàn)表1和表2。

表1 空調(diào)倉(cāng)前半周期耗電情況統(tǒng)計(jì) (單位：kW·h)

表2 空調(diào)倉(cāng)后半周期耗電情況統(tǒng)計(jì) (單位：kW·h)

從前半周期耗電量可以看出，兩倉(cāng)的基礎(chǔ)條件雖有部分差異，但是耗電量差異較小，12號(hào)倉(cāng)耗電略高于11號(hào)倉(cāng)。

從表2可以看出，空調(diào)外機(jī)裝有遮陽(yáng)網(wǎng)的12號(hào)倉(cāng)整體耗電量后半周期比11號(hào)倉(cāng)減少了3529.4 kW·h，日均節(jié)約44.1 kW·h，降低31.3%，噸糧用電量減少0.57 kW·h，降低24.2%。由此可見(jiàn)，遮陽(yáng)網(wǎng)可以有效降低空調(diào)外機(jī)耗電量，大大節(jié)約噸糧費(fèi)用，是一種可行的倉(cāng)房節(jié)能措施，值得推廣。

3.6 不同天氣下耗電量對(duì)比

在試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)在不同天氣下，空調(diào)的每日耗電量也會(huì)有所差別。根據(jù)原始數(shù)據(jù)整理見(jiàn)表3。

表3 不同天氣下的日均耗電量對(duì)比 (單位：kW·h)

如表3所示，在不同的天氣下，耗電量也不同。外界天氣溫度越高，空調(diào)耗電量越大。晴天11號(hào)倉(cāng)平均耗電量比12號(hào)倉(cāng)高58.39 kW·h，雨天11號(hào)倉(cāng)平均耗電量比12號(hào)倉(cāng)高30.6 kW·h，其他天氣11號(hào)倉(cāng)平均耗電量分別比12號(hào)倉(cāng)高51.4 kW·h、26.2 kW·h和44.6 kW·h。由此可見(jiàn)，外部溫度愈高，空調(diào)外機(jī)遮陽(yáng)網(wǎng)效果越好。

4 結(jié)論

空調(diào)外機(jī)加裝遮陽(yáng)網(wǎng)是一種行之有效的節(jié)能措施，具有花費(fèi)低、安裝方便、成效顯著等優(yōu)點(diǎn)，本庫(kù)的實(shí)踐總結(jié)，可供其它糧庫(kù)參考借鑒。