高大平房倉空調控溫技術在海南地區(qū)的應用研究*

周運菊

(中央儲備糧?？谥睂賻煊邢薰?572000)

海南地處熱帶，屬熱帶季風氣候，年平均氣溫在23℃～28℃，極端最高氣溫達43℃以上，全年無冬，夏季最長，是我國最“濕熱”的地區(qū)。由于氣候的特殊性，糧食品質變化較快，害蟲防治難度大，儲糧微生物危害隱患大，糧堆易發(fā)熱，儲糧難度最大。溫度是影響糧食儲藏安全和品質變化的重要因素，高大平房倉倉頂隔熱效果較差，表層糧溫上升較快，導致平均糧溫也快速上升，且容易出現(xiàn)超過30℃高糧溫，易出現(xiàn)異常糧情，增加揭膜谷冷次數(shù)，由于經(jīng)常性處理糧情，無法長時間維持高濃度氮氣，增加了充氮次數(shù)，不利于綠色儲糧技術應用。本項目通過在儲糧倉房內(nèi)墻安裝空調，對氣調倉倉溫進行控制，減少由倉頂向糧面的熱傳導，達到控溫儲糧的目標，解決儲藏過程中糧面易發(fā)熱的問題，延緩糧食品質下降，實現(xiàn)綠色保質儲藏。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 HK01為空調控溫試驗倉，倉型為高大平房倉，倉內(nèi)內(nèi)墻安裝6臺分體掛壁式空調機(KFR-72GW/DY-IA(R3)，配置手機APP智能控制空調開關的遠程監(jiān)控溫濕度儀1臺和GPRS遠程無線控制器1臺。

1.1.2 WC05為空調控溫對照倉，倉型為高大平房倉，倉內(nèi)內(nèi)墻無空調機，無手機APP智能控制空調的相關設備。

1.2 方法

1.2.1 試驗倉隔熱性改造 試驗倉屋面為彩鋼板屋面，隔熱措施是在彩鋼板屋面上再加蓋一層彩鋼板，彩鋼板中夾50 mm聚氨酯隔熱層進行屋面隔熱，門窗采用薄膜、糧保等材料密封隔熱，倉墻四面貼泡沫板和掛膜隔熱。

1.2 .2 倉溫均勻性測溫點布置 在試驗倉根據(jù)8個扦樣點的選點方法，布置8個測溫點，進行倉溫均勻性檢測。

試驗倉糧食入倉后進入正常保管期，在最高溫季節(jié)8月中旬左右，開展倉溫均勻性及空調運行效率研究。

具體方法為：通過在倉內(nèi)橫梁下方懸掛1只溫度計(溫度計距糧面約1 m)的方法測定倉溫，分別測定白天(08:00～20:00)開機、夜晚(20:00～08:00)開機、24 h連續(xù)開機三種空調運行模式下倉溫的均勻性。白天開機模式時測定4次倉溫，分別為10:00、12:00、14:00、16:00；夜晚開機模式時測定2次倉溫，分別為22:00以及次日早上6:00；24 h連續(xù)開機時測定6次倉溫，分別為10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、及次日早上6:00。

測定時倉房內(nèi)溫度檢測點布置原則為：全倉共設置8個測溫點。沿倉房長度方向每邊布置3個點，將整個糧堆分成兩個區(qū)，四角4個點距長度和跨度方向均距倉壁1.5 m～2 m，中間2個點在跨度方向距倉壁1.5 m～2 m、長度方向居中；余下2個測溫點在兩個分區(qū)的中心點位置。

1.2.3 試驗倉樣品布置 HK01倉和WC05倉儲糧為海南產(chǎn)早秈稻，WC05倉未安裝空調和氣調設備，進行常規(guī)保管，開窗自然對流排倉間積熱。HK01倉作為試驗倉進行空調控溫儲藏。各倉在對角線上均勻定點布置3個樣品袋，每季度進行糧面扦樣品質檢驗，主要檢測水分、脂肪酸值和黃粒米指標，同時統(tǒng)計春秋普及出入庫時全倉品質情況。

2 結果與分析

2.1 試驗數(shù)據(jù)(表1～表7)

表7 試驗倉空調能耗表 (單位：kW·h)

表1 HK01早秈稻試驗倉檢驗數(shù)據(jù)記錄表

表2 HK01早秈稻試驗倉春秋普數(shù)據(jù)記錄表

表3 WC05中晚秈稻試驗倉檢驗數(shù)據(jù)記錄表

表4 WC05中晚秈稻試驗倉春秋普數(shù)據(jù)記錄表

表6 兩倉出庫損耗表

2.2 控溫效果分析

2.2.1 倉溫均勻性試驗效果 空調運行設定制冷模式，溫度設定25℃，檢測倉間濕度40%左右。通過倉溫均勻性試驗得出以下結果：一是倉房所安裝的空調滿足控制倉溫的需要。在最高溫的8月空調全部開啟能把倉溫控制在25℃左右，達到了控溫目標要求。二是通過對比白天開機、夜晚開機和24 h連續(xù)開機三種空調模式下倉溫均勻性，得出在海南轄區(qū)白天開機控倉溫效果最好。三是經(jīng)過測試得出，外界通過屋面向倉內(nèi)傳導熱量的時間段為09:00～21:00。四是經(jīng)過測試得出控制倉溫24 h不超過28℃，最佳開機時間段為12:00～19:00(見表8)，其中開機時間段內(nèi)能控制倉溫在25℃左右，關閉空調后的19:00到第二天12:00倉溫能控制在28℃以內(nèi)。試驗倉空調運行階段倉溫外溫變化情況如圖1所示。

根據(jù)測得的倉溫變化數(shù)據(jù)，找到海南地區(qū)空調開機運行最佳時間段，在此時間段內(nèi)確?？販匦Ч耐瑫r空調用電能耗最小。試驗倉空調控溫年噸糧成本1.2元/t～1.5元/t。

表8 HK01倉倉溫檢測記錄表(開機時間段12:00～19:00)

注：空調運行時間12:00～19:00

2.2.2 空調控溫效果

2.2.2.1 能夠有效控制倉溫對糧溫的影響 試驗倉空調設置溫度為25℃，倉溫高于25℃時打開空調控制倉溫，由于糧堆升溫70%的熱量由屋面通過倉溫傳導到糧堆，空調控制倉溫有效減少了倉溫對糧溫的影響，特別是延緩表層糧溫升高，保證糧食安全度夏，達到了空調控溫儲糧目標。試驗倉和對照倉表層平均糧溫對比記錄見表9。

表9 試驗倉和對照倉表層平均糧溫對比記錄表 (單位：℃)

2.2.2.2 對糧堆水分無影響 盡管控溫期間空調出風口濕度在35%左右，倉內(nèi)濕度在40%左右，氣調倉糧面有薄膜密封，糧堆空氣與倉內(nèi)空氣沒有氣流交換，只有少量的熱量傳導。糧面水分變化是由濕熱擴散引起，屬于糧堆內(nèi)部水分的轉移，所以說氣調倉空調控溫不會降低糧堆水分。

2.2.2.3 能有效控制糧面溫度，抑制糧面發(fā)熱 對比對照倉可以看出，盡管有氣調儲糧，在不開啟空調控溫的情況，糧面升溫較快，易發(fā)熱結露。

2.2.2.4 能有效延緩儲糧品質劣變 通過檢化驗數(shù)據(jù)(表1～表4)可以看出，空調控溫倉房儲糧各項品質指標上升較為緩慢。

2.2.2.5 能有效降低保管成本，提升儲糧綜合效益 對比試驗倉HK01倉和對照WC05倉，整個保管期間噸糧成本HK01倉6.44元/t、WC05倉7.42元/t(見表5)。出庫損耗HK01倉19.09 t、WC倉28.020 t(見表6)。通過對比發(fā)現(xiàn)，盡管空調控溫增加了電耗，但總體保管費用是下降的(減少了熏蒸、谷冷通風降溫，損耗減少)(見表7)，綜合儲糧效益是提高的。

表5 兩倉儲存期間保管費用核算表 (單位：元/t)

3 結論

在海南高溫高濕高鹽的儲糧環(huán)境，空調控溫技術已成為一種不可或缺的綠色儲糧技術。我?guī)旄鶕?jù)自身儲糧特點不斷創(chuàng)新，探索出了“空調+氣調+谷冷”的科技儲糧模式，經(jīng)過不斷推廣應用提升，糧食品質、科技儲糧水平和經(jīng)濟效益有較明顯體升，2020年開始轄區(qū)所有倉房免熏蒸，實現(xiàn)綠色儲糧。糧食保管費用、糧食出庫損耗明顯下降?？販貎Z有效延緩了品質變化，部分倉房糧食質量穩(wěn)定，延長了儲存年限，有效降低稻谷輪換價差虧損?？照{控溫后異常糧情越來越少，有效降低了保管員勞動強度，提高倉內(nèi)工作環(huán)境舒適度，并有效保持了糧食品質和水分，應用效果令人滿意，取得以科技保安全、提效率、增效益、助環(huán)保的效果。