空調(diào)控溫技術(shù)在儲糧度夏過程中的應(yīng)用與研究

陳世杰，唐春輝,*，陳子光，范素芬，陳兆斌，黃嘉琪

1.佛山市糧食集團有限公司南海儲備分公司 (佛山 528000)2.佛山直屬糧食儲備庫有限公司 (佛山 528000)

溫度是影響儲糧安全的重要因素，在儲糧過程中糧溫過高易發(fā)生結(jié)露、霉變和蟲害，同時糧食的呼吸作用加強，品質(zhì)劣變，因此低溫儲糧是保障糧食安全的重要措施[1]。佛山市屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，夏季高溫高濕，6～8月溫度上升趨勢較快，持續(xù)高溫時間較長，對儲糧安全威脅較大。氣溫是影響倉溫的直接因素，表層糧溫受倉溫的影響較為明顯，產(chǎn)生典型的“冷心熱皮”現(xiàn)象，存在儲糧隱患[2]。采用空調(diào)控溫技術(shù)降低糧堆表層溫度，使糧堆不會形成較大的溫差，確保安全度夏，延緩糧食品質(zhì)劣變。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房情況

試驗倉房選用本庫P10倉，P5倉作為對照倉，兩棟倉房均為2018年交付使用的高大平房倉，單倉倉容為7 000 t，倉內(nèi)長60 m，寬21 m，裝糧線高7.5 m，倉頂采用架空隔熱結(jié)構(gòu)技術(shù)，倉房門窗均為保溫隔熱材料，倉房墻面頂部設(shè)有2個自然通風口，4臺軸流風機，倉房墻面底部設(shè)有4臺混流風機，倉內(nèi)吊頂安裝了5套空調(diào)設(shè)備。

1.2 儲糧基本情況

儲存保管過程中，兩倉均整倉密閉，在糧面放置鋁盆，進行磷化鋁施藥整倉環(huán)流熏蒸，達到無蟲糧狀態(tài)。2022年初冬季通風降溫之后，試驗倉均溫為16.7 ℃，糧堆表層S5、S4層均溫分別為16.3 ℃、16.2 ℃；對照倉均溫為16.4 ℃，糧堆表層S5、S4層均溫均為15.9 ℃。當前儲糧基本情況見表1。

表1 2022年儲糧基本情況

1.3 主要設(shè)備情況

LSLG-400WDL(-3)-BFT型并聯(lián)式蒸發(fā)冷螺桿低溫冷水機組，可滿足本庫12個高大平房倉，共60組水盤管的制冷工作，總功率296 kW，制冷量1 014 kW，制冷劑/冷凍油為R22/HBR-B03,由安徽美樂柯制冷空調(diào)設(shè)備有限公司制造，單倉有5組控制柜和送回風管。

無線糧情測控系統(tǒng)采用廣州谷物智能科技有限公司產(chǎn)品，該系統(tǒng)由測溫電纜、無線采集器、無線中繼器、糧情監(jiān)測軟件組成。

1.4 試驗方法

1.4.1空調(diào)控溫試驗

兩倉均在2022年初利用冬季低溫進行通風降溫，當糧溫到達儲糧要求之后，倉房采用整倉密閉保管。2022年6月氣溫迅速上升，倉溫受其影響較為明顯，糧堆溫度也隨之升高，突出表現(xiàn)在糧堆表層S5、S4層。

試驗倉于2022年6月6日開始進行試驗，啟動冷水機組后，打開倉內(nèi)送回風管閥門，開啟倉內(nèi)空調(diào)機組，由空調(diào)調(diào)控倉溫穩(wěn)定在24 ℃左右?？照{(diào)機組與倉內(nèi)送回風管相連，冷風循環(huán)作用于糧堆表層，送風口位于遠上方，避免直吹糧面造成因溫差過大引起結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。在試驗期間，通過無線糧情測控系統(tǒng)每天8：30進行定時糧溫檢測，并在每周一進行與上周一的糧溫對比分析。

1.4.2測溫電纜布置

測溫電纜的布置按照《糧油儲藏技術(shù)規(guī)范》GB/T 29890-2013的要求[3]，兩倉均設(shè)置6行13列共計78根測溫電纜，每根電纜有5個檢測點，共計390個測溫點。最上層測溫點S5距糧面0.3 m，最下層測溫點S1距倉底0.3 m，見圖1。

圖1 糧堆測溫電纜布置圖

依照《糧油儲藏糧情測控系統(tǒng)第3部分：軟件》GB/T 26882.3—2011和《糧情測控系統(tǒng)行業(yè)標準》LS/T 1203—2002的要求[4-5]，試驗倉和對照倉均布置15組糧蟲誘捕器，在倉房四角距離糧面1 m內(nèi)各布置1組糧蟲誘捕器，剩余的糧蟲誘捕器則根據(jù)害蟲的生活習性和發(fā)生規(guī)律，布置在害蟲易孳生的糧堆部位。糧蟲誘捕器的測量管道與通道選通器連接，通過貝博智能糧倉綜合控制柜的蟲氣檢測系統(tǒng)，對誘捕到的糧蟲進行數(shù)量統(tǒng)計和蟲種識別。

1.4.3扦樣方法

在空調(diào)控溫試驗前和試驗結(jié)束后，扦樣按照國家糧食局“關(guān)于印發(fā)《中央儲備糧油質(zhì)量抽查扦樣檢驗管理辦法(試行)》的通知”(國糧發(fā)[2003]158號)的規(guī)定，把扦樣區(qū)域劃分為4個等面積區(qū)域，扦樣層數(shù)設(shè)為5層，第1層扦樣距離糧面20 cm左右，第2層約為糧高的3/4處，第3層約為糧堆中心處，第4層約為糧高的1/3處，第五層扦樣距離底部30 cm左右，如圖2所示。

圖2 糧堆扦樣點示意圖

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度變化情況

在本次空調(diào)控溫試驗期間，通過無線糧情測控系統(tǒng)，將試驗倉、對照倉的溫度變化記錄整理。由表2可知，試驗倉于6月6日開啟空調(diào)，調(diào)節(jié)倉溫使其控制在24 ℃右，達到基本穩(wěn)定的狀態(tài)，從而降低糧堆表層溫度，故而穩(wěn)定了平均糧溫，使其不受高溫季節(jié)的氣溫影響，試驗倉的糧堆平均溫度在試驗期間始終穩(wěn)定在22 ℃左右。

對照倉未采取控溫措施，明顯看出氣溫對對照倉倉溫的影響比試驗倉大，糧堆表層溫度隨倉溫的上升而上升，接近30 ℃，與糧堆中下層溫度相差過大，不利于安全儲存，平均糧溫也從20.4 ℃上升至24.0 ℃，呈現(xiàn)出總體上升的不穩(wěn)定趨勢[6-7]。

表2 溫度變化情況

以S4、S5層兩層溫度的均值作為糧堆表層均溫來分析空調(diào)控溫的效果。由圖3可知，試驗倉采用空調(diào)控溫技術(shù)能明顯抑制糧堆表層溫度的升高?？照{(diào)控溫試驗開始前，試驗倉糧堆表層均溫均高于對照倉。隨著試驗的進行，試驗倉表層均溫開始下降并最終趨近23.5 ℃，對照倉表層均溫逐漸升高，且變化趨勢受氣溫影響較大。到試驗開始后的第3周，試驗倉糧堆表層均溫均已低于對照倉糧堆表層均溫，之后兩者差距逐漸增大。

圖3 表層均溫變化趨勢對比

2.2 儲糧品質(zhì)分析

通過表3得知，試驗倉采用空調(diào)控溫技術(shù)對水分的上升和面筋吸水量的下降有較為明顯的抑制作用，對照倉未采用空調(diào)控溫技術(shù)，糧堆溫度逐漸隨著氣溫升高，其水分上升，面筋吸水量也有所下降[8]。

表3 儲藏期間糧食品質(zhì)變化

2.3 糧情分析

糧溫升高會改變糧堆的環(huán)境，糧堆溫度的升高往往伴隨著糧堆呼吸作用的增強，使得糧溫繼續(xù)升高，同時糧食水分上升，形成了蟲霉適宜生長的環(huán)境，霉菌大量孳生，使糧堆容易發(fā)生蟲害[9]。試驗后，通過蟲情檢測系統(tǒng)對兩倉進行了糧蟲誘捕器、蟲種識別及數(shù)量統(tǒng)計，試驗倉檢測到害蟲密度為1頭/kg，其中主要害蟲為0頭/kg；對照倉由于糧堆溫度的升高檢測到害蟲密度為8頭/kg，其中主要害蟲為4頭/kg。在試驗結(jié)束后立即對對照倉實施了氮氣氣調(diào)殺蟲的儲糧方案。

3 結(jié)論

通過空調(diào)控溫技術(shù)的試驗發(fā)現(xiàn)，較低的倉溫可以有效地延緩糧堆表層溫度的上升，進而影響糧堆均溫，確保度夏過程中均溫穩(wěn)定在22 ℃左右，可以延緩糧食品質(zhì)的劣變。糧溫的上升會改變糧堆的生態(tài)系統(tǒng)，持續(xù)高溫環(huán)境會引起霉菌和糧食害蟲的發(fā)生，因蟲害對糧堆進行施藥熏蒸也會影響后期糧食品質(zhì)，低溫環(huán)境可以有效地抑制害蟲和霉菌的生長，減少后期熏蒸的頻次。

試驗過程中為了更規(guī)律地獲取溫度數(shù)據(jù)，空調(diào)設(shè)備的啟用時間相對固定，實際的空調(diào)控溫過程中可能會造成不必要的冷源及電量的浪費?？照{(diào)對糧堆表層溫度調(diào)控效果較好時依然存在貼近四周墻壁的糧溫難以降低的情況，來年可采用內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)結(jié)合空調(diào)控溫技術(shù)來進一步優(yōu)化控溫效果。