不同糧種的空調控溫儲藏應用效果對比試驗

王平坪 吳俊友 許海峰 夏露 曹慶玲 施永華 唐山

[摘要]本文通過空調控溫儲糧技術在高溫高濕區和中溫高濕區的應用試驗，分析了不同糧種空調控溫效果的差異性，揭示了高溫高濕和中溫高濕儲糧區空調控溫應用中存在的問題及需要進一步深入研究的內容，旨在為空調控溫新工藝的建立提供基礎數據支撐。

[關鍵詞]高溫高濕區;中溫高濕區;空調控溫;糧種;儲藏

中圖分類號：S379 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

按照中國儲糧生態區域劃分，第五儲糧區（夏季普遍高溫，5—9月常出現高于35℃的酷熱天氣，年平均相對濕度70%～85%）和第七儲糧區（長夏無冬，夏長6～9個月，7月均溫23℃～28℃，年均相對濕度80%左右）因其區域的生態特點，安全儲糧難度大，問題多[1]。將空調控溫技術用于稻谷、大豆、玉米等不耐高溫儲糧品種度夏期間的溫度、品質控制，已在很多糧庫取得了不錯的應用效果[2-5]。本研究通過對第五儲糧區和第七儲糧區空調控溫實倉應用的分析，比較在相同空調運行參數條件下不同糧種的控溫效果的差異，以探索空調控溫效果與儲糧品種的相關性。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房

本試驗在高溫高濕區的海口直屬庫、中溫高濕區的溫州直屬庫和資陽直屬庫開展，倉房類型均為高大平房倉，涉及的儲糧種類包括稻谷、玉米和大豆，詳細情況見表1。

1.2 空調設備

3個直屬庫試驗倉房的空調配置情況見表2。

1.3 試驗方法

1.3.1 倉房隔熱處理

糧食入倉前，對倉壁及倉頂進行隔熱處理，詳見表1。空調運行期間，所有窗戶和軸流風機口使用加厚阻燃泡沫板、薄膜等材料密閉，減少冷氣空氣傳遞，在倉內形成相對密閉隔熱的空間。

海口庫的試驗倉為氣調倉房，使用靜態隔熱和動態隔熱相結合的形式，在原有倉頂的基礎上又增加了一層彩鋼板屋頂，同時在糧面上選用0.12mm的復合薄膜密閉，按照氣調儲糧要求，定期充氣、補氣，使倉內一直維持有氣囊的狀態，形成隔熱層。

1.3.2 空調控制倉溫

各庫根據實踐經驗、氣溫、倉溫和糧情等因素確定空調的開機時間、停機時間、運行時段等空調運行參數，詳見表3。

1.3.3 糧情檢測

采用糧情檢測系統對所有供試倉房的溫度變化情況進行全程監測和記錄，測溫布點按照《糧油儲藏技術規范》（GB/T 29890—2013）執行，每個倉房使用4根測溫電纜，垂直方向設置3個測溫層，每一層設置12個測溫點。使用普通溫度計和數顯式溫濕度計對外溫和倉溫進行測定。

糧情檢測每周2次，每次測定選擇8：00—9：00時間段進行，注意觀察各測溫點的數據，出現較多溫度異常點時盡快檢查和更換溫度傳感器，以保證數據的準確性。

2 結果與分析

2.1 海口庫空調控溫應用效果

對空調配置相同的倉房控溫效果進行比較，對比結果見圖1和圖2。

在2018年和2019年空調運行期間，HK01倉和HK07倉的倉溫及糧堆表層均溫變化規律一致。倉溫變化差別很小，變化范圍在0℃～1.2℃。表層糧溫差別相對明顯，HK07倉的表層均溫兩年均高于HK01倉。玉米2018年1月入倉時基礎糧溫控制得較低，隨著儲藏時間的增加，HK07全倉均溫的增幅明顯大于HK01倉，儲藏第二年的4月份，HK07倉的全倉均溫開始高于HK01倉。HK12倉同樣是2018年1月玉米入倉，但其2018年的倉溫及表層糧溫波動較大，經過一年的儲藏后，2019年呈現出比較穩定的變化趨勢，且表層均溫略高于HK09倉，全倉均溫由2018年低于稻谷倉變化為2019年略高于稻谷倉。

2.2 溫州庫空調控溫應用效果

溫州庫同樣是對空調配置相同的倉房控溫效果進行比較，結果見圖3和圖4。

WZ01倉和WZ12倉倉溫值差異不大，2017年空調運行期間兩次的倉溫交替變化，2018年6月和9月WZ01倉運行空調時表層均溫略低于WZ12倉。兩年儲藏期內，WZ12倉的全倉均溫一直略高于WZ01倉，2017年WZ01倉和WZ12倉的全倉均溫分別在20.0℃和20.5℃以下，2018年兩倉均溫分別在18.4℃和21.3℃以下。

WZ19倉和WZ20倉存放的都是儲藏難度較大的糧種，均為2017年入倉。兩倉的倉溫、表層均溫及全倉均溫的變化規律基本一致，WZ19倉2019年8月底開啟空調后，倉溫及表層均溫均出現較大降幅下降且溫度值低于WZ20倉。2018年和2019年WZ19倉的全倉均溫最高值分別為20.2℃和20.6℃，WZ20倉分別為20.6℃和21.5℃。

2.3 資陽庫空調控溫應用效果

資陽庫2個試驗倉ZY02倉和ZY06倉在相同的倉房條件和空調配置條件下，三溫變化情況見圖5。由于ZY02倉2016年10月入糧，ZY06倉2018年9月出庫，因此圖5展示2017年1月至2018年8月的倉溫及糧情變化。

ZY02倉和ZY06倉的倉溫、表層糧溫及全倉均溫的變化規律基本一致，倉溫和表層糧溫的波動相對較大，全倉均溫呈現平穩的變化。ZY02倉儲藏期內的倉溫值85%以上都低于23℃，ZY06倉儲藏期內的倉溫值85%以上都低于22℃，兩倉的表層均溫基本控制在23℃以下，全倉均溫在19.6℃以下，達到了準低溫儲藏的標準。2017年兩倉的表層均溫與全倉均溫相差不大，2018年兩者的差距變大，全倉均溫比2017年同時期低了2℃左右。

2.4 空調運行能耗分析

三個直屬庫試驗倉的空調運行能耗情況見表4。

海口庫因高溫時間長，空調運行時間也比較長，因此總能耗也比較大。其次是資陽庫，2018年運行總時間僅次于海口庫，總能耗也僅次于海口庫。溫州庫空調開啟時間相對較短，總能耗也是最低的。空調運行的單位時間噸糧電耗與總能耗相反，海口庫相對較低，溫州庫反而是最高的。因各地電價的差異（海口庫、溫州庫、資陽庫分別為0.85元/kW·h、0.89元/kW·h、0.48元/kW·h），噸糧成本與能耗未成正相關，資陽庫因為電價最低，所以噸糧成本總體最低，其次是溫州庫，海口庫是最高的。

3 討論與總結

3.1 高溫高濕儲糧區的控溫效果比較

高溫高濕區因其區域特點儲糧難度大，各單位在儲糧實踐中一直致力于探索控制糧堆溫度、解決“熱皮”難題的控溫技術及其應用。近年來的探索顯示，采用空調控溫技術可以有效解決糧堆表層升溫過快、品質下降較快的問題。珠海庫2009—2010年開展了空調控溫試驗，8—10月期間運行空調，空調溫度設置在23℃～24℃，倉溫可以控制在25℃。2013年海口庫的玉米儲藏實倉研究表明，5—10月份啟用空調可以減小表層糧溫的變化幅度，表層均溫值比未啟用空調的倉房低5℃左右，控溫效果明顯。

本試驗中，對2018—2019年海口庫采用空調控溫技術儲藏稻谷和玉米的應用效果進行了研究。2018年儲藏稻谷倉（HK01倉和HK09倉）的空調溫度為26℃時，倉溫基本控制在29℃以下，在2019年空調開機溫度提升2℃的情況下，稻谷倉的總體倉溫值仍低于2018年;HK01倉兩年同期的表層均溫基本都在27℃以下，而空調數量較少的HK09倉2019年表層均溫比2018年增加1℃左右。2018年玉米倉（HK07倉和HK12倉）的空調溫度為25℃時，空調開啟期間倉溫最高值為29.3℃，表層均溫比稻谷倉高2℃左右，全倉均溫上升幅度較大，因2019年空調開機溫度增加了2℃，兩倉的表層均溫2019年均有所增加，全倉均溫最高值也比2018年增加了約2℃。在倉房條件、糧種、空調型號及空調運行條件相同的條件下，HK07倉運行6臺空調對表層糧溫的控制效果不及HK12倉運行3臺的，兩者相差約1℃，出現這種現象的原因有待深入分析。從儲藏糧種的角度分析，玉米倉（HK07倉、HK12倉）表層均溫總體高于稻谷倉（HK01倉、HK09倉），在全倉均溫基礎值遠低于稻谷倉的情況下，2018年全倉均溫提升較快，2019年逐漸超過了稻谷倉，這種溫度的變化與玉米糧粒本身的化學組成有一定關系。

3.2 中溫高濕儲糧區的控溫效果比較

溫州庫WZ01倉（玉米倉）和WZ12倉（稻谷倉）在2017年6月至2018年10月儲藏期內，約50%的時間倉溫在25℃以上，表層均溫的最高值分別達到27.3℃和27.5℃，每年的8—9月份表層均溫都在25℃以上，WZ01倉儲藏期內全倉均溫在20℃以下，WZ12倉全倉均溫最高值為21.3℃。WZ19倉（大豆倉）和WZ20倉（玉米倉）2018年儲藏期內倉溫、表層均溫、全倉均溫的變化基本一致且數值接近;2019年空調開啟后，大豆倉的倉溫及表層糧溫迅速下降并低于玉米倉，即使玉米倉約兩個月前就已經啟用空調，但玉米倉倉溫及表層糧溫的控制效果并不理想，空調運行期間倉溫及表層均溫都達到了2019年的最高溫度值。從儲糧角度來看，在相同的倉房及空調配置條件下，稻谷倉的全倉均溫大于玉米倉，玉米倉全倉均溫大于大豆倉。因稻谷倉、玉米倉、大豆倉試驗期間空調啟用的時間都不一致，糧種對空調控溫效果的影響程度還需進一步通過試驗驗證。溫州庫4個試驗倉中有3個都在2018年7—8月份開展了熏蒸殺蟲，從三溫變化曲線來看，WZ01倉（熏蒸）和WZ12倉（未熏蒸）倉溫在7—8月份基本無差異，即停機熏蒸與8月份空調仍正常運行差異不大，而WZ19倉和WZ20倉熏蒸期間表層糧溫顯著上升。高溫季節的熏蒸作業與空調控溫作業不能同時進行，熏蒸期間空調的停用會導致倉溫及表層糧溫快速上升，而可與空調同時作業的氣調防蟲技術在中溫高濕地區使用又不普遍，因此，解決熏蒸與空調作業沖突的問題，建立適合中溫高濕儲糧區的空調控溫模式，在保證空調控溫效果的同時實現對儲糧害蟲的防控，是今后該儲糧區空調控溫技術應用研究的重點。

資陽庫空調控溫效果比較理想，通過秋冬通風降溫蓄冷和空調控溫的結合，基本實現了不熏蒸。2個試驗倉的倉溫基本都控制在25℃以下，表層均溫在23℃以下，全倉均溫在20℃以下。空調運行期間，玉米倉（ZY06）的倉溫及表層均溫下降，略低于稻谷倉（ZY02），全倉均溫變化趨勢一致且數值接近，溫度差在1℃以內。資陽庫試驗倉良好的控溫效果與倉房結構有很大的關系，試驗倉1m厚的空心倉墻隔熱效果非常好，再加上對倉頂及孔洞的有效處理，整個倉房的保溫隔熱效果達到了較好的水平，因此也就保證了儲藏期內整個糧倉的溫控效果。

3.3 空調控溫與能耗

采用空調技術控制倉溫及糧溫的同時，能耗問題也是應用的關鍵點。泰安直屬庫通過試驗得出，24h開啟、白天高溫段開啟和夜間開啟三種方式都能達到一定的控溫效果，其中夜間開（下轉第頁）

（上接第頁）啟方式費用較低[6]。張來林等[7]通過研究認為采用連續運行方式空調控溫效果更好，試驗中溫度設置為23℃和17℃的兩個倉房能耗基本相同。就空調類型而言，專用空調的能耗略低于一般空調，且投資綜合成本小于一般空調[8]。從本試驗中3個直屬庫的試驗情況來看，倉房隔熱性能、空調類型、運行方式都是影響空調控溫作業能耗的重要因素，不同地區在實踐中可通過對不同運行時段能耗的深入探索，尋找最適合的方式，從而在達到控溫目的的前提下實現節能降耗。

3.4 小 結

通過對不同儲糧生態區試驗倉的空調控溫應用進行分析，得出以下結論：

（1）空調控溫儲糧在高溫高濕儲糧區和中溫高濕儲糧區的應用效果都比較顯著。在高溫高濕區相同的實驗條件下，玉米倉的全倉均溫變化幅度較大，且表層溫度高于稻谷倉。在中溫高濕區相同的實驗條件下，不同糧種的表層均溫差異不明顯，全倉均溫變化趨勢基本一致。

（2）中溫高濕區普遍存在高溫季節熏蒸殺蟲與空調控溫作業的沖突，熏蒸期間空調停用倉溫及表層糧溫會迅速反彈，影響總體控溫效果。資陽庫的應用結果表明，維護倉房良好的隔熱效果是實現糧溫全年平緩變化的重要保障，糧倉儲藏期內穩定的低溫保持效果可達到不熏蒸即可控制蟲害的效果。

（3）各庫有必要開展不同運行參數的控溫試驗，結合控溫效果、能耗及成本分析，確定各庫最佳的空調運行參數范圍，實現節能降耗，降低運行成本。

參考文獻

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