高大平房倉空調(diào)室外機加裝遮陽網(wǎng)節(jié)能改造*

曹德銀 馬振軍 薛志立 白國偉 張奧奇 林夢薇

(中央儲備糧焦作直屬庫有限公司 454171)

隨著科技的發(fā)展與時代的進(jìn)步，我國現(xiàn)代化糧倉建設(shè)的腳步日益加快，低溫儲糧技術(shù)作為我國現(xiàn)代化糧食儲藏技術(shù)的重要組成部分正在被越來越多的糧倉推廣使用。空調(diào)控溫技術(shù)作為低溫儲糧的重要一環(huán)，因其便捷的操作和較強的適應(yīng)性而被各大糧庫廣泛應(yīng)用。空調(diào)控溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用除了帶來倉溫的降低外，也帶來了一系列的能耗問題。

空調(diào)控溫技術(shù)的能耗主要來自于空調(diào)室外機冷卻氟利昂所帶來的能量消耗，中央儲備糧焦作直屬庫有限公司通過在空調(diào)外機上加裝一套遮陽系統(tǒng)使得太陽直射空調(diào)外機的熱量和周圍空氣溫度變低，從而起到了節(jié)能降耗的作用，效果顯著。

1 原理

1.1 空調(diào)控溫儲糧原理

空調(diào)控溫儲糧技術(shù)指利用空調(diào)控制倉溫和糧堆上層糧溫的上升，使倉房內(nèi)部達(dá)到低溫(15℃)或準(zhǔn)低溫(20℃)條件，從而實現(xiàn)低溫儲糧目的的現(xiàn)代化儲糧技術(shù)。

空調(diào)控溫儲糧技術(shù)有諸多優(yōu)點，如：能有效抑制糧堆生物體的生命活動，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，抑制蟲害過早發(fā)生；減少化學(xué)藥劑的使用，避免或減少污染，保持儲糧衛(wèi)生等。空調(diào)控溫技術(shù)目前被認(rèn)為是一種比較安全、經(jīng)濟、綠色的儲糧技術(shù)，一直是糧食行業(yè)重點推廣和使用的對象。

1.2 空調(diào)機工作原理

空調(diào)在制冷工作中，壓縮機會將氣態(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)外機換熱器中的氟利昂與外界的溫差則會直接影響這一因素。

1.3 空調(diào)外機遮陽網(wǎng)節(jié)能降耗原理

在空調(diào)外機外側(cè)加裝一層黑色的遮陽網(wǎng)，可以有效阻擋太陽輻射并吸收輻射熱量，降低空調(diào)外機受太陽直射所帶來的能量上升，同時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。

并且遮陽網(wǎng)因其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，在不影響空調(diào)外機通風(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，遮陽網(wǎng)還能降低空調(diào)外機受太陽暴曬的強度，從而延長機械使用壽命。

1.4 研究意義

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

2 材料和方法

2.1 試驗倉房基本情況

我?guī)靸蓚€玉米倉均采用空調(diào)控溫儲糧技術(shù)，分別為11號倉和12號倉。12號倉為試驗倉，空調(diào)外機裝有遮陽網(wǎng)；11號倉為對照倉，空調(diào)外機不作任何處理。兩倉結(jié)構(gòu)基本一致，外墻及隔熱相同，受光照面積相等。其中11號倉儲糧4761 t，12號倉儲糧4298 t。11號倉冬季蓄冷較好，基礎(chǔ)糧溫為14.5°C；12號倉基礎(chǔ)糧溫為18.4°C。

2.2 遮陽網(wǎng)設(shè)計

空調(diào)室外機遮陽網(wǎng)采用HDPE(高密度聚乙烯)材質(zhì)，長170 cm，寬120 cm，高150 cm。內(nèi)部距空調(diào)外機50 cm。遮陽網(wǎng)設(shè)計示意圖見圖1。

圖1 遮陽網(wǎng)設(shè)計示意圖

3 分析

3.1 倉溫對比分析

庫區(qū)空調(diào)從2020年5月17日開啟，到9月27日關(guān)閉，共133 d。期間兩倉倉溫變化見圖2。從圖2中可以看出，11、12號倉基礎(chǔ)倉溫分別為21.8℃和26.5℃，相差4.7℃。空調(diào)開啟后11號倉受氣溫影響倉溫仍有上升，12號倉因基礎(chǔ)倉溫較高則開始逐漸下降，后均趨于穩(wěn)定，兩倉平均倉溫分別達(dá)到26.4℃和23.4℃，兩倉空調(diào)均起到了穩(wěn)定倉溫的作用。

圖2 試驗倉與對照倉倉溫對比

3.2 整倉平均糧溫變化情況分析

自5月17日空調(diào)開啟后，兩倉糧溫受環(huán)境影響均逐步上升(圖3)，其中11號倉整體平均糧溫至9月17日上升5.2℃，12號倉上升4.2℃。

圖3 試驗倉與對照倉平均糧溫變化情況

3.3 表層糧溫對比分析

倉內(nèi)表層平均糧溫變化主要受倉溫影響，從圖4可以看出，11號倉基礎(chǔ)倉溫較低，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號倉基礎(chǔ)倉溫較高，表層平均糧溫變化不大，穩(wěn)定在23.2℃。

圖4 試驗倉與對照倉表層平均糧溫對比

3.4 兩倉空調(diào)控溫效果分析

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)可以看出，兩倉的整體溫度控制均達(dá)到了理想效果。其中11號倉無論是基礎(chǔ)倉溫、基礎(chǔ)糧溫還是基礎(chǔ)表層平均糧溫均低于12號倉，整體糧情相較12號倉更易控制。

3.5 耗電情況分析

我?guī)炜照{(diào)倉從5月17日開始運行，在7月7日為12號倉空調(diào)外機加裝遮陽網(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表1和表2。

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

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

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

從表2可以看出，空調(diào)外機裝有遮陽網(wǎng)的12號倉整體耗電量后半周期比11號倉減少了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，遮陽網(wǎng)可以有效降低空調(diào)外機耗電量，大大節(jié)約噸糧費用，是一種可行的倉房節(jié)能措施，值得推廣。

3.6 不同天氣下耗電量對比

在試驗過程中還發(fā)現(xiàn)在不同天氣下，空調(diào)的每日耗電量也會有所差別。根據(jù)原始數(shù)據(jù)整理見表3。

表3 不同天氣下的日均耗電量對比 (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號倉平均耗電量比12號倉高58.39 kW·h，雨天11號倉平均耗電量比12號倉高30.6 kW·h，其他天氣11號倉平均耗電量分別比12號倉高51.4 kW·h、26.2 kW·h和44.6 kW·h。由此可見，外部溫度愈高，空調(diào)外機遮陽網(wǎng)效果越好。

4 結(jié)論

空調(diào)外機加裝遮陽網(wǎng)是一種行之有效的節(jié)能措施，具有花費低、安裝方便、成效顯著等優(yōu)點，本庫的實踐總結(jié)，可供其它糧庫參考借鑒。