空調控溫儲糧應用試驗*

白 巖，呂佳鑫，李 鶴*，張中山，郭晨曦，田 淇

（1.沈陽師范大學糧食學院，沈陽 110034；2.錦州中孚倉儲有限公司，遼寧 錦州 121000）

就我國儲糧生態區域劃分來看，遼寧地區處于低溫高濕與中溫干燥儲糧區交界地帶，冬季氣候寒冷干燥，春秋兩季溫升、溫降迅速，夏季多雨、高溫高濕。遼寧地區冬長于夏的氣候特點有利于低溫儲糧，但春季氣溫回升快、夏季高溫的特點對儲糧安全十分不利。當地夏季平均氣溫在21～25℃之間，大部分地區7月氣溫最高，平均氣溫達22～25℃，8月次之。有時還存在夏季超過35℃甚至達到40℃的極端高溫天氣，且夏季雨水集中，6～8月降雨量占全年降雨量的60%～75%。因此在夏季來臨時應密切關注過夏糧情變化。

本文記錄分析了平房倉入夏儲糧空調控溫試驗情況，試驗采用較高空調工作溫度，意在減少能量消耗，降低結露風險，保證儲糧安全度夏。

1 材料和方法

1.1 試驗倉房及糧情

選用11#倉為試驗倉，18#倉為對照倉，兩倉均為磚混結構平房倉。試驗倉糧堆尺寸為：長63.63m，寬14.47 m，高4.7 m；對照倉糧堆尺寸為：長52.1m，寬19.6 m，高2 m。各倉儲糧基本情況見表1。

表1 儲糧基本情況

1.2 主要儀器設備

試驗倉房在糧面以上掛墻安裝2臺空調，空調機型號：KFR-140T2W/SY-C(E4)。

糧情測控系統采用遼寧寬甸千益糧食測溫儀器廠產品，人工敷設測溫電纜。試驗倉倉內分上、中、下三層，每層均布15根測溫電纜，每根電纜有4個測溫點，共計180個測溫點。對照倉倉內分上、下二層，每層均布12根測溫電纜，每根電纜有6個測溫點，共計144個測溫點。上層測溫點布置在糧面下0.3～0.5 m處，下層測溫點布置在距糧倉底部0.3～0.5 m處，且兩側電纜離倉墻內側0.3～0.5 m。

試驗倉空調及測溫點布置見圖1所示，對照倉測溫點布置見圖2所示。

圖1 試驗倉空調及測溫點布置圖

圖2 對照倉測溫點布置圖

1.3 試驗方法

玉米收購后經烘干、過篩除雜等工序入倉存放，利用冬季進行通風降溫，并在春季封閉倉窗、倉門以保持低溫狀態[1-2]。當6月初外界氣溫開始迅速升高影響到倉溫時，試驗倉開啟空調進行控溫操作?？照{控溫期間，設定空調在倉溫25℃時開始運行、倉溫22℃時自動關閉。試驗倉空調控溫試驗至9月初外界持續高溫已過、氣溫逐漸回落時結束。對照倉選擇在夜間22:00點～早6:00點倉外溫度較低時，利用軸流風機通風排除倉內糧堆空間上積熱[3]。溫度監測記錄設定在早上7～9點之間完成，同時注意檢查觀測確認溫度異常點，及時更換溫度傳感器[2]。并注意觀察糧情，做好糧面防結露措施。

2 結果與分析

6月7日，試驗倉內空調預設啟閉溫度點后，隨倉溫升高，空調開始運行。至9月6日外溫開始穩定下降后關閉空調，完成空調控溫操作。試驗倉空調控溫過程中，外溫、倉溫及糧溫情況見表2，對照倉外溫、倉溫及糧溫情況見表3。

2.1 倉溫溫升情況對比分析

由表2、表3可見，在空調控溫時段內，倉外溫度最大變幅為8℃，倉溫最大變幅為3.3℃；相較試驗倉的情況，對照倉倉溫最大變幅為5.5℃，高于試驗倉2.2℃，且倉溫的最高值較試驗倉高出2.7℃。試驗倉平均倉溫為24.2℃，對照倉平均倉溫為26.3℃。結果顯示，試驗倉倉溫受空調控溫作用影響，溫升幅度低于對照倉，糧堆最高溫度也得到有效控制。

2.2 糧堆溫升情況對比分析

由表2、表3可見，試驗倉空調啟動前倉內溫度22.1℃，糧堆平均溫度為6.1℃，糧堆上層均溫為17.3℃。此時對照倉倉內溫度22.4℃，糧堆平均溫度為15.3℃，糧堆上層均溫為21.1℃。此時兩倉的溫度差異與糧倉結構、倉儲量及冬季糧堆通風降溫幅度等因素有關。

空調控溫期間，試驗倉糧堆平均溫度為10.5℃，糧堆平均溫度最大升幅為6.9℃，糧堆上層平均溫度升幅為6.7℃；對照倉糧堆平均溫度為17.8℃，糧堆平均溫度最大升幅為5.6℃，上層平均糧溫升幅為6.1℃。倉內糧溫變化情況表明糧堆溫升現象符合夏季糧堆溫度梯度規律[4]。倉內各層糧食溫度受倉外溫度影響均在上升，而糧堆表層溫升明顯。全倉糧溫最高點均出現在糧堆表層，最低點在糧堆底層。試驗倉基礎糧溫低，其糧溫升幅大于對照倉，但試驗倉表層糧堆均溫為22.0℃，低于對照倉表層糧堆均溫（25.2℃）。試驗倉和對照倉倉溫、糧堆表層溫度隨外溫變化趨勢對比見圖3所示。

圖3 外溫、倉溫、糧堆表層溫度變化趨勢比較

2.3 糧堆表層溫度不均衡現象解析

空調控溫階段，試驗倉糧堆表層最高與最低溫度差值范圍為4.8～10.8℃，對照倉糧堆表層最高與最低溫度差值范圍為1.0～5.4℃。如圖4所示，試驗倉糧堆表層溫度差異較大。

圖4 糧堆表層最高溫度、最低溫度變化趨勢比較

試驗倉糧堆表層溫度數據差異巨大有幾個影響因素：①糧倉隔熱性能一般是試驗倉糧堆表層溫差大的主要原因。受外溫影響，糧堆表層溫度最高點由控溫初期的東南區域轉到控溫后期的西南區域，低溫點則出現在糧倉北側和東北側區域?？販亻_始時，糧堆表層最高溫度（即是糧堆最高溫度）與糧堆表層

最低溫度差值達8.2℃（見表2），表層糧溫不均衡現象明顯；②控溫空調布置位置也是糧堆表層各點溫度差異較大的原因之一。試驗倉空調沿倉北墻長度上均勻布置，在兩臺空調之間冷氣流相向傳播一段距離后發生匯合[5]，冷氣流下沉使這一區域糧堆表層降溫速度快，造成溫度分布不均[6]。各點測溫數據顯示，表層糧溫最低點出現在兩臺空調冷氣流傳播的交匯區，而與空調出風口距離相同的東、西墻附近區域，因墻體周邊熱空氣較多，降溫效果較弱。在空調控溫中期，冷熱空氣趨于均衡，這種差異逐漸減?。ㄒ妶D4）；③糧堆表層降溫均衡性還受到空調出風口面積、高度、送風量及冷氣循環情況影響[7-8]。試驗倉所用柜式空調懸掛在糧面以上位置，出風口位置偏上、面積較小，就全倉范圍來說，送風路徑差異大，冷氣流循環不暢，從而形成糧堆表層降溫的不均衡現象。

表2 試驗倉倉溫、外溫及糧溫情況 ℃

表3 對照倉倉溫、外溫及糧溫情況 ℃

2.4 糧堆表層結露情況分析

一方面，空調控溫時間段內，試驗倉倉內濕度范圍在58.2%～69.9%之間，對照倉倉濕范圍為55.6%～73.5%，而同時期外濕為53.2%～75.4%?？梢?，倉濕環境與糧濕接近平衡，可使14%左右的糧食水分維持在穩定狀態，且不會因濕度大而產生結露現象。

另一方面，試驗倉表層溫度不均衡現象明顯，存在因溫差較大而引起糧堆表層結露的條件。由表2、表3可以看出，空調控溫初期，倉溫與糧堆表層最低溫度差值較大，分別為8.7℃、10.8℃、7.6℃、6.4℃、6℃。一般水分14%的糧堆表層出現結露的露點溫差通常為6～7℃，所以，這一階段糧堆表層最低溫度點附近局部糧面有可能出現由空間“熱”氣流帶來的結露現象，應加強管理[9]。隨著空調控溫的持續進行，糧堆表層最低溫度點與倉溫之間溫差范圍降到5.4～3.1℃，不足以繼續產生結露現象。對照倉糧堆表層最低溫度點與倉溫之差在0.5～5.1℃，溫差較小，不會出現糧面結露現象。

再者，還應密切注意空調出風口位置，是否有結露水滴出而影響儲糧安全[5,9]?？照{送風系統送風溫差較大的情況下，冷氣流下沉迅速，沒有與倉內空氣充分混合，可導致結露水滴出現[5]。所以，應適當提高空調出風口溫度，以避免這種情況發生，還應調整出風口葉片角度，防止結露水外流[10]。

3 結論

3.1 空調控溫技術是儲糧安全度夏的有效措施

對儲糧合理實施空調控溫操作，可有效減少夏季高溫高濕地區儲糧受外溫的影響，從而達到安全儲糧要求：糧堆最高溫度≤25℃，糧堆平均溫度≤15℃。同時應加強對倉房的維護，保證隔熱效果。還需注意儲糧冬季通風不宜降溫過度，以減少通風能耗過高和避免次年夏季糧堆表層出現結露現象。

3.2 空調控溫溫度范圍設置合理

按設定的空調控溫工作范圍完成控溫操作，儲糧綜合能耗在0.28 kW·h/t。如降低控溫開機溫度，空調工作時間會加長，能耗增加，還會因空調出風口溫度低，在出風口處發生結露水滴落糧面的現象?？照{開啟溫度限定為倉溫25℃比較合理。

3.3 建議

（1）可增設空氣循環風扇以輔助冷氣流循環，解決氣流死角的問題，均衡降溫[11]。

（2）調整空調設置參數及布置位置，以提高冷氣利用效率[7-8]。

（3）改變空調出風口形狀，如選用圓柱柜式空調替代上部送風模式的傳統立柜式空調，送風面積大，氣流上下分布較好[12]，可考慮改變空調送風方式[13]。