牛云飞 杜华山 王子豪 薛民杰

(中央储备粮霸州直属库有限公司 065700)

低温储粮是一项公认的绿色储粮技术，在我国粮库均有广泛应用[1]，内环流是一种创新型的低温储粮技术，即利用粮堆自身冷源来控制仓温和表层粮温，从而实现低温(准低温)储粮。内环流系统的应用，在控温、控湿、保水、保质方面发挥了重要作用。

在应用内环流系统过程中经常出现冷心不足，不能实现全年低温或准低温储粮，同时还容易引发下层虫害等储粮安全问题。主要原因在于：一是仓房气密性不好，与外界热交换频繁；二是储粮总体积较小，冬季蓄冷后靠自身温度不能满足全年内环流使用需要；三是仓顶、大门、通风管道等部位保温隔热性能较差。

为进一步提高仓储科技能力和水平，推进绿色储粮技术应用，本试验以中央储备粮霸州直属库有限公司4号和6号仓为研究对象，通过对仓房加装空调制冷和保温隔热改造，以空调输冷补充冷源，从而达到持续准低温储粮的目的，并通过温度、湿度、能耗等指标与单独应用内环流的仓房进行对比分析，研究“内环流+空调制冷+保温隔热改造”对小型仓房实现控温储粮的可行性[2]。

1 试验材料

1.1 仓房基本情况

选择处于静态管理期间、粮情稳定的4号仓作为试验仓，同时选择同品种、同年度、同仓型的6号仓作为对照仓。其中,4号仓为1998年建平房仓，长53.46 m，宽19.97 m，装粮高度5 m，现存2018年产中央储备小麦4067 t，容重776 g/L，水分11.9%，杂质0.7%，不完善粒6.5%；对照仓为6号仓，仓房情况同4号仓，现存2018年产中央储备小麦4169 t，容重779 g/L，水分11.7%，杂质0.5%，不完善粒7.1%。

1.2 仓房条件

两个仓房均具备内吊顶和保温门窗条件，而且均于2016年安装了内环流控温储粮系统，单侧通风口布置，每仓4台环流风机，环流风机功率0.75 kW。测温方式利用现有测温系统电缆，符合有关标准规定要求。

2 试验方法

2.1 试验技术应用

2.1.1 隔热措施 试验仓4号仓,仓内长50 m，宽20 m，总面积1000 m2，粮面距仓顶1.65 m，空间体积1650 m3。仓内粮面以上部分墙体贴装PEF保温材料，实现墙面和仓顶保温全覆盖，用结构胶对所有接缝处进行封堵密闭。使仓内形成一个整体的高保温性能的空间，减少与外界的热量传递。内环流系统在此空间内运行热量损失能大幅减少。仓房进行保温隔热改造后围护空间全部由聚氨酯保温材料组成，导热系数在0.03 W/m·℃～0.04 W/m·℃。

2.2.2 空调控温 依据《空调器控温储粮技术规程(征求意见稿)》相关内容，根据维护结构的耗冷量确定制冷量，从而选择制冷设备。参照技术规程，在该仓安装粮仓专用空调2台，单机制冷量8.4 kW，出风口射程20 m，功率3.4 kW，温度控制范围5℃～30℃，安装位置为仓房外墙，呈斜对角布置。

2.2 试验数据

选取6月9日～10月9日4号仓仓温、仓湿、粮温情况、能耗的实时数据与6号仓进行综合对比，通过量化分析掌握“内环流+空调制冷+保温隔热改造”技术的实际运行效果。

2.3 试验指标

经查询该仓型近两年的粮情检查记录簿，三温图显示在19周至40周仓温达到25℃以上。为实现技术目标，对4号仓采取内环流系统与空调制冷系统交替运行的方式，6月1日～6月25日，初期内外温差小采用内环流控温，设置温度区间23℃～25℃；6月26日～10月9日，为保持粮堆内部稳定，停用内环流系统，采用空调制冷系统，设定温度值26℃。10月10日以后，随外温下降仓温逐步降低至25℃以下，未再采取任何控温措施。对6号仓全控温周期采取内环流系统控温方式，设置温度区间23℃～25℃，与试验仓4号仓内环流系统参数相同[3]。

3 试验数据分析

3.1 两仓仓温变化情况

从表1可以看出，6月9日～10月9月，4号仓仓温由28℃降到26℃，降低2℃；6号仓仓温由24.2℃升到24.4℃，升高0.2℃，两个仓房仓温基本保持了各自预设温度值。

表1 仓温变化情况 (单位：℃)

采用“内环流+空调制冷+保温隔热改造”的4号仓仓温逐步走低，并稳定至空调制冷预定目标26℃；采用纯内环流控温技术的6号仓仓温保持平稳态势，始终维持在24℃左右。由上可知，“内环流+空调制冷+保温隔热改造”技术相较于纯内环流对于仓温的影响效果基本一致[4]。

3.2 两仓仓湿变化情况

从表2可以看出，4号仓仓湿整体保持不变，在6月至8月间由41%降到35%，10月回升至41%；6号仓湿由39%降到32%，整体降低7个百分点，其中在8月11日达到最低值20%，10月回升至32%。

表2 仓湿变化情况 (单位：%)

4号仓仓湿整体保持稳定，维持在41%，波动幅度不大；6号仓仓湿波动幅度相对较大，整体分三个阶段，第一阶段，从6月9日的39%降到7月21日的21%；第二阶段，由7月21日的21%升至8月3日的28%，并在8月3日触顶逐步下降，降到8月11日20%，达到整体最低值；第三阶段，由8月11日的20%升至10月9日的32%。

3.3 两仓最高粮温变化情况

由表3可以看出，4号仓最高粮温由28.6℃降到25.2℃，整体降低3.4℃；6号仓由27.9℃降到25.0℃，整体降低2.9℃。从数据来看，“内环流+”与纯内环流对于最高粮温的影响效果明显，将最高粮温控制在25℃左右，起到了均衡粮温的作用。

表3 最高粮温变化情况 (单位：℃)

两仓最高粮温的变化基本趋于一致，未出现明显的波动情况，进一步说明，两种技术对于最高粮温的控制效果明显。

3.4 两仓最低粮温变化情况

由表4可以看出，4号仓的最低粮温由2.3℃上升到7.4℃，升高了5.1℃；6号仓由1.9℃上升到13.2℃，升高了11.3℃；从数据变化来看，4号仓最低温度增长幅度要远低于6号仓，说明“内环流+”技术对于底部粮层的温度控制效果较好，可以有效保证夏季底部粮层的粮食安全。

表4 最低粮温变化情况 (单位：℃)

4号仓的最低粮温增长稳定，整体增长率约221%，平均增长率约7.1%，均值标准差约1.6；6号仓增长呈“Z”趋势，开始增长平稳，中间呈加速增长趋势，后增长恢复稳定，整体增长率约594%，平均增长率约12.6%，均值标准差约4.67。从变化趋势来看，运用“内环流+空调制冷+保温隔热改造”技术的4号仓最低粮温的增长更加稳定[5]，最低粮温的控制效果更好，并且单纯运行内环流可能会伴有粮温突增的风险。

3.5 两仓平均粮温变化情况

由表5可以看出，4号仓平均粮温由15.8℃升高到18.9℃，增长了3.1℃；6号仓由15.9℃升高到22.8℃，增长了6.9℃。6号仓平均粮温的增长幅度略高于4号仓，但基本都控制在合理的标准粮温范围内。

表5 平均粮温变化情况 (单位：℃)

两仓的平均粮温的变化趋势趋于一致，6号仓的增长幅度略高于4号仓。6号仓在9月7日出现波动高点，4号仓保持稳定增长。

3.6 两仓粮食品质变化情况

由表6可知，运行“内环流+”的4号仓及单纯运行内环流的6号仓粮食品质保持稳定，各项指标均超出国家标准水平。

表6 品质变化情况对比

3.7 两仓能耗基本持平

由表7可知，采用“内环流+空调制冷+保温隔热改造”的4号仓总电耗与采用纯内环流控温技术的6号仓总电耗基本相当，甚至略低于采用纯内环流控温技术模式。

表7 两仓能耗对比

整体来看，“内环流+空调制冷+保温隔热改造”技术在仓温、最高粮温、平均粮温、粮食品质和能耗方面与单纯运行内环流效果基本保持一致，但对于最低粮温和仓湿方面的控制效果更佳，能够有效的解决由冷心不够用引发下层虫害等储粮安全问题。

4 结论

4.1 采用“内环流+空调制冷+保温隔热改造”可以有效解决小型仓房内环流控温带来的冷心不足的实际问题。

4.2 内环流控温系统和粮仓专用空调的采购及安装成本均可以控制在5万元以下，基本上可以达到直属企业的成本预期，但内环流控温系统要稍微便宜一些。

4.3 “内环流+空调制冷+保温隔热改造”与纯内环流控温措施的运行成本基本一致，或者说在同一水平，甚至把握好的前提下，“内环流+空调制冷+保温隔热改造”的运行成本可以低于纯内环流控温措施。但无论采取哪种控温模式[6]，做好仓房的保温隔热措施都是必不可少的前提条件，如果没有较好的保温隔热措施，运行成本将会大为增加。

4.4 “内环流+空调制冷+保温隔热改造”技术要因地制宜，因涉及到“双重投资”，所以要根据自身安全储粮实际需要来选择具体控温模式。

4.5 本试验项目中两种控温模式仅针对小麦仓房进行了验证，缺乏其它品种实践检验，因此将来还有较大的拓展试验空间[7]。