许一琦 陆耕林 何志瑾 刘继文 金林祥 杨金根 寿 牮 李轶斐 计永安 齐雪程

(中央储备粮嘉兴直属库有限公司 314000)

低温储藏是国际公认的绿色科学、无污染储粮方式，具有减轻虫害和微生物对粮食危害，避免或减少储粮化学药剂使用，降低粮食的新陈代谢，延缓品质劣变等显著特点。

空调控温储粮因其使用安全、简便、环保、成本低等特点，在我国南方地区得到了普遍应用。中央储备粮嘉兴直属库有限公司全部仓房均安装了分体式空调或一体式仓储专用空调，经过多年的应用实践，有效控制了夏季表层粮温，延缓了粮食品质劣变等，达到了准低温储藏。本试验中选用5 P分体式单冷空调在高大平房仓试验，重点研究了仓温均匀性、对表层粮温的影响范围以及粮堆表层品质控制情况。

1 材料与方法

1.1 试验仓房基本情况

选用1998年建设的条件相同的10号、13号和40号高大平房仓为试验仓，仓房长30 m、宽21 m、檐高8 m、装粮高度6 m，仓容量2765 t，墙体为砖混结构、中间内置保温层，仓内侧壁粘贴2.5 cm厚PEF板，仓顶为拱板结构，门窗是内部为聚苯乙烯保温材料、外面为彩钢面板的成品隔热保温门窗，仓房内布置2组一机三道地上笼风道，在仓房南大门上方安装1台5 P单冷空调(型号为FG14/A2-N4)，配有粮情测控系统、固定式环流熏蒸系统。

1.2 试验粮食基本情况

供试储粮基本情况见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 试验前准备 为了3个试验仓粮情基本一致，试验前均进行了熏蒸和谷冷。供试粮情粮温及虫害情况见表2。

1.3.2 空调控温方法 安装定时控制器，在设定时间内自动定时开启和关闭空调，10号仓在8:00至20:00每天运行12 h，40号仓在8:00至24:00每天运行16 h，13号仓每天运行24 h。试验从2020年6月15日开始，9月30日结束，共计105 d；6月15日至7月15日设定温度23℃，7月16日至8月16日设定温度24℃，8月17日至9月30日设定温度22℃。

表1 粮食基本情况

表2 试验前供试储粮温及虫害情况 (单位：℃)

1.3.3 试验新增测温点设置 为研究分析仓温均匀性和对表层粮温影响深度，在3个试验仓增设了粮情检测系统，在仓房内选择8个位置，布置2 m长的温度杆，温度杆设5个测温点，靠墙壁的点离内壁0.5 m，分别位于粮面上1 m、粮面下0.1 m、0.3 m、0.5 m和1.0 m处(见图1),编号从空间至粮面往下为1～5。每天3次(7:50、16:00、00:00)自动定时采集仓内空间不同位置和粮堆表层不同深度的温度。

图1 仓内新增设粮情测温系统分布图

1.3.4 整仓粮温采集 仓内35根电缆分4层共140个测温点，按技术规范布点，每周一和周四7:50 对三个试验仓巡检1次。

1.3.5 扦样方法 为研究分析空调控温对粮堆表层和整仓品质控制情况，3个仓均设8个取样点，试验前、试验后分别取粮面0 m～0.1 m、粮面0.1 m～0.5 m和全仓3个样，分别扦样检测水分、脂肪酸值、黄粒米。

1.3.6 数据处理 对仓内空间8个测温点，每周以每天16:00时点温度数据加权平均作为一个数据单位，对空间温度进行对比分析，以评价空调对空间控温效果。采用Excel整理数据，用平均值、方差进行分析。

2 结果与分析

2.1 空调对仓温的影响

16:00时仓温分析结果见表3～表5。

表3 10号仓空间温度

表4 13号仓空间温度

空调控温对仓内空间温度分析表明，在空调开启条件下，三个仓的空间温度均在21℃～23℃，仓内最大温差为1.56℃，普通分体式空调对空间温度控制效果较好，仓温比较均匀。

2.2 空调对表层粮温的影响

2.2.1 试验仓表层粮温分析 以16：00时采集的温度数据加权平均作为一个数据单位，不同仓粮面下不同位置的温度变化见图2～图4。

表5 40号仓空间温度

图2 粮面下10 cm处粮温变化图

图3 粮面下30 cm处粮温变化图

图4 粮面下50 cm处粮温变化图

由结果可知：①空调对最表层粮食有很好的直接控温作用，到30 cm深度有一定控温作用，到50 cm深度直接控温效果不明显。②空调开启时间对表层粮温上升速度和幅度有密切关系，对30 cm深度粮温上升速度和幅度有一定关系，到50 cm深度粮温上升速度和幅度与空调开启时间长短基本无关系。

2.2.2 13号仓表层粮温与整仓平均粮温变化 选取24 h空调控温的13号仓分析表层粮温与整仓平均粮温变化。

图5 13号仓表层粮温和整仓平均粮温变化图

由图5可知，粮面30 cm深度的粮温上升幅度与整仓平均粮温的上升幅度接近，粮面50 cm、100 cm 深度的粮温上升幅度超越了整仓平均粮温的上升幅度，说明空调对50 cm、100 cm深度的粮温无直接控制效果。

2.3 空调控温对整仓粮温的影响

以每周一、周四2次粮情测温系统采集温度数据对3个仓整仓粮堆粮温进行分析，结果见图6～图8。

由结果可知，①空调控温对上层粮温影响较大，空调开启时间越长，试验仓上层粮温上升越缓慢；②空调控温对上层以下的粮温影响较小，粮温上升速度和幅度与空调开启时间无直接明显关系，主要受外界气温和基础粮温的影响。

图6 10号仓整仓粮温走势图

2.4 空调控温的电耗分析

在试验仓房安装空调的独立电表记录能耗数据，见表6。空调能耗与空调开机运行时间长短正比关系基本是一致，能耗高低与目标温度和实际运行时长有关。

图7 13号仓整仓粮温走势图

图8 40号仓整仓粮温走势图

表6 空调能耗情况

2.5 空调控温对虫害情况的影响

空调控温对储粮害虫有较好抑制作用，试验仓高温季节保持在基本无虫粮状态，试验结束就进入秋季通风，未再熏蒸处理，见表7。

2.6 空调控温对粮食品质的影响

2.6.1 表层水分变化情况 3个仓粮食表层水分含量均下降明显，最表层粮食水分更易丢失，见表8。

表7 试验前后虫害情况

表8 水分变化情况 (单位：%)

2.6.2 脂肪酸值变化情况 3个仓经过一个夏季，脂肪酸值均上升，表层粮食脂肪酸值上升幅度最大，变化明显；表层下粮食脂肪酸值上升幅度明显低于表层，与整仓粮食脂肪酸值上升幅度接近。结果见表9。

表9 脂肪酸值变化情况 [单位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

表10 黄粒米率变化情况 (单位：%)

2.6.3 黄粒米率变化情况 3个仓经过一个夏季，最表层粮食黄粒米率均上升了0.2个百分点，次表层和整仓粮食黄粒米率几乎无变化。结果见表10。

3 结果及讨论

3.1 对于30 m×21 m的粮仓，1台5 P单冷空调(型号为FG14/A2-N4)，空调的风程、风力、制冷量等能满足夏季高温季节的空调控温要求，且对空间和粮堆表层控温基本均匀。

3.2 三个试验仓在试验前有较好的基础粮温，高温季节采用的三种空调开机运行时间控温，均达到准低温储存要求，有效控制了全仓的粮温，延缓粮食品质劣变，抑制储粮害虫繁殖，达到绿色安全储粮的目的。

3.3 空调控温的能耗与空调开机运行时间成正比关系基本是一致，在实际使用时要根据不同品种、用途、储存时间，分类指导，应根据需求采取不同的空调开机时间进行控温运行，充分体现出经济效益和社会效益。

3.4 对空调控温技术应进一步提高智能化水平，如将粮情测温系统与空调开启控制系统连接起来，建立起空调控温的控制模式和参数，用粮情测温系统自动实时采集的仓温来自动控制空调开启控温，进一步提高控温有效性，实现节能降耗。