低温储粮关键技术研究现状及发展前景

文/王世霞（阜新蒙古族自治县市场监管服务中心）

一、低温储粮关键技术

（一）隔热保冷技术

粮仓的隔热性能直接关系到粮食储存的难易程度，通过加强粮仓围护结构的隔热性能，能够达到节约能耗、维持粮仓温度的效果。据相关资料显示，仓房维护结构能够减少机械制冷中30%～35%的冷量被消耗。常用的隔热保冷技术主要包括粮面压盖和仓房改造。粮面压盖技术效果明显，但存在一定弊端，每次通风时需掀开压盖材料，增加储粮成本和人员劳动强度；压盖材料与粮面接触处易滋生虫霉，且一旦发热霉变不易被发现，未来储粮中可寻求新型压盖材料和改进通风方法来降低储粮成本。

（二）机械通风技术

机械通风技术是指通过风机产生的压力，将外界低温干燥的空气与粮堆内热空气进行交换，从而达到降温、降水的目的。储粮机械通风是最常用的控温储粮技术，不仅控温效果好，而且费用低廉、操作简单、容易掌握，其主要用途有：创造低温储粮环境、均衡粮堆温度、高水分粮降水、低水分粮调质、排除储粮异味、环流熏蒸杀虫和排积热通风。机械通风技术如果应用不当会造成粮食水分损失、通风效果适得其反、储粮成本增加等后果。机械通风时应合理选择通风时机、确定目标粮温、选用节能保水双向风机、逆温度梯度通风、及时判断通风状态、控制粮堆通风量小于临界单位通风量、控制气流温差等。

（三）谷物冷却技术

谷物冷却机低温储粮是通过向粮堆通入一定温度、湿度的空气，使粮堆温度降至低温（或准低温）状态，从而有效控制粮堆水分，实现安全储粮的一种技术措施。谷物冷却技术不受区域气候的限制，可根据实际情况调节所输送空气的温湿度，确保粮堆处于低温（或准低温）状态，但其存在能耗大、温度易回升的缺点，需要间歇性地进行复冷作业。

（四）内环流技术

内环流低温储粮技术主要是利用粮堆冬季储存的冷心，通过内循环的方式平衡粮堆内的其他高温部分，使整个粮堆处于低温或准低温环境。根据不同地域和实际储粮需求，可将内环流低温储粮技术分为整仓环流、膜下环流和局部环流。膜下环流主要是通过表面覆盖薄膜并增加风管的方式，避免内环流过程中仓内空间积热与粮堆的接触，降低冷心损失，使内环流降温效果持续更久。除此之外，膜下内环流技术降温均匀性好，且能够有效降低粮食表面的水分损失。内环流技术储粮成本低，但对于仓房隔热保冷性能要求较高，且受地域气候影响较大，适用于北方冷源充足的地区，南方地区夏季长，冷源缺乏，若采用此技术则需要制冷设备辅助进行。

二、低温储粮优化组合技术

（一）空调结合内环流技术

内环流技术较为适合北方夏季短、冬季长且冷源充足的地区，对于南方地区，采取内环流结合空调的方式来弥补其夏季长、冷源不够用的缺点，从而达到低温储粮的目的。此技术解决冷源不足和气候影响的问题，但空调和内环流的开启时间和温度阈值尚未确定，冷气环流均匀性及环流路径也有待研究。

（二）太阳能光伏发电结合空调制冷技术

太阳能光伏发电是一种绿色无污染技术，符合绿色储粮的理念，结合空调使用，不仅可以有效利用仓顶面积，降低仓顶传热对仓温的影响，还可以获得额外的经济效益。光伏发电系统前期建设投入大、年折旧费用高，如何延长系统使用年限、提高光电转换效率是未来此技术的前进方向。

三、低温储粮关键技术发展前景

（一）重力热管技术

重力热管具有单向传热、传热效率高、等温性好及温度范围广等特点，在中国航天、电子等领域应用，并逐渐推广于低温储粮方向，但在粮堆中的实际效果有待进一步研究。

（二）相变储能技术

相变储能技术是基于相变材料在相变过程中吸热和释热的原理发展的一项技术，因相变材料经济实用且在隔热保温和能量转化效率方面比较优秀，故适用于低温绿色储粮。

（三）液化天然气（LNG）

液化天然气（LNG）的温度在-162℃，其气化时会产生大量的冷能，而生产应用中的冷能不能完全被利用，就会造成大量资源浪费。LNG接收站一般建设在港口等交通便利地区，与部分大型粮库比邻，可将LNG低温液体气化后产生的冷能，经保温管道引进粮库，替代空调、谷物冷却机等大型耗电机械制冷设备，达到低温绿色储粮目的。

四、结语

粮食仓储行业正在朝现代化、智能化、绿色化方向发展，开发低廉、高效且无污染的低温储粮新技术和新能源更加适应时代需求。不同地区应借助新技术、新能源，并结合自身实际，发展特色低温储粮技术，最终形成有中国特色的储粮技术体系。