基于热管技术的储粮仓温度特征及其抑虫效果.pdf

第29卷第14期农业工程学报Vol.29No.14
2562013年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJul.2013

·农产品加工工程·
基于热管技术的储粮仓温度特征及其抑虫效果

1,21,21,2※1,2,31,2
修方珑，张岩，王世清，李保华，姜文利
（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，青岛266109；2.青岛市现代农业质量与安全工程重点实验室，青岛266109；
3.青岛第二粮库，青岛266112）

摘要：为解决传统储粮方法存在的高能耗、害虫多、易污染的问题，基于热管技术，该文设计开发了一座利用
自然冷源蓄冷的储粮仓，其由储粮仓、热管模组、温度监测系统等组成，通过1年试验（2011年12月16日至2012
年11月1日）研究了储粮仓内粮食温度变化及对害虫的抑制效果，结果表明：热管模组在19d内将粮食温度降
低到0，最低可降至-3.17℃；热管储粮试验仓蓄冷量为50.95MJ，降温速度达到了0.28℃/d，分别较对照仓高出
31.62%和47.37%，因此试验仓降温速度更快，蓄冷量更大。夏季试验仓虫害发生时间延迟，害虫数量明显减少，
抑虫效果明显。此外，试验周期内无任何能耗，小麦并未出现结露或霉变等现象。该研究为热管技术在大型粮库
中的应用提供依据和技术支持。
关键词：热管，蓄冷，害虫抑制，自然冷源，低温储粮
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.14.032
中图分类号：TS205.9文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-14-0256-06

修方珑，张岩，王世清，等.基于热管技术的储粮仓温度特征及其抑虫效果[J].农业工程学报，2013，29(14)：256－261.
XiuFanglong,ZhangYan,WangShiqing,etal.Temperaturecharacteristicandinhibitioneffectoninsectpestingrain
storehousebasedonheatpipetechnology[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering
(TransactionsoftheCSAE),2013,29(14):256－261.(inChinesewithEnglishabstract)

为热的“超导体”[13-14]。近年来，热管技术发展迅
0引言
速，已被应用于诸多工程领域。本研究采用非传
温度是影响粮食品质和安全性的重要因素。低统的自然冷源贮备方式，利用低温重力热管单向
温储粮，即维持粮食温度低于15℃进行储藏，能够导热的工作原理，将热管技术的优势与新的结构
有效抑制粮食呼吸作用，防止虫害、霉变，延缓陈设计思想有机结合，基于已开发的热管模组制冰
化及其他品质劣变[1]。目前国内外主要利用自然冷蓄冷系统[15-19]，设计开发了无能耗、无污染、无值
源或者机械设备进行低温储粮，包括自然通风降守的自动循环热管模组自然冷源储粮仓，对其蓄冷
温、机械通风降温、机械制冷降温等，然而普遍建和害虫抑制效果进行了研究，以期为热管储粮仓在
立现代化储粮仓并非易事[2-5]，普通大型储粮仓的设冬季时间较长，自然冷源丰富的地区实现大范围应
计建设常受制于气候特点和地理位置，且需要造价用推广提供参考。
高又复杂的制冷设备，能耗巨大，增加了储粮成本，
1材料与方法
加大了实施难度。利用自然冷源及机械制冷设备实
现全年低温储粮的技术，至今没有大范围应用和推1.1试验设施
广。因此寻求一种成本低、能耗小，无污染，易实本试验设施由青岛农业大学食品科学与工程学
施的绿色储粮方法是当下亟待解决的问题[6-12]。院开发制作，安装在青岛农业大学校内，本设施由
热管是一种利用工质相变，可利用小温差进行储粮仓、热管模组、温度监测系统等组成，如图1
高效热量传递的元件，因其良好的传热性能，被誉所示（热管组的具体结构设计和其他参数可见本团
队的发明专利201010500067.3）。根据粮食平房仓

[20]
收稿日期：2012-11-07修订日期：2013-06-15设计规范，设计建造3间规格完全相同的小型仓
基金项目：国家自然基金项目（31271963）；山东省自然基金项目房，自右向左依次标记为1号仓、2号仓和3号仓，
（）
2009ZRB01581长×宽×高均为2.0m×2.4m×2.16m。其中1号
作者简介：修方珑（1989－），男，主要从事食品工程方面的研究。青
岛青岛农业大学食品科学与工程学院，266109。Email：[e-mail]仓、3号仓安装有热管模组。如图2，热管模