節能型糧倉降溫滅蟲控制系統

肖建武　陳小凱　黃寶成

我國是世界上最大的糧食消耗國，為了防止糧食在貯藏過程中產生霉變以及減少蟲害，確保糧食質量，減少陳化糧的出倉率，目前最常用的是噴灑包括殺蟲劑在內的糧食化學保護劑。

但因化學保護劑成本高、在高溫條件下穩定性較差且害蟲的抗藥性強等因素，蟲害滅而不絕。因此，研究高效、低污染的替代滅蟲法，是庫存糧食研究工作的當務之急。

一、研究思路

研究一種無化學劑、不耗電的糧倉水管熱交換降溫滅蟲法，利用建筑室外和地下兩種不同自然溫度，通過自來水管熱交換降低糧倉室內的溫度，使其長年保持在相對恒定、低溫又干燥的環境中。它由室內水管熱交換器、室外水管熱交換器、高水位蓄水裝置、溫控開關、地下自來水管網、碳素防潮劑和建筑室內等部分組成。

二、裝置說明

控制系統地下自來水管網的進、出水溫控開關分別與室內水管熱交換器和室外水管熱交換器的兩端接頭相連通；室外水管熱交換器（包括帶有溫控開關的兩端接頭）與室內水管熱交換器兩端接頭相連通。

高水位蓄水裝置連接在室內水管熱交換器與室外水管熱交換器相連通的管道高處；建筑室內放置碳素防潮劑，并且充分利用夏天較低的水下、地下溫度和冬天更寒冷的地面溫度，有效降低糧倉內的濕度、溫度。

糧食在入庫前經陽光曬干或烘干機脫水處理后，糧食害蟲基本被消滅，剩下不多的耐高溫害蟲跟隨谷物入庫后，一般在15℃左右無法繁殖，10℃以下休眠直至凍死。

關閉室外水管熱交換器上的兩個溫控開關，同時打開室內水管熱交換器與自來水管網相連通的進、出水溫控開關，在自來水壓力的作用下，冰涼的地下自來水從進水溫控開關流經室內水管熱交換器和高水位蓄水裝置，不斷替換出糧倉內的熱量。

當氣溫降至低于地下溫度時，打開室內水管熱交換器與室外水管熱交換器相連通的溫控開關，讓自來水流入室外水管熱交換器內并逼出管內的氣體之后，關閉室內水管熱交換器與自來水管網相連通的地下水管熱交換器的進、出水接頭的溫控開關。

由于高水位蓄水裝置中的水確保了室內、外兩水管熱交換器的連通，管內有一定的水壓，在不斷水的前提下，室內、外溫差迫使兩水管熱交換器中的熱水向上升，冷水向下沉，作連續不斷的封閉式循環水熱交換，同時將水中含有的氣體導入高水位蓄水裝置中，構成室內、外溫差熱交換。

當溫度接近0℃時，關閉與室外水管熱交換器相連通的溫控開關，室內水管熱交換器不工作，確保室內溫度不被替換出倉。當室內溫度高于地下溫度時，再次打開室內水管熱交換器與自來水管網相連通的進、出水溫控開關，直至保持在相對恒定的地下、水下低溫環境中。

三、創新點

1.自來水管網是巨大的、現成的熱交換器，蘊藏著巨大的地能，是構成室內與地下溫差熱交換的重要組成部分。本發明有效利用地下、地面的自然溫度差，降低糧倉室內的溫度和濕度，是一種無污染、不耗電的建筑節能糧倉水管熱交換降溫滅蟲控制系統。

2.采用太陽能電池板發電和半導體制冷方式，輔助糧倉室內實現降溫。（指導老師：朱石明）