熱泵型與燃油型谷物烘干機對比試驗

李鑒方　諸傳華　王軍偉　孫海剛

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熱泵型與燃油型谷物烘干機對比試驗

李鑒方1諸傳華2王軍偉3孫海剛4

隨著農機化水平的不斷提高和規模經濟的發展，糧食機械化烘干已成為糧食生產的重要環節。加快發展糧食烘干機，有利于應對糧食收割季節長期陰雨天氣，減少糧食損失；有利于降低糧食翻曬勞動強度，提高勞動生產率；有利于推進糧食生產規模化、專業化，對促進糧食生產、農民增收和保障糧食安全具有積極作用。近年來，杭州市蕭山區糧食種植面積為3.7萬hm2左右，總產量21萬t左右，其中稻麥種植面積為2.5萬hm2左右，總產量15.7萬t左右。2015年全區有糧食烘干機為70余臺，烘干糧食5萬余t，但還遠遠未能滿足農民烘干糧食的需求。蕭山制約糧食烘干機發展的原因之一是主要用柴油燃燒器供熱，存在烘干成本相對較高、農民難以承受等問題。為此，蕭山區引進了熱泵型谷物烘干機，開展了熱泵型與燃油型谷物烘干機對比試驗。

1　試驗項目與過程

1.1燃油型谷物烘干機

以江蘇三喜機械有限公司的SS-100型谷物烘干機為例。產品配置為：電阻式在線自動水分檢測儀；槍式燃燒器；全自動電腦控制；過度烘干自動停機；橫向八槽干燥部；離心式排風機；故障報警；風壓傳感器、自動溫控、缺相與過載保護、定時開關。結構形式：批式循環；外形尺寸（長×寬×高）3 360 mm× 1 785 mm×7 510 mm；整機質量1 915 kg；配套動力5.595 kW；處理量稻谷1 010～10 000 kg，小麥1 230 ～7 200 kg；降水速率稻谷0.5%～1%/h，小麥0.7%～1.2%/h。

1.2熱泵型谷物烘干機

通過查詢資料與實地考察，認為寧波天海制冷設備有限公司生產的熱泵型谷物烘干機（5HXRG-100）技術比較成熟，有多項發明專利，取得了部級農機推廣鑒定證書，列入了浙江省農機購置補貼目錄，在寧波、龍游等地農戶反映也較好。為此，由杭州黨灣關榮農機服務專業合作社引進1臺進行試驗。

熱泵型谷物烘干機是采用熱泵原理加熱空氣，然后把熱風送到烘干塔烘干道中烘干糧食。將熱泵應用于谷物烘干機由寧波天海制冷設備有限公司首創，技術屬國內領先。熱泵主要由蒸發器、冷凝器、壓縮機、節流部件等構成，采用逆卡諾循環原理，壓縮機消耗電能壓縮做功，利用液態制冷劑經過節流部件后在蒸發器中蒸發吸熱的特性，能從空氣中吸收2～5倍于消耗電能的熱量，連同壓縮機做功消耗的電能一起轉化為熱能，通過冷凝器對空氣進行加熱，具有高能效的特性，每消耗1 kW·h電能，能產生3～6倍的熱量，這是熱泵型烘干機較常規燃燒型烘干機節能明顯的原因所在。

熱泵型谷物烘干機的烘干塔與燃油型的基本類似，主要區別在于熱風來自于熱泵。主要技術參數：烘干塔外形尺寸（長×寬×高）3 654 mm×2 048 mm× 8 344 mm，質量2 350 kg；熱泵熱風機外形尺寸（長× 寬×高）2 720 mm×1 580 mm×2 750 mm，質量1 600 kg；輸入總功率37.28 kW；處理量稻谷2 500～10 000 kg，小麥2 800～12 000 kg；降水速率0.7%～1%/h。

1.3試驗方法

使用熱泵型和燃油型谷物烘干機，分別對同量的10 t浙粳88濕谷（水質量分數30%）進行烘干，烘干至谷物水質量分數14%時結束，然后進行適用性、經濟性、安全性等對比分析。

2　試驗結果分析

通過多次試驗，取得熱泵型和燃油型谷物烘干機作業數據，取相關數據平均值，詳見表1。

表1　熱泵型與柴油型谷物烘干機試驗結果對比表

表中：柴油按7.2元/kg、電按0.73元/（kW·h）計算；熱泵型谷物烘干機原值16萬元，扣除購機補貼款10.1萬元（按杭州市2015年補貼標準計），為5.9萬元，使用年限為10年，殘值率為5%，機械年折舊費=59 000×95%÷10=5 605元/年，年烘干量按300 t計算，折舊費為18.68元/t；柴油型谷物烘干機原值11萬元，扣除購機補貼款7.1萬元（按杭州市2015年補貼標準計），為3.9萬元，使用年限為10年，殘值率為5%，機械年折舊費=39 000×95%÷10= 3 705元/年，年烘干量按300 t計算，折舊費為12.35 元/t。

通過與燃油型谷物烘干機對比分析，熱泵型具有以下特點。

2.1烘干成本明顯降低

熱泵型谷物烘干機在經濟性方面有較大的優勢。熱泵型谷物烘干機烘干10 t濕谷至規定水質量分數，成本為800元，比燃油型減少523.1元，單位烘干成本僅為燃油型的60.61%。

2.2更加節能環保

熱泵型谷物烘干機能效比相對較高，達到3～6倍。而且電能在使用過程中，無排放無灰塵，干凈衛生，更為綠色環保。燃油型雖然達到環保要求，但畢竟燃油燃燒會排放有害物質，對大氣、環境有一定的污染。

2.3應用受到一定限制

如環境溫度不能太高，也不能太低，一般應在0～35℃；對電路要求高，需要具有37.28 kW的供電能力；由于需要單獨安放熱泵，需要較大的安裝場地。

3　試驗結論

熱泵技術是一項成熟的技術，應用于谷物烘干機是寧波天海制冷設備有限公司的創新。從杭州黨灣關榮農機服務專業合作社引進的熱泵型谷物烘干機來看，適用性、經濟性、安全性已達到相關要求，雖在試運行階段存在碎米率偏高的問題，但通過多次維修、校正，已達到相關技術要求。從本文對比分析可知，推廣應用熱泵型谷物烘干機，可大幅度降低成本，促進節能減排，從而產生較好的經濟效益與社會效益。

作者信息：1研究員，杭州市蕭山區農業機械監督管理總站，311201；2杭州市黨灣鎮農辦，311221；3杭州黨灣關榮農機服務專業合作社，311221；4杭州市新塘街道農業科，311201