涼山彝族自治州馬鈴薯儲藏庫自然通風方案分析

茍文詩

（西昌學院土木與水利工程學院，四川 西昌 615000）

馬鈴薯俗稱土豆、洋芋，與小麥、稻谷、玉米、高粱并稱為世界五大作物。據農業農村部消息，我國將啟動馬鈴薯主糧化戰略，推進把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食，預計2020年50%以上的馬鈴薯將作為主糧消費[1]。在儲藏馬鈴薯時，當儲藏溫度過高時塊莖會發芽，溫度過低時大多數塊莖會受到冷害，這些都不利于薯塊的加工和家庭消費[2]。因此，高質量的儲存方案能有效減少馬鈴薯儲存中的損耗。

涼山彝族自治州，位于四川省西南部川滇交界處，這里冬無嚴寒、夏無酷暑、四季如春[3]。由于獨特的立體氣候條件，州內農戶一年四季都可以種植馬鈴薯，被譽為中國最佳馬鈴薯種植區域之一[4]。但是，由于涼山彝族自治州地屬偏遠，大部分農戶屬于貧困戶，所以采用冷庫儲存馬鈴薯的方案不可行，且用傳統儲存方式時馬鈴薯損耗較大。本次研究主要針對涼山彝族自治州普通農戶家庭，設計適用于貧困山區的馬鈴薯儲藏倉庫自然通風方案，并通過軟件模擬倉庫內空氣參數評估方案是否可行。

1 馬鈴薯儲藏溫濕度要求

馬鈴薯塊莖收獲后雖然光合作用停止，但仍然是一個活動的有機體。在儲藏、運輸、銷售過程中繼續進行著旺盛的生命活動，不斷地消耗在生長過程中所積累的各種物質，所以呼吸作用成為其采后生理的主要過程[5]。溫度對呼吸強度的影響較大，低溫可抑制馬鈴薯塊莖的呼吸強度，4℃下馬鈴薯塊莖的呼吸強度小于20℃或16℃下塊莖的呼吸強度，但溫度太低也會促進塊莖的呼吸，0℃下馬鈴薯塊莖的呼吸強度大于20℃時塊莖的呼吸強度[6]。因此，控制馬鈴薯儲存溫度對馬鈴薯塊莖儲藏起著重要作用。馬鈴薯儲藏溫濕度要求見表1所示。不同用途薯類的儲藏溫濕度要求也各不相同，涼山彝族自治州農戶種植的馬鈴薯根據品種不同多屬于商品薯及加工類薯，故需要將溫度控制在10℃以下，濕度控制在85%～90%。

表1 馬鈴薯儲藏溫濕度

2 馬鈴薯儲藏自然通風方案設計

涼山彝族自治州屬于亞熱帶季風氣候區，干濕分明，冬半年日照充足，少雨干暖；夏半年云雨較多，氣候涼爽。日溫差大，年溫差小，年均氣溫16～17℃。分析涼山彝族自治州的風向及風速，風向全年變化無常，風速最大可達10.00 m/s，平均風速為3.24 m/s，對自然通風的風壓作用十分有利。而馬鈴薯儲藏庫中的馬鈴薯由于呼吸作用釋放出熱量，由于溫度密度不同造成倉庫內的溫度分層，溫度高的空氣密度低，溫度較低的空氣密度較大，這便會形成熱壓作用。

倉庫設計為5.0 m×5.0 m的正方形結構，建筑高度4 m。由于涼山彝族自治州四季風向不同，為充分利用風壓及熱壓作用，倉庫3面外墻均設3個0.8 m×1.5 m的可調節百葉風口且考慮遮光，窗臺高度0.8 m；為方便搬運馬鈴薯，倉庫設1.5 m×2.0 m的外門；山墻各設2個0.5 m×0.5 m的可調節百葉風口，且考慮遮光，窗臺高度3.2 m。外墻最小熱阻為3.8 K/W，屋面保溫吊頂熱阻不小于3.9 K/W。倉庫外有散水，且設置防鼠帶。

使用能耗模擬軟件DeST建立倉庫模型，逐時模擬倉庫的室內溫濕度并分析其變化情況。其中，馬鈴薯的呼吸頻率及其呼吸時釋放的二氧化碳量僅做估算處理。統計得，全年最高溫度為36.67℃，最低溫度為5.99℃，平均溫度為21.43℃，全年室內溫度均小于等于10.00℃的時間有250 h，集中分布在11月底至次年2月初。全年最大濕度為89.62%，最小濕度為5.28%，全年平均濕度為50.94%，全年有41 h室內濕度大于85%，集中分布在6—9月。

可見室內溫度得到保障時，室內相對濕度無法滿足馬鈴薯儲存需求，故若要在11月底至次年2月初使用自然通風倉庫儲存馬鈴薯塊莖，則需要單獨加濕。單獨加濕的方式多種多樣，可選用加濕器單獨加濕，也可人工噴水加濕。相對于采用機械制冷方式儲存馬鈴薯塊莖，自然通風倉庫的建設對于山區農戶較易實現。

3 結語

自然通風可以保證建筑室內獲得新鮮空氣，帶走多余的熱量，又不需要消耗動力，節省能源，節省設備投資和運行費用，因而是一種經濟有效的通風方法。經模擬分析得出，采用自然通風方式儲存馬鈴薯適用于涼山彝族自治州農戶在11月至次年2月儲存馬鈴薯。由于自然通風方式不消耗額外的機械能，因此在符合馬鈴薯儲存時間需求的同時，可以有效節約使用冷庫帶來的電力消耗，也可有效解決貧困地區儲存投資有限的難題。但是，自然通風與室外氣象條件密切相關，故本方案的風口均采用可調節百葉，因此需要根據實際氣候情況進行人為控制。