大型食用菌工廠生產中的節能措施

李 博

(黑龍江省科學院，哈爾濱 150001)

食用菌簡單來講就是人們日常食用的真菌，是人們日常生活所離不開的食材之一。食用菌類營養價值豐富，內含人體所需的維生素、蛋白質、膳食纖維和礦物質，類屬于低熱量健康食材，脂肪量非常低，是提高人們免疫力的重要食材，深受人們的青睞。菌類的種類特別多，據不完全統計已經有500多個不同的品種。人們日常食用的菌類品種有木耳、銀耳、蘑菇、香菇等。菌類還具有一定的藥用作用，人們對菌類食材的需求量在逐年增加。傳統的手工作坊生產模式已經不能滿足市場的需求量，逐漸向大型工廠化生產模式轉變，來滿足市場的需求，但問題也突顯出來。大型工廠化生產屬于高耗能產業，生產過程中能耗占總生產成本的1/4以上。在節能降耗的大背景下，不斷強化大型食用菌工廠生產節能工作，降低企業生產成本，提高生產效率，對于經濟社會的發展和節能環保理念的踐行都有著非常重要的意義。

1 大型食用菌工廠生產中環境調控的節能設計

隨著可持續發展理念的深化，國內食用菌生產企業的節能環保意識日益增強，相繼采用節能技術對原有廠房、設備進行改造升級。一些食用菌工廠將其它行業領域中相對成熟的節能技術和節能方法引進到生產線中，并結合食用菌生產的實際情況加以改造，來實現食用菌生產節能降耗的目的。大型食用菌工廠生產環節主要包括菌類培養階段、滅菌階段、冷卻階段、菌絲培養階段、食用菌出菇階段等，每個階段都要進行相應的節能設計。

對菇房環境的設計和調控是食用菌工廠節能降耗工作的重點環節，也是很容易被人們忽視的問題之一。據實踐數據表明，當前很多大型食用菌工廠在菇房環境設計上存在一定的不科學之處，造成能源浪費，具體表現在以下幾個方面：第一，實現菌類生長目標溫度時間較長，造成運行過程中能源消耗的增加。第二，菇房在設計過程中出現“死角”，造成能源消耗的增加。第三，由于室內環境氣流設計得不科學，使菇房內的目標溫度分布不均勻，很容易導致菌類生長周期不同步，造成能源的過度消耗。第四，由于菇房內氣流組織設計得不合理、菇房結構設計得不合理、風機布局不合理等因素影響了出菇的質量和出菇的產量。據調查顯示，很多大型食用菌工廠生產企業在菇房設計過程中往往采用面積較大的培養房，一般培養房單間面積都會達到200 m2。而出菇房的設計會選擇較小面積的庫房，一般出菇房面積控制在60 m2左右。在內部氣流組織設計中應該按照培養房和出菇房面積的大小等實際情況來設計，要遵循環境控制優先的原則，不能過于追求菌類的庫存量，導致菇房內溫度不均衡，出現梯度文圖的問題，這樣勢必會影響菌類生長的同步性，在無形中增加了菌類生長過程中的能源消耗。在菇房內風機布局過程中，要科學合理地解決空氣回流問題，保證風機朝向一致。在風機運行過程中，要保證風速均勻，最大限度地減少菇房內空氣流動出現較大波動。要強化空氣及制冷設備之間的熱交換過程。工作人員還要及時觀察菇房內二氧化碳的排放量，排除菌類培養和出菇過程中產生的二氧化碳，優化菇房內菌類的生長環境。由上可見，不斷優化菇房內的環境設計工作，可以有效地改善菌類的生長環境，保持菇房內氣流組織的合理性，最終實現節能降耗的目標。在評判菇房內環境調控是否科學時，主要以菇房內溫度達到菌類生長目標溫度為評判標準。通過橫向比較不同菇房氣流組織標準溫度下出菇的質量和產量，可以得知，如果菇房內氣流組織設計科學合理，菇房內達到菌類生長目標溫度的時間會最短，菌類生長的質量也較高。

2 大型食用菌工廠菇房內制冷機組的選擇

對于大型食用菌工廠生產而言，菌類培養房和菇房的溫度都需要用制冷機組來進行調節。制冷機組在控制培養房和菇房溫度的同時，也會產生大量的電能消耗。因此，科學合理地配置制冷機組是實現節能降耗的重要舉措之一。眾所周知，大型食用菌工廠生產過程中的制冷系統非常復雜，在選擇制冷機組時要結合菇房面積的大小、菌類生長周期等因素，實現精準、科學的選擇，并實現節能降耗。

2.1 計算菇房內制冷系統的蒸發溫度，科學配備制冷量

要想實現節能降耗的目標，減少制冷機組工作中對電能的消耗，就需要工作人員科學計算出制冷系統的蒸發溫度，精準地確定市內的制冷溫度。制冷系統蒸發溫度的高低直接關系到制冷系統的工作效率。提高制冷機組的蒸發溫度，減少傳熱溫差，就可以提高制冷系統的工作效率，也有利于節能降耗。根據大量的實驗數據表明，室內制冷系統的蒸發溫度每增加1℃，制冷系統的耗電量會減少3%左右。不同的食用菌品種對溫度的需求也不盡相同，工作人員應該選取蒸發溫度較高的制冷設備，結合不同菌類的生長溫度來合理配置制冷系數，實現壓縮制冷量和菇房實際耗費冷量的均衡，有效解決菇房內出現的小馬拉大車和大馬拉小車的問題，最終達到制冷系統節能降耗的目標。

2.2 提高輔助設備的應用率，提高壓縮機的工作效率

據了解，很多食用菌生產企業在生產過程中只重視壓縮機主機的調式，而忽視了一些輔助設備在制冷過程中所起到的重要作用。在實際制冷過程中，要考慮到冷凝器和節流裝置運行中所消耗的能量。大量的實踐表明，冷凝器、節流裝置等輔助設備對壓縮機主機工作效率的影響非常大，要想實現節能降耗就必須將輔助設備的合理配置重視起來。

3 企業要選擇新型換氣機降低能耗

大型食用菌工廠主要通過換氣機來提高菇房內的空氣質量，實現對菇房內二氧化碳的排放，優化菌類的生長環境。國內食用菌生產企業大多采用排氣扇來對室內空氣進行通風，這種換氣模式很容易導致菇房內溫差出現較大變化，增加制冷設備和加熱設備的工作時長，無形中增加了對能源的消耗。為了實現節能降耗的目標，選擇新型的換氣機是非常有必要的。新型換氣機在將二氧化碳排出室外、改善菇房內空氣質量時，還可以通過板上微孔實現溫度的交換，避免了換氣機運行時菇房溫差較大的情況。新換氣機的優勢主要表現在幾個方面：第一，可以實現雙向換氣，實現室內室外空氣的等量置換。第二，新型換氣機具有過濾處理的功能，在設備中配置不同的過濾設備可以實現對空氣的不同處理，不僅提高菇房內的空氣質量，還可以起到殺菌的效果。第三，具有高效節能的優點。內置靜止熱交換器的熱交換效率大于 70%，冷熱負荷不受新風影響，能夠大幅度降低新風處理所需能量，節約新風處理能耗 30%以上。