节能型粮仓降温灭虫控制系统

肖建武　陈小凯　黄宝成

我国是世界上最大的粮食消耗国，为了防止粮食在贮藏过程中产生霉变以及减少虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率，目前最常用的是喷洒包括杀虫剂在内的粮食化学保护剂。

但因化学保护剂成本高、在高温条件下稳定性较差且害虫的抗药性强等因素，虫害灭而不绝。因此，研究高效、低污染的替代灭虫法，是库存粮食研究工作的当务之急。

一、研究思路

研究一种无化学剂、不耗电的粮仓水管热交换降温灭虫法，利用建筑室外和地下两种不同自然温度，通过自来水管热交换降低粮仓室内的温度，使其长年保持在相对恒定、低温又干燥的环境中。它由室内水管热交换器、室外水管热交换器、高水位蓄水装置、温控开关、地下自来水管网、碳素防潮剂和建筑室内等部分组成。

二、装置说明

控制系统地下自来水管网的进、出水温控开关分别与室内水管热交换器和室外水管热交换器的两端接头相连通；室外水管热交换器（包括带有温控开关的两端接头）与室内水管热交换器两端接头相连通。

高水位蓄水装置连接在室内水管热交换器与室外水管热交换器相连通的管道高处；建筑室内放置碳素防潮剂，并且充分利用夏天较低的水下、地下温度和冬天更寒冷的地面温度，有效降低粮仓内的湿度、温度。

粮食在入库前经阳光晒干或烘干机脱水处理后，粮食害虫基本被消灭，剩下不多的耐高温害虫跟随谷物入库后，一般在15℃左右无法繁殖，10℃以下休眠直至冻死。

关闭室外水管热交换器上的两个温控开关，同时打开室内水管热交换器与自来水管网相连通的进、出水温控开关，在自来水压力的作用下，冰凉的地下自来水从进水温控开关流经室内水管热交换器和高水位蓄水装置，不断替换出粮仓内的热量。

当气温降至低于地下温度时，打开室内水管热交换器与室外水管热交换器相连通的温控开关，让自来水流入室外水管热交换器内并逼出管内的气体之后，关闭室内水管热交换器与自来水管网相连通的地下水管热交换器的进、出水接头的温控开关。

由于高水位蓄水装置中的水确保了室内、外两水管热交换器的连通，管内有一定的水压，在不断水的前提下，室内、外温差迫使两水管热交换器中的热水向上升，冷水向下沉，作连续不断的封闭式循环水热交换，同时将水中含有的气体导入高水位蓄水装置中，构成室内、外温差热交换。

当温度接近0℃时，关闭与室外水管热交换器相连通的温控开关，室内水管热交换器不工作，确保室内温度不被替换出仓。当室内温度高于地下温度时，再次打开室内水管热交换器与自来水管网相连通的进、出水温控开关，直至保持在相对恒定的地下、水下低温环境中。

三、创新点

1.自来水管网是巨大的、现成的热交换器，蕴藏着巨大的地能，是构成室内与地下温差热交换的重要组成部分。本发明有效利用地下、地面的自然温度差，降低粮仓室内的温度和湿度，是一种无污染、不耗电的建筑节能粮仓水管热交换降温灭虫控制系统。

2.采用太阳能电池板发电和半导体制冷方式，辅助粮仓室内实现降温。（指导老师：朱石明）