[發明專利]一種糧庫自驅動地冷循環與表面隔熱系統

在審

• 申請號: 201510365875.6
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104930629A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 陳銀基;顧玲玲;蔣偉鑫;曹俊
• 申請（專利權）人: 南京財經大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;E04B1/76
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明屬于糧食物流與儲藏安全的技術領域，具體地說是一種糧庫自驅動地冷循環與表面隔熱系統。

背景技術

糧食是關系國民經濟發展、社會和諧穩定的重要戰略物資和特殊商品，糧食安全在國家經濟安全中具有重要地位。各類糧庫在承擔國家和地方糧食儲備任務中發揮著至關重要的作用。糧食的儲藏品質與儲藏溫度、濕度密切相關。儲備糧一般在15℃以下適宜儲存，儲藏溫度過高，會造成糧食結露、發熱生霉。然而在糧食長期儲藏時，受光照的影響，多數糧庫在午間及下午升溫迅速，糧倉頂部和上部溫度甚至可達40℃?~?50℃，糧食的安全儲藏受到嚴重威脅，特別是如果將高水分糧食堆積在一起，極易升溫、結頂和霉變，造成嚴重損失。

因此，必須對糧庫進行及時和適當的降溫處理。傳統的降溫方法主要為空調降溫法，以空調制冷降溫一方面耗能嚴重，糧食生產企業設備采購和日常能耗負擔增加；另一方面安裝于糧庫頂部的空調壓縮機的震動會部分毀壞糧庫，形成裂隙甚至裂縫，給糧食安全儲藏帶來更大隱患。

發明內容

針對上述現有技術中所存在的不足之處，本發明的目的是提供一種糧庫自驅動地冷循環與表面隔熱系統，采用該系統可大幅降低糧倉內壁和頂部溫度至可接受水平，提高倉儲企業糧食儲藏質量，減少能耗，具有明顯的經濟和社會效益。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種糧庫自驅動地冷循環與表面隔熱系統，其特征在于：該系統包括設于糧庫倉體地下的地冷設施、設于糧庫倉體內壁的水流循環管道、設于糧庫倉體頂壁的太陽能發電裝置、設于糧庫倉體外壁和頂壁的反光隔熱涂層；所述太陽能發電裝置中的地冷平板太陽能集熱器安裝在糧庫倉體頂部，主朝向為207’SW?~?247’SW方向；水流循環管道均設置在糧庫倉體四壁的半空心墻體內，在155'SE?~?265'SW方向，加密分布，水流循環管道由地冷管、套管，密封膠、防水材料增強層組成，進水和出水管道并行，并留有間隙。

本發明中，所述糧庫倉體墻體為部分中空構造，中空構造彼此相連，水流循環管道安裝在墻體中空內壁，不會增加糧倉內部濕度。系統運轉時安靜無震動，不會對糧庫結構造成損壞。

所述糧庫倉體是高大平房倉和淺圓倉，不可應用于周轉庫的立桶倉型糧庫。在糧庫倉體外壁頂壁設有酚醛樹脂發泡材料或玻璃纖維網格布保溫層。反光隔熱涂層位于90'E?~?270'W方向范圍內，且由日光熱反射涂料或輻射散熱降溫涂料構成，確保冬季極冷條件下，墻體內溫度在0℃以上。

本發明一方面，利用日間強光照，太陽能產生電能，帶動糧庫內壁與地下水相連的地冷循環，降低糧庫內部溫度；另一方面，通過糧庫表面反光材料的實施，降低糧庫內外壁溫差，以減少糧食結露、霉變損耗；具體過程如下：

地冷設施在地面施工時構筑，水流循環管道在墻體施工時裝載，反光隔熱涂層在糧庫外墻完工時加涂，太陽能發電裝置在頂壁完工時設置；

在日間光照強烈時，糧庫內部溫度升高，太陽能發電裝置工作，產生的電能帶動電機運轉，緩慢提升地下水，形成地冷循環，降低糧庫內部溫度；糧庫外壁反光隔熱涂層使糧庫外壁溫度上升趨勢減緩；自驅動地冷循環與表面隔熱兩者協同作用，一方面減少糧庫外部吸熱，另一方面主動降低糧庫內部溫度；而在夜間或陰雨天氣時，糧庫內部溫度變化較小，電機不工作。

本發明為自驅動設計，無額外電力和人力輔助，太陽直射時，太陽能電板工作帶動內部水流電泵，形成地冷水流循環，降低墻體和倉內溫度。本發明可應用區域為中緯度區域N40°00′?~?N30°00′以及中低緯度區?N30°00′?~?N23°27′。

在糧庫設計與建筑時，嵌入本系統；糧庫運轉時，一方面，利用日間強光照，太陽能產生電能，帶動糧庫內壁分布的地冷循環，降低糧庫內部溫度；另一方面，通過糧庫表面反光材料的實施，降低糧庫內外壁溫差；自驅動地冷循環與表面隔熱兩者協同作用于糧庫，大幅減少儲存糧食結露、結頂、霉變等損耗。本發明為自驅動系統，無需額外電能，在日間光照強烈時，內部地冷循環自動運轉；在夜間或陰雨天氣時不工作。

本發明通過地冷循環和表面隔熱聯合降溫處理，降低日間光照強烈時糧庫溫度，具有以下兩大優點：一是節約能耗，傳統降溫方式為空調降溫，能耗極大，本發明采用地下冷水資源來降低糧倉溫度，且驅動力為太陽能轉換，無額外能耗，大大節約能耗和成本。二是節省人力，本發明采用無人值守的自驅動設計，在日間陽光強烈時，系統自動介入，內部循環開啟并降溫。與傳統降溫方式相比，大大節省了人力資源。

具體實施方式