[发明专利]智能化浅层地能低温储粮系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种粮食低温仓储技术领域，特别是一种智能化浅层地能低温储粮系统。

二、背景技术

粮食的低温储藏是国际粮农组织推荐的科学、环保的储粮方式，是粮食优质储存的发展方向。低温储粮作为一种科学、先进、无公害的绿色储粮技术，它能够解决粮食在储藏过程中可能发生的发热、霉变和虫害等常规储粮经常发生的问题，是现代粮食仓储业技术发展的长远方向。

利用低温储粮，在国外是一项先进和较为成熟的粮食储藏保鲜技术。早在20世纪50年代国外已开展对谷物冷藏技术的研究应用，并已生产出较为成熟的谷物冷却设备。联邦德国在1917年首次提出低温储粮的概念。波恩农业工程研究所、联邦粮食加工研究所等单位做了大量的粮食冷却储藏方面的研究，并于1958年成功地开发研制了谷物冷却机，同时投入工业化生产。1965年前，联邦德国已有8家公司生产了该设备。目前该设备的技术已比较完善，能实现微机全自动控制。此技术在欧洲一些国家已经完全替代了化学药剂熏蒸。到1990年谷物冷却机低温储粮技术已在世界上50多个国家和地区使用，每年使用此技术保存的粮食达2000～2500万吨。

在我国，在学习和借鉴国外先进技术的基础上大胆试验创新，1998年研制成功拥有自主知识产权的谷冷机，1999年以后，谷物冷却机在各地粮库陆续投入使用。该技术是利用常规的压缩式制冷机在高温季节，使得粮库廒间内部的粮食降温，但由于设备一次性投资较大，使用过程中能耗偏高，所以谷物冷却机的应用受到限制。由于我国是一个发展中国家，幅员辽阔，人口众多，财力有限，中国的粮食储藏也有着与欧美、日本等发达国家不同的特点，即库存量大、分布面广、粮质复杂、设备简单，加上粮食本身又是一种“占据空间较大，销售价格相对便宜”的商品，因此我国低温储粮不能像国外那样大规模地发展机械制冷低温仓。

低温储粮技术体系主要包括自然低温、机械通风低温、谷物制冷设备三项主要技术措施。使用自然通风的方法，制冷效果差，受到季节局限和失水过多；机械通风低温和谷物制冷设备则是能耗大，费用高，从而制约了这类低温储粮方法的应用和推广。也有进行利用太阳能进行低温储粮的研究，但由于太阳能的时间特点，使得太阳能低温储粮系统具有很大的局限性，特别是在夏季晚间以及梅雨季节，制冷机不能正常工作，影响低温储粮的效果，而且太阳能集热系统成本较高，这是一个非常不利的因素。另外，还有使用深井水进行低温储粮的，这种技术就是在粮仓外打一眼深井，然后用深水泵将冷水抽入粮仓，通过空气调节器向粮仓内提供冷气，但是近年来由于水资源稀缺和污染的问题，国家已经不提倡使用此方法。

三、发明内容

针对现有粮食仓储技术存在上述诸多缺陷，本发明的目的是提供一种智能化浅层地能低温储粮系统，它利用浅层地能进行低温储粮，实现粮库粮情的自动智能化监测与控制。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：智能化浅层地能低温储粮系统，是由地源热泵空调子系统、数据采集子系统、多传感器数据融合子系统、粮库监控参数优化及控制子系统、参数动态自适应匹配及综合评价子系统以及多子库轮换式间歇运行子系统组成。

所述地源热泵空调子系统，是以浅层地能作为地源热泵空调子系统的冷源，由冷却水泵、冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷冻水泵、粮库中的空调末端和除湿器组成。系统冷源端通过冷却水泵将冷却循环水抽到地下埋管换热器，然后进入冷凝器，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗的功率所转化的热量在冷凝器中被冷却水带到地下，并通过地下埋管换热器扩散到地表介质中。压缩机将循环工质压缩后从低温低压处输送到高温高压处。经膨胀阀流入的制冷剂液体在蒸发器中蒸发，以吸收冷冻水的热量，达到制冷的目的。膨胀阀对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。冷冻水流经空调末端，通过开启粮库中的空调末端的风机，对输送到粮库的外界空气进行降温。除湿器的作用是降低经过空调末端的空气中的水蒸气含量。

所述数据采集子系统，包括测量粮库内外温、湿度，粮堆内部温、湿度，流入空调末端的冷冻水进水温度，从空调末端流出的冷冻水出水温度，冷冻水流量，冷冻水进出水压差的多种传感器，与所述多种传感器相连接并用于将传感器测量得到的模拟信号转换为数字信号的模拟量测量模块，与所述模拟量测量模块相连接且通过RS485总线将数字信号集中采集的数据采集器。