文 江蘇省興化中學(xué) 肖建武 陳小凱 黃寶成

我國是世界上最大的糧食消耗國，為了防止糧食在貯藏過程中產(chǎn)生霉變以及減少蟲害，確保糧食質(zhì)量，減少陳化糧的出倉率，目前最常用的是噴灑包括殺蟲劑在內(nèi)的糧食化學(xué)保護(hù)劑。

但因化學(xué)保護(hù)劑成本高、在高溫條件下穩(wěn)定性較差且害蟲的抗藥性強(qiáng)等因素，蟲害滅而不絕。因此，研究高效、低污染的替代滅蟲法，是庫存糧食研究工作的當(dāng)務(wù)之急。

一、研究思路

研究一種無化學(xué)劑、不耗電的糧倉水管熱交換降溫滅蟲法，利用建筑室外和地下兩種不同自然溫度，通過自來水管熱交換降低糧倉室內(nèi)的溫度，使其長年保持在相對恒定、低溫又干燥的環(huán)境中。它由室內(nèi)水管熱交換器、室外水管熱交換器、高水位蓄水裝置、溫控開關(guān)、地下自來水管網(wǎng)、碳素防潮劑和建筑室內(nèi)等部分組成。

二、裝置說明

控制系統(tǒng)地下自來水管網(wǎng)的進(jìn)、出水溫控開關(guān)分別與室內(nèi)水管熱交換器和室外水管熱交換器的兩端接頭相連通；室外水管熱交換器（包括帶有溫控開關(guān)的兩端接頭）與室內(nèi)水管熱交換器兩端接頭相連通。

高水位蓄水裝置連接在室內(nèi)水管熱交換器與室外水管熱交換器相連通的管道高處；建筑室內(nèi)放置碳素防潮劑，并且充分利用夏天較低的水下、地下溫度和冬天更寒冷的地面溫度，有效降低糧倉內(nèi)的濕度、溫度。

糧食在入庫前經(jīng)陽光曬干或烘干機(jī)脫水處理后，糧食害蟲基本被消滅，剩下不多的耐高溫害蟲跟隨谷物入庫后，一般在15℃左右無法繁殖，10℃以下休眠直至凍死。

關(guān)閉室外水管熱交換器上的兩個溫控開關(guān)，同時打開室內(nèi)水管熱交換器與自來水管網(wǎng)相連通的進(jìn)、出水溫控開關(guān)，在自來水壓力的作用下，冰涼的地下自來水從進(jìn)水溫控開關(guān)流經(jīng)室內(nèi)水管熱交換器和高水位蓄水裝置，不斷替換出糧倉內(nèi)的熱量。

當(dāng)氣溫降至低于地下溫度時，打開室內(nèi)水管熱交換器與室外水管熱交換器相連通的溫控開關(guān)，讓自來水流入室外水管熱交換器內(nèi)并逼出管內(nèi)的氣體之后，關(guān)閉室內(nèi)水管熱交換器與自來水管網(wǎng)相連通的地下水管熱交換器的進(jìn)、出水接頭的溫控開關(guān)。

由于高水位蓄水裝置中的水確保了室內(nèi)、外兩水管熱交換器的連通，管內(nèi)有一定的水壓，在不斷水的前提下，室內(nèi)、外溫差迫使兩水管熱交換器中的熱水向上升，冷水向下沉，作連續(xù)不斷的封閉式循環(huán)水熱交換，同時將水中含有的氣體導(dǎo)入高水位蓄水裝置中，構(gòu)成室內(nèi)、外溫差熱交換。

當(dāng)溫度接近0℃時，關(guān)閉與室外水管熱交換器相連通的溫控開關(guān)，室內(nèi)水管熱交換器不工作，確保室內(nèi)溫度不被替換出倉。當(dāng)室內(nèi)溫度高于地下溫度時，再次打開室內(nèi)水管熱交換器與自來水管網(wǎng)相連通的進(jìn)、出水溫控開關(guān)，直至保持在相對恒定的地下、水下低溫環(huán)境中。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.自來水管網(wǎng)是巨大的、現(xiàn)成的熱交換器，蘊(yùn)藏著巨大的地能，是構(gòu)成室內(nèi)與地下溫差熱交換的重要組成部分。本發(fā)明有效利用地下、地面的自然溫度差，降低糧倉室內(nèi)的溫度和濕度，是一種無污染、不耗電的建筑節(jié)能糧倉水管熱交換降溫滅蟲控制系統(tǒng)。

2.采用太陽能電池板發(fā)電和半導(dǎo)體制冷方式，輔助糧倉室內(nèi)實(shí)現(xiàn)降溫。（指導(dǎo)老師：朱石明）