烘干一直是糧食生產(chǎn)中必不可少的重要環(huán)節(jié),糧食機(jī)械化烘干為保障糧食生產(chǎn)安全奠定了基礎(chǔ),展示出其顯著的優(yōu)越性。通過(guò)分析杭州市富陽(yáng)區(qū)糧食烘干機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),目前糧食烘干機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,比較常見(jiàn)的烘干機(jī)是以柴油和生物質(zhì)顆粒等為燃料,不僅烘干成本高、效率低,而且還會(huì)釋放大量有害氣體,污染環(huán)境。隨著熱泵型烘干機(jī)技術(shù)的日趨成熟和各級(jí)政府部門(mén)的有意扶持,熱泵型烘干機(jī)的發(fā)展將迎來(lái)黃金期,熱泵型烘干機(jī)將在糧食及其他農(nóng)副產(chǎn)品烘干領(lǐng)域發(fā)揮巨大的引領(lǐng)作用,成為糧食烘干的新方向。
水稻是富陽(yáng)區(qū)最主要的糧食作物,種植面積約1.07萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量約9 600萬(wàn)kg。截至2017年12月,富陽(yáng)區(qū)擁有各類(lèi)糧食烘干機(jī)70臺(tái)(套),日烘干能力800 t左右,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能滿足農(nóng)戶烘干糧食的需求。制約富陽(yáng)區(qū)糧食烘干機(jī)發(fā)展的原因除了設(shè)施用地緊張之外,就是主要使用柴油燃燒器供熱,存在烘干成本相對(duì)較高、農(nóng)戶難以接受的問(wèn)題。糧食烘干作業(yè)屬于高耗能作業(yè),需要消耗大量能源,同時(shí)燃燒大量石化產(chǎn)品加劇了環(huán)境污染,因此,人們逐漸意識(shí)到需要高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的新型能源加熱方式的出現(xiàn)。
熱泵型烘干機(jī)與燃油型烘干機(jī)相比,最主要的區(qū)別在于熱風(fēng)來(lái)源不同。熱泵型烘干機(jī)利用熱泵原理加熱空氣,采用逆卡諾循環(huán)原理,壓縮機(jī)消耗電能壓縮做功,利用液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流部件后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱的特性,能從空氣中吸收2~5倍于電能的熱量,連同壓縮機(jī)做功消耗的電能一起轉(zhuǎn)化為熱能。[1]熱泵型烘干機(jī)因其獨(dú)特的干燥原理,以及高效節(jié)能、除濕快、熱轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、更好地保持物料品質(zhì)的優(yōu)勢(shì)而受到重視。為此,富陽(yáng)區(qū)在2016年引進(jìn)了熱泵型烘干機(jī),通過(guò)兩年的運(yùn)行,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色生產(chǎn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
采用江蘇三喜機(jī)械有限公司的SS-100型谷物烘干機(jī)和寧波天海制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的5HXRG-100型熱泵型烘干機(jī),分別烘干10 t甬優(yōu)15濕谷,水質(zhì)量分?jǐn)?shù)從30%降至13.5%,按照柴油7.0元/L、電費(fèi) 0.73元/(kW·h)計(jì)算,熱泵型烘干機(jī)在經(jīng)濟(jì)性方面具有較明顯優(yōu)勢(shì),如表1所示。
表1 熱泵型與柴油型烘干機(jī)成本對(duì)比表
從表1可以看出,熱泵型烘干機(jī)的單位成本比燃油型烘干機(jī)節(jié)省63.23元/t,僅為燃油型烘干機(jī)的48.93%。采用熱泵型烘干機(jī)烘干糧食,可以有效降低烘干成本,減輕農(nóng)戶負(fù)擔(dān),增加農(nóng)戶收入。
在能源緊張的今天,高效節(jié)能是社會(huì)倡導(dǎo)的主流。由于熱泵干燥裝置中加熱空氣的熱量主要來(lái)自回收干燥室排出的溫室氣體中所含的濕熱和潛在能量,需要輸入的能量只有熱泵壓縮機(jī)的耗功。熱泵具有消耗少量功能即可制取大量熱量的優(yōu)勢(shì),將1份電能轉(zhuǎn)化為3~6份熱能,與常規(guī)干燥方式相比,其節(jié)能效果一般可提高30%以上。[1]
柴油型烘干機(jī)雖然能達(dá)到環(huán)保要求,但是畢竟柴油燃燒會(huì)排放有害氣體,對(duì)大氣環(huán)境有一定的污染。而熱泵型烘干機(jī)熱泵干燥裝置中的干燥介質(zhì)在其空氣中封閉循環(huán),沒(méi)有粉塵等揮發(fā)性物質(zhì)及異味、廢氣等向環(huán)境排放,不會(huì)帶來(lái)污染,也沒(méi)有機(jī)組對(duì)環(huán)境的熱污染(熱輻射)。
熱泵型烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)運(yùn)行,整機(jī)可以按照程序設(shè)定自動(dòng)、自主、24小時(shí)不間斷運(yùn)行,與柴油型相比至少可以節(jié)約1~2個(gè)勞動(dòng)力,省去物流和人工成本,而且對(duì)比發(fā)現(xiàn),其實(shí)熱泵型烘干機(jī)的機(jī)器損耗更小,使用壽命更長(zhǎng)。
熱泵型烘干機(jī)供熱手段比較溫和,在干燥過(guò)程中,可根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的熱性與要求,調(diào)節(jié)循環(huán)空氣的溫度及循環(huán)量,使得農(nóng)產(chǎn)品表面水分蒸發(fā)速度和內(nèi)部向表面遷移速度基本相同,接近于自然干燥速度,從而保證了被干燥物品的品質(zhì)好、色澤好和產(chǎn)品等級(jí)高。[2]
近年來(lái),杭州市農(nóng)業(yè)部門(mén)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到熱泵型烘干機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和可持續(xù)性,高度重視熱泵型烘干機(jī)的推廣應(yīng)用,對(duì)熱泵型烘干機(jī)進(jìn)行適當(dāng)追加補(bǔ)貼,2016年每臺(tái)補(bǔ)貼總額達(dá)到13.05萬(wàn)元,基本接近機(jī)器價(jià)格的75%,并且建立了一批試驗(yàn)示范點(diǎn),使杭州市熱泵型烘干機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了快車(chē)道。但是,在推廣過(guò)程中,仍然存在一些制約因素。
雖然農(nóng)戶已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到烘干機(jī)的作用,但是熱泵型烘干機(jī)是一種新鮮產(chǎn)物,生產(chǎn)廠家技術(shù)力量又參差不齊,老百姓在選擇烘干機(jī)的時(shí)候比較保守,更趨向于選擇傳統(tǒng)柴油型烘干機(jī)。由于認(rèn)識(shí)不到各種烘干機(jī)之間的區(qū)別,過(guò)度追求效率高而忽視了作業(yè)質(zhì)量,忽略了農(nóng)產(chǎn)品對(duì)溫度等因素的要求,而沒(méi)有計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品的附加值和能源消耗因素。[2]
杭州市富陽(yáng)區(qū)地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),又是典型的山區(qū)半山區(qū),土地資源比較緊張,加之田塊比較分散,單個(gè)農(nóng)戶規(guī)模不大,要想單獨(dú)申請(qǐng)?jiān)O(shè)施用地困難比較大。熱泵型烘干機(jī)單臺(tái)就需要具有40 kW以上的供電能力,一般承包66.7 hm2左右的農(nóng)戶最起碼需要2~3臺(tái)烘干機(jī),這就需要農(nóng)戶單獨(dú)申請(qǐng)購(gòu)買(mǎi)和安裝變壓器,這大大增加了農(nóng)戶的負(fù)擔(dān),成為推廣熱泵型烘干機(jī)的最大制約因素。
針對(duì)熱泵型烘干機(jī)的各種優(yōu)點(diǎn),加強(qiáng)政策與科普宣傳,切實(shí)改變農(nóng)戶觀念。利用財(cái)政補(bǔ)貼資金建立起一批示范試驗(yàn)點(diǎn),讓農(nóng)戶切身感受到熱泵型烘干機(jī)能夠節(jié)本增收,提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與價(jià)值。同時(shí),引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,讓市場(chǎng)倒逼生產(chǎn)廠家提高技術(shù)水平和售后服務(wù)水準(zhǔn),消除農(nóng)戶對(duì)新事物的顧慮,確保農(nóng)戶買(mǎi)得放心、用得舒心,提高購(gòu)買(mǎi)的積極性。
浙江省和杭州市針對(duì)熱泵型烘干機(jī)等新機(jī)具出臺(tái)了新機(jī)具補(bǔ)貼政策,在原有烘干機(jī)補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大幅度地追加,2016年單臺(tái)補(bǔ)貼總額達(dá)到了13.05萬(wàn)元,大大減輕了農(nóng)戶的負(fù)擔(dān),解決了想買(mǎi)但“買(mǎi)不起”的問(wèn)題。
對(duì)規(guī)模較大并且開(kāi)展烘干服務(wù)的相關(guān)農(nóng)機(jī)經(jīng)營(yíng)組織,要求國(guó)土部門(mén)適當(dāng)增加用地指標(biāo),電力公司也應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)用電進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)惠,并且解決電力增容問(wèn)題。由于建立熱泵型烘干中心一次性投入大,金融系統(tǒng)也應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行試點(diǎn)放貸,解決農(nóng)戶購(gòu)機(jī)資金周轉(zhuǎn)問(wèn)題。只有各部門(mén)攜起手來(lái),才能更好地促進(jìn)熱泵型烘干機(jī)在富陽(yáng)的推廣應(yīng)用。
縱觀杭州市富陽(yáng)區(qū)糧食生產(chǎn)的機(jī)械化水平,糧食烘干機(jī)械化水平已經(jīng)成為短板,在能源緊缺、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)力短缺的壓力下,發(fā)展智能型熱泵型烘干中心已經(jīng)迫在眉睫。
富陽(yáng)地處山區(qū)半山區(qū),茶葉是重要的經(jīng)濟(jì)作物,炒茶機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,估計(jì)保有量在1萬(wàn)臺(tái)以上,而其中以三橋片區(qū)最為集中,估計(jì)在3 000臺(tái)以上。以炒茶機(jī)5 kW/臺(tái)的功率計(jì)算,三橋片區(qū)的供電能力在1.5萬(wàn)kW以上,而稻谷烘干與茶葉生產(chǎn)季節(jié)剛好錯(cuò)開(kāi),能夠很好地滿足熱泵型烘干機(jī)的電力需求。三橋片區(qū)緊鄰320國(guó)道和糧庫(kù),交通便利,賣(mài)糧方便,是熱泵型烘干中心選址的理想位置。如果能在此建立熱泵型烘干中心,能夠有效地服務(wù)幾乎整個(gè)富陽(yáng)地區(qū)的所有農(nóng)戶,降低烘干成本,并且建立糧食產(chǎn)后烘干—加工—存儲(chǔ)—銷(xiāo)售的統(tǒng)一經(jīng)營(yíng)模式,延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,擴(kuò)大農(nóng)戶盈利空間。
[1]李鑒方,諸傳華,王軍偉,等.熱泵型與燃油型谷物烘干機(jī)對(duì)比試驗(yàn).現(xiàn)代農(nóng)機(jī),2016(3):46-47
[2]孔愛(ài)民,張文華,錢(qián)生越,等.南京市糧食烘干機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策.農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備,2016(6):16-18