CN101406173A - 粮仓水管热交换降温灭虫控制系统 - Google Patents

Abstract

粮仓水管热交换降温灭虫控制系统是一种无化学剂污染、不耗电的水管热交换降温灭虫控制系统，作为替代化学剂的粮食主要害虫防治方法，又是一种建筑节能热交换系统，包括室内、外水管热交换器、地下自来水管网、高水位蓄水装置、温控开关、防潮剂和建筑室内，可十分方便地利用现成的地下自来水管网作为巨大的热交换器获取地能，有效利用地下、地面用之不尽的自然能，降低粮仓内的温度冻死害虫，将粮食及蛋奶肉等食品贮藏在相对恒定、低温又干燥的环境，解决食品在贮藏过程中因温度高、温差大、湿度高引发变质的关键性问题，适用于商业仓库、工业(电力、冶金、化工)、民用建筑室内作全天候热交换，用途广，结构简单，经济节能。

Description

粮仓水管热交换降温灭虫控制系统

(一)、技术领域

本发明涉及一种无化学剂、不耗电的粮仓水管热交换降温灭虫法，也是一种自然能利用的建筑节能热交换系统，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，直至冬天冻死害虫并长年保持在相对恒定、低温又干燥的环境中。防止粮食受潮酶变。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、炭素防潮剂和建筑室内所组成的粮仓水管热交换降温灭虫控制系统。

(二)、背景技术

食品安全，特别是粮食安全一直是我国政府的一个关键战略目标。我国有13亿人口，是世界上最大的粮食消耗国，粮食安全涉及地缘政治。粮食是一种特殊商品，它需要一个仓储过程，最终投入市场。随着生活水平的不断提高，人民对粮食质量的要求越来越高。粮食质量在某贮藏过程起作极为重要的环节。为了防止粮食在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率。目前除了国际组织禁止因破坏大气臭氧层的溴甲烷薰蒸灭虫法之外，最常用的是包括剎虫剂在内的粮食化学保护剂，作为粮食主要的害虫防治方法。但是常用化学剂灭虫法，因消费者对化学剂的抵触心理及成本高、害虫的坑药性強，尤其是化学剂在高温条件下稳定性较差等因数的影响，虫害灭而不绝，化学剂反复使用，人们需要的是一种无化学污染的绿色健康食品。因此，研究高效低污染的替代灭虫法，便是库存粮食研究工作的当务之急。最新研究的有“自然灭虫法”、“激素发生器灭虫法”、“电脑软件系统灭虫法”等，但因技术与成本等问题而难于得到普及应用。如、“自然灭虫法”其特征是通过大功率鼓风机将仓库室外的空气吹入仓内，降低温度直至冬天冻死害虫。但是该方法的最大问题是，鼓风机一方面耗用大量的电，另一方面又吹入了潮湿的空气、微生物、病菌和病虫害，使原已晒干的粮食受潮酶变。事实上，引发粮食变质的关键因数是温度高、温差大和湿度高。在高纬度地区，冬夏温差高达60℃(-25℃----35℃)，日夜温差也高达10℃左右，在低纬度地区，长期的高温天气及高湿度的空气。直接影响粮食在储存过程中的质量，每年有不少的陈化粮被清仓出库，如同粮食减产！非常可惜，这是问题所在。目前的状况是这样：夏收的粮食经阳光晒干或烘干机脱水处理后，在高温环境中的粮食害虫基本上被消灭，剩下不多的耐高温害虫跟随谷物入库。这类害虫不耐寒，一般在15℃左右无法繁殖，10℃以下休眠直至冻死，按理说冬天的自然温度就可消灭粮仓内的害虫。但是，由于害虫经历了从夏天至冬天这段漫长的自然降温变化，适应环境并安全越冬的害虫又随着气温的升高而再繁殖第二代，其生存能力更強，虫害灭而不绝。日本在解决这一难题方面，曾采用“恒温储存法”，将粮食封包存入海里，冻死害虫并长年保持在相对恒定的低温度条件下，大大提高了粮食在储存过程中的质量，又延长了粮食的储存时间。但是，它却受阻于封存技术及经济成本问题，尤其是不可预见性的海底因素问题。当前需要的是一种经济实用低污染的长效替代灭虫法，解决关键的温度、湿度和温差问题，防止粮食等食品在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，尤其是蛋奶肉食品及干果等。

(三)、发明内容

本发明的目的是设计一种无化学剂污染、不耗电的建筑节能粮仓水管热交换降温灭虫控制系统，作为替代化学剂的粮食主要的害虫防治方法。有效利用地下、地面的自然温度，降低仓室内的温度和湿度，直至冬天冻死害虫并长年保持在相对恒定、低温又干燥的环境中，防止粮食受潮酶变，确保国粮的质量与安全。并适用于工、民用室内的建筑节能热交换。

为止目的，本发明采用如下技术方案，粮仓水管热交换降温灭虫控制系统包括室内水管热交换器、室外水管热交换器、地下自来水管网、高水位蓄水装置、温控开关、碳素防潮剂和建筑室内；地下自来水管网包括带有进、出水温控开关分别与室内水管热交换器与室外水管热交换器各自两端的接头相连通；室外水管热交换器包括两端接头各带有温控开关与室内水管热交换器各自两端的接头相连通；高水位蓄水装置包括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；建筑室内包括存放碳素防潮剂，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，有效降低粮仓室内的湿度、温度，直至冬天冻死害虫，并将粮食长期保持在相对恒定、低温又干燥的环境中，防止粮食在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率。它同样可防止食品在物流贮藏过程中产生酶变，尤其是蛋奶肉食品及干果。它在建筑节能方面也有很大的利用空间，对遏制热污染源、城市热岛效应及节能减排意义重大。

粮仓水管热交换降温灭虫控制系统是一种粮食水管热交换降温灭虫法，更是一种建筑节能新方法，其基本原理是利用夏天较低的水下、地下温度和冬天更寒冷的地面温度，利用碳素防潮剂的吸水作用，通过带温控开关的热交换器，降低粮仓室内的湿度、温度，直至冬天冻死害虫，并将粮食长期保持在相对恒定、低温又干燥的环境中。粮食在收入库前经阳光晒干或烘干机脱水处理后，阳光和高温基本上消灭粮食害虫，剩下不多的耐高温害虫跟随谷物入库后，仓内温度较高。这类害虫不耐寒，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，不断地替换出粮仓内的热量，从出水温控开关流回地下自来水管网，事实上，自来水管网是巨大的、现成的热交换器，蕴藏着巨大的地能，它构成室内与地下温差热交换。由于全天候的流动自来水热交换，很快将粮仓内的高温降至接近地下温度。我国许多地下、水下温度均低于10℃，如新疆天山下的雪水和浙江新安江水库中的水温。此时粮仓内耐高温的害虫很难在短期温度突降20-30℃的环境中生存，冻死部分害虫。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、出水接头相连接的温控开关，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头压力而不断水的前提下，室内、外温差迫使室内、外两水管热交换器中的热水向上升，冷水向下沉，作连续不断地封闭式循环水热交换，同时将水中含有的气体升导入高水位蓄水装置中，构成室内、外温差热交换。粮仓内的温度随着冬天气温降低而降低，直至冻死害虫。当温度接近0℃时，关闭与室外水管热交换噐相连通的温控开关，室内水管热交换噐不工作，确保室内温度不被替换出仓，仓室内温度随着气温下降而下降。第二年气温回升后，室内仍保持较低温的环境，当室内温度高于地下温度时，室内水管热交换器与自来水管网相连通的进、出水温控开关再次打开，构成室内与地下温差热交换，直至保持在相对恒定的地下、水下低温环境中。碳素防潮剂降低粮仓室内的湿度。从而达到将粮食长期保持在相对恒定、低温又干燥的环境中，有效防止粮食在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率。不仅如此，它还是一种不耗电的工、民用建筑室内热交换系统。

由于上述解决方案中采用的粮仓水管热交换降温灭虫控制系统，作为替代化学剂的粮食主要的害虫防治方法，十分方便地利用现成的地下自来水管网为巨大的热交换器获取地能，有效地收集利用地下、地面温度的自然能，这是两种不同又巨大的自然能，取之不尽。将夏天室内温度降至接近冰凉的地下温度，将冬天室内温度降至寒冷的室外温度，冻死害虫，它几乎不用化学剂，几乎不耗电，有效控制粮仓内的温度、湿度和温差，防止粮食在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率。解决粮食在贮藏过程中的关键难题------温差大、温度高、湿度大。它最独特的是利用地下自来水管网作为巨大的热交换器，收集利用地下温度的自然能。它还是一种不耗电的热交换系统，最凸显之处在于不耗电地作全天候的热交换，可应用于商业仓库、工业及民用建筑室内降温或升温，减少热交换所耗用的水和电。遏制城市热污染及热岛效应，结构简单实用，最大优点是长效、经济、节能。

(四)、附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作出进一步详细说明。

图1是本发明粮仓水管热交换降温灭虫控制系统的工作原理图。

(五)、具体实施方法

如图1所示，粮食收成入库后的仓室内[3]，温度远远高于地下温度，关闭室内水管热交换器[2]与室外水管热交换器[8]相连通的温控开关[6][9]，同时打开室内水管热交换器[2]与自来水管网[5]相连通的进、出水温控开关[7][10]，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[10]流经室内水管热交换器[2]和高水位蓄水装置[1]，不断地替换出粮仓室内[3]的热量，从出水温控开关[7]流回地下自来水管网[5]，构成室内[3]与地下的温差热交换。由于全天候的流动自来水热交换，很快将粮仓室内[3]的高温降至接近地下温度。我国许多地下、水下的温度均低于10℃，此时粮仓室内[3]耐高温的害虫很难在短期温度突降20-30℃的环境中生存，冻死部分害虫。当气温降至低于地下温度时，打开室内水管热交换器[2]与室外水管热交换器[8]相连通的温控开关[6][9]，让自来水流入室外水管热交换器[8]内并逼出管内的气体之后，关闭室内水管热交换器[2]与自来水管网[5]相连通的进、出水温控开关[7][10]，由于高水位蓄水装置[1]中的水确保了室内、外两水管热交换器[2][8]的连通管内有一定的水头压力而不断水的前提下，室内、外温差迫使室内、外两水管热交换器[2][8]中的热水向上升，冷水向下沉，作连续不断地封闭式循环水热交换，同时将水中含有的气体升导入高水位蓄水装置[1]中，构成室内、外温差热交换，粮仓室内[3]的温度随着冬天气温降低而降低，直至冻死害虫。当温度接近0℃时，关闭与室外水管热交换器[8]相连通的温控开关[6][9]，室内水管热交换器[2]不起热交换作用，确保室内[3]温度不被替换出仓，仓室内[3]温度随着气温下降而下降。第二年气温回升后，库室内[3]仍保持较低温的环境，当室内[3]温度高于地下温度时，室内水管热交换噐[2]与自来水管网[5]相连通的进、出水温控开关[7][10]再次打开，构成室内[3]与地下的温差热交换，直至保持在相对恒定的地下、水下低温环境中。碳素防潮剂[4]有效降低粮仓室内[3]的湿度。从而达到将粮食长期保持在相对恒定、低温又干燥的地下温度环境中，防止粮食在贮藏过程中产生酶变和虫害，确保粮食质量，减少陈化粮的出仓率。不仅如此，它还是一种不耗电的工、民用建筑室内[3]热交换系统。

Claims (2)

1、粮仓水管热交换降温灭虫控制系统包括室内水管热交换器、室外水管热交换器、地下自来水管网、高水位蓄水装置、温控开关、碳素防潮剂和建筑室内；地下自来水管网包括带有进、出水温控开关分别与室内水管热交换器与室外水管热交换器各自两端的接头相连通；室外水管热交换器包括两端接头各带有温控开关与室内水管热交换器各自两端的接头相连通；高水位蓄水装置包括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；建筑室内包括存放防潮剂，其特征在于：所述室内水管热交换器与地下自来水管网中的水相连通实现地下与室内的热交换。

2、根据权利要求1所述的高水位蓄水装置，其特征在于：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实现室内与室外的热交换。

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