CN105159362A - 使用加热器和变速风扇的平衡水分的干燥粮食 - Google Patents

使用加热器和变速风扇的平衡水分的干燥粮食 Download PDF

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Abstract

本申请涉及使用加热器和变速风扇的平衡水分的干燥粮食。一种粮食干燥系统和处理，包括控制器，所述控制器电耦接到变速风扇并且电耦接到加热器或热泵，以供应空气使得所述空气通过气室并且通过所述粮食。所述控制器还耦接到环境温度传感器和环境湿度传感器、气室内部温度和湿度传感器。在当所述环境空气处于所述平衡水分目标的范围之外时的第一时期期间，与操作所述加热器或热泵相结合地调节风扇速度，以传送目标平衡水分温度。在当所述环境空气处于所述平衡水分目标的范围之外时的第二时期期间，所述控制器使得所述风扇以最小速度操作，并且由于所述风扇以及所述加热器或热泵的操作限制，所述控制器无法获得所述气室内的平衡水分目标空气。

Description

使用加热器和变速风扇的平衡水分的干燥粮食
相关申请的交叉引用
本公开要求于2014年6月10日提交的美国临时申请No.62/010229的优先权。上述申请的全部内容通过引用方式并入到本文中。
技术领域
本公开涉及使用平衡水分空气进行粮食干燥的处理、系统和装置。
背景技术
本部分提供的关于本公开的背景技术信息不一定是现有技术。
粮仓中的粮食可以在粮仓内被通风或是部分干燥或是调节。这可以通过使用平衡水分的原理来实现。如果将粮食暴露在一定温度和相对湿度(RH)的空气中并经过足够长的时间，则空气的温度和相对湿度将与对应的粮食水分含量达到平衡。对于不同的粮食平衡水分值不同。图1给出了一个典型的平衡水分值的表。
这样，当空气处于与期望的粮食水分含量对应的平衡水分值或是范围内时粮食可以在存储的粮仓内被通风或是调节。令人遗憾的是，环境空气的相对湿度和温度在全年内是变化的(图2)。并且甚至在24小时的周期内也是变化的(图3)。通常，当空气处于期望的平衡水分值外时，粮仓的风扇被关闭，直至环境空气回到期望的平衡水分值为止。这导致风扇日以继夜、周复一周、月复一月地在开关之间循环。
有时，粮仓具有小的加热器用于加热通过风扇的环境空气，这样能够将稍微处于平衡水分值外的环境空气转变到平衡水分空气。这些许延伸了粮食可以被通风或是调节的时间。然而，粮仓风扇仍然是夜以继日、周复一周、月复一月地在开关之间循环。
随着粮仓风扇重复循环关闭的一个问题是无法对粮食进行通风或是调节，并且在这种“关闭”周期中粮食的任何干燥面临停滞。这也许意味着没有足够的时间来完全地调节粮食以使得它在上市时处于适当的水分含量。这也还意味着在粮食内部的面前或是别处处于干燥停滞时会出现发霉或其它问题。从而使得粮食的售价过低或被完全毁坏而根本不适于出售。
发明内容
本部分给出了本公开的总体概要，其并非本公开的全部范围或本公开的全部特征的完全公开。
根据本公开的一个方面，一种平衡水分的粮食干燥系统包括：粮食干燥控制器，电耦接到变速风扇，并且电耦接到与气室相关联的加热器和热泵中的一个，以供应空气使得所述空气通过所述气室并且通过粮仓内的粮食。环境温度传感器和环境湿度传感器可以均被设置在所述粮仓之外并且电耦接到所述粮食干燥控制器。气室内部温度传感器和气室内部湿度传感器可以均被设置在所述气室之内并且电耦接到所述粮食干燥控制器。所述粮食干燥控制器包括这样的指令，所述指令用于在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于平衡水分目标范围之外时的第一时期期间，与所述加热器和热泵中的所述一个的操作相结合地调节所述变速风扇的风扇速度，以使得来自所述气室内部温度传感器的气室内部温度传感器数据对应于目标平衡水分温度。所述粮食干燥控制器包括这样的指令，所述指令用于在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于所述平衡水分目标范围之外时的第二时期期间，使所述变速风扇以预定的最小速度操作，并且由于所述变速风扇以及所述加热器和热泵中的所述一个的操作限制，所述粮食干燥控制器无法使得所述气室内的空气处于所述平衡水分目标的范围之内。当所述变速风扇使得处于所述平衡水分目标的范围内的空气通过所述气室并且通过所述粮食时，所述平衡水分的粮食干燥系统朝着与所述平衡水分目标相对应的期望的目标粮食水分含量调节粮食的水分含量。
根据本公开的另一个方面，提供一种操作平衡水分的粮食干燥系统的处理。所述平衡水分的粮食干燥系统包括：粮食干燥控制器，耦接到每个变速风扇，并且耦接到加热器和热泵中的一个，以供应空气使得所述空气通过气室并且通过粮仓内的粮食；环境温度传感器和环境湿度传感器，均被设置在所述粮仓之外；气室内部温度传感器和气室内部湿度传感器，均被设置在所述控制器之内。所述处理包括：在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于平衡水分目标范围之外时的第一时期期间，与操作所述加热器和热泵中的所述一个相结合地调节所述变速风扇的风扇速度，以使得来自所述气室内部温度传感器的气室内部温度传感器数据对应于目标平衡水分温度。在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于所述平衡水分目标范围之外时的第二时期期间，使所述变速风扇以预定的最小速度操作，并且由于所述变速风扇以及所述加热器和热泵中的所述一个的操作限制，所述粮食干燥控制器无法使得所述气室内的空气处于所述平衡水分目标的范围之内。当所述变速风扇使得处于所述平衡水分目标的范围之内的空气通过所述气室并且通过所述粮食时，所述粮仓内的粮食的水分含量朝着与所述平衡水分目标相对应的期望的目标粮食水分含量移动。
根据本文提供的描述，其他应用范围将变得明显。在本发明内容部分中的描述和特定实施例仅用于说明目的，而非用于限定本公开的范围。
附图说明
本文描述附图仅用于说明所选的具体实施例的目的而并非全部可能的实现，也不用于限定本公开的范围。
图1是三种不同粮食的平衡水分值的代表性图表；
图2是一年时间期间的平衡水分值的代表性图表；
图3是48小时时间期间的平衡水分值的代表性图表；
图4是体现本公开的处理、系统和装置的粮仓的简化透视图；
图5是示出了图4的粮仓内的具有温度和粮食水分传感器节点的内部水分线缆的简化透视图；
图6是示出了表示图5的内部水分线缆的控制器显示的简化平面图；
图7是根据本公开的包括变速风扇的系统的平衡水分处理的流程图；
图8是根据本公开的包括变速风扇和加热器的系统的平衡水分处理的流程图；
图9是根据本公开的包括变速风扇和热泵的系统的平衡水分处理的流程图；以及
图10是根据本公开的包括变速风扇和热泵的系统的平衡水分处理的替换流程图。
在各个附图中对应的附图标记表示对应的部件。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述示例性实施例。
本技术涉及粮仓存储设备的通风和用于控制所述通风的方法和系统。粮仓存储设备的通风对于保持合适的水分水平以便将粮食安全地存储较长的时间是非常重要的。
如本文所用的，粮仓存储设备是指用于通常在农场和/或商用农业应用中使用的批量存储诸如粮食之类的物品的任何大型容器。粮食或饲存储仓存储装置可以是用于粮食或饲料存储的任何适当的壳体。其通常包括侧壁和顶部。这种仓室具有大致圆形的结构，包括升起的地板，以在在粮食或饲料之下创建气室。该地板可以被打孔，以便空气能从气室通过地板和粮食，以从粮食中去除水分和/或调节温度。通常，对于相同量的开口面积而言，优选大量的小通孔而非小量的大通孔。可以环绕粮仓设置多个风扇以将空气送入送出气室。
如在本文使用的，词语粮食和饲料，无论是单独使用或是组合使用，都是是指并且包括本技术可用的各种田间和/或农产品和原料，其示例包括但不限于：各种粮食、种子、玉米、豆子、大米、小麦、燕麦、大麦、豆荚、马铃薯、坚果等等。
热空气比冷空气容纳更多的水分。因此，气温影响干燥空气的整体含水量。例如，一磅40华氏度的空气能够容纳大约40粒度(grain)的水分，而一磅80华氏度的空气容纳能力成四倍的增加到大约155粒度。相对湿度也在干燥过程中起到重要的作用。例如，每磅100华氏度并且相对湿度为50％的空气能够比每磅100华氏度且相对湿度为75％的空气多吸收60粒度的水分。因此要被移除的水分的量随着所供应的空气的温度和水分、以及粮食和所供应的空气的温度差而变化。
由于存储仓的半隔离环境和粮食堆内在的绝缘性质，存储仓内的粮食可以在一个时期内维持它的水分含量和温度。已知对于给定类型的粮食，环境温度和相对湿度决定了平衡水分含量，这意味着如果持续放置较长的一段时间，粮食的水分含量将平衡到该温度和相对湿度的状况。该平衡水分含量既能从已知值的表中确定，也能从接近这样的表中的数据的数学公式确定。本技术通过处理控制器，使得各种粮食的这种信息可用。或者，这种信息可以通过用户输入，或使用互联网通信等通过各种源来获得。
参照图4，用于控制粮仓存储设备的通风的系统包括粮仓存储设备10，上述粮仓存储设备10包括在粮仓地板14下的气室12，所述粮仓地板14有多个通孔或槽16，空气可以经过所述通孔孔或槽16从气室12流入到地板14上方的粮仓存储区域18。可以提供一个或多个变速通风风扇20，每个风扇20可以具有对应的变频驱动马达22。与每个风扇20相关联有小型加热器或热泵21。内部气温传感器23和相对湿度传感器24位于与粮仓地板14相邻的气室12内。温度传感器23和相对湿度传感器24通常所位于的该气室12包括整个空气流通道，所述空气流通道位于风扇20和粮食堆之间，并且通常其在大约地板14的位置终止，空气在地板14处进入粮食堆(图中未示出)。在粮食存储仓外设置外部温度传感器31和相对湿度传感器32用于测量周边环境空气。
如图5和6中所示，水分线缆34可以在粮仓10的内部间隔贯穿。可以理解的是图5和6是从图4简化和分别说明的示意图，以便于理解。每个水分线缆34通常是从粮仓10的屋顶结构物理悬挂并被该屋顶结构支撑。相似地，与粮仓10相关联的数据收集器36可以被提供在粮仓存储区域上方，因此粮仓10内的粮食实质上没有在数据收集器36上施加任何向下压力。例如，数据收集器36可以被安装在粮仓10外部的屋顶结构上，或者安装在粮仓10内部接近屋顶结构的顶部的位置上。所述水分线缆36在沿着线缆36的间隔开的节点中可以包括水分传感器和温度传感器。关于水分线缆和传感器及它们的用途的进一步的详情可以参见下述文献：于2012年8月8日提交且在2014年2月13日被公开为U82014/0046611的共同拥有的专利申请No.13/569814，以及于2012年8月8日提交且在2014年2月13日被公开为US2014/0043048的共同拥有的专利申请No.13/569804，上述申请的全部内容被并入到本文中。
在气室12内还可以设置有压力传感器25，以便能够计算风扇的通过粮食移动的空气流的实际的立方英尺每分钟(CFM)。关于使用这样的压力传感器25来测量通过粮食的空气流(CFM)的使用的进一步的详情可以参见下述文献：于2011年7月12日提交且在2013年1月17日被公开为US2013/0015251的共同拥有的专利申请No.13/180797，上述申请的全部内容被并入到本文中。
包括由微处理器28和存储器30构成的电路的处理器或控制器26可以被设置成用于接收用户输入和/或粮仓存储设备参数。控制器26可以被按需编程为(例如在存储器30中)具有特定的数据并执行各种步骤。例如，这些编程可以包括由控制器26从用户或制造商接收的被存储到存储器中的信息。编程也可以由控制器26的微处理器28的物理设计、通过利用被加载到控制器26中的软件、或通过硬件和软件设计的组合来提供。
控制器26也可以可操作地耦接到任何加热器或是热泵21、内部温度传感器23和相对湿度传感器24、外部温度传感器23和相对湿度传感器24、任何压力传感器25、任何水分线缆34(例如经由数据收集器36)、和变速风扇马达22。可以例如经由有线或无线连接的任何组合来将各个组件耦接到控制器。
图7-10描述了流程图，所述流程图说明了用于控制粮仓存储设备的通风的示例性的系统和方法的各个方面。应当理解的是，附图说明了本技术的多个实施例，而不能被认为是本技术的唯一表达。特定的方法方框用于阐明可选步骤或处理。还应当理解的是，尽管分开的方框被示为分离的步骤，但在各个实施例中可以组合或修改这些步骤或处理，并且包括所示的步骤的顺序的变化的特定特征的组合或省略将均落入在本公开的范围内。
参照图7，不具有加热器或热泵21的一个示例性的处理和系统总体开始于获取可以包括粮仓存储设备参数的用户输入。例如，粮仓中的粮食类型和目标粮食水分含量可以通过用户输入，并经由公式或用于粮食的输入类型的控制器中的查找表被转换为期望的平衡水分范围(在本文中为“EQM”或“EMC”)。或者，用户可以直接输入期望的环境平衡水分范围(在本文中为“EQM”或“EMC”)。
该外部温度传感器31和湿度传感器32将数据或信号提供到控制器26，该数据或信号在方框100中被转换为测量得到的环境空气的EMC。再一次地，可以由控制器26使用公式或查找表来进行此次转换。如果如方框102指出的环境EMC(或EQM)位于存储的目标范围内，那么如方框104指出的该控制器发送信号使得风扇20以最大的速度运行。
如果环境EMC大于目标EMC范围，或者小于目标EMC范围，那么控制器发送信号使得风扇20以最小的速度运行。该最小速度可以是设定的风扇或马达的每分钟转数(rpm)。例如，风扇可以简单地以正常全速的三分之一的速度运行。作为另一个选择，控制器可以被编程为使用压力传感器25来进行计算，使风扇以期望的或是规定的最小或是最低的空气流速(CFM)进行操作。例如，控制器可以将风扇速度调节到实现或是维持通过粮仓的空气流速为大约5000CFM。
另一个选择是使得最小的风扇速度对应于粮仓内粮食的每蒲式耳期望的低或是最小的空气流速。例如，来自水分线缆34的数据或是信号可以用于计算粮仓内粮食的量以及该压力传感器25的实际的空气流速，以确定实际的CFM/蒲式耳，并且调节风扇速度，以实现期望的最小或低的CFM/蒲式耳，如在上文中提及的共同拥有的专利中所详细描述的那样。这样低或是最小的CFM/蒲式耳可以是大约0.1CFM/蒲式耳，其是通常足以避免干燥前端的停滞。或者，最小的CFM/蒲式耳可以是在大约1/14和1/7CFM/蒲式耳之间，其通常足以保持粮食的新鲜并去除任何由粮食自发热导致的热量。
参照图8，具有加热器21的一个示例性的处理和系统通常开始于获取可以包括粮仓存储设备参数的用户输入。除了上述的参数之外，该控制器可以被编程有德尔塔温度(deltatemperature，dT)范围或上下限。例如，用户可以输入这样的dT数据，或者其可以被预编程或是存储在该控制器内。在一些情况下，dT可以表示(例如，使用该水分线缆测量的)粮食和气室内空气温度之间的温度差。在一些情况下，dT可以表示环境空气和气室内通过该加热器(或热泵)21后空气之间的温度差。在一些情况下，dT可以表示粮食温度中的变化。在一些情况下，由于加热(或冷却)上的限制，可以使用超过一个或全部的dT范围或限制。
当即使环境空气EMC处于目标范围内但dT是环境空气和粮食温度之差时，如果环境温度或者加热后的空气温度是例如比粮食温度高超过10华氏度，那么风扇将不再运行。这是为了避免在异常情况下粮食温度的剧烈变化。无论加热、冷却或是利用环境空气均需进行这种核查。
类似地，当dT是由于操作风扇或者风扇和加热器而导致的在预定的时期内的粮食的温度之差时，如果粮食温度在24小时时期内增加超过10华氏度，则风扇、加热器或是这二者将停止运转或回到某个最小状态。再一次地，这是为了避免在异常情况下粮食温度的剧烈变化。无论加热、冷却或是利用环境空气均需进行这种核查。
dT也可以是环境空气和加热后的空气(即由于加热器或是冷却器造成的空气温度变化的量)之间的温度差。例如，如果其是干燥处理的早期并且具有很多剩余时间以达到干燥目标，那么可以将该控制器设定为仅加热/冷却空气到例如+/-3华氏度以实现期望的EMC。如果用于干燥的适当条件常常出现的不够并且仍然存在显著量的干燥需求，那么该限制可以被放开到例如+/-7华氏度或更大的范围以便出现加热或冷却。类似地，上述提及的各种温度差限制中的每一个可以被设置为更宽以实现更多的全速运行时间。此外，各种dT范围或限制中的每个可以被单独使用或是被以任意组合使用。
图8的中部和右部路径与图7的中部和右部路径的相类似。然而由于提供了加热器，因此可以在环境EMC(或EQM)高于目标范围或是上限时对于粮食进行通风或是调节是。如果该计算或是测量的dT小于所述dT极限，则增加热量以尝试获得提供经过粮食的EMC空气所需要的目标温度。因为该加热器通常相对较小，因此可能存在随着风扇全速运行并且加热器以最大能力的进行操作仍然不足以使空气被加热足够的量的情况。随之而来的，控制器可以发送指令或是信号等以使得风扇的速度降低，直到获得气室内的空气的目标T为止。
参照图9，示出了设置有热泵21的允许环境空气的温度被加热或冷却的一个示例性处理和系统。根据图9连同这里述及的其他示例，所述各个步骤和总的处理应当是明显的。
参照图10，示出了设置有热泵21(类似图9)以及设置有dT范围或限制(类似图8)的一个示例性处理和系统。根据图10连同这里述及的其他示例，所述各个步骤和总的处理应当是明显的。
下面提供了在该处理中控制器可能使用的各个公式或计算的示例。
实施例步骤-不包括加热器
1.利用(环境温度+风扇温度增加)和RH来获取EMC。
ASAED245.5基于工厂的农产品水分关系
6.aRH＝1-exp[-A(T+C)(MCD)^B]
其中对于玉米：A＝6.6612E-05
B＝1.9677
C＝42.143
或者
6.bRH＝exp[(-A/(T+C)exp(-B(MCD))]
其中对于玉米：A＝374.34
B＝0.18662
C＝31.696
两个公式均可以用于解决MCD(干基的水分含量)
2.转换到湿基的水分含量
通常在粮食产业中，水分含量被论述为MCw(湿基的水分含量)。
MCw＝100(MCD/(100+MCD))
平衡水分含量＝MCw＝EQM＝EMC
在所述流程图中，我们将平衡水分缩写成EQM。在产业中可以接受的缩写是EMC。我们将交替使用EMC和EQM二者。
3.设置对气室空气EMC的限制
在本实施例中，没有加热器，设置其中风扇全速操作的上下EMC限制，可以对气室空气进行测量以确保其在粮食温度的特征温度数值范围内。
一旦在这些限定值外，所述风扇就可以减小/最小的CFM或风扇速度运行。
实施例步骤-具有加热和冷却以及加热/冷却度数限定(从步骤3开始)
3.设置对气室空气EMC的限制
如果所述EMC在上下EMC限制内，并且空气温度在设定的粮食温度的度数范围内，则我们让风扇运行。
如果EMC高于目标值，则增加热量以提高空气的温度以及降低RH。如果未加热的气室空气的EMC是17.0％，则增加热量使EMC降至15％。由于公式6.a和6.b的自然属性，这是困难的，但是可以直接求得加热器需要增加的ΔT。或者，采用这两种方法任意一种可以确定要增加的热量/温度度数的量。
a.在公式6.a中增加温度(T)一度。计算加热后空气新的RH。新的RH可以在查找表格中找到，或是可以计算得到。当空气被加热后，其中的水的分压力保持恒定。可以通过各种经验公式估计饱和压力，所述公式例如可以从下述文献中获得：F.P.IncroperaandD.P.DeWitt，FundamentalsofHeatandMassTransfer，4thEdition。
该公式如下：
ρ V , T = e ( 77.345 + 0.0057 * ( T a + 273.15 ) - 7235 T a + 273.15 ) ( T a + 273.15 ) 8.2
由于我们可以大致估计新的饱和压力(Pvs)并且我们可以从环境条件知道空气中水的部分压力Pp，因此我们现在可以计算新的RH。
利用空气新的温度和RH，计算加热后空气新的EMC。持续增加T并计算新的RH直至EMC达到目标为止。现在所需要的温度变化已经被计算得到并且加热器可以将此新的温度作为目标。
b.或者，开始加热空气并测量得到的气室T和RH。当T增加时计算气室EMC并调节T直至EMC达到目标为止。
这里的两个方法同样有效；然而第一个方法使得控制器可以在无需真正加热空气和/或运行风扇的情况下确定将需要多少的T。这在下述情况下是特别期望的：如果需要的热量输入超过加热器的能力或者如果温度升高的度超过设定的加热/冷却度数的限定。
上述的段落根据流程图总结了调节B。如果需要的T增加超过了设定的极限，则我们将在调节H终止，其中调节H中，风扇速度将被设定在最小的CFM并且加热器将维持实现期望的EMC所需要的温度。
回到调节B，如果来自加热器的热量需求超过了加热器能够输出的量，则我们将替代地到达调节C。
a.利用上述方法(a)，我们将确定实现期望的EMC所需要增加的T的量。例如，如果需要6华氏度的温升来实现期望的EMC，则可以使用风扇的估计或已知的CFM来确定加热器需要的英热单位(BTU)。
i.BTU输入＝1.08*CFM(ΔT)
b.利用方法(b)，我们可以简单地运行风扇和加热器，并且如果在达到期望的EMC之前加热器到达最大输出，则已知我们超过了加热器的输出。
在这两个的方案中，如果我们确定该加热器不能输出需要的热量，则我们的下一步将是降低风扇速度。风扇的速度被降低，直至加热器输出足以实现适当的EMC为止。
需要注意的是，对于所有这些方案，我们总是可以核气室空气温度在设定的粮食温度的度数范围内。如果它在设定的范围外，再次地，以最小空气流设置操作所述风扇。
在下述图表中示出了上述的调节。
出于说明和描述的目的而提供了实施例的以上描述。其并不意在是穷尽的或限制本公开。尽管并未具体示出或描述，但特定实施例的单独的单元或特征总体上并不被限制到该特定实施例，而是在可应用的情况下是可互换的并且可以被用在所选的实施例中。可以各种方式变更相同的部分。这样的变更并不被视为偏离了本公开，并且所有这样的修改应视为被包括在本公开的范围内。

Claims (24)

1.一种平衡水分的粮食干燥系统，包括：
粮食干燥控制器，电耦接到变速风扇，并且电耦接到与气室相关联的加热器和热泵中的一个，以供应空气使得所述空气通过所述气室并且通过粮仓内的粮食；
环境温度传感器和环境湿度传感器，均被设置在所述粮仓之外并且电耦接到所述粮食干燥控制器；
气室内部温度传感器，被设置在所述气室之内并且电耦接到所述粮食干燥控制器；
其中，所述粮食干燥控制器包括这样的指令，所述指令用于在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于平衡水分目标范围之外时的第一时期期间，与所述加热器和热泵中的所述一个的操作相结合地调节所述变速风扇的风扇速度，以从所述气室内部温度传感器获得对应于目标平衡水分温度的气室内部温度传感器数据；
其中，所述粮食干燥控制器包括这样的指令，所述指令用于在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于所述平衡水分目标范围之外时的第二时期期间，使所述变速风扇以预定的最小速度操作，并且由于所述变速风扇以及所述加热器和热泵中的所述一个的操作限制，所述粮食干燥控制器无法使得所述气室内的空气处于所述平衡水分目标的范围之内；
其中，当所述变速风扇使得处于所述平衡水分目标的范围之内的空气通过所述气室并且通过所述粮食时，所述平衡水分的粮食干燥系统朝着与所述平衡水分目标相对应的期望的目标粮食水分含量调节所述粮仓内的粮食的水分含量。
2.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述控制器包括这样的指令，所述指令用于使所述风扇以预定的最小风扇速度操作，所述预定的最小风扇速度相对于所述粮仓内的粮食容积介于大约0.07立方英尺每分钟(CFM)/蒲式耳和1.4CFM/蒲式耳之间。
3.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，还包括多个粮食传感器，所述多个粮食传感器位于沿着所述粮仓内的粮食中的多个垂直线缆的传感器节点中，其中所述粮食传感器电耦接到所述粮食干燥控制器，并且其中所述粮食干燥控制器包括用于基于来自所述粮食传感器节点的粮食传感器数据来确定所述粮仓内的粮食的量的指令，并且包括用于相对于所述控制器所确定的所述粮仓内的粮食的量、依照CFM/蒲式耳来计算所述预定的最小风扇速度的指令。
4.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，还包括用户输入装置，并且其中所述控制器包括存储器以及用于将经由所述用户输入设备输入的所述预定的最小风扇速度存储在所述控制器的存储器中的指令。
5.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，还包括位于所述气室之内的压力传感器，其中所述控制器包括用于确定压力和通过所述粮仓的空气流速(CFM)之间的关系的指令，并且其中所述控制器包括这样的指令，所述指令用于依照使用来自所述压力传感器的压力传感器数据的期望的空气流速和所述关系，朝向所述预定的最小风扇速度增加所述风扇速度，以获得与所述预定的最小风扇速度对应的期望的空气流速。
6.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，还包括位于所述粮仓内的粮食中的至少一个粮食温度传感器，其中所述粮食温度传感器电耦接到所述粮食干燥控制器，并且所述粮食干燥控制器从所述粮食温度传感器接收粮食温度数据和从所述气室温度传感器接收气室空气温度数据，并且当由所述控制器确定所述粮食温度数据和气室空气温度数据之间的温度差dT大于预定的最大dT时，所述粮食干燥控制器包括用于将所述变速风扇调节到所述预定的最小速度的指令。
7.根据权利要求6所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述预定的最大dT被存储在控制器的存储器中并为大约10华氏度。
8.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，还包括位于所述粮仓内的粮食中的至少一个粮食温度传感器，其中所述粮食干燥控制器在预定的时期内从所述粮食温度传感器接收粮食温度数据，并且当由所述控制器确定在所述预定的时期内从所述粮食温度传感器接收到的粮食温度数据的温度差dT超过预定的最大dT时，所述粮食干燥控制器将所述变速风扇调节到所述预定的最小速度。
9.根据权利要求8所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述预定的最大dT和所述预定的时期被存储在控制器的存储器内，并且分别为大约10华氏度和大约24小时。
10.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中当由所述控制器确定来自所述环境温度传感器的环境温度数据和来自所述气室温度传感器的气室空气温度数据之间的温度差dT大于预定的最大dT时，所述粮食干燥控制器使所述变速风扇以所述预定的最小速度操作。
11.根据权利要求10所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述预定的最大dT被存储在控制器的存储器内，并且在大约3华氏度和大约7华氏度之间。
12.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述加热器和热泵中的所述一个的英热单位(BTU)的输出是可变的，并且所述控制器包括这样的指令，所述指令用于增加所述BTU的输出，以从所述气室温度传感器获得对应于所述期望的平衡水分温度的目标数据。
13.根据权利要求1所述的平衡水分的粮食干燥系统，其中所述控制器包括用于当所述目标平衡水分温度高于从所述气室温度传感器接收的所述气室温度数据时逐渐地增加所述风扇速度的指令，并且包括用于当所述目标平衡水分温度低于从所述气室温度传感器接收的所述气室温度数据时逐渐地减小所述风扇速度的指令。
14.一种操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，所述平衡水分的粮食干燥系统包括：粮食干燥控制器，耦接到每个变速风扇，并且耦接到加热器和热泵中的一个，以供应空气使得所述空气通过气室并且通过粮仓内的粮食；环境温度传感器和环境湿度传感器，均被设置在所述粮仓之外；气室内部温度传感器，被设置在所述控制器之内，所述处理包括：
在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于平衡水分目标范围之外时的第一时期期间，与操作所述加热器和热泵中的所述一个相结合地调节所述变速风扇的风扇速度，以从所述气室内部温度传感器获得对应于目标平衡水分温度的气室内部温度传感器数据；
在当来自所述环境传感器的传感器数据指示环境空气处于所述平衡水分目标范围之外时的第二时期期间，使所述变速风扇以预定的最小速度操作，并且由于所述变速风扇以及所述加热器和热泵中的所述一个的操作限制，所述粮食干燥控制器无法使得所述气室内的空气处于所述平衡水分目标的范围之内；
其中，当所述变速风扇使得处于所述平衡水分目标的范围之内的空气通过所述气室并且通过所述粮食时，所述粮仓内的粮食的水分含量朝着与所述平衡水分目标相对应的期望的目标粮食水分含量移动。
15.根据权利要求14所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器确定压力和通过所述粮仓的空气流速(立方英尺每分钟(CFM))之间的关系；以及
所述控制器依照使用来自所述压力传感器的压力传感器数据的期望的空气流速和所述关系，朝向所述预定的最小风扇速度增加所述风扇速度，以获得与所述预定的最小风扇速度对应的期望的空气流速。
16.根据权利要求15所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器以预定的最小风扇速度操作所述风扇，所述预定的最小风扇速度被存储在控制器的存储器中，并且相对于所述粮仓内的粮食容积介于大约0.07CFM/蒲式耳和1.4CFM/蒲式耳之间。
17.根据权利要求14所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器从位于所述粮仓内的粮食中的至少一个粮食温度传感器接收粮食温度数据；
所述控制器从所述气室温度传感器接收气室空气温度数据；以及
所述控制器确定接收到的所述粮食温度数据和气室空气温度数据之间的温度差dT是否大于预定的最大dT，如果是，则所述控制器将所述变速风扇调节到所述预定的最小速度。
18.根据权利要求17所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
将大约10华氏度的所述预定的最大dT存储在控制器的存储器中。
19.根据权利要求14所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器在预定的时期内从位于所述粮仓内的粮食中的至少一个粮食温度传感器接收粮食温度数据；以及
所述控制器确定在所述预定的时期内从所述粮食温度传感器接收到的粮食温度数据的温度差dT是否超过预定的最大dT，如果是，则所述控制器将所述变速风扇调节到所述预定的最小速度。
20.根据权利要求19所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
将大约10华氏度的所述预定的最大dT和大约24小时的所述预定的时期存储在控制器的存储器中。
21.根据权利要求14所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器确定来自所述环境温度传感器的环境温度数据和来自所述气室温度传感器的气室空气温度数据之间的温度差dT是否大于预定的最大dT，如果是，则所述控制器使所述变速风扇以所述预定的最小速度操作。
22.根据权利要求21所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
将数值介于大约3华氏度和大约7华氏度之间的所述预定的最大dT存储在控制器的存储器中。
23.根据权利要求14所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
当所述目标平衡水分温度高于从所述气室温度传感器接收的所述气室温度数据时，所述控制器逐渐地增加所述风扇速度；以及
当所述目标平衡水分温度低于从所述气室温度传感器接收的所述气室温度数据时，所述控制器逐渐地减小所述风扇速度。
24.根据权利要求23所述的操作平衡水分的粮食干燥系统的处理，还包括：
所述控制器增加所述加热器和热泵中的所述一个的英热单位(BTU)的输出，以从所述气室温度传感器获得对应于所述期望的平衡水分温度的目标数据。
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