CN110301231B - 一种基于粮仓的通风隔热控温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粮油仓储工程技术领域，公开了一种基于粮仓的通风隔热控温系统，包括粮仓本体，粮仓本体的顶部设有顶板，顶板的上侧设有人字形屋顶，粮仓本体的长边墙壁设有纵向导风管，粮仓本体的短边墙壁设有横向导风管，第一出风管的上端均与纵向导风管连通，第二出风管的上端均与横向导风管连通，第一出风管、第二出风管上均设有若干出风孔；风道内设有双向排风机，隔热腔内设有制冷机，导流罩的外侧均设有与外界连通的换气管；连接管上均设有电控阀A，换气管上均设有电控阀B，导气管上均设有电控阀C，顶板上设有溢流管。本发明具有通风散热效果好、保持粮食处于适宜温度、提高粮食储存质量的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及粮油仓储工程技术领域，尤其涉及一种基于粮仓的通风隔热控温系统。
背景技术
目前应用的储粮通风系统主要是由通风机和粮仓地面布置的通风道和粮仓组成，主要功能是利用通风机使外界空气与粮仓内粮堆中的空气循环，降低粮堆内的温度，同时还具有均衡和增加粮食水分的作用，还能进行环流熏蒸杀虫和气调储粮等。然而在炎热的夏季，外界空气温度远高于粮仓内部温度，外界的高温空气会通过粮仓的墙壁传递到粮仓内部，会导致粮仓内部温度升高，而且通常粮仓都很大，墙壁表面积很大，该种热传递是非常明显的，会直接导致粮食温度升高，即使开启通风系统将外界空气与粮仓内部空气循环，也无法降低粮堆的温度，甚至还会增加粮堆的温度，进而导致粮堆温度过高而对粮食造成损坏（粮食氧化加剧、营养成分流失等），对粮食的储存产生不利影响，如果对整个粮仓内的空间进行制冷机制冷，粮仓内部空间非常大，能耗非常大，成本很高。
发明内容
本发明为了克服现有技术的粮仓存在的上述不足，提供了一种基于粮仓的通风隔热控温系统，当室外温度低于粮仓内部温度时，粮仓内外循环通风，保持粮堆适宜的温度，当外界温度远高于粮仓内部温度时，粮仓的内壁会通入冷气形成隔热区，以吸收外界通过粮仓墙壁进入粮仓内的热量，使得粮仓内保持适宜的温度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于粮仓的通风隔热控温系统，包括呈长方体结构的粮仓本体，粮仓本体的顶部设有顶板，顶板的上侧设有人字形屋顶，所述粮仓本体的长边墙壁的内壁上方均设有水平分布的纵向导风管，所述粮仓本体的短边墙壁的内壁上方均设有水平分布的横向导风管，长边墙壁的内壁上设有若干竖直的第一出风管，所述第一出风管的上端均与纵向导风管连通，短边墙壁的内壁上设有若干竖直的第二出风管，所述第二出风管的上端均与横向导风管连通，所述第一出风管、第二出风管上均设有若干出风孔；两个长边墙壁的上方设有与纵向导风管一一对应连通的风道，风道内设有双向排风机，长边墙壁的外壁设有与风道外端连通的导流罩；所述人字形屋顶与顶板之间形成隔热腔，隔热腔内设有制冷机，制冷机的冷风出风管上连接有三通接头，三通接头的一端通过连接管与一个导流罩的上端连通，三通接头的另一端通过连接管与另一个导流罩的上端连通，所述导流罩的外侧均设有与外界连通的换气管；所述的连接管上均设有电控阀A，所述换气管上均设有电控阀B，所述纵向导风管的两端均通过导气管与横向导风管连通，所述的导气管上均设有电控阀C，所述顶板上设有溢流管，溢流管的下端与粮仓本体内的空间连通，溢流管的上端与隔热腔连通。
粮仓内的温度处于正常状态时，制冷机不工作，电控阀B关闭；当粮仓内的温度较大且外界温度低于粮仓内的温度时，电控阀B打开，电控阀A关闭，处于对角的电控阀C打开，另外两个电控阀C关闭，双向排风机开启，其中一个双向排风机向粮仓内排气，另一个双向排风机向粮仓外排气，此时相邻两面墙壁的内壁处的第一出风管、第二出风管向粮仓内送风，另外两面相邻墙壁的内壁处第一出风管、第二出风管向将粮仓内的空气吸入后排出粮仓外，从而实现粮仓内外的空气循环，降低粮仓温度，该状态下，如果将一根换气管与制氮机的氮气管连接，另一根换气管与制氮机的进气管连接，就能实现粮仓内氮气循环除虫；当粮仓内温度高于正常温度且外界温度高于粮仓内温度时，电控阀B关闭，电控阀A、电控阀C全部打开，制冷机打开，两个双向排风机均向粮仓内排风，制冷机制备的冷空气分别进入每根第一出风管、第二出风管，并通过出风孔进入粮仓中，进而在长边墙壁内壁处、短边墙壁内壁处形成一个长条状的低温隔热区，该低温隔热区一方面能吸收粮堆的热量，另一方面能吸收外界通过墙壁传递到粮仓内的热量，从在降低粮堆温度的同时能有效的防止外界持续向粮堆传递热量，粮仓内的其他升高后，吸热后的气体（该气体温蒂低于外界温度）从溢流管排入隔热腔内，降低隔热腔的温度，从而防止人字形屋顶吸热后将热量传递给粮仓内，该种形成低温隔热区的方式比直接对整个粮仓内的粮堆直接制冷的能耗要小很多。
作为优选，所述溢流管的上端设有限压阀。向粮仓内通入冷气后，限压阀能保持粮仓内处于正压状态，当粮仓内的压力高于限压阀设定的压力后，粮仓内的气体才会从溢流管处排出，一方面能防止外界的热气通过缝隙进入粮仓内，另一方面能延长冷气在粮仓内的滞留时间，延长热交换时间，提高冷气的吸热效果。
作为优选，所述短边墙壁的内壁中间部位均设有扰流风机，所述扰流风机的侧面通过导流管与横向导风管连接，所述扰流风机的出风口处设有透气隔离罩。由于长度方向的粮堆厚度很大，气流阻力较大，粮仓内外通风时，扰流风机能增加气流的动力，使得气流能够最大限度的穿透粮堆；在制冷的时候，由于第二出风管距离风道的位置较远，冷气路径较远，扰流风机主动排气时使得横向导风管内处于负压状态，有利于冷空气进入横向导风管，同时使得短边墙壁处的低温隔热区的温度区域均与，提高隔热性能。
作为优选，所述人字形屋顶的顶面设有光伏瓦。由于单个粮仓占地面积很大，因此人字形屋顶的面积很大，将粮仓顶部的面积安装光伏瓦用于发电，用于补偿制冷机的能耗；同时光伏瓦将太阳能转化为电能也能减小人字形屋顶的吸热。
作为优选，所述的电控阀A、电控阀B、电控阀C均为电控球阀。电控球阀结构紧凑、密封性能好、控制方便。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）当外界温度低于粮仓内温度时，能对粮仓内粮堆进行无死角的全方位通风，极大的提高了粮堆的通风散热效果，有利于粮食储放；与外界制氮机连接后还能对粮仓内的粮食氮气循环除虫（2）当外界温度远高于粮仓内部温度且粮仓内部持续吸热升温时，能在粮仓的墙壁内侧形成低温隔热区，以阻外界热量通过粮仓墙壁持续传递给粮堆，进而保持粮堆适宜的温度；（3）粮仓的人字形屋顶的顶面安装光伏瓦，既能补偿制冷机的能耗，又能降低人字形屋顶的热量。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
图2为粮仓本体的俯视图。
图3为图1中A处局部放大示意图。
图4为图2中B处局部放大示意图。
图中：粮仓本体1、长边墙壁100、短边墙壁101、顶板2、人字形屋顶3、光伏瓦4、纵向导风管5、横向导风管6、第一出风管7、第二出风管8、出风孔9、风道10、双向排风机11、导流罩12、隔热腔13、制冷机14、三通接头15、连接管16、换气管17、电控阀A18、电控阀B19、导气管20、电控阀C21、溢流管22、限压阀23、扰流风机24、导流管25、透气隔离罩26。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
如图1、图2、图3和图4所示的一种基于粮仓的通风隔热控温系统，包括呈长方体结构的粮仓本体1，粮仓本体1的顶部设有顶板2，顶板的上侧设有人字形屋顶3，人字形屋顶的顶面设有光伏瓦4，粮仓本体1的长边墙壁100的内壁上方均设有水平分布的纵向导风管5，粮仓本体1的短边墙壁101的内壁上方均设有水平分布的横向导风管6，长边墙壁100的内壁上设有若干竖直的第一出风管7，第一出风管7的上端均与纵向导风管5连通，短边墙壁101的内壁上设有若干竖直的第二出风管8，第二出风管8的上端均与横向导风管6连通，第一出风管7、第二出风管8上均设有若干出风孔9，出风孔的直径小于等于2mm；两个长边墙壁100的上方设有与纵向导风管一一对应连通的风道10，风道10内设有双向排风机11，长边墙壁100的外壁设有与风道外端连通的导流罩12；人字形屋顶3与顶板2之间形成隔热腔13，隔热腔内设有制冷机14，制冷机14的冷风出风管上连接有三通接头15，三通接头15的一端通过连接管16与一个导流罩的上端连通，三通接头15的另一端通过连接管与另一个导流罩的上端连通，导流罩的外侧均设有与外界连通的换气管17；连接管16上均设有电控阀A18，换气管上均设有电控阀B19，纵向导风管5的两端均通过导气管20与横向导风管连通，导气管20上均设有电控阀C21，顶板2上设有溢流管22，溢流管22的下端与粮仓本体内的空间连通，溢流管22的上端与隔热腔连通，溢流管的上端设有限压阀23；短边墙壁101的内壁中间部位均设有扰流风机24，扰流风机24的侧面通过导流管25与横向导风管6连接，扰流风机的出风口处设有透气隔离罩26；本实施例中的电控阀A、电控阀B、电控阀C均为电控球阀。
结合附图，本发明的原理如下：粮仓内的温度处于正常状态时，制冷机不工作，电控阀B关闭；当粮仓内的温度较大且外界温度低于粮仓内的温度时，电控阀B打开，电控阀A关闭，处于对角的电控阀C打开，另外两个电控阀C关闭，双向排风机开启，扰流风机开启，其中一个双向排风机向粮仓内排气，另一个双向排风机向粮仓外排气，此时相邻两面墙壁的内壁处的第一出风管、第二出风管向粮仓内送风，另外两面相邻墙壁的内壁处第一出风管、第二出风管向将粮仓内的空气吸入后排出粮仓外，从而实现粮仓内外的空气循环，降低粮仓温度，该状态下，如果将一根换气管与制氮机（制氮机为粮仓外部设备）的氮气管连接，另一根换气管与制氮机的进气管连接，就能实现粮仓内氮气循环除虫；当粮仓内温度高于正常温度且外界温度高于粮仓内温度时，电控阀B关闭，电控阀A、电控阀C全部打开，制冷机打开，两个双向排风机均向粮仓内排风，扰流风机开启，制冷机制备的冷空气分别进入每根第一出风管、第二出风管，并通过出风孔进入粮仓中，进而在长边墙壁内壁处、短边墙壁内壁处形成一个长条状的低温隔热区，该低温隔热区一方面能吸收粮堆的热量，另一方面能吸收外界通过墙壁传递到粮仓内的热量，从在降低粮堆温度的同时能有效的防止外界持续向粮堆传递热量，粮仓内的其他升高后，吸热后的气体（该气体温蒂低于外界温度）从溢流管排入隔热腔内，降低隔热腔的温度，从而防止人字形屋顶吸热后将热量传递给粮仓内，该种形成低温隔热区的方式比直接对整个粮仓内的粮堆直接制冷的能耗要小很多；同时人字形屋顶的光伏瓦能够发电，以补偿制冷机的能耗，同时也降低了人字形屋顶的吸热。该种粮仓结构集通风散热、氮气除虫、制备低温隔热区隔热、光伏瓦发电与一体，整体结构设计，能耗更低，非常利于粮食储存。
Claims (4)
1.一种基于粮仓的通风隔热控温系统，包括呈长方体结构的粮仓本体，粮仓本体的顶部设有顶板，顶板的上侧设有人字形屋顶，其特征是，所述粮仓本体的长边墙壁的内壁上方均设有水平分布的纵向导风管，所述粮仓本体的短边墙壁的内壁上方均设有水平分布的横向导风管，长边墙壁的内壁上设有若干竖直的第一出风管，所述第一出风管的上端均与纵向导风管连通，短边墙壁的内壁上设有若干竖直的第二出风管，所述第二出风管的上端均与横向导风管连通，所述第一出风管、第二出风管上均设有若干出风孔；两个长边墙壁的上方设有与纵向导风管一一对应连通的风道，风道内设有双向排风机，长边墙壁的外壁设有与风道外端连通的导流罩；所述人字形屋顶与顶板之间形成隔热腔，隔热腔内设有制冷机，制冷机的冷风出风管上连接有三通接头，三通接头的一端通过连接管与一个导流罩的上端连通，三通接头的另一端通过连接管与另一个导流罩的上端连通，所述导流罩的外侧均设有与外界连通的换气管；所述的连接管上均设有电控阀A，所述换气管上均设有电控阀B，所述纵向导风管的两端均通过导气管与横向导风管连通，所述的导气管上均设有电控阀C，所述顶板上设有溢流管，溢流管的下端与粮仓本体内的空间连通，溢流管的上端与隔热腔连通；
所述短边墙壁的内壁中间部位均设有扰流风机，所述扰流风机的侧面通过导流管与横向导风管连接，所述扰流风机的出风口处设有透气隔离罩；
粮仓内的温度处于正常状态时，制冷机不工作，电控阀B关闭；当粮仓内的温度较大且外界温度低于粮仓内的温度时，电控阀B打开，电控阀A关闭，处于对角的电控阀C打开，另外两个电控阀C关闭，双向排风机开启，扰流风机开启，其中一个双向排风机向粮仓内排气，另一个双向排风机向粮仓外排气，此时相邻两面墙壁的内壁处的第一出风管、第二出风管向粮仓内送风，另外两面相邻墙壁的内壁处第一出风管、第二出风管向将粮仓内的空气吸入后排出粮仓外，从而实现粮仓内外的空气循环，降低粮仓温度；
该状态下，将一根换气管与制氮机的氮气管连接，另一根换气管与制氮机的进气管连接，就能实现粮仓内氮气循环除虫；
当粮仓内温度高于正常温度且外界温度高于粮仓内温度时，电控阀B关闭，电控阀A、电控阀C全部打开，制冷机打开，两个双向排风机均向粮仓内排风，扰流风机开启，制冷机制备的冷空气分别进入每根第一出风管、第二出风管，并通过出风孔进入粮仓中，进而在长边墙壁内壁处、短边墙壁内壁处形成一个长条状的低温隔热区；
粮仓内的温度升高后，吸热后的气体从溢流管排入隔热腔内，降低隔热腔的温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于粮仓的通风隔热控温系统，其特征是，所述溢流管的上端设有限压阀。
3.根据权利要求1所述的一种基于粮仓的通风隔热控温系统，其特征是，所述人字形屋顶的顶面设有光伏瓦。
4.根据权利要求1所述的一种基于粮仓的通风隔热控温系统，其特征是，所述的电控阀A、电控阀B、电控阀C均为电控球阀。
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