公告信息：
關于加快發(fā)展熱泵型谷物烘干機的思考
與政策建議
“十二五”期間，中央和地方各級財政撥付了大量資金用于農(nóng)業(yè)機械購置補貼。使得拖拉機、插秧機、收割機等農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，現(xiàn)在距離水稻生產(chǎn)全程機械化僅剩最后“一公里”——谷物干燥機械化。
一、谷物干燥機械化的緊迫性
自七十年代末實行聯(lián)產(chǎn)承包責任制以來，在一家一戶的耕種模式下，谷物收獲后主要在農(nóng)民自家院子、生產(chǎn)隊時期留下的曬場、學校操場、露天電影場及公路上晾曬，收割一批晾曬一批。但近幾年來這種狀況發(fā)生了很大的變化。
1.經(jīng)過三十多年時間的變遷，生產(chǎn)隊期間的曬場和露天電影場已逐漸消失，鄉(xiāng)村學校的整合也使得可供曬糧的學校操場十分稀少。
2.隨著私家車的快速發(fā)展，農(nóng)村公路的汽車流量隨之劇增，由公路曬糧引起的交通事故特別是人員傷亡事故頻發(fā)，交通運輸法規(guī)已禁止在公路上曬糧。
3.由于農(nóng)村勞動力的大量轉移，目前留在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線的勞動力人數(shù)少年齡大，谷物人工晾曬面臨人難找和人工費用高的難題。
4.水稻收割基本實現(xiàn)機械化后，在水稻成熟后可短時間內(nèi)通過機械完成水稻收割，收獲后的稻谷可謂是瞬間大量堆積，自然晾曬方式根本無法解決谷物的干燥問題。
5.霧霾對糧食自然晾曬的影響不可小覷，這兩年霧霾出現(xiàn)的天數(shù)較多，即使在晴好天氣，霧霾的出現(xiàn)明顯弱化了陽光的照射強度，使谷物的晾曬效果大打折扣。
6.受全球氣候變暖等現(xiàn)象的影響，氣候條件也打破了以往的規(guī)律，收割季節(jié)遇上陰雨天氣的概率大增。以蘇州為例，2015年10月25日至11月24日一個月的水稻收割期，下雨天氣就達18天，除了增加收割的難度，稻谷的含水率高，稻谷霉爛的風險大增，稻谷干燥的壓力巨大。
綜上所述，受到曬場的限制、霧霾和氣候的影響、機械化收割的倒逼，依靠自然晾曬根本無法滿足谷物干燥的需要，要徹底解決這個難題，谷物干燥機械化是不二的選擇。
二、谷物干燥機械化的現(xiàn)狀
近年來在政府引導和支持下，有條件的地區(qū)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的個人和組織陸續(xù)開始投資谷物烘干機，有效緩解了谷物干燥的問題。目前使用的谷物烘干機主要有以下幾種類型：
1 .燃煤型谷物烘干機 這種烘干機的優(yōu)點是使用成本較低、烘干效率較高。缺點是熱風爐的投入比較高，熱風溫度不易控制，谷物爆腰率高。同時燃煤的運輸及裝卸，干燥過程中燃煤的添加，燃燒過后煤渣的清除和處理等比較紛繁，且需要一定費用。
2.燃油型谷物烘干機 在各類型的烘干機中這種烘干機的投入較低，但使用成本高達稻谷價格的7-8%，特別是燃油型烘干機在烘干過程中有污染物殘留在谷物上。
3.以燃燒稻殼為代表的生質(zhì)能型烘干機這種烘干機可以利用糧食加工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稻殼為燃料，使用成本低。但稻殼的熱值較低，糧食加工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稻殼往往不能滿足烘干機的連續(xù)作業(yè)。
此外，上述幾種烘干機還有以下共同的缺陷：一是燃燒后廢氣的排放，燃油型烘干機的廢氣排放與柴油機廢氣排放相當，燃煤型和生質(zhì)能型烘干機的廢氣排放與秸稈焚燒相似。二是烘干過程中產(chǎn)生的大量粉塵對空氣也造成一定的污染。三是烘干過程中有大量明火，有引起火災事故的危險。
由于存在廢氣和粉塵污染及污染物殘留等問題，糧食烘干機應該在熱源上尋找突破。
三、熱泵型烘干機將引領未來一段時間谷物烘干機的發(fā)展方向
據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2015年全年全國糧食總產(chǎn)量為62143萬噸。如果全部使用傳統(tǒng)的燃油或燃煤型烘干機，必將產(chǎn)生大量的二氧化碳造成大氣污染，而且人體健康也必將受到損害。近年來，隨著我國人民生活水平的提高，人們對飲食的要求已不再是吃飯那么簡單了，綠色健康成為越來越普遍的追求。
熱泵型烘干機契合了綠色環(huán)保的發(fā)展理念，熱泵型谷物烘干機主要有熱泵型熱風機和干燥塔兩部分組成，熱泵型熱風機則主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、控制系統(tǒng)等部件組成。熱泵熱風機是熱源，用于把空氣加熱到設定的溫度，再輸送到干燥塔干燥谷物，實現(xiàn)谷物烘干不需要燃燒燃料。因而具有以下幾個鮮明的特點：
1.不經(jīng)過燃燒烘干谷物，沒有化學有害物質(zhì)排放，對大氣、土壤和水資源無污染，對PM2.5貢獻率為零。
2.無污染物殘留，糧食更加安全環(huán)保。
3.出風溫度和濕度持續(xù)穩(wěn)定，烘干質(zhì)量更高。熱風溫度和濕度更易精準控制，有利于烘干種子，種子發(fā)芽率更高。
4.烘干過程無明火，不易產(chǎn)生火災，更加安全。
5.使用成本不到燃油型烘干機的三分之一。
四、第一代熱泵型烘干機存在的不足
上述熱泵型烘干機不妨稱之為第一代熱泵型烘干機，這種熱泵型烘干機在技術上取得了重要突破，實現(xiàn)了不燃燒烘干。同時熱泵型烘干機也存在以下幾個方面的不足（概括為“三大”、“一低”、“一窄”），當然這只是前進中遇到的問題。
1.體積大 熱泵型烘干機除干燥塔外還有熱泵型熱風機，熱泵型熱風機的體積較大，需要建造更大的機房，占用更多的土地資源。
2.投入大 由于增加了熱泵熱風機以及送風管路，單臺熱泵型烘干機的價格比燃油型烘干機高7-8萬元。
3.空氣攪動量(從管道排出和從門窗進入的空氣總量)大 據(jù)初步估算，熱泵型烘干機每小時的空氣攪動量在3萬立方米以上，空氣攪動量大容易引起空氣濾網(wǎng)堵塞,從機房頂部排出的部分冷風回流至機房,造成機房溫度下降降低能效。
4.烘干效率低 在相同情況下烘干時間比其它類型烘干機的單次烘干時間長約兩個小時。
5.適用范圍窄 要求環(huán)境溫度為攝氏5-40度, 因而主要適用于長江以南地區(qū)。
五、熱泵型烘干機技術提升思路
針對上述熱泵型烘干機存在的不足，筆者經(jīng)過反復調(diào)研論證提出如下提升方案：
1.將空氣源熱泵改為水源熱泵，主要原因是水的熱容量高熱傳導快，水稻種植地區(qū)水源充分，而且地表水的溫度6月份小麥收獲期為25-30℃，11月份水稻收獲期為15-20℃,非常適宜用作熱泵的水源。空氣源熱泵改為水源熱泵后，熱泵型熱風機的體積大幅減小，將使造價明顯下降，空氣攪動量也將大為減少。
2.將熱泵熱風機由整體式結構設計為分置式結構，將蒸發(fā)器安裝在排塵風道內(nèi)以利于進一步從排塵風道的空氣中吸收熱量。
3.在排塵風道蒸發(fā)器的上部安裝噴淋裝置，噴淋一方面能起到降塵的作用，同時又能清洗蒸發(fā)器。
通過以上三項措施綜合作用將使熱泵型烘干機的能效系數(shù)COP及烘干效率得到明顯提高。從而有效的解決了當前熱泵型烘干機存在的“三大”、“一低”、“一窄”問題，使適用區(qū)域會大幅度的拓展，使熱泵型烘干機在技術上躍升一個臺階。
提升后熱泵型烘干機與現(xiàn)有熱泵型烘干機主要數(shù)據(jù)對比：
六、對發(fā)展熱泵型烘干機的政策建議
創(chuàng)新是我們國家可持續(xù)發(fā)展的力量源泉，也是我們社會進步的動力所在，在這個大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的時代，更希望政府對創(chuàng)新給予更多的政策支持。筆者建議：
1.對于農(nóng)機行業(yè)來講，谷物的烘干未來將是發(fā)展空間很大的重要產(chǎn)業(yè)，使用燃燒燃料型烘干機存在廢氣排放、污染物殘留等明顯的缺陷，而熱泵型烘干機契合綠色環(huán)保發(fā)展的理念，因此建議把發(fā)展熱泵型烘干機列入“十三五”農(nóng)機發(fā)展規(guī)劃。
2.從供給側結構性改革入手,用低能耗無污染產(chǎn)品逐步淘汰高能耗高污染產(chǎn)品。由農(nóng)機主管部門牽頭組織相關院校與科研機構參加,并吸收有意愿的企業(yè)參與,集合產(chǎn)學研的力量實施研發(fā),盡早推出技術全面升級,成本大幅下降,足以全面替代燃燒型烘干機的新一代熱泵型烘干機。
3.加大對熱泵型烘干機的補貼力度，特別是對于熱泵型熱風機給予較大力度的單獨補貼，鼓勵現(xiàn)有燃燒燃料型烘干機改造為熱泵型烘干機，為減少污染排放改善空氣質(zhì)量和提高糧食安全做出貢獻。
蘇州市農(nóng)業(yè)機械有限公司陶亞平
2016/4/25
