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    食用菌工厂化设计探讨

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        1 保温材料的选择

        为了节能,食用菌培养室、出菇室、包装室、贮藏室都要认真作好外墙围护结构的设计和施工。外墙围护结构主要作用在于隔离生产菇房内环境与外环境之间的气体和热交换,以保持生产菇房内环境的稳定和可控。菇房保温效果决定供冷时间长短及培养温度变化,菇房外围结构传热占菇房总热负荷20~35%。在食用菌生产运行过程中,菇房内、外温差一定时,菇房制冷机组的冷负荷将由当地气候、围护结构所选用材料的性质和厚度决定,并与菇房内存放袋数量及栽培材料总重量、食用菌发育过程中所产生的呼吸热和出入库频率等因素有关。菇房外热负荷与菇房围护结构的厚度成反比关系,随着围护结构厚度的增大,菇房外热负荷将变小,这可以减小制冷系统投资和制冷系统运行费用;但是围护结构的增厚,将会增加菇房建设的初投资,因此,如何确定围护结构的厚度对于指导菇房建设是十分重要的。

        围护结构一般由外表面层、保温层、内表面层等构成,内、外表面层材料应具有防水、防湿性,不燃性和自熄性,化学稳定性好,强度高,不易开裂,使用年限长等性能;近几年来,食用菌保温材料的选择由稻壳、聚苯乙烯发展为聚氨酯。有的企业为了节省保温设施的一次性投入(或自身知识的局限),仅是简单将原来遗弃不用的工业厂房进行改造,因陋就简,采用聚苯乙烯板张贴在墙上,并没有对保温层进行防潮处理,虽然一次性投资较少了,但是,由于食用菌在培养过程中,培养室相对湿度要求为60%,出菇室内相对湿度要求达到85~90%,企业在食用菌生产过程中,聚苯乙烯板的“吸湿现象”非常严重,导致培养房或出菇房保温效果差,每个月的电力消耗很大,结果一年运行下来年电费总支出是惊人的。这说明了有的食用菌生产企业只知道聚苯乙烯板具有保温作用知识的一面,而忽视了在使用的过程中其还有吸湿、增加自重的缺点,结果使聚苯乙烯保温性能大幅度下降。保温层吸湿减弱了自身的保温隔热的性能,增加了电能消耗;同时,降低了聚苯乙烯的机械强度,减少了保温层的使用寿命。为了节能,建议采用组合式专用保温板构筑。不同地区环境条件不同,培养菌类的温型不同,可以选择不同厚度专用冷库保温板构筑。

        2 食用菌菇房设计的合理性

        在实际生产过程中,食用菌生产能耗中降温过程的能耗占有很大的比例,减少降温过程中的能耗显然具有重要意义。一个重要的节能措施往往被人们所疏忽,这就是菇房内的气流合理组织。据调查,目前大多数菇房的气流组织是不合理或欠合理的。不合理的气流组织将带来诸多不利:①、达到目标温度所需降温时间延长;②、降温能耗增加;③、菇房内产生“死角”现象;④、菇房内部温度分布不均匀,导致培养同步性下降。

        评判菇房设计是否合理时,首先以平均温度值达到某一目标温度(例如12℃、20℃等)的时间为第一评判标准,然后再比较达到该平均温度时的食用菌产品的品质。良好的工厂化菇房设计应该是达到该目标温度的时间最短,且食用菌产品具有较高的商品率。

        另一个值得注意的方面是,由于培养房和出菇房之间温差较大,在进行食用菌菇房规划时,一定要实行分区管理,不能够混合排列设计。实行分区管理,能够提高生产效率;另一方面,在培养区与出菇区分别安装隔热风幕机,可使菇房内外环境隔开,杜绝冷暖空气对流形成结雾,保障开门作业不影响菇房内温度回升,避免由于温度梯度引起的能量传递,从而达到节约能源的目的。

        3 制冷设备的选择

        对于食用菌工厂化栽培来说,食用菌生产过程中的温度调控主要是通过制冷机组进行控制,制冷机组的选择一方面影响菇房内环境控制的效果,另一方面影响到食用菌生产耗电费用的多少。制冷装置的选型和匹配对节能至关重要,但是,由于制冷装置容量大,而食用菌工厂化生产用冷情况特别复杂,在培养和出菇过程中,需要根据菌丝培养状况或子实体生长情况进行适时调整,制冷装置的实际运行参数往往偏离设计参数,耗能增加。

        对于中温型食用菌(真姬菇15~20℃,茶树菇20~25℃)进行工厂化栽培来说,可以选择除湿降温装置代替制冷机组。除湿降温装置通过先除湿再降温的原理,和一般的湿帘风机相比,具有更大的产冷量,能够满足中温型食用菌对温度的要求。尤其是在长江以北地区,常年空气相对湿度比南方低的多,特别是在干旱地区,使用效果更好。而且,还具有成本低、耗电省、空气新鲜、安装方便、运行可靠等特点。采用除湿降温装置的投资成本和制冷机组相差不多,甚至还要低,但在实际运行过程中,与制冷机组相比,却能节电40~50%。另一方面,由于除湿降温装置不使用制冷剂,还可以减少对环境的污染。

        因此,在选择制冷方案时,需要根据工程的具体情况,如热源、电源、所需的冷量、菇房设计及食用菌品种等多种因素,同时结合当地的气象条件和水源情况,进行全面的比较。根据投资、占地面积、能量消耗以及运行管理难易等指标,经济合理地确定制冷方案和选择制冷机的形式。

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