大型食用菌工厂生产中的节能措施

李 博

(黑龙江省科学院，哈尔滨 150001)

食用菌简单来讲就是人们日常食用的真菌，是人们日常生活所离不开的食材之一。食用菌类营养价值丰富，内含人体所需的维生素、蛋白质、膳食纤维和矿物质，类属于低热量健康食材，脂肪量非常低，是提高人们免疫力的重要食材，深受人们的青睐。菌类的种类特别多，据不完全统计已经有500多个不同的品种。人们日常食用的菌类品种有木耳、银耳、蘑菇、香菇等。菌类还具有一定的药用作用，人们对菌类食材的需求量在逐年增加。传统的手工作坊生产模式已经不能满足市场的需求量，逐渐向大型工厂化生产模式转变，来满足市场的需求，但问题也突显出来。大型工厂化生产属于高耗能产业，生产过程中能耗占总生产成本的1/4以上。在节能降耗的大背景下，不断强化大型食用菌工厂生产节能工作，降低企业生产成本，提高生产效率，对于经济社会的发展和节能环保理念的践行都有着非常重要的意义。

1 大型食用菌工厂生产中环境调控的节能设计

随着可持续发展理念的深化，国内食用菌生产企业的节能环保意识日益增强，相继采用节能技术对原有厂房、设备进行改造升级。一些食用菌工厂将其它行业领域中相对成熟的节能技术和节能方法引进到生产线中，并结合食用菌生产的实际情况加以改造，来实现食用菌生产节能降耗的目的。大型食用菌工厂生产环节主要包括菌类培养阶段、灭菌阶段、冷却阶段、菌丝培养阶段、食用菌出菇阶段等，每个阶段都要进行相应的节能设计。

对菇房环境的设计和调控是食用菌工厂节能降耗工作的重点环节，也是很容易被人们忽视的问题之一。据实践数据表明，当前很多大型食用菌工厂在菇房环境设计上存在一定的不科学之处，造成能源浪费，具体表现在以下几个方面：第一，实现菌类生长目标温度时间较长，造成运行过程中能源消耗的增加。第二，菇房在设计过程中出现“死角”，造成能源消耗的增加。第三，由于室内环境气流设计得不科学，使菇房内的目标温度分布不均匀，很容易导致菌类生长周期不同步，造成能源的过度消耗。第四，由于菇房内气流组织设计得不合理、菇房结构设计得不合理、风机布局不合理等因素影响了出菇的质量和出菇的产量。据调查显示，很多大型食用菌工厂生产企业在菇房设计过程中往往采用面积较大的培养房，一般培养房单间面积都会达到200 m2。而出菇房的设计会选择较小面积的库房，一般出菇房面积控制在60 m2左右。在内部气流组织设计中应该按照培养房和出菇房面积的大小等实际情况来设计，要遵循环境控制优先的原则，不能过于追求菌类的库存量，导致菇房内温度不均衡，出现梯度文图的问题，这样势必会影响菌类生长的同步性，在无形中增加了菌类生长过程中的能源消耗。在菇房内风机布局过程中，要科学合理地解决空气回流问题，保证风机朝向一致。在风机运行过程中，要保证风速均匀，最大限度地减少菇房内空气流动出现较大波动。要强化空气及制冷设备之间的热交换过程。工作人员还要及时观察菇房内二氧化碳的排放量，排除菌类培养和出菇过程中产生的二氧化碳，优化菇房内菌类的生长环境。由上可见，不断优化菇房内的环境设计工作，可以有效地改善菌类的生长环境，保持菇房内气流组织的合理性，最终实现节能降耗的目标。在评判菇房内环境调控是否科学时，主要以菇房内温度达到菌类生长目标温度为评判标准。通过横向比较不同菇房气流组织标准温度下出菇的质量和产量，可以得知，如果菇房内气流组织设计科学合理，菇房内达到菌类生长目标温度的时间会最短，菌类生长的质量也较高。

2 大型食用菌工厂菇房内制冷机组的选择

对于大型食用菌工厂生产而言，菌类培养房和菇房的温度都需要用制冷机组来进行调节。制冷机组在控制培养房和菇房温度的同时，也会产生大量的电能消耗。因此，科学合理地配置制冷机组是实现节能降耗的重要举措之一。众所周知，大型食用菌工厂生产过程中的制冷系统非常复杂，在选择制冷机组时要结合菇房面积的大小、菌类生长周期等因素，实现精准、科学的选择，并实现节能降耗。

2.1 计算菇房内制冷系统的蒸发温度，科学配备制冷量

要想实现节能降耗的目标，减少制冷机组工作中对电能的消耗，就需要工作人员科学计算出制冷系统的蒸发温度，精准地确定市内的制冷温度。制冷系统蒸发温度的高低直接关系到制冷系统的工作效率。提高制冷机组的蒸发温度，减少传热温差，就可以提高制冷系统的工作效率，也有利于节能降耗。根据大量的实验数据表明，室内制冷系统的蒸发温度每增加1℃，制冷系统的耗电量会减少3%左右。不同的食用菌品种对温度的需求也不尽相同，工作人员应该选取蒸发温度较高的制冷设备，结合不同菌类的生长温度来合理配置制冷系数，实现压缩制冷量和菇房实际耗费冷量的均衡，有效解决菇房内出现的小马拉大车和大马拉小车的问题，最终达到制冷系统节能降耗的目标。

2.2 提高辅助设备的应用率，提高压缩机的工作效率

据了解，很多食用菌生产企业在生产过程中只重视压缩机主机的调式，而忽视了一些辅助设备在制冷过程中所起到的重要作用。在实际制冷过程中，要考虑到冷凝器和节流装置运行中所消耗的能量。大量的实践表明，冷凝器、节流装置等辅助设备对压缩机主机工作效率的影响非常大，要想实现节能降耗就必须将辅助设备的合理配置重视起来。

3 企业要选择新型换气机降低能耗

大型食用菌工厂主要通过换气机来提高菇房内的空气质量，实现对菇房内二氧化碳的排放，优化菌类的生长环境。国内食用菌生产企业大多采用排气扇来对室内空气进行通风，这种换气模式很容易导致菇房内温差出现较大变化，增加制冷设备和加热设备的工作时长，无形中增加了对能源的消耗。为了实现节能降耗的目标，选择新型的换气机是非常有必要的。新型换气机在将二氧化碳排出室外、改善菇房内空气质量时，还可以通过板上微孔实现温度的交换，避免了换气机运行时菇房温差较大的情况。新换气机的优势主要表现在几个方面：第一，可以实现双向换气，实现室内室外空气的等量置换。第二，新型换气机具有过滤处理的功能，在设备中配置不同的过滤设备可以实现对空气的不同处理，不仅提高菇房内的空气质量，还可以起到杀菌的效果。第三，具有高效节能的优点。内置静止热交换器的热交换效率大于 70%，冷热负荷不受新风影响，能够大幅度降低新风处理所需能量，节约新风处理能耗 30%以上。