冷庫(kù)節(jié)能設(shè)計(jì)方案

　　我們大家都知道，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，環(huán)境污染問(wèn)題、能源緊張問(wèn)題和食品安全問(wèn)題越來(lái)越引起世界各國(guó)人民的關(guān)注。制冷行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是節(jié)能、環(huán)保和安全。

　　有關(guān)資料表明我國(guó)冷庫(kù)年耗電量130KW/年.m3，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家僅為我們的一半左右，隨著冷鏈物流業(yè)和其他應(yīng)用領(lǐng)域的迅速發(fā)展，需要制冷服務(wù)的行業(yè)越來(lái)越廣泛，這就越發(fā)突顯了節(jié)能降耗的重要性，相對(duì)于制冷行業(yè)，節(jié)能降耗在我國(guó)大有可為。下面我們以冷庫(kù)為例來(lái)具體分析一下，可能實(shí)現(xiàn)的節(jié)能措施。 　　要做一個(gè)合乎規(guī)范的成功的冷庫(kù)工程，可能從土建開(kāi)始，我們就需要配合用戶，因?yàn)椴皇撬�有的冷�?kù)都經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，有些用戶就是自己找來(lái)建筑公司就進(jìn)行施工，而建筑公司并不是專一的針對(duì)冷庫(kù)建筑的，很多時(shí)候會(huì)按照土建的傳統(tǒng)做法來(lái)施工，進(jìn)而出現(xiàn)偏差。比如，目前的冷庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，屢屢會(huì)遇到地圈梁標(biāo)高不合乎冷庫(kù)要求，用戶在需要保溫的時(shí)候，只好砸碎冷庫(kù)門(mén)的地圈梁。相信我們?cè)谧�的各位領(lǐng)導(dǎo)有的也遇見(jiàn)過(guò)類似的情況。我們從冷庫(kù)的建設(shè)開(kāi)始來(lái)看一下，從開(kāi)始建設(shè)就需要注意的問(wèn)題。

　　低溫工況下壓縮機(jī)的回氣就會(huì)結(jié)霜，而且回氣可能帶有一定數(shù)量的未完全蒸發(fā)的液體，尤其在蒸發(fā)器結(jié)霜之后，壓縮機(jī)頭上霜就會(huì)比較嚴(yán)重，這時(shí)候只是回流的氣體經(jīng)過(guò)電機(jī)進(jìn)行了熱交換。假如較多的液體進(jìn)入壓縮腔，由于液體不可壓縮，會(huì)對(duì)活塞壓縮機(jī)閥片、密封墊等易損件造成極大程度的損害，吸氣閥片一旦斷掉，就會(huì)把活塞、閥板破壞，甚至進(jìn)而演變成連桿斷裂、電機(jī)燒毀等重大故障。 　　而螺桿壓縮機(jī)不是往復(fù)式壓縮，對(duì)濕行程不敏感，直接噴油的措施也使得少量的制冷劑液體迅速蒸發(fā)，保證了壓縮機(jī)的安全。由此可見(jiàn)，無(wú)論從可靠性還是節(jié)能和降低造價(jià)方面，我們都應(yīng)該大力推廣螺桿壓縮機(jī)。與我們對(duì)螺桿的認(rèn)識(shí)一樣，現(xiàn)在大型的食品加工廠，比如肉聯(lián)廠和水產(chǎn)類加工廠，只要是速凍量較大的，采用的大都是螺桿壓縮機(jī)。

　　其次，冷凝器方面，盡可能的使用蒸發(fā)式冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器結(jié)合了風(fēng)冷和水冷的優(yōu)點(diǎn)，而且用水量不到水冷凝器的十分之一，它的冷凝溫度低，約相當(dāng)于本地區(qū)的濕球溫度，而且我們都知道，由于水冷式冷凝器水是在管內(nèi)流動(dòng)，流速較慢，所以結(jié)垢系數(shù)也就相對(duì)較大，每年都需要進(jìn)行清理，對(duì)于我們氟利昂系統(tǒng)的水冷凝器而言，由于普遍采用的是高效管，內(nèi)徑較細(xì)，清理很困難而且還有破壞冷凝器的可能。蒸發(fā)式冷凝器的水是高速在管外噴淋，特殊的橢圓管結(jié)構(gòu)確保了每根換熱管都被水包圍，換熱效率得到了最佳化。它的盤(pán)管組是整體熱浸鋅結(jié)構(gòu)，抗銹蝕能力強(qiáng)，徹底消除了客戶的后顧之憂。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用蒸發(fā)式冷凝器比較其他冷凝方式節(jié)能20%左右。以一臺(tái)30匹的高溫壓縮機(jī)為例，假定蒸發(fā)溫度為-10℃，無(wú)壓力損失， 　　使用風(fēng)冷式冷凝器的制冷量為39KW，軸功率17.5KW，此時(shí)壓縮機(jī)的吸氣絕對(duì)壓力為0.35Mpa，冷凝溫度按照+50℃，此時(shí)對(duì)應(yīng)的排氣絕對(duì)壓力是2Mpa，壓縮機(jī)的實(shí)際壓縮比是5.7;使用水冷式冷凝器制冷量為45.5KW，軸功率14.9KW，此時(shí)壓縮機(jī)的吸氣絕對(duì)壓力為0.35Mpa，冷凝溫度按照+37℃，此時(shí)對(duì)應(yīng)的排氣絕對(duì)壓力是1.45Mpa，壓縮機(jī)的實(shí)際壓縮比是4.2;使用蒸發(fā)式冷凝器的制冷量為49.3KW，軸功率13.4KW，此時(shí)壓縮機(jī)的吸氣絕對(duì)壓力為0.35Mpa，冷凝溫度按照+30℃，此時(shí)對(duì)應(yīng)的排氣絕對(duì)壓力是1.2Mpa，壓縮機(jī)的實(shí)際壓縮比是3.4;可見(jiàn)，與風(fēng)冷式冷凝器相比，采用蒸發(fā)冷后，壓縮機(jī)制冷量增加了26%，耗電量卻下降了23%;與水冷式冷凝器相比，采用蒸發(fā)冷后，壓縮機(jī)制冷量增加了8%，耗電量卻下降了10%。

　　采用蒸發(fā)冷帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)還有壓縮機(jī)的排氣壓力下降了，排氣溫度也就相應(yīng)的降低了。壓縮機(jī)的運(yùn)行工況得到了改善，壓縮比明顯下降，潤(rùn)滑情況也變得良好，壓縮機(jī)的使用壽命也就得到了延長(zhǎng)。 　　夏天沖霜水把冷量帶回了冷卻水池，冷卻水的溫度得到了下降，冷凝壓力就會(huì)降低，壓縮機(jī)的制冷量會(huì)得到適當(dāng)增加，同時(shí)軸功率也會(huì)得到適當(dāng)?shù)慕档�，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了節(jié)能�？紤]到冬季水溫較低，我們就在控制系統(tǒng)上做文章，冬季蒸發(fā)式冷凝器需要工作時(shí)只讓水泵開(kāi)啟，這樣冷卻水把熱量有效回收到水池里，水池的水不會(huì)結(jié)冰也加快了沖霜的速度，這種相互關(guān)聯(lián)的方式保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，做到了每個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗。蒸發(fā)器方面，目前很多冷庫(kù)面對(duì)的都是蒸發(fā)器面積不足，這樣就導(dǎo)致了壓縮機(jī)的吸氣壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離飽和蒸發(fā)壓力，也就是說(shuō)，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的壓力對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際要求，這樣就使得制冷劑的單位容積制冷量減少，壓縮比增大，輸氣系數(shù)下降，耗功增加。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，蒸發(fā)溫度每下降1℃，耗能增加3-4%。

　　設(shè)計(jì)人員要注意選擇合適的蒸發(fā)面積。以冷風(fēng)機(jī)為例，目前傳統(tǒng)的DL系列也就是4.5mm片距的冷風(fēng)機(jī)，在水果蔬菜庫(kù)的應(yīng)用當(dāng)中，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜很快的現(xiàn)象，這就需要反復(fù)進(jìn)行化霜，多耗電能不說(shuō)，也耽誤了食品的降溫，尤其按照以往的做法，有的設(shè)計(jì)人員會(huì)為用戶選擇電化霜的冷風(fēng)機(jī)，這樣的冷風(fēng)機(jī)的化霜功率比對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)功率還要大，化霜產(chǎn)生的熱量還需要壓縮機(jī)帶走，這樣一個(gè)冷庫(kù)就很容易出現(xiàn)反復(fù)化霜，庫(kù)溫達(dá)不到的惡性循環(huán)。所以我們現(xiàn)在對(duì)于這類的冷庫(kù)不會(huì)選擇這種片距的冷風(fēng)機(jī)，而是采用6mm片距的DD系列產(chǎn)品，這樣看似設(shè)備投資增加了一部分，但是這在以后的設(shè)備運(yùn)行中很短的時(shí)間就可以收回成本。一般情況下采用自動(dòng)水化霜型式，一臺(tái)2.2KW的水泵就基本可以滿足化霜需求，化霜的速度也比電化霜型式快得多。 　　制冷劑的選擇

　　目前我們習(xí)慣采用的一般是氟利昂R22，它的價(jià)格比較低廉，所以被廣泛的采用，按照國(guó)際規(guī)定，對(duì)我們發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，2025年R22逐步減產(chǎn)，到2030年停止使用。這不會(huì)影響到我們的設(shè)備，如果需要換成環(huán)保制冷劑，制冷系統(tǒng)只需要進(jìn)行清潔和更換冷凍油就可以實(shí)現(xiàn)。在我們的傳統(tǒng)觀念里，低溫制冷劑比如R404A價(jià)格比較昂貴，所以在一些速凍類的系統(tǒng)里大部分的采用的仍舊是R22，其實(shí)，這是一種錯(cuò)誤的理念，一套低溫速凍裝置往往需要的制冷劑不是很多，比如一個(gè)小的速凍間也可能就是幾十公斤，它在整套系統(tǒng)里的價(jià)格不是至關(guān)重要的。我們來(lái)比較一下一臺(tái)相同的壓縮機(jī)在低溫工況下的有關(guān)參數(shù)：以一臺(tái)6F-40.2的壓縮機(jī)為例，假定運(yùn)行工況為(-35，+30℃)，采用R22時(shí)壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量為25100W，而采用R404A，它的制冷量就變成了30500W，增加了21%。根據(jù)兩者的熱力性質(zhì)，這個(gè)時(shí)候采用R22吸氣壓力為0.03Mpa，排氣壓力1.1Mpa，壓縮比為1.2/0.13=9.2;而采用R404A吸氣壓力為0.07Mpa左右，排氣壓力1.30Mpa，壓縮比為1.40/0.17=8.2左右。

　　根據(jù)以上的數(shù)據(jù)我們可以看到，低溫工況下采用R404A，壓縮機(jī)的壓縮比相應(yīng)的有所下降，制冷量增加了很多，采用R22做制冷劑，5臺(tái)6F-40.2的制冷量，相當(dāng)于采用R404A做制冷劑，4臺(tái)6F-40.2的制冷量。可見(jiàn)，我們對(duì)于低溫庫(kù)尤其是速凍間，我們盡可能的還是要采用R404A，這樣即實(shí)現(xiàn)了節(jié)能也達(dá)到了環(huán)保的目的，因?yàn)槟壳拔覀兇蠖鄶?shù)時(shí)候是把它當(dāng)做取代R22的制冷劑。

　　目前我們供給國(guó)外的產(chǎn)品比較多，我們可以親身感受到，無(wú)論是大國(guó)還是小國(guó)，他們選用的壓縮機(jī)都是帶“Y”的，制冷上用的制冷劑都是R404A或者是407C之類的。那么為了響應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排，我個(gè)人認(rèn)為，我們也應(yīng)該盡量選擇環(huán)保類的制冷劑，為保護(hù)環(huán)境盡一份力。以上是關(guān)于冷庫(kù)建筑和設(shè)備選擇的有關(guān)問(wèn)題，是前期和中期的工作，當(dāng)這些按照我們的計(jì)劃完成，冷庫(kù)正常運(yùn)行，后期的運(yùn)行管理就是節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在了。 　　冷庫(kù)的運(yùn)行管理

　　可能有的人認(rèn)為這個(gè)運(yùn)行管理是用戶的事情，但是很多時(shí)候我們面對(duì)的

　　都是沒(méi)有經(jīng)營(yíng)、管理過(guò)冷庫(kù)的用戶，他們也不知道一些相對(duì)專業(yè)的管理細(xì)節(jié)。有專業(yè)人員操作管理設(shè)備的氨制冷系統(tǒng)可能有相對(duì)成熟的管理經(jīng)驗(yàn)，但我們現(xiàn)在的氟利昂系統(tǒng)一般沒(méi)有專業(yè)人員去維護(hù)。因?yàn)?ldquo;自動(dòng)化”“不需要人員管理”這些都是我們面對(duì)客戶時(shí)，提出的賣(mài)點(diǎn)，也就是優(yōu)越于氨制冷系統(tǒng)的地方。因此我們也需要了解這些，能夠回答客戶的疑問(wèn)。

　　1、簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，冷庫(kù)的日常管理要把握好“冰、霜、水、門(mén)、燈”五個(gè)環(huán)節(jié)。防止水、汽滲入隔熱層，冷庫(kù)內(nèi)的墻面、頂棚、門(mén)框上應(yīng)無(wú)冰、無(wú)霜、無(wú)水。要做到隨時(shí)清除。低溫庫(kù)的地面不能有積水以免凍結(jié)成冰。庫(kù)內(nèi)的蒸發(fā)器要及時(shí)除霜。蒸發(fā)器霜層會(huì)造成庫(kù)溫下降緩慢，耗能增加以及壓縮機(jī)濕行程，嚴(yán)重威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行。冷庫(kù)門(mén)要經(jīng)常進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)冷庫(kù)門(mén)變形或者密封條受損要及時(shí)修復(fù)。同時(shí)為了減少庫(kù)房?jī)?nèi)外的冷熱交換，最好在庫(kù)門(mén)上方加設(shè)風(fēng)幕機(jī)，如果沒(méi)有風(fēng)幕機(jī)，出入庫(kù)人員要隨手關(guān)門(mén)，同時(shí)做到人走燈熄，每天下班后專人檢查。

　　2、針對(duì)不同的產(chǎn)品確定不同的儲(chǔ)藏溫度。例如儲(chǔ)藏時(shí)間不超過(guò)半年的低溫冷藏食品，一般采用的是-15~-18℃，這樣就適當(dāng)提高了系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，從而提高了壓縮機(jī)的制冷量，節(jié)約了電能。只有那些儲(chǔ)藏時(shí)間超過(guò)半年的食品，為了確保它的品質(zhì)，可以將庫(kù)溫設(shè)定在-18℃以下。

　　3、低溫冷藏間宜采用頂排管排管的蓄冷量大，由于它吊裝在庫(kù)內(nèi)上方，當(dāng)壓縮機(jī)停止工作后，排管內(nèi)部的氟利昂也會(huì)適度的吸熱蒸發(fā)，而且采用排管沒(méi)有了電機(jī)，也就相當(dāng)于直接節(jié)約了電能，也避免了這類的冷庫(kù)容易結(jié)冰，導(dǎo)致電機(jī)燒毀故障的發(fā)生。采用排管的另外一個(gè)好處就是食品的干耗會(huì)減少很多，相應(yīng)的帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。采用冷風(fēng)機(jī)的低溫冷藏庫(kù)故障點(diǎn)很多，如果采用電化霜會(huì)增加很大的電能消耗，采用水化霜，次數(shù)久了，滴水就可能積攢成冰，假如電機(jī)翅片被凍住，電機(jī)就會(huì)燒毀，更換時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度也大。加上風(fēng)機(jī)的下水管也很容易凍住，維修顯得非常麻煩。很多時(shí)候用戶是根據(jù)我們的推薦采用蒸發(fā)器的，我們應(yīng)該站在節(jié)能降耗的角度來(lái)向客戶推薦，同時(shí)也是給我們自己的公司售后服務(wù)減少了很多負(fù)擔(dān)。 　　4、冷藏食品盡量包裝冷藏冷藏食品如沒(méi)有包裝，在儲(chǔ)藏過(guò)程中干耗較大，能量消耗也就大。而包裝的食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中干耗接近為零。由于食品的干耗大大減少，蒸發(fā)器的融霜次數(shù)也就減少了，壓縮機(jī)的無(wú)用功也就降到最少，實(shí)際上也就起到了節(jié)約能源的作用。

　　5、及時(shí)淘汰能耗大的設(shè)備例如目前還有一部分小型氨制冷的冷庫(kù)，年久失修，還要專人開(kāi)機(jī)。不僅耗費(fèi)人力物力，也是一個(gè)很大的安全隱患。近年來(lái)這樣的冷庫(kù)發(fā)生重大事故的不在少數(shù)，因此在一些地區(qū)這樣的冷庫(kù)建設(shè)，已經(jīng)不在批復(fù)之列。除此之外，還有一部分采用電化霜冷風(fēng)機(jī)的冷庫(kù)，經(jīng)常因?yàn)殡娂訜峁軣龤нM(jìn)而燒穿冷風(fēng)機(jī)銅管，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的氟利昂全部泄露，還有的冷庫(kù)因?yàn)榧訜峁苤�火造成重大事故，所以說(shuō)，這部分設(shè)備無(wú)論從客戶自身的角度還是從節(jié)能降耗角度來(lái)看都應(yīng)該淘汰更換。

　　6、及時(shí)清理冷凝器和系統(tǒng)內(nèi)的空氣我們?cè)谇懊嬗懻撨^(guò)，蒸發(fā)溫度不變的情況下，冷凝溫度越高，壓縮機(jī)的單位耗功越大，單位制冷量越小。對(duì)于風(fēng)冷式冷凝器要經(jīng)常檢查是否有灰塵等，必要時(shí)清除。如果系統(tǒng)采用的是水冷方式，每運(yùn)行半年左右就要清理一次。數(shù)據(jù)顯示當(dāng)冷凝器的水垢達(dá)到1.5mm時(shí)，冷凝溫度要比原來(lái)上升2.8℃，耗電增加9.7%。氟利昂系統(tǒng)在維修和填充制冷劑過(guò)程中，可能會(huì)進(jìn)入空氣，導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣壓力升高，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)冰堵，這些都是管理人員需要注意到的問(wèn)題。

　　7、條件允許的話，盡量利用低谷電對(duì)于某些要求不是很?chē)?yán)格的冷藏物品，可以在白天高峰用電的時(shí)候不讓制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而是利用夜間集中降溫，尤其是冬季。當(dāng)然這可能適合的只有一些貯藏動(dòng)物食品的冷庫(kù)，比如貯藏貂食之類的低溫庫(kù)。 　　改變觀念實(shí)現(xiàn)能源的再利用

　　因?yàn)槲覀兊膲嚎s機(jī)排出的是高溫的氣體，為了解決冬季的取暖問(wèn)題，我們可以通過(guò)一個(gè)換熱器把這部分熱量回收，集中供給房間。這樣的方式不適合已經(jīng)有集中供暖的房間，適合一些小型的辦公場(chǎng)所，比如冷庫(kù)的辦公室和值班室等，在一定程度上減少了空調(diào)或者是電暖氣的用電量。這樣的方法我們是已經(jīng)有采用過(guò)的。