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冷庫(kù)節(jié)能如何實(shí)現(xiàn)？

時(shí)間：2021年05月13日 點(diǎn)擊： 1373 次


冷庫(kù)安裝|冷庫(kù)造價(jià)|冷庫(kù)建設(shè)
冷庫(kù)節(jié)能如何實(shí)現(xiàn)？

  冷庫(kù)是通過(guò)制冷設(shè)施的熱交換，使該空間內(nèi)的冷藏食品保持穩(wěn)定低溫以達(dá)到保鮮或冷藏的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。食品保鮮或保鮮主要憑借食品冷藏鏈，將易腐肉類(lèi)、水產(chǎn)品、果蔬等通過(guò)預(yù)冷、加工、貯存和冷藏運(yùn)輸，大限度的保持原有食品的色澤、營(yíng)養(yǎng)成分及口感，達(dá)到食品保質(zhì)保鮮，延長(zhǎng)食品保存期的目的，起到調(diào)劑淡、旺季市場(chǎng)的需求并減少生產(chǎn)與銷(xiāo)售過(guò)程中經(jīng)濟(jì)損耗的作用。
　　隨著人生活水平的提高，人們對(duì)保鮮食品的需求也必將不斷增強(qiáng)，截止目前，我國(guó)現(xiàn)有冷凍冷藏能力已達(dá)900 多萬(wàn)t，年耗電約35.8萬(wàn)度，與國(guó)外同等冷藏量耗能相比，能耗較大，約為日本平均水平的2.5倍，英國(guó)平均水平的2倍。當(dāng)代社會(huì)，低碳經(jīng)濟(jì)是追求目標(biāo)，因此，大限度的做好冷庫(kù)的節(jié)能工作，是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，也是大力發(fā)展“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的基石。鑒于現(xiàn)狀，針對(duì)冷庫(kù)存在的耗能高、換熱系統(tǒng)配置不合理、運(yùn)行不協(xié)調(diào)、管理不科學(xué)等問(wèn)題，切實(shí)做好冷庫(kù)節(jié)能工作已是發(fā)展之根本。
　　 1.冷庫(kù)耗能現(xiàn)狀
　　全國(guó)現(xiàn)有冷庫(kù)中，多數(shù)冷庫(kù)仍采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，效果差、生產(chǎn)管理混亂、設(shè)備技術(shù)陳舊、自動(dòng)化程度比較低、能耗效率相對(duì)低下；同時(shí)在地基處理方面也存在嚴(yán)重，通過(guò)地下?lián)Q熱的方式帶走了近百分之22的能。我國(guó)現(xiàn)有冷庫(kù)耗能如表1所示。
　　表1 冷藏庫(kù)耗電量對(duì)比 單位（Kwh/m3.y）
　　由上表可以看出：我國(guó)冷藏企業(yè)總體耗電量比較大，全國(guó)平均水平遠(yuǎn)高于國(guó)外同行業(yè)平均水平，如我國(guó)冷藏耗電量全國(guó)平均為131KWh/m3?y，是英國(guó)平均水平的2 倍多，是日本平均水平的2.5 倍左右，即使是我國(guó)冷藏行業(yè)比較發(fā)達(dá)的上海，比國(guó)外同行業(yè)也仍然存在很大的差別，如上海冷藏企業(yè)耗電量平均水平為76KWh/m3?y，是英國(guó)先進(jìn)水平的4.7 倍左右，日本的2.4 倍左右。
　　 2.冷庫(kù)建設(shè)技術(shù)節(jié)能措施
　　2.1配置合理的換熱系統(tǒng)
　　換熱系統(tǒng)是冷庫(kù)的主要耗能系統(tǒng)，主要是由壓縮機(jī)、冷凝器、空氣器及貯液罐等組成。冷庫(kù)冷藏效果如何，主要表現(xiàn)在對(duì)其的選型與配置，尤其是壓縮機(jī)和冷凝器。
　　2.1.1壓縮機(jī)的選型與配置技術(shù)
　　壓縮機(jī)是換熱系統(tǒng)的核心部件之一，在冷庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)往往采用大負(fù)荷來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)的選型，根據(jù)負(fù)荷合理調(diào)整壓縮機(jī)的臺(tái)數(shù)或減少壓縮機(jī)的工作缸數(shù)，使系統(tǒng)負(fù)荷和壓縮機(jī)冷量相匹配，防止“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，增加能耗。
　　在壓縮機(jī)的選型與配置過(guò)程中，盡量選擇“1+1” 的匹配模式，即用一臺(tái)較大壓縮機(jī)配一臺(tái)小壓縮機(jī)的模式或者配套兩臺(tái)同等負(fù)荷的壓縮機(jī)，使其均處于運(yùn)行狀態(tài)，而非滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)。壓縮機(jī)的選型應(yīng)根據(jù)實(shí)際制冷效果和制冷量大小來(lái)確定，壓縮機(jī)的選型主要依據(jù)壓縮比、排氣量。一般情況下壓縮機(jī)的壓縮比為3.2-3.4，壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)由壓縮效果的能效性確定，一般情況為4-6級(jí)。選擇空壓機(jī)的氣量要和所需的排氣量相匹配，并留有百分之10左右的余量。如果用氣量大而空壓機(jī)排氣量小，會(huì)造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低，而不能驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具。排氣量越大壓縮機(jī)配的電機(jī)越大，不但價(jià)錢(qián)高，而且浪費(fèi)購(gòu)置資金，使用時(shí)也會(huì)浪費(fèi)電力能源。
　　2.1.2冷凝器的選型與配置技術(shù)
　　目前，國(guó)外應(yīng)用多冷凝器是蒸發(fā)式冷凝器，它具有換熱速度快、換熱完全、噴淋裝置無(wú)堵塞等特性，它省去了塔和水泵及循環(huán)水池的投資，水流量?jī)H為水冷式冷凝器的1/10，節(jié)能效果顯著。在常規(guī)冷庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇主流蒸發(fā)式冷凝器，不僅能充分利用外部自然條件實(shí)現(xiàn)制冷劑的制冷，同時(shí)對(duì)降低企業(yè)生產(chǎn)成本既有積極的意義。
　　蒸發(fā)式冷凝器的選型方法目前常用的有單位面積冷負(fù)荷估算法與概算-校核法。單位面積冷負(fù)荷估算法即先粗選一個(gè)冷凝熱流密度值, 后再計(jì)算冷凝面積, 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇冷凝器的型號(hào)及臺(tái)數(shù)。概算-校核法的計(jì)算步驟為: (1)粗估熱流密度值,計(jì)算冷凝面積； (2)設(shè)計(jì)冷凝器盤(pán)管的結(jié)構(gòu),按標(biāo)準(zhǔn)選擇配風(fēng)量與配水量; (3)按設(shè)計(jì)的空氣參數(shù)求出進(jìn)口空氣的焓值,再根據(jù)空氣流量、冷凝負(fù)荷計(jì)算出口空氣的焓值；(4)計(jì)算管內(nèi)冷凝放熱系數(shù)、水膜換熱系數(shù)、水膜表面與濕空氣熱質(zhì)當(dāng)量換熱系數(shù), 然后選取各層導(dǎo)熱的熱阻；(5)計(jì)算傳熱系數(shù)、對(duì)數(shù)平均溫差及所需的冷凝面積。如果計(jì)算的結(jié)果與預(yù)估不符, 再假設(shè)熱流密度, 直至兩者相等為止。
　　2.2采取地基隔熱處理措施
　　地基隔熱處理措施是指針對(duì)不同地域的冷庫(kù)因不同季節(jié)地表溫度與庫(kù)內(nèi)溫度存在的溫差，為防止此溫差引起的能源浪費(fèi)而采取的一系列地基處理措施。它包含特制沙層、隔熱層、通氣管層及地表層。經(jīng)過(guò)隔熱處理后的地基與簡(jiǎn)單處理的地基相比，相同條件下的能耗前者只是后者的1/4～1/5。在地基隔熱處理措施中，重要的是隔熱層和通氣管層的設(shè)計(jì)，在隔熱層設(shè)計(jì)中需選擇適宜的聚高彈性的隔熱材料，并運(yùn)用整體鏈接技術(shù)，使整個(gè)冷庫(kù)地基實(shí)現(xiàn)防潮、防震、防局部溫變的目的。在通氣管道的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意橫向、縱向管道全部并在各個(gè)方向上的通風(fēng)措施建設(shè)，在通風(fēng)管道端頭還應(yīng)設(shè)置必要的防護(hù)網(wǎng)，避免小動(dòng)物在其內(nèi)部搭窩而堵塞通風(fēng)。
　　2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用節(jié)能型隔熱層厚度
　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)、隔熱層的傳熱量占冷庫(kù)總熱負(fù)荷的百分之20-百分之35，所以減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷可以達(dá)到節(jié)能的目的。圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量Q1= KA（TW-TF）n，從傳熱公式可知，傳熱量與三個(gè)因素有關(guān)，即傳熱面積A(m)、傳熱系數(shù)K（W/K?℃）和傳熱溫差ΔT(℃)。傳熱溫差與庫(kù)外環(huán)境溫度和貯藏食品所需要的庫(kù)內(nèi)溫度有關(guān)，傳熱系數(shù)主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外壁面的對(duì)流換熱系數(shù)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻構(gòu)成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷與保溫層厚度成反比，適當(dāng)增加保溫層厚度將降低能源損失，減少冷庫(kù)的運(yùn)行費(fèi)用。
　　2.4提高蒸發(fā)溫度
　　適當(dāng)提高蒸發(fā)溫度，能縮小傳熱溫差，減少壓縮機(jī)的功率消耗，提高產(chǎn)冷量，有資料顯示，對(duì)于壓縮機(jī)，蒸發(fā)溫度每升高1℃，每千瓦電機(jī)每小時(shí)的產(chǎn)冷量將提高百分之2.4左右，一般制冷裝置都是按滿(mǎn)負(fù)荷條件下設(shè)計(jì)的，但在實(shí)際運(yùn)行中很多情況不是滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，所以在制冷量減少時(shí)，提高蒸發(fā)溫度，即減少傳熱溫差，同樣可以達(dá)到降溫的效果。
　　2.5減少通過(guò)冷藏門(mén)的熱濕空氣浸入
　　冷庫(kù)門(mén)的開(kāi)閉將會(huì)引起很大的冷量散失，冷藏門(mén)的性能可能使能耗增加百分之15或者更多。若不及時(shí)關(guān)閉冷庫(kù)門(mén)，導(dǎo)致大量的熱空氣進(jìn)入冷庫(kù)，熱濕空氣的結(jié)合容易在冷風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器表面結(jié)霜，并且還會(huì)打破冷庫(kù)溫度場(chǎng)的平衡，加重制冷機(jī)組的負(fù)擔(dān)。
　　減少冷庫(kù)門(mén)的冷損耗應(yīng)該注意以下幾方面：
　?、僭O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小冷庫(kù)門(mén)的面積，特別注意降低冷庫(kù)門(mén)高度，研究證明，冷庫(kù)門(mén)高度方向的跑冷要比寬度方向大的多。
　　②增加風(fēng)幕阻止冷庫(kù)冷損耗，并且做到風(fēng)幕與冷庫(kù)門(mén)的智能化，即伴隨著冷庫(kù)門(mén)開(kāi)閉的同時(shí)啟動(dòng)和關(guān)閉風(fēng)幕。
　　2.6采取智能控制系統(tǒng)，充分利用自然溫差我國(guó)晝夜溫差大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，冷凝溫度每下降1℃，可減少壓縮機(jī)功耗百分之1.5, 單位軸功率制冷量將提高百分之2.6左右。夜間環(huán)境溫度低，冷凝溫度也將會(huì)下降，據(jù)統(tǒng)計(jì),海洋性氣候地區(qū)晝夜溫差可達(dá)到6～10℃，氣候晝夜溫差可達(dá)10～15℃，南方地區(qū)晝夜溫差可達(dá)到8～12℃，所以增加夜間開(kāi)機(jī)時(shí)間，有利于冷庫(kù)節(jié)能。
　　我國(guó)是耗能大國(guó)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，大力推廣節(jié)能技術(shù)，普遍采取節(jié)能措施是實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措之一。本文通過(guò)對(duì)冷庫(kù)現(xiàn)狀分析，針對(duì)高耗能的工序提出具體的技術(shù)節(jié)能措施。低溫保鮮儲(chǔ)藏是未來(lái)的發(fā)展方向，推廣冷庫(kù)的節(jié)能措施也是必然趨勢(shì)。

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