李廣

【摘 要】就冷庫設計及制冷設備運行過程中的主要節(jié)能途徑進行了分析，在闡述冷庫圍護結構節(jié)能設計、制冷設備節(jié)能的基礎上，概述了冷庫運行管理中的主要節(jié)能降耗方式。

【關鍵詞】冷庫；節(jié)能技術；圍護結構；制冷設備

隨著綜合國力的增強和人民生活水平的不斷提高，我國冷庫總容量和單庫規(guī)模顯著提升，食品冷藏行業(yè)進入快速發(fā)展時期。然而，建設冷庫是一種投資較大、建設和使用期較長、資金回收相對較慢的項目。實現(xiàn)冷庫最大經(jīng)濟效益的途徑主要有兩個方面，一是提高冷庫周轉利用率，二是通過節(jié)能降耗降低經(jīng)營成本。

1.冷庫圍護結構設計中的節(jié)能

冷庫是冷加工和食品保鮮行業(yè)中的高能耗行業(yè)，其中冷庫圍護結構的耗能約占整個冷庫的30%，某些低溫冷庫圍護結構的耗冷量高達制冷設備總負荷的50%左右。減少冷庫圍護結構的冷量損耗，重點是圍護結構隔熱層的合理設置。

1.1合理設計冷庫圍護結構的隔熱層

隔熱層所用材料及其厚度是影響傳入熱量的最重要因素，隔熱工程的設計又是影響土建費用的關鍵。盡管冷庫隔熱層的設計要通過技術和經(jīng)濟兩個角度來分析確定，但是實踐證明，必須優(yōu)先考慮隔熱材料的“質優(yōu)”，然后再考慮“價廉”，不能只看節(jié)省初期投資的眼前利益，要從長遠的節(jié)能降耗考慮。近年來設計建造的組裝式冷庫，多數(shù)采用硬質聚氨酯（PUR）和擠塑聚苯乙烯（XPS）作隔熱層。結合PUR和XPS隔熱性能優(yōu)越及磚混結構熱惰性指標D值高的優(yōu)點，采用土建式單面彩鋼板復合內保溫隔熱層結構，是一種值得推薦的冷庫圍護結構隔熱層的建造方式。

其具體做法是：采用磚混結構外墻，水泥砂漿抹平后作隔汽防潮層，然后內側做聚氨酯隔熱層。對于老冷庫的大修改造，這是一種值得優(yōu)選的建筑節(jié)能方案。

1.2冷庫建設工藝管線的設計布局

制冷管道及照明動力管線等穿過隔熱外墻是不可避免的，每多一處穿越點就等于在隔熱外墻上多開一個缺口，而且處理復雜，施工操作困難，甚至可能留下工程質量的隱患。因此管道設計布置方案上，應盡可能減少穿越隔熱外墻的孔數(shù)，并對穿墻處的隔熱構造進行細致處理。

1.3冷庫門設計及管理方面的節(jié)能

冷庫門是冷庫的配套設施之一，是冷庫圍護結構中最容易跑冷的部位。據(jù)相關資料介紹，低溫貯藏庫的庫門在庫外溫度34 ℃，庫內溫度-20℃條件下開啟1h，耗冷量就達1088kcal/h。

冷庫內常年處于低溫高濕以及溫度、濕度頻繁變化的環(huán)境中，低溫庫的內外溫差通常在40～60 ℃之間。當庫門開啟時，由于庫外空氣溫度較高，水蒸氣壓力大，而庫內空氣溫度較低，水蒸氣壓力小，庫外空氣就會向庫內流動。當庫外高溫、高濕的熱空氣通過冷庫門進入庫內后，大量的熱濕交換會加劇冷風機或蒸發(fā)排管的結霜，導致蒸發(fā)效率的降低，從而引起庫溫波動，影響貯藏產品的質量。有文獻表明，冷庫門的性能不良可使能耗增加15%甚至更多。

2.冷庫制冷設備的節(jié)能

2.1制冷壓縮機的選擇

制冷壓縮機是制冷設備的心臟，它消耗的能量在整個制冷系統(tǒng)中占很大的比例。對于特定的制冷量，選擇不同的壓縮機直接關系到運行的能耗。在大中型冷庫的建設中，液氨冷卻螺桿制冷壓縮機已有取代活塞式壓縮機的趨勢。

因此，必須正確估計冷庫實際耗冷量的變化，掌握冷藏過程中放熱量及外界氣溫、冷卻水溫和日常操作熱量等耗冷量的變化規(guī)律，合理調整壓縮機的開啟臺數(shù)，或通過卸載裝置減少壓縮機的工作缸數(shù)。

2.2冷凝器的選型

冷凝器是制冷工藝系統(tǒng)中的主要設備之一，在制冷循環(huán)中起著把壓縮機排出的過熱蒸氣冷凝成液體的作用。冷凝器選型的合理與否，直接關系到制冷裝置的經(jīng)濟性和能否正常使用。冷凝器選型過大，將使設備閑置，設備初期投資增大，配套費用增加；選型過小，又不能滿足正常冷凝作用的需要。

蒸發(fā)式冷凝器充分利用水的汽化潛熱帶走更多的冷凝熱，是一種高效節(jié)能的換熱設備，具有傳熱效率高、結構緊湊和安裝方便等優(yōu)點。針對當前節(jié)水、節(jié)電在國民經(jīng)濟發(fā)展中的緊迫性和重要性，因地制宜地推廣蒸發(fā)式冷凝器的使用已勢在必行。

2.3蒸發(fā)器的選型

建設大中型低溫冷庫的蒸發(fā)器選型，應盡量采用傳統(tǒng)排管式蒸發(fā)器。冷庫使用冷排管可實現(xiàn)溫度易控，同時又沒有電機能耗的雙重效果。

壓縮機停機時，冷排管內的低溫氨液可以蓄冷，庫溫和蒸發(fā)溫度波動較小且保持溫度延續(xù)時間長。由于冷排管的蒸發(fā)面積比冷風機蒸發(fā)管組的蒸發(fā)面積大得多，所以增大傳熱面積是最有效的強化傳熱途徑之一。雖然冷排管與冷風機相比一次性投資大一些，但運行費用卻相對減小。同時使用冷排管可簡化制冷系統(tǒng)，便于系統(tǒng)的維護和管理。

3.冷庫運行管理中的節(jié)能

3.1準確及時調節(jié)制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)在實際運行中，由于工況條件是不斷變化的，只有依靠冷庫管理人員的精心操作并準確地調節(jié)制冷設備的運行，才能使制冷系統(tǒng)始終處在最理想的工作狀態(tài)，達到高效節(jié)能的效果。

3.2合理利用庫房，節(jié)能減耗

冷藏間的耗電量是按冷藏間耗冷量的多少來計算的，通常包括兩部分：一是貨物冷卻和冷藏時的耗冷量；二是冷藏間本身（即圍護結構）及操作管理的耗冷量。節(jié)約用電的關鍵在于冷藏間的利用率，利用率低的冷藏間耗冷多，耗電也就多。在實際操作中，由于壓縮機所配備的電動機功率是按該機制冷能力選定的，也就是庫房的耗冷量小于制冷機的制冷能力。冷庫在淡季運行時，由于冷藏間存放的貨物較少，壓縮機運轉是“大馬拉小車”，浪費了電能。因此，在淡季時可將幾個冷藏間內的貨物按貯藏溫度及時并庫，以減少能耗。

3.3冷庫內照明系統(tǒng)的節(jié)能冷庫照明應在安全、科學、合理的基礎上，從節(jié)能和環(huán)保的角度出發(fā)

根據(jù)冷庫間的面積、高度及庫房溫度等綜合考慮。冷庫內的照明一般集中在工作區(qū)域內。應在保證操作人員安全的情況下做到及時關燈，以減少庫房的熱負荷及電能消耗。同時要盡量采用高效低耗耐壓的照明燈具以減少燈具的更換頻率。LED照明系統(tǒng)具有環(huán)保省電、照度均勻、低溫時發(fā)光效率良好及供電效率高的優(yōu)勢，是一種極有前景的新型光源，也是今后冷庫內照明系統(tǒng)的發(fā)展方向。

3.4定期放油、除垢和放空氣，確保良好熱交換效果

資料顯示，當蒸發(fā)器盤管內有0.1mm厚的油膜時，為保持設定的溫度要求，蒸發(fā)溫度就要下降2.5℃，耗電量增加10%以上；當冷凝器內的水管壁結垢達1.5mm時，冷凝溫度就要比原來的溫度上升2.8 ℃，耗電量增加9.7%；當制冷系統(tǒng)中混有不凝結氣體，其分壓力值達到0.196MPa時，耗電量將增加約18%。由此可保鮮與加工見冷庫制冷系統(tǒng)定期放油、除垢和放空氣的重要性。

4.結束語

冷庫的節(jié)能是一項系統(tǒng)工程且具有很大的潛力，從大的方面來講，一是冷庫的合理設計，二是冷庫的科學管理。在工作實踐中，冷庫的設計要周密嚴謹，運行管理要科學合理，嚴格把關，通過多種節(jié)能途徑，即可取得良好的綜合節(jié)能效果。

【參考文獻】

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