1. 冷庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)
低溫冷庫的庫溫一般會在-25℃左右,而在夏季室外的日間溫度則一般為30℃以上,也就是說在冷庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差將有60℃左右,加上日間的太陽輻射熱,使得從墻體和頂棚向庫內(nèi)傳熱形成的熱負(fù)荷相當(dāng)可觀,是整個庫內(nèi)熱負(fù)荷的重要組成部分。增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能主要通過加厚隔熱層,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)隔熱層,和應(yīng)用合理的設(shè)計方案等。
2. 隔熱層厚度
當(dāng)然,要加厚圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱層,一次性的投資費(fèi)用將會提高,但與冷庫經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用的減少相比較,無論從經(jīng)濟(jì)角度還是從技術(shù)管理角度來考慮,還是比較合理的。
常用兩種方法降低外表面吸熱
第一是墻體外表面宜采用白色或淺色,增強(qiáng)反射能力。在夏季強(qiáng)烈的陽光下,白色表面的溫度比黑色表面的溫度低25℃至30℃之多;
第二是在外墻表面做遮陽圍護(hù)或者通風(fēng)夾層。這種方法在實際中施工較復(fù)雜,應(yīng)用較少。做法是在隔熱墻間隔一段距離設(shè)置外圍護(hù)結(jié)構(gòu),使其形成夾層,在夾層上下設(shè)置通風(fēng)口,形成自然通風(fēng),這樣可以帶走外圍護(hù)所吸收的太陽輻射熱。
3. 冷庫門
由于冷庫經(jīng)常需要人員進(jìn)出,裝卸貨物,庫門需要經(jīng)常開閉。如果沒有在庫門這個環(huán)節(jié)做好隔熱工作,那么由于庫外高溫空氣滲入和人員的熱量帶入也將產(chǎn)生一定的熱負(fù)荷。因此對冷庫庫門的設(shè)計也是很有意義的。
4. 建造封閉式月臺
用冷風(fēng)機(jī)降溫,溫度可達(dá)1℃~10℃,并設(shè)有滑開式冷藏門,軟性密封接頭,冷藏車可直接靠到月臺上,實行門對門的裝卸,作業(yè),使進(jìn)出庫基本不受外界溫度的影響。小型冷庫可在進(jìn)門處建造門斗。
5. 電動冷藏門(加裝冷風(fēng)幕)
早期單扇速度為0.3~0.6m/s,目前高速電動冷藏門開啟速度達(dá)到了1m/s,雙扇冷藏門開啟速度達(dá)到2m/s。為避免危險,關(guān)閉速度控制在開啟速度的一半左右。門前裝有傳感式自動開關(guān)。這些裝置都是旨在縮短開關(guān)門時間,提高裝卸效率,減少操作人員停留時間。
6. 庫內(nèi)照明
采用發(fā)熱量小,功率小,亮度高的高效燈具,如鈉燈。高壓鈉燈效率是普通白熾燈的10倍,而能耗僅為低效燈具的1/10。目前在一些比較先進(jìn)的冷庫中使用新型LED作為照明,發(fā)熱量和能耗更小。
二、提高制冷系統(tǒng)的工作效率方面
1. 使用帶有經(jīng)濟(jì)器的壓縮機(jī)
螺桿式壓縮機(jī)可以在20~100%能量區(qū)間無極調(diào)節(jié),以適合負(fù)荷的變化。據(jù)估算,一臺冷量233kW的帶有經(jīng)濟(jì)器的螺桿式機(jī)組,按年運(yùn)行4000小時計算,一年可節(jié)電十萬度。
2. 換熱設(shè)備
優(yōu)先選用直接蒸發(fā)式冷凝器代替水冷的殼管式冷凝器。
這樣不僅省去了水泵的耗電,而且節(jié)省了冷卻塔,水池的投資。另外直接蒸發(fā)式冷凝器需要水的流量僅為水冷式的1/10,可以節(jié)約大量的水資源。
3. 冷庫內(nèi)的蒸發(fā)器端優(yōu)先選用冷風(fēng)機(jī)代替蒸發(fā)排管
這樣不僅節(jié)省材料,換熱效率較高,而且如果使用無極調(diào)速的冷風(fēng)機(jī),可以通過改變風(fēng)量來適應(yīng)庫內(nèi)負(fù)荷的變化。貨物剛?cè)霂炜梢匀龠\(yùn)行,快速降低貨物溫度;待貨物達(dá)到預(yù)定溫度后降低轉(zhuǎn)速,避免了頻繁啟停造成的耗電和機(jī)器損耗。
4. 換熱設(shè)備中雜質(zhì)的處理
空氣分離器:制冷系統(tǒng)中存在不凝性氣體時導(dǎo)致排溫因冷凝壓力升高而升高。資料顯示,當(dāng)制冷系統(tǒng)中混有空氣時其分壓力達(dá)到0.2MPa,系統(tǒng)耗電將增加18%,制冷量下降8%。
油分離器:蒸發(fā)器內(nèi)壁油膜會大大影響蒸發(fā)器換熱效率。當(dāng)蒸發(fā)器管內(nèi)有0.1mm厚的油膜,為保持設(shè)定的溫度要求,蒸發(fā)溫度就要下降2.5℃,耗電量增加11%。
5. 冷凝器中的水垢的清除
水垢的熱阻也高于換熱器的管壁,會影響傳熱效率,升高冷凝壓力。當(dāng)冷凝器內(nèi)水管壁結(jié)水垢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%。另外水垢還會增大冷卻水的流動阻力,增大水泵的能耗。
預(yù)防和清除水垢的方法可以使用電子磁水器除垢防垢、化學(xué)酸洗除垢、機(jī)械除垢等。
三、蒸發(fā)設(shè)備的除霜
當(dāng)霜層厚度>10㎜時,其傳熱效率下降30%左右以上,可見霜層對傳熱影響有如此之大。經(jīng)測定,當(dāng)管壁內(nèi)外測溫差為10℃ 時,庫溫在-18℃,排管工作一個月后,其傳熱系數(shù)K值大約只有原來數(shù)值的70%左右,尤其冷風(fēng)機(jī)中的肋片管,當(dāng)結(jié)有霜層時,不但熱阻增大,而且空氣的流動阻力亦增加,嚴(yán)重時其至無風(fēng)送出。
優(yōu)先選用熱氣融霜代替電加熱融霜,減少耗電。可以利用壓縮機(jī)排熱作為融霜熱源。沖霜回水的溫度一般比冷凝器進(jìn)水溫度低7~10℃,經(jīng)過處理后可以作為冷凝器的冷卻水,降低冷凝溫度。
四、蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)
蒸發(fā)溫度與庫房內(nèi)溫度溫差的縮小,蒸發(fā)溫度就能相應(yīng)的提高,此時,如果冷凝溫度保持不變,則就意味著制冷壓縮機(jī)制冷量的提高,也可以說在獲得相同的制冷量的情況下,可以減少電能的消耗。根據(jù)估算,當(dāng)蒸發(fā)溫度每降低1℃,則要多耗電2~3%。另外,縮小溫差值對降低庫房內(nèi)貯藏食品的干耗亦是極為有利的。
五、其他節(jié)能途徑
夜間用電一方面可以因為夜間用電“谷期”節(jié)約電費(fèi),另一方面可以平衡發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的功率,使其不會在一天中有較大的功率波動,從宏觀的意義上來說,也是節(jié)約能源。所以應(yīng)該大力提倡。特別是在冷庫中速凍和制冰兩個方面利用價值較高。 另外可以利用冰蓄冷技術(shù),在夜間制取的冰在白天產(chǎn)生一部分冷量,可以在一定程度上承擔(dān)一部分負(fù)荷,減小系統(tǒng)所需功率。
六、其他設(shè)備的自動控制
電子膨脹閥的釆用,可節(jié)能10%;
按需融霜功能,可節(jié)能5%;
夜間回置的庫溫設(shè)定,可節(jié)能4%;
冷風(fēng)機(jī)風(fēng)扇運(yùn)行控制,可節(jié)能3%;
冷庫門防結(jié)露控制,可節(jié)能2%;
壓縮機(jī)組和冷凝風(fēng)扇控制,可節(jié)能10%;
以上6條措施的綜合節(jié)能效果,可達(dá)15~34%。
完善冷藏鏈,產(chǎn)品的預(yù)冷等,速凍食品在入庫前進(jìn)行預(yù)冷,食品預(yù)冷時每降1℃,可以縮短速凍時間約1%。
目前常用的預(yù)冷方式:空氣預(yù)冷、真空預(yù)、冷水預(yù)冷。