冷庫怎么節(jié)能?從這些方面入手
一、減少冷庫熱負荷方面
1、冷庫的圍護結構
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結構兩側溫差將有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)傳熱形成的熱負荷相當可觀,是整個庫內(nèi)熱負荷的重要組成部分。增強圍護結構的保溫性能主要通過加厚隔熱層,應用優(yōu)質隔熱層,和應用合理的設計方案等。
2、隔熱層厚度
當然,要加厚圍護結構的隔熱層,一次性的投資費用將會提高,但與冷庫經(jīng)常運行費用的減少相比較,無論從經(jīng)濟角度還是從技術管理角度來考慮,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,增強反射能力。在夏季強烈的陽光下,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或者通風夾層。這種方法在實際中施工較復雜,應用較少。做法是在隔熱墻間隔一段距離設置外圍護結構,使其形成夾層,在夾層上下設置通風口,形成自然通風,這樣可以帶走外圍護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)生一定的熱負荷。因此對冷庫庫門的設計也是很有意義的。
4、建造封閉式月臺
用冷風機降溫,溫度可達1℃~10℃,并設有滑開式冷藏門,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),使進出庫基本不受外界溫度的影響。小型冷庫可在進門處建造門斗。
5、電動冷藏門(加裝冷風幕)
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到了1m/s,雙扇冷藏門開啟速度達到2m/s。為避免危險,關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。這些裝置都是旨在縮短開關門時間,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)濟器的壓縮機
螺桿式壓縮機可以在20~100%能量區(qū)間無極調(diào)節(jié),以適合負荷的變化。據(jù)估算,一臺冷量233kW的帶有經(jīng)濟器的螺桿式機組,按年運行4000小時計算,一年可節(jié)電十萬度。
2.換熱設備
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)先選用冷風機代替蒸發(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)速的冷風機,可以通過改變風量來適應庫內(nèi)負荷的變化。貨物剛入庫可以全速運行,快速降低貨物溫度;待貨物達到預定溫度后降低轉速,避免了頻繁啟停造成的耗電和機器損耗。
4.換熱設備中雜質的處理
空氣分離器:制冷系統(tǒng)中存在不凝性氣體時導致排溫因冷凝壓力升高而升高。資料顯示,當制冷系統(tǒng)中混有空氣時其分壓力達到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。當蒸發(fā)器管內(nèi)有0.1mm厚的油膜,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。當冷凝器內(nèi)水管壁結水垢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。
預防和清除水垢的方法可以使用電子磁水器除垢防垢、化學酸洗除垢、機械除垢等。
三、蒸發(fā)設備的除霜
當霜層厚度>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,尤其冷風機中的肋片管,當結有霜層時,不但熱阻增大,而且空氣的流動阻力亦增加,嚴重時其至無風送出。
優(yōu)先選用熱氣融霜代替電加熱融霜,減少耗電??梢岳脡嚎s機排熱作為融霜熱源。沖霜回水的溫度一般比冷凝器進水溫度低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,另一方面可以平衡發(fā)電廠發(fā)電機組的功率,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,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一部分負荷,減小系統(tǒng)所需功率。
六、其他設備的自動控制
電子膨脹閥的釆用,可節(jié)能10%;按需融霜功能,可節(jié)能5%;夜間回置的庫溫設定,可節(jié)能4%;冷風機風扇運行控制,可節(jié)能3%;冷庫門防結露控制,可節(jié)能2%;壓縮機組和冷凝風扇控制,可節(jié)能10%;以上6條措施的綜合節(jié)能效果,可達15~34%。
完善冷藏鏈,產(chǎn)品的預冷等,速凍食品在入庫前進行預冷,食品預冷時每降1℃,可以縮短速凍時間約1%。
目前常用的預冷方式:空氣預冷、真空預、冷水預冷。