簡(jiǎn)單分析我們現(xiàn)在冷庫(kù)的節(jié)能技術(shù)發(fā)展問(wèn)題
摘要：冷庫(kù)的節(jié)能問(wèn)題關(guān)系到冷庫(kù)行業(yè)的發(fā)展和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。本文概述了當(dāng)前我國(guó)冷庫(kù)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，從設(shè)計(jì)節(jié)能和管理節(jié)能兩方面分析，指出了冷庫(kù)的節(jié)能方向，提出了一些可行的節(jié)能途徑，這對(duì)企業(yè)降低能耗具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。
1引言
制冷是耗能較大的行業(yè)之一，作為食品低溫流通中樞的制冷設(shè)備——冷庫(kù)，消耗大量電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，制冷設(shè)備能耗已占全國(guó)耗電量的15％左右。但是，從近幾年冷庫(kù)發(fā)展和使用情況來(lái)看，冷庫(kù)的設(shè)計(jì)和管理上還存在不少問(wèn)題，例如制冷效果差、技術(shù)配套不規(guī)范、使用成本高，從而導(dǎo)致了不必要的能源浪費(fèi)。冷庫(kù)的制冷和動(dòng)力用電，是冷庫(kù)成本的主要部分，約占總成本的25％一40％。減少裝置的電能消耗，降低生產(chǎn)成本，對(duì)于冷庫(kù)企業(yè)具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。
2正文
2．1我國(guó)冷庫(kù)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)
2．1．1國(guó)內(nèi)冷庫(kù)發(fā)展現(xiàn)狀
1955年，我國(guó)開(kāi)始建造第一座冷庫(kù)，總?cè)萘?萬(wàn)噸，1968年開(kāi)始，北京建造第一座水果機(jī)械冷庫(kù)，1978年又建造第一座氣調(diào)庫(kù)，截至1991年底，我國(guó)已建冷庫(kù)413．5萬(wàn)噸。1995年由開(kāi)封空分集團(tuán)有限公司首次引進(jìn)組合式氣調(diào)庫(kù)先進(jìn)工藝，并在山東龍口建造15 000t氣調(diào)冷庫(kù)獲得成功，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)大型組裝式氣調(diào)冷庫(kù)的成功先例。1997年又在陜西西安建造了一座10 000噸氣調(diào)冷庫(kù)，氣密性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
近幾年來(lái)，我國(guó)冷庫(kù)建設(shè)發(fā)展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主產(chǎn)區(qū)以及大中城市郊區(qū)的蔬菜基地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有冷凍冷藏能力已達(dá)500多萬(wàn)噸，其中外資、中外合資和私營(yíng)冷庫(kù)約占50萬(wàn)噸，國(guó)有冷庫(kù)450多萬(wàn)噸，分屬于內(nèi)貿(mào)、農(nóng)業(yè)、外貿(mào)和輕工系統(tǒng)，其中內(nèi)貿(mào)系統(tǒng)冷庫(kù)容量達(dá)300多萬(wàn)噸，占全國(guó)總量的60％以上。我國(guó)商業(yè)系統(tǒng)擁有果蔬貯藏庫(kù)面積達(dá)200多萬(wàn)平方米，倉(cāng)儲(chǔ)能力達(dá)130多萬(wàn)噸，其中機(jī)械冷藏庫(kù)70多萬(wàn)噸，普通庫(kù)為60多萬(wàn)噸。
2．1．2國(guó)內(nèi)冷庫(kù)存在的問(wèn)題
我國(guó)作為農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)大國(guó)，冷庫(kù)的發(fā)展還是明顯落后。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)設(shè)備利用率低，表現(xiàn)在一是空間利用率低，二是周年利用率低；
(2)部分冷庫(kù)設(shè)計(jì)不盡規(guī)范，存在諸多安全隱患；
(3)設(shè)備技術(shù)落后，管理粗放，制冷方式落后；
(4)冷庫(kù)節(jié)能措施未引起足夠重視；
(5)冷卻設(shè)備能耗大，自動(dòng)化控制程度低下；
(6)我國(guó)冷庫(kù)中的除霜周期和除霜時(shí)間一般都有很大的隨意性；
(7)制冷系統(tǒng)維修措施不力，設(shè)施設(shè)備老化嚴(yán)重；
(8)商業(yè)冷庫(kù)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，形成不良競(jìng)爭(zhēng)。
由此可見(jiàn)，我國(guó)的冷庫(kù)的節(jié)能潛力很大。
2．2冷庫(kù)的節(jié)能途徑
冷庫(kù)的節(jié)能途徑基本可以分為設(shè)計(jì)節(jié)能和管理節(jié)能兩個(gè)方面。對(duì)于已建成的冷庫(kù)，節(jié)能應(yīng)首先從管理方面去考慮，同時(shí)在資金許可的條件下，要盡可能進(jìn)行技術(shù)改造，更換陳舊高耗能設(shè)備，并采用自動(dòng)控制的制冷工藝。
2．2．1設(shè)計(jì)節(jié)能
根據(jù)設(shè)計(jì)節(jié)能原理確定設(shè)計(jì)節(jié)能的途徑可以有以下幾個(gè)方面：
(1)合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)。
(2)推廣分散式制冷系統(tǒng)，不用冷庫(kù)集中機(jī)房集中供冷。
(3)合理配備冷量，壓縮機(jī)制冷量與冷庫(kù)實(shí)耗冷量的合理匹配。
(4)在低溫冷藏庫(kù)中設(shè)計(jì)封閉低溫月臺(tái)。
(5)推薦冷庫(kù)設(shè)計(jì)采用熱氣融霜，及時(shí)融霜對(duì)冷庫(kù)節(jié)能運(yùn)行是十分有利的。
(6)在自動(dòng)控制方面，冷庫(kù)最重要的是采用計(jì)算機(jī)對(duì)冷庫(kù)制冷裝置自動(dòng)控制。
具體做法：
（1）理選用高性能隔熱材料
高性能隔熱材料的使用，雖然在一定程度上增加了用戶的一次性投資，但在長(zhǎng)期的使用中可大大減少綜合運(yùn)行費(fèi)用，能最大程度地提高資本投資回報(bào)率，體現(xiàn)節(jié)能收益。
A.冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱
由于建筑的特殊性，保溫隔熱是節(jié)約能源的重要因素。通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的漏冷量與冷庫(kù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位熱流量成正比，要降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位熱流量，一是隔熱材料熱導(dǎo)率要?。欢菄o(hù)結(jié)構(gòu)層要厚。在建庫(kù)技術(shù)上，隔熱材料逐漸由軟木、稻殼、聚苯乙烯等向性能更好的聚氨酯發(fā)展。
B.制冷管道和設(shè)備的隔熱
制冷系統(tǒng)隔熱的目的，是為了減少設(shè)備和管道內(nèi)的制冷劑及載冷劑從環(huán)境介質(zhì)吸熱，降低由于內(nèi)外溫差所引起的冷量損耗；防止設(shè)備和管道外表面結(jié)露、結(jié)霜；改善勞動(dòng)條件和工作環(huán)境，保證人工制冷的效果等。熱氨沖霜管道的隔熱則是為了減少制冷劑蒸氣的熱量損失、縮短沖霜時(shí)間、提高沖霜效果。
（2）合理確定壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)方法
壓縮機(jī)作為制冷循環(huán)的動(dòng)力部件，是冷庫(kù)最主要的用電設(shè)備。我認(rèn)為主要從以下方面著手。
A.采用變頻控制技術(shù)
使用變頻技術(shù)，通過(guò)變頻控制器對(duì)冷庫(kù)溫度、相對(duì)濕度和環(huán)境溫濕度等運(yùn)行參數(shù)實(shí)施實(shí)時(shí)檢測(cè)，相應(yīng)地平滑調(diào)整壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變系統(tǒng)的制冷量，使之與冷庫(kù)熱負(fù)荷相匹配，保證系統(tǒng)工作在最高效率工況、實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的多能級(jí)優(yōu)化組合進(jìn)行能量調(diào)節(jié)
目前冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法一般采用壓縮機(jī)啟、?？刂疲@種調(diào)節(jié)方法最簡(jiǎn)單，適用于小規(guī)模冷庫(kù)和負(fù)荷變化不太劇烈的場(chǎng)合；否則，壓縮機(jī)的頻繁啟停會(huì)造成額外的能量損耗，對(duì)壓縮機(jī)的壽命影響也較大。現(xiàn)就不同的能量調(diào)節(jié)方式分述如下。
a)壓縮機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制
這種方式常用于多臺(tái)壓縮機(jī)聯(lián)合供冷的場(chǎng)合，簡(jiǎn)單易行。應(yīng)用時(shí)需注意盡量避免選擇完全相同的數(shù)臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行組配，最好采用同系列不同容量的機(jī)組，基本能級(jí)由最小的壓縮機(jī)擔(dān)任。
b)氣缸卸載
冷庫(kù)常用的活塞式壓縮機(jī)一般都配有氣缸卸載機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)能夠?qū)飧椎奈鼩忾y頂開(kāi)，使機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中卸載缸不起壓縮作用。
B.壓縮機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)與氣缸卸載相結(jié)合
對(duì)于大、中型冷庫(kù)中活塞式壓縮機(jī)群的能量調(diào)節(jié)，可以將壓縮機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和氣缸卸載結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，采用分級(jí)步進(jìn)的程序調(diào)節(jié)方式。這種方式能級(jí)可以分得較細(xì)，適合于蒸發(fā)溫度低、能量級(jí)數(shù)較多的場(chǎng)合。
（3）保證冷凝器系統(tǒng)的良好運(yùn)行
大、中型冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)，多采用既有單級(jí)壓縮又有雙級(jí)壓縮的綜合系統(tǒng)，由于單、雙級(jí)壓縮由冷凝壓力的一致性，在實(shí)際的冷庫(kù)制冷裝置運(yùn)行中，冷凝器系統(tǒng)消耗大量的電能，是制冷系統(tǒng)節(jié)能中重要的一環(huán)。
A.選用低能耗的蒸發(fā)式冷凝器
我國(guó)冷庫(kù)中習(xí)慣采用殼管式冷凝器。它是利用水溫升高的顯熱來(lái)帶走冷凝熱。殼管式冷凝器冷卻水的流量大，水泵的能耗明顯大于蒸發(fā)式冷凝器。蒸發(fā)式冷凝器主要通過(guò)水的蒸發(fā)潛熱來(lái)吸取制冷劑的冷凝熱，冷卻水的耗用量遠(yuǎn)少于殼管式冷凝器。。
B.做好冷凝器系統(tǒng)的使用維護(hù)
對(duì)于國(guó)內(nèi)普遍使用殼管式冷凝器的情形，通常要注意以下兩個(gè)環(huán)節(jié)。首先要定期清除殼管式冷凝器管壁上的水垢。水垢使得冷凝器管壁的傳熱熱阻增加，接導(dǎo)致冷凝效果惡化，造成制冷循環(huán)的效率下降，耗能增加；結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)還會(huì)腐蝕設(shè)備，縮短設(shè)備的使用壽命。所以一般殼管式冷凝器使用一段時(shí)問(wèn)后，必須除垢，以保證制冷裝置經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
（4）盡量減少潤(rùn)滑油進(jìn)入系統(tǒng)
換熱器管壁上粘附有潤(rùn)滑油，會(huì)使換熱器的傳熱性能急劇下降．壓縮機(jī)的功耗增加，同時(shí)油積聚在設(shè)備和管道內(nèi)，使工作容積減少。為了減小潤(rùn)滑油對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響，可采取下列措施。
A.維持正常的排氣溫度
壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。排氣溫度一般在70—150℃之間。在這樣的溫度下，一方面將會(huì)有部分潤(rùn)滑油蒸發(fā)成為油蒸氣；另一方面，由于排氣氣流速度也可能攜帶一定大小的油微粒。潤(rùn)滑油隨氣流進(jìn)入系統(tǒng)中的數(shù)量與制冷劑的排氣溫度直接相關(guān)。根據(jù)試驗(yàn)資料，由表l可以看出，當(dāng)排氣溫度越高時(shí)，油的蒸發(fā)率也越高。可見(jiàn)保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和壓縮機(jī)正常的排氣溫度，是減少潤(rùn)滑油進(jìn)入系統(tǒng)的前提。
B.分離潤(rùn)滑油和定期放油
由壓縮機(jī)排出的潤(rùn)滑油雖然大部分可以在油分離器中被分離出來(lái)。但仍有一部分進(jìn)入換熱器和其它裝置管路，凝結(jié)在管壁上或積存在設(shè)備的底部，給制冷裝置的正常運(yùn)行帶來(lái)危害。為了減少潤(rùn)滑油進(jìn)入裝置，除了設(shè)置性能良好的油分離器外，還應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)耗油情況，分析制冷裝置潤(rùn)滑油的含量，采取措施將其排出。
2．2．2管理節(jié)能
（1）規(guī)范執(zhí)行機(jī)房、庫(kù)房的操作管理
A.防止不凝性氣體進(jìn)入系統(tǒng)不凝性氣體進(jìn)入冷凝器，會(huì)使冷凝面積減少，造成系統(tǒng)冷凝壓力提高，導(dǎo)致系統(tǒng)制冷能力的下降、功耗增加。另外，其中的氧氣和水蒸氣對(duì)裝置設(shè)備有一定的腐蝕作用。因此，必須遵守加油、加注制冷劑、抽真空的操作規(guī)程，避免裝置出現(xiàn)負(fù)壓運(yùn)行，以防止不凝性氣體進(jìn)人裝置。同時(shí)還應(yīng)及時(shí)通過(guò)空氣分離器排放不凝性氣體。
B.及時(shí)除霜，生產(chǎn)中蒸發(fā)器管壁上的霜層超過(guò)一定厚度，如不及時(shí)除掉，將降低蒸發(fā)器的傳熱性能，致使制冷裝置制冷量減少、耗功增大。所以及時(shí)除霜，保證蒸發(fā)器有較高的傳熱系數(shù)，才能保證制冷裝置正常運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。
C.加強(qiáng)庫(kù)門(mén)管理，熱空氣通過(guò)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟時(shí)滲入庫(kù)內(nèi)，不僅造成庫(kù)溫升高，而且大量的熱濕交換使冷風(fēng)機(jī)或排管結(jié)霜，導(dǎo)致庫(kù)溫波動(dòng)、影響食品質(zhì)量。當(dāng)設(shè)有風(fēng)幕機(jī)時(shí)，應(yīng)保證風(fēng)幕機(jī)與庫(kù)門(mén)的同步工作，減少庫(kù)門(mén)耗冷、提高冷庫(kù)的使用效果。
D.盡量減小進(jìn)貨溫度及通風(fēng)換氣溫差貨物入庫(kù)時(shí)的溫度與庫(kù)溫之差越小越好。 因此，在允許的情況下，可通過(guò)調(diào)整采收時(shí)間、入庫(kù)時(shí)間和庫(kù)外降溫等預(yù)冷方法，盡量減少帶入庫(kù)內(nèi)的貨物熱量，防止庫(kù)溫的波動(dòng)、減少制冷能耗。
(2)合理開(kāi)機(jī)，降低壓縮機(jī)電耗。
為了提高壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與合理性，研究結(jié)果表明應(yīng)遵循兩個(gè)原則。第一，正確估計(jì)冷庫(kù)實(shí)際耗冷量的變化。第二，保證滿足制冷負(fù)荷的前提下，盡可能減少開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)，提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率。
(3)定期清除冷凝器管壁上的水垢，避免冷凝溫度升高。
(4)執(zhí)行大、中、小維修制度。
(5)加強(qiáng)庫(kù)門(mén)的維護(hù)與管理。主要包括三個(gè)方面：第一，對(duì)冷藏門(mén)進(jìn)行有效地維護(hù)，確保冷藏門(mén)的無(wú)故障啟閉。第二，盡量減少開(kāi)門(mén)時(shí)間和次數(shù)。第三，增設(shè)PVC軟門(mén)簾或高效率空氣幕，并建議增設(shè)回籠間，頂部用鍍鋅板覆蓋，便于定期除霜。
(6)注意保持隔熱材料的保溫效果。更換部分已失去保溫效果的隔熱材料時(shí)，要同時(shí)檢查防潮材料。
(7)把壓縮機(jī)的制冷負(fù)荷直接與庫(kù)房的需要進(jìn)行平衡匹配后確定冷庫(kù)開(kāi)機(jī)時(shí)問(wèn)是最合理的，即壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)庫(kù)溫和負(fù)荷變化增減臺(tái)數(shù)和進(jìn)行輸氣量調(diào)節(jié)。
3總結(jié)
以上是對(duì)我國(guó)冷庫(kù)目前發(fā)展?fàn)顩r及存在問(wèn)題的簡(jiǎn)要概述，通過(guò)問(wèn)題的提出介紹了一些冷庫(kù)節(jié)能的途徑。雖然我國(guó)目前冷庫(kù)發(fā)展還相對(duì)落后，但相信隨著大量制冷工作者的不懈努力，我國(guó)的冷庫(kù)面貌會(huì)發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變，而節(jié)能的問(wèn)題，說(shuō)到底是人的問(wèn)題，也就是說(shuō)，冷庫(kù)行業(yè)要搞好，必須眼睛向內(nèi)，強(qiáng)化管理，深挖內(nèi)潛，盤(pán)活存量資產(chǎn)；必須堅(jiān)持“效益第一”的原則，精打細(xì)算，盡量用少的投入實(shí)現(xiàn)高效的產(chǎn)出。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)中考慮嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)認(rèn)真把住“冰、霜、水、門(mén)、燈”這五關(guān)，做到及時(shí)調(diào)整閥門(mén)、及時(shí)沖霜、及時(shí)放油、及時(shí)除垢、及時(shí)放空氣，這樣我們就一定能把冷庫(kù)節(jié)能問(wèn)題處理好，面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)，冷藏企業(yè)才有競(jìng)爭(zhēng)力，才能在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。
