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冷庫系統節能降耗方法措施
冷庫具有良好的圍護結構是保證冷庫內低溫環(huán)境的前提。新建冷庫設計時(shí),應采用導熱系數較小的保溫材料做圍護結構,并注意圍護結構的完整性,盡量避免冷橋和穿墻孔的產(chǎn)生,減小庫外熱量向庫內的傳遞,進(jìn)而減小冷庫圍護結構的冷負荷的損耗。那么下面是由小編為大家分享整理的冷庫系統節能降耗方法措施,歡迎大家閱讀瀏覽。
冷庫系統節能降耗方法措施
一、冷庫節能應注意的節能控制
冷庫制冷系統運行時(shí),在壓縮機的節能負荷調節的同時(shí),例如以下注意方面:
(1)在不同工況和負荷的條件下,合理匹配壓縮機、冷風(fēng)機等設備,防止“大馬拉小車(chē)”引起的能源損耗。其中冷風(fēng)機耗能所占比例最大,約為38%~23%。例:某萬(wàn)噸冷庫為例,該萬(wàn)噸冷庫的庫房分為20間,每間庫房的儲藏量為500t,每間庫房配有2臺冷風(fēng)機,每臺冷風(fēng)機上各裝有2.2kW軸流風(fēng)機3臺,全庫共計120臺軸流風(fēng)機。因風(fēng)量與制冷量成正比,而風(fēng)機是按最大制冷負荷配備的,在剛進(jìn)貨期間,制冷量較大,風(fēng)機應全部開(kāi)啟。但當貨物冷卻加工基本結束時(shí),庫溫已趨平穩,應當及時(shí)減少軸流風(fēng)機開(kāi)啟臺數。若以每庫少開(kāi)2臺軸流風(fēng)機計算,可少開(kāi)40臺共88kW,比1臺6AW-12.5型壓縮機耗能還多,節能達25%。并且,多開(kāi)風(fēng)機還極易產(chǎn)生熱量,增加系統的制冷耗能。
(2)對換熱設備進(jìn)行有效管理,也能起到降低能耗的有效作用。因為當蒸發(fā)溫度為-10℃時(shí),冷凝溫度每下降1℃,壓縮機單位制冷量耗電減少2.5%~3.2%;當冷凝溫度為30℃時(shí),蒸發(fā)溫度每提高1℃,壓縮機單位耗電量則減少3.1%~3.9%。由此可見(jiàn),管理好換熱設備,對降低能耗具有重要意義。
(3)換熱設備減少能耗措施:
、儆投嗔思皶r(shí)放油:油的熱阻大大高于金屬,是鐵的20倍,換熱器表面附著(zhù)油膜將使冷凝溫度上升,蒸發(fā)溫度下降,導致能耗增加。冷凝器表面附著(zhù)0.1mm油膜時(shí),制冷壓縮機制冷量下降16%,用電量增加12.4%;而蒸發(fā)器內油膜達到0.1mm時(shí),蒸發(fā)溫度將下降2.5℃,耗電將上升11%。同時(shí),蒸發(fā)溫度過(guò)低,使油泥進(jìn)入蒸發(fā)器后不易被帶回低壓循環(huán)桶,易造成蒸發(fā)器堵塞,因此應盡量避免油進(jìn)入換熱系統。
、诩皶r(shí)排空氣:空氣在冷凝器中會(huì )提高冷凝溫度。當系統內空氣壓力達到0.2MPa時(shí),耗電量將增加18%,制冷量下降8%,因此,應盡力防止空氣滲入系統,并及時(shí)排出滲入的空氣。
、鄱ㄆ谇宄负颓逑囱h(huán)水池:保持冷凝水清潔,冷凝器結垢1.5mm時(shí),耗電量將增加9.7%。
、芗皶r(shí)除霜:蒸發(fā)器表面結霜后,導致傳熱惡化,蒸發(fā)溫度下降,耗電量增加。
、堇孟募疽归g低溫時(shí)降溫:當地區夏秋季節氣溫晝夜溫差達10℃以上,合理利用夜間低溫,節能效果明顯。
(4)正確估計冷庫實(shí)際耗冷量的變化 。掌握食品加工過(guò)程的放熱量,外界氣溫、冷卻水溫變化、日常操作熱量等耗冷量的變化規律,做好日常管理記錄,隨時(shí)調整壓縮機的開(kāi)機臺數,使開(kāi)機壓縮機的產(chǎn)冷量適應或接近冷庫實(shí)際耗冷量。
(5)保證滿(mǎn)足制冷負荷的前提下,盡可能減少開(kāi)機臺數,提高壓縮機運行效率。選擇開(kāi)1臺制冷量大的壓縮機代替2臺制冷量小的壓縮機;選擇開(kāi)單機雙級機代替兩臺配組式雙級機。
(6)調整開(kāi)機時(shí)間。在不影響食品冷藏質(zhì)量的前提下,減少白天制冷壓縮機的運行時(shí)間(最好中午時(shí)段開(kāi)機),增加夜間制冷壓縮機的運行時(shí)間,即選擇用電低峰(即在深夜后開(kāi)機);不但降低費用,而且夜間冷凝溫度較低,可降低壓縮機電耗。
二、減少冷庫保溫庫房冷量損失
(1)保證冷庫圍護結構的保溫性能
冷庫具有良好的圍護結構是保證冷庫內低溫環(huán)境的前提。新建冷庫設計時(shí),應采用導熱系數較小的保溫材料做圍護結構,并注意圍護結構的完整性,盡量避免冷橋和穿墻孔的產(chǎn)生,減小庫外熱量向庫內的傳遞,進(jìn)而減小冷庫圍護結構的冷負荷的損耗。
(2)合理的開(kāi)機控制合適的蒸發(fā)溫度
、僦评鋲嚎s機是冷庫最主要的耗電設備。在冷庫設計中,一般根據全年出現的最大機械負荷工況確定配機,以滿(mǎn)足熱負荷高峰期要求。然而在實(shí)際運行中,由于存在著(zhù)食品冷加工與貯藏的淡旺季變化,全年晝夜氣溫的變化和其他的變化因素,往往設計時(shí)所選配的壓縮機滿(mǎn)負荷運行時(shí)間較短,低負荷運行時(shí)間長(cháng),因此壓縮機大部份運行時(shí)間處于小于設計負荷工況下運行,節能潛力大。目前多數冷庫仍然采用人工操作調整開(kāi)機,盲目開(kāi)機現象普遍存在。保證貯藏食物品質(zhì)的前提是冷藏庫內具有合適的冷藏溫度,這也是體現出系統節能的一項指標。因為合適的冷藏溫度,可以降低庫內外的溫差,有利于減少冷負荷量,降低制冷系統的用電負荷。
、谠谥迫∠嗤淞繒r(shí),提高蒸發(fā)溫度能使壓縮機的功率消耗減少。因為當冷凝溫度不變時(shí),提高蒸發(fā)溫度,壓縮機的吸入壓力也相應升高,吸入蒸汽的比容減少,單位容積制冷量增加,以及壓縮比減少,輸汽系數提高,制取相同冷量時(shí)耗能就減少。
例如:對于壓縮機,當蒸發(fā)溫度每升高1℃,每千瓦時(shí)的產(chǎn)冷量將提高2.4%左右,節能效果顯著(zhù)。日常操作時(shí),應根據不同冷藏食品品種、質(zhì)量和不同貯藏期的要求來(lái)確定相應合理的貯藏溫度。適當提高蒸發(fā)溫度,不但能縮小傳熱溫差,減少食品干耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量,且可提高壓縮機單位軸功率制冷量。避免冷凝溫度升高現象發(fā)生。
當壓縮機的吸入溫度保持不變時(shí),冷凝溫度升高,單位容積制冷量減少,壓縮比增大,輸汽系數降低,制取相同冷量時(shí),能耗增加。例如冷凝溫度每降低1℃,單位軸功率制冷量將提高2.6%左右。因此,保持較低的冷凝溫度,對減少壓縮機功耗是有益的。
(3)定時(shí)及時(shí)除霜
冷風(fēng)機運行中,由于霜層的逐漸增厚,傳熱系數下降,風(fēng)量減少,風(fēng)機功率增加,冷風(fēng)機產(chǎn)冷量急劇下降。因此,冷風(fēng)機運行一定時(shí)間后,必須融霜。目前我國以氨為工質(zhì)的大中型冷庫,設計中大多采用水與熱氨相結合的融霜方式,而實(shí)際操作中,為了方便,減少操作程序,更多地采用單獨的水沖霜法。
水沖霜雖然簡(jiǎn)單易行,但它存在著(zhù)許多不足之處:
、倌芎拇,庫溫回升快。水沖霜需要增加水泵電耗,除霜時(shí)對庫內加熱量大,庫溫上升快,一般除霜后需1~2小時(shí)降溫才能恢復除霜前庫溫。
、诓荒芙鉀Q蒸發(fā)器內積油問(wèn)題。
、廴羧谒兴绯龌驗R到地面,將造成對地坪隔熱層的破壞。
、苋谒獣r(shí)間相對較長(cháng)。
因此,建議盡量采用熱氨融霜法。熱氨融霜法因為加熱融霜是從內部向外擴展,對庫溫影響小,融霜后降溫快,避免了水沖霜的不足,值得提倡使用。但是需在冷風(fēng)機接水盤(pán)上增設電加熱器,防止融下的霜水再結冰堵塞下水道。此外,融霜期間應盡量避免開(kāi)啟庫門(mén)。
(4)減小冷庫門(mén)冷氣損耗
冷藏庫門(mén)要隨開(kāi)即關(guān),減小開(kāi)門(mén)負荷損失。如冷庫門(mén)開(kāi)啟時(shí)間延長(cháng)一倍,冷損耗會(huì )增加數倍,同時(shí)冷庫門(mén)打開(kāi)時(shí)間較長(cháng),還會(huì )使庫外的高濕空氣入侵,在門(mén)洞處極易結霜和結露,從而破壞庫體結構。解決冷藏庫門(mén)即時(shí)開(kāi)關(guān)的最好辦法就是采用自動(dòng)控制結構。如果開(kāi)門(mén)時(shí)間過(guò)長(cháng),冷庫門(mén)自動(dòng)關(guān)閉,實(shí)現其節能的效果。庫門(mén)面積,特別是庫門(mén)高度對冷損耗的影響相當大。
研究表明,對于冷氣外泄,冷藏庫門(mén)的高度比其寬度影響大得多,因此應盡量降低其高度。冷藏庫門(mén)的電加熱絲功率有防結露和防凍結兩種選擇,不同使用溫度的冷藏庫門(mén)電加熱絲的配置功率不同,選配合適的加熱功率可節能2%。為減少門(mén)洞所造成的能量損失和結構破壞,可在門(mén)洞處設置門(mén)廳或風(fēng)幕,減少庫外高溫、高濕空氣的入侵,減小冷負荷,提高系統效益。
(5)庫內照明控制
庫房照明按冷庫制冷設計手冊的規定為1.8~5.8W/m2 ,但在實(shí)際工程中由于使用的需要,往往超過(guò)該規定,有的甚至達到10W/m2左右。如果忘了關(guān)燈,不但浪費照明電能,還會(huì )增加冷藏間和制冷系統的熱負荷,為此增加簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制可避免出現照明浪費。當冷庫門(mén)關(guān)閉5~15min后,如果照明燈開(kāi)關(guān)未關(guān),可采用自動(dòng)關(guān)閉關(guān)閉照明。照明延時(shí)的時(shí)間應超過(guò)工人在內的一次作業(yè)時(shí)間,避免誤關(guān)冷庫內的照明燈。如果有誤關(guān)燈情況發(fā)生,須借助庫房長(cháng)明燈和冷藏庫門(mén)的安全設置進(jìn)行開(kāi)啟,以保障工作人員的操作安全。
(6)使用機械化操作
當進(jìn)行食品的裝卸和搬運時(shí),常會(huì )有大量的工人入庫工作,極易造成庫內的熱負荷瞬時(shí)增大,從而使庫內的溫度波動(dòng)增大,降低貯藏效果,同時(shí)也增大了制冷系統的冷負荷,對系統節能工作極為不利。因此,采用機械化操作可避免大量工人同時(shí)入庫操作,從而達到系統節能的效果。
(7)采用封閉式月臺裝卸貨
采用封閉式低溫月臺的方式,既能最大限度地保證冷凍食品的質(zhì)量,又可以明顯減小由于溫差從外界進(jìn)入冷藏庫的熱負荷,還能大大地減少進(jìn)入低溫空間的水分,降低了除霜頻率,提高了系統的制冷效率。然而采用封閉式月臺的冷庫將會(huì )增加其相應的土建費用和增加進(jìn)出貨的難度。
三、冷庫節能的自動(dòng)控制系統
(1)冷庫節能的自動(dòng)控制
冷庫節能的自動(dòng)控制涉及到節能控制程序的編制和自控元器件的選用。作為自控元器件的生產(chǎn)廠(chǎng)商、專(zhuān)業(yè)設計院或有能力的使用單位等均可承擔冷庫節能自動(dòng)控制的研究和開(kāi)發(fā)。但是從控制系統的實(shí)用性及其效率角度的考慮,冷庫節能的自動(dòng)控制最好由廠(chǎng)商和設計院共同研制開(kāi)發(fā)(可以廠(chǎng)商為主,設計院配合),在使用單位的實(shí)施過(guò)程中不斷地完善,不斷研發(fā)出新的自控產(chǎn)品。
(2)冷庫節能自動(dòng)控制具體的設計及運用
冷庫節能自動(dòng)控制的實(shí)施過(guò)程往往是通過(guò)設計、安裝調試、試運行、效果考核并修正,直至符合設計要求達到節能目的為止。當工程項目?jì)热萦兴兓瘯r(shí),可隨時(shí)修改并滿(mǎn)足冷庫使用單位的要求。冷庫的節能往往需要通過(guò)先進(jìn)的制冷設備、合適的系統匹配、靈活的應變措施和嚴格的運行管理得以實(shí)現,這需要制冷技術(shù)人員在優(yōu)化制冷工藝設計的基礎上,熟悉節能需要、結合工程項目的特點(diǎn),設計出完整的冷庫節能自動(dòng)控制流程。電氣自控技術(shù)人員根據自控流程完成電氣自控設計,同時(shí)運用專(zhuān)業(yè)知識,使自控流程更為簡(jiǎn)化和優(yōu)化。
冷庫節能是冷庫自動(dòng)控制重要組成部分,冷庫自動(dòng)控制由制冷和電氣兩部分內容組成,只有在所有技術(shù)人員的共同努力下才能使冷庫自動(dòng)控制行之有效,并使冷庫節能落到實(shí)處。冷庫節能自動(dòng)控制的試運行也是十分重要的一環(huán),在試運行中應和使用單位和專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商保持密切聯(lián)系,與使用單位分析運行效果,與專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商商討修正措施,在冷庫的日常運行管理中,人是最主要的因素。
冷庫有哪些節能途徑和方法
1.優(yōu)化保溫材料:優(yōu)質(zhì)的保溫材料能有效減少冷庫內外溫度差,降低散熱和能量損失。因此,采用新型保溫材料如聚氨酯、巖棉、玻璃棉等,可以提高冷庫的保溫性能,降低能源消耗。
2.高效制冷設備:選擇高效、環(huán)保的制冷系統能夠降低能耗,并且提高冷藏設備的性能。一些先進(jìn)的制冷技術(shù)如氨制冷、二氧化碳制冷等,能夠降低對環(huán)境的影響,同時(shí)減少能源消耗。
3.智能控制系統:應用智能化控制系統可以監測和調節冷庫內的溫度、濕度和其他參數,實(shí)現智能化的運行。通過(guò)定時(shí)啟停制冷設備,合理規劃制冷時(shí)間和溫度,可以有效減少能耗。
4.合理利用余熱:冷庫在制冷過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量余熱,這些余熱可以被利用于供暖、熱水等方面,從而降低能源消耗。
5.定期維護和清潔:定期對冷庫設備進(jìn)行檢查、維護和清潔,確保其正常運行,避免因設備故障導致的能源浪費。
6.設定合理的溫度和濕度:根據儲存物品的需要,設定合理的溫度和濕度,避免過(guò)高或過(guò)低的溫度導致能源浪費。
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