冷庫設(shè)備是食品冷凍冷藏加工、儲存與流通的重要設(shè)施，在經(jīng)濟中占有很重要地位。作為耗電大戶的冷庫，在長期國營企業(yè)的體制下，存在大量不重視能源管理與浪費能源的現(xiàn)象，隨著能源市場與世界的接軌，特別是我國加入世界貿(mào)易組織，任何企業(yè)必須與世界各國優(yōu)秀的企業(yè)競爭市場，此時，企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本將決定一個企業(yè)的生死存亡，能源在冷庫設(shè)備成本中占有重要地位，搞好節(jié)能工作將對冷庫企業(yè)的經(jīng)濟效益提高發(fā)揮重要作用。因此分析、研究冷庫行業(yè)制冷系統(tǒng)耗電情況，探討制冷系統(tǒng)操作運行中的節(jié)能措施與方法，對節(jié)約能源、降低冷庫企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益具有現(xiàn)實意義 一. 現(xiàn)狀
冷庫是消耗電能比較大的部門，僅商業(yè)系統(tǒng)的食品冷藏業(yè)，總耗能折合用電量約為17.3億度，占全國耗能的1.8％。若單以耗電而言，約為5.7億度，占全國發(fā)電量的1.6％。而冷庫又是冷藏業(yè)中的主要的用電部門(位)，因此，對于冷藏業(yè)來說，節(jié)能的核心部門就是冷庫。目前，冷庫的制冷系統(tǒng)所耗能源，每凍結(jié)一噸白條肉類食品平均耗電量約為110度(其中耗電指標有高達180度/噸，耗電指標低的也達到70度/噸)；對于凍結(jié)物冷藏間冷藏一噸冷凍食品，平均耗電量為0.4度/天(其中耗電指標每噸有高達為1.4度/天，耗電指標低的每噸也達0.2度/天)；對于冷藏庫冷藏一噸食品，平均耗電為0.5度/天(其中耗電指標有高達1度/天，耗電低的也要0.3度/天)。由此可見，在冷庫內(nèi)凍結(jié)和冷藏食品各種工況下的能源消耗隨著地區(qū)之間、企業(yè)之間、冷庫設(shè)計狀況和管理水平等不同，存在著較大的差別，因而，對于冷庫制冷系統(tǒng)通過技術(shù)改造和科學管理達到節(jié)能的目的，有很大的潛力。
二．節(jié)約能源的途徑
對冷庫有諸多節(jié)約能源的途徑，如結(jié)合利用建筑空間，充分發(fā)揮多功能的作用；合理使用設(shè)備，加強科學管理，提高設(shè)備利用率；選用加工新工藝，新設(shè)備和高新技術(shù)等等。
1、選用新工藝，新設(shè)備和新技術(shù)的設(shè)計方案 A、縮小制冷劑蒸發(fā)溫度與冷庫內(nèi)溫度的溫當庫房內(nèi)溫度一定時，隨著蒸發(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3—4％。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。因為小的溫差值能使庫房獲得較大的相對濕度，能減緩庫房內(nèi)空氣中熱負荷的交換程度，從而達到減少貯藏食品的干耗，尤其對未進行包裝處理的貯藏食品，更應采用小的溫度差。 B、凍結(jié)間配用雙速或變速風機。食品在凍結(jié)過程中，實際上釋放熱量是不均勻的放熱過程，而相應對冷卻設(shè)備的需冷量亦是不均勻的。食品的凍結(jié)過程可分為三個階段，即**階段是冷卻階段，食品的溫度由>0℃降至0~C左右；第二階段是冰晶形成階段，食品溫度由0~C左右降至-5℃ 左右；第三階段是凍結(jié)降溫階段，食品由-5℃降至-15℃左右。從上分析可知，食品凍結(jié)的三個階段中，第二個階段所需制冷量**，此時凍結(jié)間的所有設(shè)備要全部投入工作，而在首尾兩個階段，由于單位時間內(nèi)熱負荷較少，可適當降低冷風機的風速，減少風量，以達到節(jié)約電能的目的。若凍結(jié)間采用的冷風機僅是一種轉(zhuǎn)速，無法可調(diào)，那樣就會影響到凍結(jié)過程中循環(huán)風量和室內(nèi)吹風速度的調(diào)節(jié)。從而增加電能的消耗。 C、根據(jù)不同的冷藏食品和不同的貯藏期，確定相應的貯藏溫度值針對各類食品，特別是肉食類在低溫貯藏期間的生化變化及嗜低溫細菌滋長和繁殖被抑制的程度，可確定相應**的貯藏溫度，如不超過半年的低溫貯藏，一般采用的貯藏溫度為-18—-15℃；超過半年時間的貯藏，應采用≤-18℃的低溫；對于含脂肪量大的食品，如含脂肪較多的魚類，為防止低溫貯藏期脂肪的氧化，應采用低于-18℃ 的貯藏溫度，**為-24一-20℃ 的溫度。由此可見，采取了不同的貯藏溫度后，對于某些食品，特別是屬短時期貯藏，就相當于提高了制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，從而也就提高了制冷壓縮機的制冷量。以達到節(jié)能。 D、減少冷庫圍護結(jié)構(gòu)單位熱流量的指標在冷庫設(shè)計中，低溫冷庫的外墻的單位熱流量q 一般采用11.63W左右，如果能將q 降至到6.9W／則對于一座5000T~10000T級的低溫冷庫，據(jù)估計，動力費可下降10％左右。當然，單位熱流量指標的降低，就意味著圍護結(jié)構(gòu)的隔熱層要加厚，一次性的投資費用提高了，但與冷庫經(jīng)常運行費用的減少相比較，那么，無論從經(jīng)濟角度還是從技術(shù)管理角度來考慮，采用降低冷庫圍護結(jié)構(gòu)單位熱流量指標還是合理合算的。 E、綜合利用冷庫建筑空間，充分發(fā)揮多功能作用。利用凍結(jié)間有旺、淡季之分，而淡季又大于旺季時間。在淡季可兼作冷藏間，以貯藏包裝成形的食品。這樣既增加使用效率和經(jīng)濟效益；減輕了圍護結(jié)構(gòu)等的各種損壞，解決了對相鄰冷藏間的溫度影響；加快了食品凍結(jié)速度，時間縮短，使食品質(zhì)量更佳；還可配合冷風機的使用，貯藏特殊食品超低溫環(huán)境的要求。 2、加強科學管理據(jù)
調(diào)查可發(fā)現(xiàn)，在許多冷藏企業(yè)，目前，節(jié)能管理工作較薄弱，企業(yè)中能源浪費現(xiàn)象較嚴重(國營企業(yè)大于私營企業(yè)或大型企業(yè)大于中、小型企業(yè))。因此，通過加強企業(yè)的科學管理和積極進行技術(shù)改造，可以節(jié)省不少能源和提高企業(yè)可觀的經(jīng)濟效益。 A、保證良好的熱交換效果在實際使用管理過程中，要確保冷卻水的流量，采取防垢措施，改善冷庫水質(zhì)，減緩熱交換器的結(jié)垢程度，保證熱交換器的傳熱效果，降低冷凝壓力(冷凝溫度)，以達到節(jié)約電能。據(jù)計算，冷凝溫度在25℃ 一加℃之間，當降低1℃ ，可節(jié)省電能3．2％左右。 B、
淘汰能耗大的各類型號、老設(shè)備的制冷壓縮機由于冷庫的建造和時段所選用的設(shè)備、型號有所不同，由于使用管理水平存在著差異，長時間的工作又缺少必要的維修保養(yǎng)等因素，使制冷壓縮機的制冷能力不適應設(shè)計時的熱負荷，從而增加了壓縮機的工作周期，這樣，耗電量等指標也將增大，使運行的費用上升，因而，要根據(jù)壓縮機的實際參數(shù)測定，及時更新超標的制冷壓縮機。從理論上講，技改的費用投入暫時增加了，但從長遠運行視角看，還是經(jīng)濟可行的。
C、定期或及時放油、放空氣，確保傳熱面積的利用率。對傳熱部件，要注意管內(nèi)壁的油污、主要是制冷劑中夾帶的冷凍油，如果油量過多時，將在傳熱表面上形成油漠，熱阻增大，使放熱系數(shù)降低。據(jù)有關(guān)資料介紹，當蒸發(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ll％ ；當冷凝器內(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％；當制冷系統(tǒng)中混有不凝結(jié)氣體，其分壓力值達到0．196Mpa時，耗電量將增加18％。因此，在使用管理中，要保持傳熱設(shè)備良好的傳熱效果和充分利用傳熱面積，達到降低制冷的能量消耗。 D、節(jié)約用水量制冷系統(tǒng)用水主要是冷凝器用水；制冷壓縮機氣缸冷卻水套用水；蒸發(fā)器、冷風機沖霜用水。節(jié)約用水既能達到節(jié)省水量，又能達到節(jié)省電能。為了能更好地節(jié)約用水，充分水的再利用，這不但可節(jié)省水費，也能更好地發(fā)揮各設(shè)備使用效能，冷庫的制冷系統(tǒng)可采用循環(huán)供水方式，例如冷凝器用水若采用循環(huán)用水，即配用冷卻水塔或采用蒸發(fā)式冷凝器，則實耗水量僅為5％ 左右；再如制冷壓縮機的氣缸冷卻水套用水，每臺機器用水時一般在2—4T，h，日積月累，耗水量是相當可觀的；再如利用庫房冷風機的沖霜水，用此部分水溫很低，若將其引回用于冷凝器，這既減少了水量的損失，又達到降低冷凝壓力的目的。 E、對庫房冷卻排管要及時除霜霜是熱交換的不良導體，霜層過厚，就會極大地降低傳熱性能。當冷卻排管表面的霜層厚度達到與管壁的厚度相同時。霜層的熱阻約比鋼管的熱阻大99—443倍，當霜層厚度>lOmm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，所以，管壁上結(jié)霜后傳熱系數(shù)降低，制冷量減少，為了達到相同的制冷效果，則耗電量大增。經(jīng)測定，當管壁內(nèi)外測溫差為lO℃ 時，庫溫在-l8℃，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(jié)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。為此，要定期將蒸發(fā)器表面進行掃霜或沖霜處理。此外，對傳熱件表面的防銹，粘結(jié)的空氣灰塵，將都有較大的熱阻，從而導致放熱系數(shù)下降。冷庫制冷系統(tǒng)的科學管理能達到節(jié)能的方面是很多的，如運轉(zhuǎn)降溫時，根據(jù)庫房的熱負荷調(diào)配啟、停壓縮機；杜絕開“太平車”和“大馬拉小車”的操作方法，保持制冷系統(tǒng)的正常供液，防止過大的回冷過熱度；冷庫冷藏門要積極維護，嚴格控制它的開啟數(shù)次和時間，保持良好的嚴密性。 3、冷藏食品的結(jié)構(gòu)改革為冷庫節(jié)能開創(chuàng)了新渠道隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，當前市場冷凍食品的改革刻不容緩，冷凍食品的結(jié)構(gòu)改革為冷庫的節(jié)約能源帶來了最基本條件。 A、冷藏肉食品包裝化的節(jié)能效果以往冷藏食品因無包裝，直接影響冷凍食品在貯藏時的干縮損耗和能量消耗。若將肉胴體分割后進行包裝處理，這將使包裝的冷凍食品在貯藏期間的干耗基本上接近零，由于食品的干耗大大減少，減少蒸發(fā)器融霜次數(shù)，制冷壓縮機的無效功率降低到最小的程度，實際上就起到了節(jié)約能源的作用。
B、肉胴體分割剔骨的節(jié)能效果將肉胴體進行分割剔骨，改變以往的白條肉凍結(jié)和冷藏的做法。據(jù)統(tǒng)計資料介紹，肉胴體經(jīng)分割，剔骨、去肥膘處理后進行凍結(jié)貯藏，節(jié)省凍結(jié)能耗50％ ，節(jié)省低溫冷藏空間5O一55％，節(jié)能效果是明顯的。 C、根據(jù)市場需要，有計劃地控制肉類數(shù)量，使冷凍肉改為冷卻肉，適應市民吃營養(yǎng)，吃新鮮的飲食新觀念。冷卻肉不僅在外觀，營養(yǎng)等品質(zhì)方面保持的**質(zhì)量，在能量消耗上也只有凍結(jié)肉的40％左右，同樣起到了節(jié)約能源的作用。 | 
