冷藏庫的照明與節(jié)能研究

孫曉智 董雪鵬 宋大偉

摘 要 結(jié)合我國大部分冷藏庫的綜合用電表現(xiàn)來看，冷藏庫自身的能耗控制與照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保障其自身能耗效率的關(guān)鍵所在。在本文中，將基于對(duì)冷藏庫能耗狀況的分析，結(jié)合冷藏庫設(shè)計(jì)存在的問題，來探討如何實(shí)現(xiàn)冷藏庫的節(jié)能與照明控制，以保障冷藏庫的綜合運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞 冷藏庫;節(jié)能設(shè)計(jì);照明系統(tǒng)

引言

冷藏庫的節(jié)能問題是當(dāng)前各大企業(yè)在進(jìn)行綜合能耗控制的過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容。在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改良的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)階段冷藏庫照明與節(jié)能設(shè)計(jì)的特點(diǎn)出發(fā)，采取相應(yīng)的針對(duì)性管控措施予以優(yōu)化，從而使企業(yè)的綜合效益能夠得以保證。

1冷藏庫的能耗分析

在我國早期建成的大型冷庫，都是分期修建的。而庫區(qū)機(jī)房因此也往往是自成一體的，并且采取了氨制冷壓縮機(jī)來承擔(dān)冷庫的制冷任務(wù)。而基于蒸發(fā)溫度存在的差異，其制冷系統(tǒng)大致可以分為-15℃、-28℃、-33℃系統(tǒng)，其中-15℃系統(tǒng)通常是在高溫庫中予以應(yīng)用，該類冷藏庫的庫溫通常需要維持在0℃左右，并采取了單機(jī)壓縮的模式;而-28℃系統(tǒng)是用于低溫冷藏庫的，其庫溫需要維持在-18℃～-23℃之間，并采取了配組雙極壓縮來保持冷凍效果，通常用貯藏冷凍、冷藏貨物;-33℃系統(tǒng)，則是用于速凍庫，其庫溫需要保持在-23℃以下，并且多采取單機(jī)雙級(jí)壓縮的制冷模式，但根據(jù)壓縮比的不同也擁有1：2或1：3兩種配組模式。而不同的系統(tǒng)模式其在能耗上也有著明顯的差異，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)氨壓縮機(jī)的蒸發(fā)溫度由-15℃降低至-33℃時(shí)，其每降低1℃就會(huì)額外耗電3%～4%左右，當(dāng)冷凝溫度在由25℃提升至40℃時(shí)，每升高1℃就會(huì)額外增加3%左右的耗電[1]。

2冷藏庫的能耗控制設(shè)計(jì)存在的問題

由于我國冷藏庫在設(shè)計(jì)的過程中，基于對(duì)安全系數(shù)的考慮，因此其在配置制冷設(shè)備的過程中整體保守偏大，而設(shè)備的利用率則難以得到良好的滿足，這直接導(dǎo)致了冷庫能耗過大問題的存在。并且由于氨制冷設(shè)備在手動(dòng)操作上，通常都是基于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)予以調(diào)控，這使得在系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，往往難以對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致了設(shè)備在此過程中，產(chǎn)生了大量無用功。同時(shí)，在冷庫分批次上馬調(diào)整改造的過程中，其通常是基于現(xiàn)階段所面對(duì)的總體局部條件予以設(shè)計(jì)的，導(dǎo)致其在整體的布局上存在有缺陷，使得設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的成本出現(xiàn)了大幅度增加的情況。此外，現(xiàn)階段企業(yè)在發(fā)展的過程中，往往單純的重視自身規(guī)模與產(chǎn)值的提高，使得在忽略能耗問題的背景下，導(dǎo)致了企業(yè)的隱性能耗與損失失去控制，對(duì)企業(yè)的發(fā)展存在有不利影響[2]。

3冷藏庫的節(jié)能設(shè)計(jì)

結(jié)合現(xiàn)階段大部分冷藏庫的特點(diǎn)來看，在設(shè)計(jì)的過程中，通過將不同的蒸發(fā)系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷庫能耗的有效節(jié)約，并基于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的維護(hù)，令系統(tǒng)設(shè)備的綜合運(yùn)行狀態(tài)得到保證，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的合理調(diào)配，避免在運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的時(shí)候產(chǎn)生無效能耗，提升設(shè)備的運(yùn)行效率。從冷藏庫的特點(diǎn)上進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在制冷系統(tǒng)單獨(dú)配置缺乏關(guān)聯(lián)的情況下，即便需要較小的制冷需求，也需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的大功率設(shè)備予以應(yīng)用，因此設(shè)備的能耗問題便難以得到妥善的解決。在不同的蒸發(fā)系統(tǒng)節(jié)站實(shí)現(xiàn)并聯(lián)設(shè)置后，能夠使兩個(gè)不同系統(tǒng)的內(nèi)部調(diào)節(jié)站實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，并基于在其內(nèi)部安裝對(duì)應(yīng)的截止閥，使冷藏庫的綜合操作與調(diào)整檢修更加便捷。以某企業(yè)的冷藏庫為例，其在設(shè)置調(diào)節(jié)站的過程中，采取了集管式設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供液與回氣的均勻控制，令冷庫的熱負(fù)荷得以在熱負(fù)荷不同、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)不同的情況，有效實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的動(dòng)態(tài)平衡，以使機(jī)器的綜合運(yùn)行效率得到保證。

這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部各庫的總體負(fù)荷相對(duì)較小時(shí)，其可以通過將不同的制冷系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)設(shè)置，從而在進(jìn)行生產(chǎn)的運(yùn)行的過程中只使用對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)便可以完成對(duì)應(yīng)的工作，從而有效降低壓縮機(jī)的開啟數(shù)量，從降低運(yùn)行過程中壓縮機(jī)的軸功率實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行設(shè)備的有效控制，并保證企業(yè)的綜合效益。此外，在降低冷藏能耗問題的過程中，也需要從設(shè)備的運(yùn)行效率出發(fā)，采取相應(yīng)的綜合性管控措施進(jìn)行優(yōu)化。在此過程中，首先應(yīng)從操作人員的技術(shù)水平出發(fā)予以優(yōu)化，使其能夠及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的調(diào)整。其次，在冷氣器的選擇上，可以選用蒸發(fā)式冷凝器，從而降低電機(jī)功率，使系統(tǒng)的節(jié)能能力得到保證。最后，在風(fēng)機(jī)的選擇上，應(yīng)當(dāng)選擇具有良好運(yùn)行效率的高效風(fēng)機(jī)，以此基于對(duì)冷庫送風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)置，使其送風(fēng)能力均勻且高效，使系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，可以實(shí)現(xiàn)冷庫的快速降溫，從而達(dá)到降低能耗的目的。

4冷藏庫的照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

目前在進(jìn)行冷藏庫照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，為了使其綜合節(jié)能效率得到保證。因此其在照明系統(tǒng)的選擇上，通常會(huì)選擇節(jié)能燈具，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)光設(shè)備的分區(qū)配置，基于對(duì)照明系統(tǒng)節(jié)能潛力的深度挖掘有效避免了跑冒滴漏的問題。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在大部分企業(yè)中，其照明系統(tǒng)電能消耗往往會(huì)占據(jù)整體能耗的三分之一。而且在進(jìn)入到每年的第一生產(chǎn)季度時(shí)，由于該季度的生產(chǎn)量往往相對(duì)較少，導(dǎo)致了照明系統(tǒng)在這一階段的額外能耗情況更加嚴(yán)重，這就使得配合照明系統(tǒng)的節(jié)能控制來予以改良。以某企業(yè)為例，其在進(jìn)行冷藏庫燈具設(shè)置的過程中，不僅根據(jù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)節(jié)能燈具的廣泛應(yīng)用，同時(shí)根據(jù)不同冷藏庫的照明需求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)照明強(qiáng)度的按需控制。如此一來，經(jīng)過調(diào)查后可以發(fā)現(xiàn)，在推廣節(jié)能燈具、燈光強(qiáng)度分級(jí)分區(qū)調(diào)控后，該企業(yè)冷藏庫的照明系統(tǒng)在改良后與未改良前相比節(jié)電能力提升了近20%。

5結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合對(duì)現(xiàn)階段我國冷藏庫的冷藏系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，冷藏系統(tǒng)自身存在的額外能耗問題是影響冷藏庫能耗效率的關(guān)鍵所在。為此，就要在優(yōu)化改良的過程中，能夠采取具有針對(duì)性措施從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與效率上出發(fā)予以優(yōu)化，并配合照明系統(tǒng)的改良，來解決冷藏庫系統(tǒng)能耗過大的問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 張立新，陳會(huì)燕，李超.冷庫制冷裝置節(jié)能途徑分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018（3）：60，106.

[2] 張鵬.冷庫制冷系統(tǒng)的節(jié)能分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（30）：109.

作者簡介

孫曉智（1987-），女，遼寧省大連市人;學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)就職單位：松下冷鏈（大連）有限公司，研究方向：制冷設(shè)備電氣研發(fā)。