简单分析我们现在冷库的节能技术发展问题
摘要：冷库的节能问题关系到冷库行业的发展和社会竞争力的提升。本文概述了当前我国冷库行业的发展现状及存在的问题，从设计节能和管理节能两方面分析，指出了冷库的节能方向，提出了一些可行的节能途径，这对企业降低能耗具有一定的实际指导意义。
1引言
制冷是耗能较大的行业之一，作为食品低温流通中枢的制冷设备——冷库，消耗大量电能。据统计，制冷设备能耗已占全国耗电量的15％左右。但是，从近几年冷库发展和使用情况来看，冷库的设计和管理上还存在不少问题，例如制冷效果差、技术配套不规范、使用成本高，从而导致了不必要的能源浪费。冷库的制冷和动力用电，是冷库成本的主要部分，约占总成本的25％一40％。减少装置的电能消耗，降低生产成本，对于冷库企业具有相当大的经济效益。
2正文
2．1我国冷库行业的发展现状和趋势
2．1．1国内冷库发展现状
1955年，我国开始建造第一座冷库，总容量4万吨，1968年开始，北京建造第一座水果机械冷库，1978年又建造第一座气调库，截至1991年底，我国已建冷库413．5万吨。1995年由开封空分集团有限公司首次引进组合式气调库先进工艺，并在山东龙口建造15 000t气调冷库获得成功，开创了国内大型组装式气调冷库的成功先例。1997年又在陕西西安建造了一座10 000吨气调冷库，气密性能达到国际先进水平。
近几年来，我国冷库建设发展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地。据统计，全国现有冷冻冷藏能力已达500多万吨，其中外资、中外合资和私营冷库约占50万吨，国有冷库450多万吨，分属于内贸、农业、外贸和轻工系统，其中内贸系统冷库容量达300多万吨，占全国总量的60％以上。我国商业系统拥有果蔬贮藏库面积达200多万平方米，仓储能力达130多万吨，其中机械冷藏库70多万吨，普通库为60多万吨。
2．1．2国内冷库存在的问题
我国作为农产品的生产大国，冷库的发展还是明显落后。主要表现在以下几个方面：
(1)设备利用率低，表现在一是空间利用率低，二是周年利用率低；
(2)部分冷库设计不尽规范，存在诸多安全隐患；
(3)设备技术落后，管理粗放，制冷方式落后；
(4)冷库节能措施未引起足够重视；
(5)冷却设备能耗大，自动化控制程度低下；
(6)我国冷库中的除霜周期和除霜时间一般都有很大的随意性；                          
(7)制冷系统维修措施不力，设施设备老化严重；
(8)商业冷库价格竞争激烈，形成不良竞争。
由此可见，我国的冷库的节能潜力很大。
2．2冷库的节能途径
冷库的节能途径基本可以分为设计节能和管理节能两个方面。对于已建成的冷库，节能应首先从管理方面去考虑，同时在资金许可的条件下，要尽可能进行技术改造，更换陈旧高耗能设备，并采用自动控制的制冷工艺。
2．2．1设计节能
根据设计节能原理确定设计节能的途径可以有以下几个方面：
(1)合理确定设计参数。
(2)推广分散式制冷系统，不用冷库集中机房集中供冷。
(3)合理配备冷量，压缩机制冷量与冷库实耗冷量的合理匹配。
(4)在低温冷藏库中设计封闭低温月台。
(5)推荐冷库设计采用热气融霜，及时融霜对冷库节能运行是十分有利的。
(6)在自动控制方面，冷库最重要的是采用计算机对冷库制冷装置自动控制。
具体做法：
（1）理选用高性能隔热材料
高性能隔热材料的使用，虽然在一定程度上增加了用户的一次性投资，但在长期的使用中可大大减少综合运行费用，能最大程度地提高资本投资回报率，体现节能收益。
A.冷库围护结构的隔热
由于建筑的特殊性，保温隔热是节约能源的重要因素。通过围护结构的漏冷量与冷库围护结构单位热流量成正比，要降低围护结构单位热流量，一是隔热材料热导率要小；二是围护结构层要厚。在建库技术上，隔热材料逐渐由软木、稻壳、聚苯乙烯等向性能更好的聚氨酯发展。
B.制冷管道和设备的隔热
制冷系统隔热的目的，是为了减少设备和管道内的制冷剂及载冷剂从环境介质吸热，降低由于内外温差所引起的冷量损耗；防止设备和管道外表面结露、结霜；改善劳动条件和工作环境，保证人工制冷的效果等。热氨冲霜管道的隔热则是为了减少制冷剂蒸气的热量损失、缩短冲霜时间、提高冲霜效果。
（2）合理确定压缩机的能量调节方法
压缩机作为制冷循环的动力部件，是冷库最主要的用电设备。我认为主要从以下方面着手。
A.采用变频控制技术
使用变频技术，通过变频控制器对冷库温度、相对湿度和环境温湿度等运行参数实施实时检测，相应地平滑调整压缩机的转速，进而改变系统的制冷量，使之与冷库热负荷相匹配，保证系统工作在最高效率工况、实现节能的目的多能级优化组合进行能量调节
目前冷库制冷系统的能量调节方法一般采用压缩机启、停控制，这种调节方法最简单，适用于小规模冷库和负荷变化不太剧烈的场合；否则，压缩机的频繁启停会造成额外的能量损耗，对压缩机的寿命影响也较大。现就不同的能量调节方式分述如下。
a)压缩机运行台数控制
这种方式常用于多台压缩机联合供冷的场合，简单易行。应用时需注意尽量避免选择完全相同的数台压缩机进行组配，最好采用同系列不同容量的机组，基本能级由最小的压缩机担任。
b)气缸卸载
冷库常用的活塞式压缩机一般都配有气缸卸载机构，这种机构能够将气缸的吸气阀顶开，使机器运行过程中卸载缸不起压缩作用。
B.压缩机运行台数与气缸卸载相结合
对于大、中型冷库中活塞式压缩机群的能量调节，可以将压缩机运行台数和气缸卸载结合起来进行，采用分级步进的程序调节方式。这种方式能级可以分得较细，适合于蒸发温度低、能量级数较多的场合。
（3）保证冷凝器系统的良好运行
大、中型冷库的制冷系统，多采用既有单级压缩又有双级压缩的综合系统，由于单、双级压缩由冷凝压力的一致性，在实际的冷库制冷装置运行中，冷凝器系统消耗大量的电能，是制冷系统节能中重要的一环。
A.选用低能耗的蒸发式冷凝器
我国冷库中习惯采用壳管式冷凝器。它是利用水温升高的显热来带走冷凝热。壳管式冷凝器冷却水的流量大，水泵的能耗明显大于蒸发式冷凝器。蒸发式冷凝器主要通过水的蒸发潜热来吸取制冷剂的冷凝热，冷却水的耗用量远少于壳管式冷凝器。。
B.做好冷凝器系统的使用维护
对于国内普遍使用壳管式冷凝器的情形，通常要注意以下两个环节。首先要定期清除壳管式冷凝器管壁上的水垢。水垢使得冷凝器管壁的传热热阻增加，接导致冷凝效果恶化，造成制冷循环的效率下降，耗能增加；结垢严重时还会腐蚀设备，缩短设备的使用寿命。所以一般壳管式冷凝器使用一段时问后，必须除垢，以保证制冷装置经济地运行。
（4）尽量减少润滑油进入系统
换热器管壁上粘附有润滑油，会使换热器的传热性能急剧下降．压缩机的功耗增加，同时油积聚在设备和管道内，使工作容积减少。为了减小润滑油对系统经济运行的影响，可采取下列措施。
A.维持正常的排气温度
压缩机运转时。排气温度一般在70—150℃之间。在这样的温度下，一方面将会有部分润滑油蒸发成为油蒸气；另一方面，由于排气气流速度也可能携带一定大小的油微粒。润滑油随气流进入系统中的数量与制冷剂的排气温度直接相关。根据试验资料，由表l可以看出，当排气温度越高时，油的蒸发率也越高。可见保证系统稳定运行和压缩机正常的排气温度，是减少润滑油进入系统的前提。
B.分离润滑油和定期放油
由压缩机排出的润滑油虽然大部分可以在油分离器中被分离出来。但仍有一部分进入换热器和其它装置管路，凝结在管壁上或积存在设备的底部，给制冷装置的正常运行带来危害。为了减少润滑油进入装置，除了设置性能良好的油分离器外，还应根据压缩机耗油情况，分析制冷装置润滑油的含量，采取措施将其排出。
2．2．2管理节能
（1）规范执行机房、库房的操作管理
A.防止不凝性气体进入系统不凝性气体进入冷凝器，会使冷凝面积减少，造成系统冷凝压力提高，导致系统制冷能力的下降、功耗增加。另外，其中的氧气和水蒸气对装置设备有一定的腐蚀作用。因此，必须遵守加油、加注制冷剂、抽真空的操作规程，避免装置出现负压运行，以防止不凝性气体进人装置。同时还应及时通过空气分离器排放不凝性气体。
B.及时除霜，生产中蒸发器管壁上的霜层超过一定厚度，如不及时除掉，将降低蒸发器的传热性能，致使制冷装置制冷量减少、耗功增大。所以及时除霜，保证蒸发器有较高的传热系数，才能保证制冷装置正常运行、实现高效节能。
C.加强库门管理，热空气通过库门开启时渗入库内，不仅造成库温升高，而且大量的热湿交换使冷风机或排管结霜，导致库温波动、影响食品质量。当设有风幕机时，应保证风幕机与库门的同步工作，减少库门耗冷、提高冷库的使用效果。
D.尽量减小进货温度及通风换气温差货物入库时的温度与库温之差越小越好。      因此，在允许的情况下，可通过调整采收时间、入库时间和库外降温等预冷方法，尽量减少带入库内的货物热量，防止库温的波动、减少制冷能耗。
(2)合理开机，降低压缩机电耗。
为了提高压缩机运行的经济性与合理性，研究结果表明应遵循两个原则。第一，正确估计冷库实际耗冷量的变化。第二，保证满足制冷负荷的前提下，尽可能减少开机台数，提高压缩机运行效率。
(3)定期清除冷凝器管壁上的水垢，避免冷凝温度升高。
(4)执行大、中、小维修制度。
(5)加强库门的维护与管理。主要包括三个方面：第一，对冷藏门进行有效地维护，确保冷藏门的无故障启闭。第二，尽量减少开门时间和次数。第三，增设PVC软门帘或高效率空气幕，并建议增设回笼间，顶部用镀锌板覆盖，便于定期除霜。
(6)注意保持隔热材料的保温效果。更换部分已失去保温效果的隔热材料时，要同时检查防潮材料。
(7)把压缩机的制冷负荷直接与库房的需要进行平衡匹配后确定冷库开机时问是最合理的，即压缩机不停机，根据库温和负荷变化增减台数和进行输气量调节。
3总结
以上是对我国冷库目前发展状况及存在问题的简要概述，通过问题的提出介绍了一些冷库节能的途径。虽然我国目前冷库发展还相对落后，但相信随着大量制冷工作者的不懈努力，我国的冷库面貌会发生巨大转变，而节能的问题，说到底是人的问题，也就是说，冷库行业要搞好，必须眼睛向内，强化管理，深挖内潜，盘活存量资产；必须坚持“效益第一”的原则，精打细算，尽量用少的投入实现高效的产出。这就要求我们在设计中考虑严谨，同时认真把住“冰、霜、水、门、灯”这五关，做到及时调整阀门、及时冲霜、及时放油、及时除垢、及时放空气，这样我们就一定能把冷库节能问题处理好，面对国际市场，冷藏企业才有竞争力，才能在国际竞争中处于不败之地。