想要降低制冷系统耗电量,该怎么做?(下)

对冷库的制冷系统来说,想要降低耗电量、实现节能运行,除了降低冷库的制冷需求量需求外,还有其他方式可以实现吗?

选择高效的制冷设备

1.压缩机

压缩机作为整个制冷系统的心脏及最大的耗能设备,其性能的优劣几乎决定了整个制冷系统是否节能的基础。

艾默生每年持续投入大量的研发费用,不断推出更高效节能的压缩机产品:

  • 涡旋式压缩减少了传统活塞式压缩机的余隙容积带来的反复压缩浪费;
  • 数码调节技术可使压缩机在部分负载下仍保持高效运行;
  • 低温喷气增焓技术可极大地提升低温压缩机的制冷量和运行能效。

2.冷风机和冷凝器

冷风机和冷凝器是热量的传递通道,其原理是使用翅片等方式增大冷热流体之间的换热面积,并辅助以风扇等方式加强翅片外流体的流动。

影响冷风机换热效率的因素有:

(1)有效换热面积

  • 使用更大的换热面积的冷风机/冷凝器,可以有效的提高制冷系统的蒸发温度,降低冷凝温度,从而提升压缩机的运行效率。以下是ZB76KQE在冷凝温度45℃下,制冷量及能效比COP随蒸发温度的变化,大致有蒸发温度每降低1℃,制冷量及COP将降低4%左右。
  • 另外,蒸发器和冷凝器盘管的制造水平也会很大程度影响实际的有效换热面积,若分液不均匀,或某路液体通道堵塞,造成某些分路实际没有制冷剂流通,也会造成有效换热面积的下降。

(2)冷凝方式

相比空气,水携带热量的能力更强,因此在用水比较方便的项目中,可考虑使用水冷或蒸发冷等冷凝方式,可显著地降低制冷系统的冷凝温度,从而降低压缩机能耗。

3.电子膨胀阀

相比传统经常使用的热力膨胀阀,电子膨胀阀的优势是响应时间快,库温/柜温及过热度控制精确,更善于应对负荷变化大的使用场景。可根据实际需求快速调节供液量,充分利用蒸发器的换热面积,并且保护压缩机不受回液风险。

制冷设备的优化设计和运行

1.系统运行参数设定

(1)设置合理的冷库温度,不需要太低

由前面例子可知,蒸发温度提高1℃,压缩机运行效率可提高2-4%左右,如果冷库设计温度提高1℃,不仅可以减小冷库的负荷,同时还可提高制冷系统的蒸发温度。

因此,根据冷库内储存的食品特性,来选择合适的冷库库温,仅此一点就可能为冷库运行带来显著的节能收益。

(2)使用智能的控制设备

  • 使用智能的机组控制器,其中带有的夜间回置,浮动吸气压力控制等功能可根据制冷系统需求或时间表,自动调整制冷机组的吸气压力,使在低负载的工况下机组运行在较高的吸气压力下,以实现机组的节能运行;
  • 可为冷库门安装门磁开关,并接入至控制系统中,可远程监控冷库门是否妥善关闭,也可设置冷库门开启超时报警,以免冷库门长时间开启造成冷库温度异常,能耗增加甚至于货物损坏。

2.系统设计优化

(1)尽量缩短冷库和压缩机组间距离

冷库和机组间距离过远,会带来较大的吸气压力降低,过冷度损失,系统回油困难等一系列问题,前两者会显著地影响制冷系统的能效,而后者则有可能影响压缩机润滑安全,影响系统的可靠性。因此在冷库规划设计时,应充分考虑制冷机组的安装位置,尽量缩短制冷系统的管路长度。

(2)进行合理的吸气回路分组

一个项目中的冷库因功能不同,储存物品不同,常会有不同的运行蒸发温度,如冻结库回路蒸发温度一般在-33℃以下,冻结物冷藏间一般在-33~-25℃,制冰间回路一般为-15℃及以下,而冷却物冷藏间回路蒸发温度一般在-10℃左右,在条件运行的情况下,不同蒸发温度的冷库应各自划分在不同的吸气回路分组中(甚至各自使用独立的制冷系统),使压缩机能够尽可能地在更高的蒸发温度下运行。

3.系统日常维护

(1)蒸发器表面保持化霜干净

当冷库运行一段时间后,制冷系统的蒸发器管壁外就会有霜层出现,一般来说,库内存放货物水分含量较大,或冷库周围环境湿度大的场景下,蒸发器结霜会比较严重。蒸发器的结霜会明显影响换热效率,从而使制冷系统能效下降。因此,必须采用合适的化霜手段,设定合适的化霜周期和时间,定期及时的将蒸发器表面的结霜去除。

(2)定期清洁冷凝器

冷凝器(水冷系统的冷却塔)作为系统的散热设备,通常放置在室外,运行一段时间后常会有灰尘树叶及其它杂物卡入换热器翅片,造成流道堵塞,换热面积下降,系统能耗上升。因此,应定期检查并清洁室外冷凝器,尤其是进入夏季之前应重点进行检查清洗,以保证夏季高环境温度工况下系统稳定高效地运行。

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