冷庫的建設與節能設計
隨著經濟的發展和人們生活質量的提高，環境污染問題、能源緊張問題和食品安全問題越來越引起世界各國人民的關注。制冷行業發展的趨勢是節能、環保和安全。有關資料表明我國冷庫年耗電量130KW/年.m3，而國外發達國家僅為我們的一半左右，隨著冷鏈物流業和其他應用領域的迅速發展，需要制冷服務的行業越來越廣泛，這就越發突顯了節能降耗的重要性，相對于制冷行業，節能降耗是當務之急。
要做一個合乎規范的成功的冷庫工程，可能從土建開始，我們就需要配合用戶，因為不是所有的冷庫都經過設計院設計，有些用戶就是自己找來建筑公司就進行施工，而建筑公司并不是專一的針對冷庫建筑的，很多時候會按照土建的傳統做法來施工，進而出現偏差。比如，目前的冷庫建設過程中，屢屢會遇到地圈梁標高不合乎冷庫要求，用戶在需要保溫的時候，只好砸碎冷庫門的地圈梁。從冷庫的建設開始來看，從開始建設就需要注意的問題，本門學科也是制冷專業的一項專業基礎課。
第一， 冷庫建筑
冷庫是用隔熱材料建筑的低溫密閉式庫房，所有的保溫材料都具有相對的吸潮性，而保溫材料一旦吸潮，它的傳熱系數會急劇增加，再加上水分可能會凍結，也就達不到原本的保溫效果，許多年久失修的冷庫就是這樣。
在建設一座冷庫時，從地基開始，就要嚴格按照冷庫建筑來進行，很多用戶不重視地面的隔汽防潮層，比如許多果蔬類冷庫的建設，除了氣調庫會做隔汽防潮層之外，很多冷風庫就是簡單的基礎、保溫層等。而實際上，以蘋果庫為例，在冷庫使用的過程中，為了保證庫內的相對濕度，其地面是長期積水的，試想如果沒有良好的隔汽防潮層，地面的保溫層就會很快失去作用，這種變化也往往容易被忽視，為了保持溫度，我們的機器只有頻繁開啟，耗電量也就增加了。這在現實生活中處處可見，有的冷庫業主埋怨用電多，也有的總是以為自己的機器不好，其實在這個時候，冷庫是已經達到設計溫度的，與壓縮機是沒有關系的。只是冷庫溫升的速度很快，相同的一個小低溫庫，有的5、6個小時才開一會機器，還有的最多一個小時就開機了。
另外一個建設過程的措施，就是墻壁的土建和保溫，在這個過程中，我們工程公司也要注意到和土建的配合，土建工程的傳統做法一般是先加蓋屋頂后在屋里抹面，但這往往會耽誤我們的保溫以及安裝工作，因為冷庫的特殊性，加蓋屋蓋以后墻面很長時間也不會干透，直接影響下一步的工作。所以，一個有經驗的安裝公司就會提前告訴客戶，讓客戶對土建方的施工組織進行改變。
有的客戶對墻面不加處理就直接進行保溫，也在一定程度上增加了冷熱氣體的交換。如同冬天我們在一個磚砌的屋里，不處理墻面的房間很容易感覺到外界冷空氣的滲入。對于我們的冷庫業主，我們都是建議對內墻進行處理的，一般就是粗砂灰抹面。
其次，盡量采用土建式冷庫，因為組合冷庫的保溫性能普遍比土建冷庫差，尤其對于低溫冷庫。當然，對于那些臨時的或者是室內組合類的冷庫，還是應該根據實際情況來決定。
大體了解了冷庫建筑之后，下面就是我們行業比較專業的一個方面：
第二， 冷庫設備
按照制冷系統的幾大部件來說，首先是壓縮機，對于較大規模的制冷系統，我們優先采用半封閉式壓縮機，目前的半封閉壓縮機可以分成高溫和低溫兩種機型，通常我們要根據系統的蒸發溫度來選擇壓縮機，比如建設的是低溫庫，那么就應當采用低溫機型，因為這個時候在形同的蒸發溫度下，低溫機型的制冷量會和大 10 匹的高溫機一樣。以比澤爾為例：一臺低溫機 4G-20.2 的制冷量就相當于一臺高溫機 4G-30.2 的制冷量。而兩者的輸入功率一個低溫機是 15KW，高溫機則是 22KW ，在不超過壓縮機電機應用范圍的情況下，采用低溫機會減少不必要的無功損耗。也就是說，要確保壓縮機的軸功率不超過名義輸入功率，運轉電流不超過額定電流，這樣才是相對比較安全的。
螺桿壓縮機或者活塞壓縮機的選擇，螺桿式壓縮機因其長期適合 24 小時運轉的特性。其性能與效率大幅提升，歐美等發達國家，低溫冷凍冷藏系統中，開始逐步取代保守的活塞式機型成為規范配置。
由于螺桿式壓縮機具有結構簡單、運行可靠、能效比高、易損件少和操作調節方便等優點，半封閉活塞式制冷壓縮機一統天下的局面已得到改變，螺桿壓縮機正逐步替代活塞式壓縮機，占據著越來越大的市場份額。
我們用數據來看一下同樣匹數的半封閉活塞壓縮機和半封閉螺桿壓縮機的性能，在低溫庫運行工況（ - 25 ， +30 ℃）時，比澤爾低溫活塞機 6G-30.2 制冷量 36750W ；比澤爾低溫螺桿壓縮機 HSN5363-30 的制冷量為 50600W ，也就是說相同匹數的螺桿機制冷量增加了 38% 。隨著蒸發溫度的下降，活塞機的效率就會越來越低，當蒸發溫度達到 - 40℃時， 6G-30.2 的制冷量僅為 14480W ，而 HSN5363-30 的制冷量為 26700W ，幾乎是活塞機的兩倍。所以在一些溫度較低 -30 ℃以下的場合里，有的時候為了得到相同的制冷量，采用活塞并聯機組的價格可能還會超過螺桿壓縮機。
舉例說明：假如一個速凍間需要達到 -30 ℃，每小時的速凍量大約為 300Kg 左右，按照蒸發溫度 -40 ℃，冷凝溫度+40 ℃選型，采用 R404A ，我們選用一臺比澤爾 HSN7461-70 的低溫螺桿壓縮機，它的制冷量為 52700W ；為了得到相同的制冷量，我們需要采用活塞并聯機組，三臺 6F-40.2 壓縮機并聯，它的制冷量為 17570W*3=52710W 。這樣我們就可以看出很多差距，制冷機組的名義功率大了幾乎一倍，活塞式壓縮機組的易損件數量眾多 ... 還有其他的維護方面的麻煩。
再看我們最關心的價格問題，制冷機的市場價格體系里 70 匹的低溫螺桿風冷機組大約13 萬左右，而 40 匹三并聯的低溫機組加上風冷器的價格大約為 18 萬左右。不論站在那一個角度，在這種情況下選擇螺桿壓縮機對我們來說，應該是一個最佳的選擇。
從實際使用情況來看：低溫工況下壓縮機的回氣就會結霜，而且回氣可能帶有一定數量的未完全蒸發的液體，尤其在蒸發器結霜之后，壓縮機頭上霜就會比較嚴重，這時候只是回流的氣體經過電機進行了熱交換。假如較多的液體進入壓縮腔，由于液體不可壓縮，會對活塞壓縮機閥片、密封墊等易損件造成極大程度的損害，吸氣閥片一旦斷掉，就會把活塞、閥板破壞，甚至進而演變成連桿斷裂、電機燒毀等重大故障。而螺桿壓縮機不是往復式壓縮，對濕行程不敏感，直接噴油的措施也使得少量的制冷劑液體迅速蒸發，保證了壓縮機的安全。由此可見，無論從可靠性還是節能和降低造價方面，我們都應該大力推廣螺桿壓縮機。與我們對螺桿的認識一樣，現在大型的食品加工廠，比如肉聯廠和水產類加工廠，只要是速凍量較大的，采用的大都是螺桿壓縮機。
其次，冷凝器方面，盡可能的使用蒸發式冷凝器，蒸發式冷凝器結合了風冷和水冷的優點，而且用水量不到水冷凝器的十分之一，它的冷凝溫度低，約相當于本地區的濕球溫度，而且我們都知道，由于水冷式冷凝器水是在管內流動，流速較慢，所以結垢系數也就相對較大，每年都需要進行清理，對于我們氟利昂系統的水冷凝器而言，由于普遍采用的是高效管，內徑較細，清理很困難而且還有破壞冷凝器的可能。蒸發式冷凝器的水是高速在管外噴淋，特殊的橢圓管結構確保了每根換熱管都被水包圍，換熱效率得到了最佳化。它的盤管組是整體熱浸鋅結構，抗銹蝕能力強，徹底消除了客戶的后顧之憂。據統計，采用蒸發式冷凝器比較其他冷凝方式節能 20% 左右。
以一臺 30 匹的高溫壓縮機為例，假定蒸發溫度為 -10 ℃，無壓力損失，使用風冷式冷凝器的制冷量為 39KW ，軸功率 17.5KW ，此時壓縮機的吸氣絕對壓力為 0.35Mpa ，冷凝溫度按照 +50 ℃，此時對應的排氣絕對壓力是 2 Mpa ，壓縮機的實際壓縮比是 5.7 ；使用水冷式冷凝器制冷量為 45.5KW ，軸功率 14.9KW ，此時壓縮機的吸氣絕對壓力為0.35Mpa ，冷凝溫度按照 +37 ℃，此時對應的排氣絕對壓力是 1.45 Mpa ，壓縮機的實際壓縮比是 4.2 ；
使用蒸發式冷凝器的制冷量為 49.3KW ，軸功率 13.4KW ，此時壓縮機的吸氣絕對壓力為 0.35Mpa ，冷凝溫度按照+30 ℃，此時對應的排氣絕對壓力是 1.2 Mpa ，壓縮機的實際壓縮比是 3.4 ；
可見，與風冷式冷凝器相比，采用蒸發冷后，壓縮機制冷量增加了 26% ，耗電量卻下降了 23% ；與水冷式冷凝器相比，采用蒸發冷后，壓縮機制冷量增加了 8% ，耗電量卻下降了 10% 。采用蒸發冷帶來的優勢還有壓縮機的排氣壓力下降了，排氣溫度也就相應的降低了。壓縮機的運行工況得到了改善，壓縮比明顯下降，潤滑情況也變得良好，壓縮機的使用壽命也就得到了延長。夏天沖霜水把冷量帶回了冷卻水池，冷卻水的溫度得到了下降，冷凝壓力就會降低，壓縮機的制冷量會得到適當增加，同時軸功率也會得到適當的降低，進一步實現了節能�？紤]到冬季水溫較低，我們就在控制系統上做文章，冬季蒸發式冷凝器需要工作時只讓水泵開啟，這樣冷卻水把熱量有效回收到水池里，水池的水不會結冰也加快了沖霜的速度，這種相互關聯的方式保證了系統的正常運轉，做到了每個環節的節能降耗。
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