冷庫制冷工藝設(shè)計(jì) 課件 第11章 冷庫節(jié)能技術(shù)、新技術(shù)應(yīng)用

《冷庫制冷工藝》第11章冷庫節(jié)能技術(shù)、新技術(shù)應(yīng)用本章學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求掌握冷庫節(jié)能技術(shù)；了解冷庫中新技術(shù)的應(yīng)用；了解冷庫的碳排放及其在實(shí)現(xiàn)碳中和過程中的重要作用。本章主要內(nèi)容：冷庫節(jié)能技術(shù)冷庫中新技術(shù)的應(yīng)用0102

第一節(jié)冷庫節(jié)能技術(shù)

提高冷鏈裝備與設(shè)施的能效，可以有效地減少其能源消耗和碳排放，主要技術(shù)手段包括低冷負(fù)荷需求環(huán)境構(gòu)建、制冷系統(tǒng)能效提升和冷熱綜合利用。一、低冷負(fù)荷需求環(huán)境構(gòu)建

冷庫負(fù)荷一般包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量、貨物熱流量、通風(fēng)換氣熱流量、運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量和操作熱流量等5個(gè)方面。其中貨物熱流量和運(yùn)轉(zhuǎn)熱流量可視為不變負(fù)荷，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量、通風(fēng)換氣熱流量和操作熱流量可以視為可變負(fù)荷，這是構(gòu)建低冷負(fù)荷需求環(huán)境的關(guān)鍵（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷

對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流量而言，一些新材料、新結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，可對換熱能力進(jìn)行削弱，將其應(yīng)用在冷鏈裝備與設(shè)施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，能減少冷鏈物流貯運(yùn)過程中的冷損失，進(jìn)而減少能耗。同時(shí)設(shè)立封閉式站臺對減少負(fù)荷提高貯藏品的質(zhì)量也有重要影響。

第一節(jié)冷庫節(jié)能技術(shù)

一、低冷負(fù)荷需求環(huán)境構(gòu)建

（二）通風(fēng)換氣負(fù)荷

對通風(fēng)換氣熱流量而言，研究表明，庫門開啟時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量漏冷。為了減少冷庫開門冷量損失，防止外界熱濕負(fù)荷進(jìn)入的基本措施包括在冷庫門內(nèi)側(cè)設(shè)門斗和門簾、在冷庫門上方設(shè)置空氣幕、設(shè)置定溫穿堂和封閉式站臺，并在站臺裝卸口設(shè)置保溫滑開門、站臺高度調(diào)節(jié)板、密閉軟接頭等。（三）操作負(fù)荷對操作熱負(fù)荷而言，融霜所增加的負(fù)荷式最大的。從冷風(fēng)機(jī)的角度確定冷風(fēng)機(jī)制冷效率，綜合制冷量、蒸發(fā)溫度對系統(tǒng)能效的影響，從而判斷化霜起止點(diǎn)，制定冷風(fēng)機(jī)化霜策略，使得每臺冷風(fēng)機(jī)可以根據(jù)自身運(yùn)行狀況決定是否化霜以及化霜時(shí)間長短，既能保證制冷效率又減少化霜熱量的擴(kuò)散，同時(shí)可以對化霜方式操作進(jìn)行優(yōu)化。

第一節(jié)冷庫節(jié)能技術(shù)

二、系統(tǒng)能效提高（一）制冷壓縮機(jī)節(jié)能

變頻技術(shù)和智能控制技術(shù)的應(yīng)用，對壓縮機(jī)節(jié)能效果顯著提高。以大型冷庫項(xiàng)目為例，制冷壓縮機(jī)運(yùn)行能耗占據(jù)制冷系統(tǒng)總耗能約80%，所以對于壓縮機(jī)的節(jié)能至關(guān)重要，合理的降低冷凝溫度以及盡可能的縮小蒸發(fā)側(cè)的換熱溫差，對壓縮機(jī)節(jié)能運(yùn)行都會(huì)有幫助。（二）蒸發(fā)式冷凝器節(jié)能

蒸發(fā)式冷凝器制冷系統(tǒng)與風(fēng)冷式冷凝器制冷系統(tǒng)相比，壓縮機(jī)動(dòng)力消耗可節(jié)約30%以上，與冷卻塔水冷式冷凝器制冷系統(tǒng)相比，壓縮機(jī)動(dòng)力消耗可節(jié)約10%以上。（三）冷熱聯(lián)供

制冷系統(tǒng)排放出來的熱量如果不加以利用，是完全浪費(fèi)的。應(yīng)用冷熱聯(lián)供技術(shù)，將壓縮機(jī)排放的熱進(jìn)行熱能回收再利用，如果需要得到更高品味的熱能，可以通過將廢熱進(jìn)行能量提升。

第一節(jié)冷庫節(jié)能技術(shù)

二、系統(tǒng)能效提高（四）變頻技術(shù)

對于大型制冷系統(tǒng)而言，對壓縮機(jī)等主要耗能設(shè)備采用變頻技術(shù)可以提高系統(tǒng)節(jié)能性，尤其在部分負(fù)荷情況下，且節(jié)能效果顯著。對于制冷系統(tǒng)的冷凝器側(cè)以及制冷劑泵側(cè)，采用變頻技術(shù)均可提高制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能性。（五）自動(dòng)化智能控制

自動(dòng)化智能控制對于制冷系統(tǒng)一直處于高效穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行是十分必要的。自動(dòng)化智能控制讓制冷系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，依靠邊界條件的變化，將系統(tǒng)始終運(yùn)行在設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)范圍之內(nèi)，不僅有利于制冷系統(tǒng)的節(jié)能，同時(shí)最大程度的降低人為手動(dòng)誤操作風(fēng)險(xiǎn)，對制冷系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性也有極大的幫助。

第二節(jié)

冷庫中新技術(shù)的應(yīng)用

提高冷鏈裝備與設(shè)施的能效，可以有效地減少其能源消耗和碳排放，主要技術(shù)手段包括新技術(shù)、新材料、新制冷劑等在低冷負(fù)荷需求環(huán)境構(gòu)建、制冷系統(tǒng)能效提升和冷熱綜合利用方面的應(yīng)用。一、低冷負(fù)荷需求環(huán)境構(gòu)建二、制冷系統(tǒng)能效提升三、冷熱綜合利用四、CO2制冷劑的應(yīng)用五、自然冷源的利用六、蓄冷技術(shù)的應(yīng)用

第三節(jié)

冷庫的碳排放分析及其在實(shí)現(xiàn)碳中和過程中的重要作用

碳排放是一個(gè)綜合性的概念，涉及到冷庫的建造、施工、材料消耗、能源消耗、材料回收等碳足跡。其中能源消耗，制冷劑的補(bǔ)充占比較大。冷庫的發(fā)展方向主要也是圍繞著運(yùn)行能耗和制冷劑的選用。

我國多層大型冷庫年均單位能耗約為73.0～91.3kWh/m3，而制冷相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行總能耗超過我國能源總消耗量的10%。在冷庫中，制冷系統(tǒng)耗能約占60%～70%，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量占冷庫總熱負(fù)荷的20%～35%。增大冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱層厚度可減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度和制冷系統(tǒng)能耗。余熱回收系統(tǒng)利用制冷系統(tǒng)的冷凝熱（即全熱回收），實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)廢熱零排放，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)制冷系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)的組合可以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。