浅谈大型制冷库的节能问题

冷库是实现食品冷冻、储存与流通的重要设备，在国民经济的发展中占有非常重要的地位。能源是一个国家实现经济发展和社会建设的基本条件，因此为了实现可持续发展必须节约能源。作为目前的耗电大户冷库，长期在国营企业的体制保护下，很大一部分不重视能源的合理使用与节约，能源的浪费现象比比皆是。为确保冷库适应今后市场结构的变化，提高冷库的利用率，近一年来，中国的新建冷库的正朝着自动化、节能的方向发展。但我国原有冷库的整体设计水平落后，设备陈旧，能量浪费情况严重仍是所面临的重大难题。

随着当前全球化的发展，特别是我国加入世界贸易组织之后，任何一个企业都面对着与世界上所有的企业竞争市场。此时，产品的质量和成本在一个企业的生死存亡中扮演非常重要的角色。在冷库产品成本中能源占有重要地位，如何搞好节能工作将是冷库企业能否继续存在和发展的一个关键性问题。因此对大型冷库的耗能情况进行研究，探讨大型冷库制冷系统操作运行中如何节能，实现节约能源、降低冷库企业生产成本，提高经济效益具有现实意义。

2.大型冷库现状

2.1制冷技术

制冷技术是指对人工制冷、方法、设备及应用进行研究的科学技术。几百年前，人类就像开始利用天然冷源（如冰块、雪）来保存食品以保持新鲜，尤其是在夏季使用温度较低的地下水来保存食品以免食品不可食用。虽然这些简单方法一直沿用到现在，但是随着科学技术的发展，人们生活和生产的实际需要仅仅依靠天然冷源己经远远无法满足。因而，人工制冷的技术就发展起来并且使得制冷行业也蓬勃发展起来。

制冷技术所涉及的范围和温度区域都非常的广阔，从日常生活到工农业生产，从绝对零度以上到室温（通常高于室温就不属于制冷技术范畴）。最早的制冷技术应用范围是在食品工业中使用的。由于蔬菜、鲜鱼等食品有着很强的季节性，为了能够在旺、淡季节都能保证人们能够食用，必须使用冷藏的方法来保存食品，以保证在其运输和保存期间不变质。冷库、冷藏车等设备随着技术的不断发展也就应运而生。食品是人类赖以存在和发展的必须物质。虽然品种多种多样，但是成分都不外乎水分、糖类、维生素、蛋白质和酶等。这些成分决定了食品的品质，并且决定着食品在加工、运输和贮藏过程中的是否发生变化以及发生何种变化。新鲜食品如果长时间在常温下存放，食品内所含的酶以及附着于在食品表面的微生物，会使食品的外观和营养价值经过从量变到质变的一系列变化，如果存放时间过长，食品就会发生腐败变质，不能食用。

在一定的范围内，环境温度越低就能减少微生物的繁殖和降低酶的活性，从而食品能够长时间存放。处于低温下的食品能保存较长的时间而不致变质，这就是食品冷藏的根本目的。随着目前制冷技术的广泛应用，制冷装置所消耗的能源也在增加显著。冷库称为目前的能源消耗大户之一。据一项研究表明，我国冷库的电耗约占仓储成本的35%左右。因此，降低冷库制冷装置的能耗问题得引起了越来越广泛的重视。

2.2使用中存在的问题

大型冷库水冷式冷凝器运行一定时间后，冷凝器的表面会形成水垢，水垢无形中使冷凝器管壁上增加了一层厚度，由于冷凝器钢壁的导热系数较大，而水垢的导热系数很小，两者相差几倍。这样就导致冷凝器管壁的传热热阻增加，使冷凝器的冷凝效果恶化。结垢严重时还可使冷凝器管道堵塞。据有关资料统计，冷凝器水侧表面1.5m的水垢，会造成冷凝温度升高约2.8℃，而使制冷装置功耗增加9%~10%，从而增大了企业的运行成本。结垢还会腐蚀设备，缩短设备的使用寿命。

在冷库制冷装置的操作管理过程中，由于加油和加注制冷剂操作不规范、系统负压运行等各种原因，使大量空气不凝性气体的主要成分是空气)进入制冷系统，使冷凝面积减少，造成系统冷凝压力提高，必将导致系统制冷能力的下降，功耗增加。又因空气的绝热指数大于氨的绝热指数，因此，当制冷系统存在不凝性气体时，制冷压缩机的排温因冷凝压力升高和压缩空气而额外升高。另外，制冷系统有不凝性气体存在时其中的氧气和水蒸气对装置设备有一定的腐蚀作用，减少了制冷装置的使用寿命。

冷库制冷装置运行一定时间后，库内空气中的水分会析出凝结在蒸发器管壁上，如不及时除掉，会越积越厚，产生热阻。冰霜的导热系数要比蒸发器钢壁小80%以上，因此，霜层的存在将明显影响蒸发器的传热系数。致使制冷装置制冷量减少，耗功增大，特别是翅片管蒸发器，霜层的影响更加明显，它不仅增加导热热阻，而且使翅片管的传热面积减少，翅片间空气流动受阻，管外一侧的放热系数降低。根据有关试验，当蒸发器管内外温差△t=9℃时，装置如果没有采取任何除霜措施，两周后，蒸发器的传热系数大约只有原来的75%。

3.节能措施

针对大型冷库在能源消耗上出现的问题，采取以下措施以便实现节能减排。首先要有严格的管理制度，建立从厂部到基层班组的耗能核算指标，坚持日志记录制度，所有有关能源消耗的等环节，都应有相应的检测仪表，做到日清月结核算。其次，不断地提高操作人员的专业技术水平。制定严格的奖惩制度，对节能有突出贡献者切实给予奖励。对造成能源浪费或导致事故者，采取纪律处分和经济处分相结合的惩罚措施。

壳管式冷凝器在使用一年以后，必须进行除垢处理，以确保制冷装置的安全、经济地运行。冷凝器的除垢方法通常有机械清洗、电子除垢和化学清洗等方法。为减少冷凝器内壁结垢的可能性，除了定期进行除垢处理外，对制冷装置的冷却水(包括补给用水)必须作必要的水质处理。通常所使用的水质处理方法有静电、、高频电子、离子交换和化学等方法。企业可根据冷库的设备情况和技术力量选择合适的水质处理方法。鉴于不凝性气体给制冷装置带来不良后果，所以必须采取措施对不凝性气体进行处理。像加油、加注制冷剂操作等操作，避免制冷装置出现负压运行的情况，以防止不凝性气体进入装置内部。此外要及时的通过空气分离器排放出不凝性的气体。由于霜层的导热性差，因此要及时对冷库中的霜层进行处理，定期对霜层进行处理，以减少能源的消耗，节约能源。当然，冷库制冷装置操作管理的节能措施还有许多方面。如及时维护冷库周围的结构、减少各种冷桥损失、严格库门管理制度等等。

4.总结

总之，冷库制冷装置的节能措施不仅是提高装置制冷效率，减少能耗，还关系到冷冻食品加工企业的产品质量，企业生产能力和运行成本。一个严格操作管理制度的冷库制冷装置，不仅能保持高效率低成本，而且还可以提高制冷装置的安全性能并延长其使用寿命。