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低溫陳列柜的節(jié)能——系統(tǒng)技術(shù)的改善

   2022-04-11 42
核心提示:1.并聯(lián)機(jī)組商家一般按照夏季的最大負(fù)荷選擇冷凝機(jī)組,在春、秋、冬季節(jié)以及24內(nèi),隨者室外溫度降低,風(fēng)冷機(jī)組制冷能力增大;另外

1.并聯(lián)機(jī)組商家一般按照夏季的最大負(fù)荷選擇冷凝機(jī)組,在春、秋、冬季節(jié)以及24內(nèi),隨者室外溫度降低,風(fēng)冷機(jī)組制冷能力增大;另外,由于室內(nèi)溫度下降、柜內(nèi)無照明或陳列柜夜間加蓋或加罩,將引起陳列柜冷凍負(fù)荷減少。對于單臺壓縮冷凝機(jī)組,一觳夏季僅中午和下午滿負(fù)荷運(yùn)行,早晚可能開停機(jī)運(yùn)行,而春秋冬季間斷運(yùn)行。假設(shè)在夏季陳列柜的最大冷凍負(fù)荷值是100%,在冬季根據(jù)陳列柜使用溫度的不同,負(fù)荷將相應(yīng)減少20%~60%。

若采用多機(jī)并聯(lián)機(jī)組,則能根據(jù)負(fù)荷的不同,依次停止壓縮機(jī),提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。運(yùn)行表明,用2臺并聯(lián)機(jī)組可以節(jié)能17%,而用合理設(shè)計(jì)的三臺并聯(lián)機(jī)組,節(jié)能可達(dá)20%。至于機(jī)組的控制問題,通常2臺并聯(lián)機(jī)組可使用壓力控制來實(shí)現(xiàn),而對于3臺以上的并聯(lián)機(jī)組則必須使用微電腦控制。其優(yōu)點(diǎn)在于:①節(jié)能方面看,通過電子壓力傳感器監(jiān)測吸氣壓力,使多臺壓縮機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),中溫場合節(jié)能10%一15%,低溫場合節(jié)能5%~10%;②從使用壽命看,多臺壓縮機(jī)的交替運(yùn)轉(zhuǎn),各臺運(yùn)轉(zhuǎn)率平均,可使整個(gè)機(jī)組的壽命提高;③從窗口功能看,運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)定壓力、壓縮機(jī)啟停、除霜等都能通過液晶顯示盤確認(rèn),一目了然。

2.采用混合制冷劑過冷系統(tǒng)在一定的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度下,采用過冷循環(huán)理論上總是有利的,而且過冷度越大,對循環(huán)越有利。

但是僅僅依靠冷凝器本身來使液體過冷,其過冷度總是有限的。若采用輔助循環(huán)過拎主循環(huán)中冷凝器出口到節(jié)流閥人口的液體制冷劑,可提高制冷循環(huán)的效率,達(dá)到節(jié)能的目的。

圖13-2是帶混合制冷劑過冷的循環(huán)系統(tǒng)圖,在鋪助循環(huán)中使用了一個(gè)三支流的熱交換器,去變溫過冷主循環(huán)中的液體制冷劑。選配合適的混合制冷劑可較好地實(shí)現(xiàn)其變溫過冷過程。表13-2列出了輔助循環(huán)采用不同制冷劑進(jìn)行過冷時(shí)主循環(huán)性能的改善情況,主循環(huán)采用制冷劑R507,軸助循環(huán)分別采用R22、混合制冷劑1和混合制冷劑2進(jìn)行過冷。

由圖13-2和表13-2可以看出,采用合適的混合制冷劑,輔助循環(huán)過冷主循環(huán)制冷劑液體能夠顯著提高制冷循環(huán)的制冷量和COP(能效比)值。采用輔助循環(huán)后增加的制冷量可以給更多的陳列柜提供冷量,或者在保持原來制冷量的基礎(chǔ)上,選用較小功率的制冷機(jī)組。實(shí)驗(yàn)證明,帶輔助過冷循環(huán)的制冷系統(tǒng),雖然系統(tǒng)復(fù)雜,設(shè)備增加了,但采用合適的混合制冷劑后,系統(tǒng)進(jìn)行的制冷效率可提高40%以上,是采用常規(guī)冷凝器機(jī)械制冷過冷效率的兩倍;同時(shí)采用結(jié)構(gòu)緊湊的三支流過冷器,省去了原冷凝器機(jī)械過冷的體積,在制冷量不變時(shí),使由主輔循環(huán)做成的機(jī)組整體體積大小甚至比原機(jī)組降低30%。

3.合理的融霜方式及融霜控制方式陳列柜融霜的方式有許多,如自然融霜、熱蒸汽融霜、電加熱融霜等。

自然融霜不需要額外的融霜熱源,因此節(jié)能控制也簡單。但是提供融霜熱量少,融霜時(shí)間長,目前在超市陳列柜系統(tǒng)使用較少。

電加熱融霜是目前大多陳列柜所采用的融霜方式,適用于中低溫陳列柜。

用于融霜的熱量中僅僅有15%有效,其余85%用于加熱蒸發(fā)器盤管,耗散在陳列柜內(nèi)部,又增加了制冷負(fù)荷。由于加熱時(shí),空氣與蒸發(fā)器盤管上的霜層進(jìn)行的是對流換熱,由外到內(nèi),所以換熱較慢,融霜時(shí)間較長,柜內(nèi)溫升快,影響了食品品質(zhì)。這種融霜方式簡單可行,融霜可靠,控制回路也簡單;但需要額外的熱量,并且熱量利用率較低。

熱汽融霜方式多應(yīng)用于兩臺以上陳列柜的集中供冷系統(tǒng),融霜時(shí),一部分高溫壓縮機(jī)排氣引入需要融霜的蒸發(fā)器。與電加熱融霜不同,熱蒸汽融霜沒有引入額外的熱源(電源),而是利用壓縮機(jī)高溫排氣融霜,高溫氣體和蒸發(fā)器盤管進(jìn)行對流換熱,盤管再和管外霜層進(jìn)行傳導(dǎo)換熱,由內(nèi)及外,換熱效果好,融霜時(shí)間短,柜內(nèi)溫升小,能耗相對較小。但是,系統(tǒng)融霜控制比較復(fù)雜,同時(shí)高壓蒸汽流過蒸發(fā)器,對蒸發(fā)器盤管耐壓性要求較高。

融霜控制方式對陳列柜能量效率和柜內(nèi)溫度波動影響很大,目前大多采用定時(shí)融霜和溫控融霜。作為新的融霜方式,即時(shí)融霜還未普遍被采用定時(shí)融霜簡單易行,但是無法準(zhǔn)確控制融霜效果。因?yàn)槭荜惲泄窠Y(jié)構(gòu)、柜內(nèi)要求溫度、周圍環(huán)境溫濕度、陳列柜前人流量以及季節(jié)變化等諸多因素的影響,蒸發(fā)器結(jié)霜量有所變化,每次所需時(shí)間不一定相同。如果采取較長的時(shí)間來保證徹底融霜,則會導(dǎo)致能量消耗增加,柜內(nèi)溫升較快,融霜后還要除去過多的無效熱量。

溫控融霜,是用溫控器來采集融霜時(shí)陳列柜內(nèi)溫度或者出風(fēng)口溫度,并進(jìn)行合理的換算,當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)就結(jié)束。因?yàn)橐WC不超過柜內(nèi)某一溫度,這種方式可能會導(dǎo)致融霜不徹底。即時(shí)融霜可以縮短融霜時(shí)間,降低制冷系統(tǒng)的能耗,并且提高陳列柜內(nèi)溫度控制的精確度,保證了柜內(nèi)食品的品質(zhì)。即時(shí)融霜技術(shù)已投入研究多年,其中包括測量流過蒸發(fā)器前后的空氣壓差、溫差以及利用纖維視覺傳感器來測量霜層厚度等。但是因?yàn)榱鬟^蒸發(fā)器前后空氣的壓差、溫差等受很多因素的影響,如翅片間距、翅片形狀、蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、霜層厚度、霜層均勻性等,使得壓差、溫差的測量存在一點(diǎn)雅度,另外測量霜層厚度的高靈敏度傳感器的開發(fā)也是難題,所以即時(shí)融霜技術(shù)還需進(jìn)一步完善、改進(jìn)。

隨著大型超市的不斷發(fā)展,冷凍冷藏陳列柜的使用量越來越大,陳列柜的節(jié)能越發(fā)顯得重要。陳列柜的節(jié)能一方面要求本身結(jié)構(gòu)和技術(shù)的改進(jìn),如優(yōu)化設(shè)計(jì)風(fēng)幕、蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、防露加熱器的控制等;另一方面與陳列柜使用運(yùn)行的一系列配套技術(shù)也必須發(fā)展,如并聯(lián)機(jī)組的應(yīng)用、新工質(zhì)的采用、截冷劑系統(tǒng)的使用等;同時(shí)對超市空調(diào)環(huán)境的溫濕度也有一定的要求。只有綜合考慮各種相關(guān)因素,才能最大限度降低冷凍冷藏陳列柜的能量消耗。

 
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