制冷是耗能較大的行業(yè)之一，作為食品低溫流通中樞的冷庫目前廣泛采用的壓縮式制冷裝置，消耗大量電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，制冷設(shè)備能耗已占全國耗電量的15％左右。因此，制冷裝置的節(jié)能是我國節(jié)能工作中重要的一環(huán)。

1、我國冷庫行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

1.1國內(nèi)冷庫發(fā)展現(xiàn)狀

1955年，我國開始建造第一座冷庫，總?cè)萘?萬t，1968年開始，北京建造第一座*********械冷庫，1978年又建造第一座氣調(diào)庫，截至1991年底，我國已建冷庫413.5萬t。1995年由開封空分集團(tuán)有限公司首次引進(jìn)組合式氣調(diào)庫先進(jìn)工藝，并在山東龍口建造15000t氣調(diào)冷庫獲得成功，開創(chuàng)了國內(nèi)大型組裝式氣調(diào)冷庫的成功先例。1997年又在陜西西安建造了一座10 000t氣調(diào)冷庫，氣密性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。

近幾年來，我國冷庫建設(shè)發(fā)展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主產(chǎn)區(qū)以及大中城市郊區(qū)的蔬菜基地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國現(xiàn)有冷凍冷藏能力已達(dá)500多萬t，其中外資、中外合資和私營冷庫約占50萬t，國有冷庫450多萬t，分屬于內(nèi)貿(mào)、農(nóng)業(yè)、外貿(mào)和輕工系統(tǒng)，其中內(nèi)貿(mào)系統(tǒng)冷庫容量達(dá)300多萬t，占全國總量的60％以上。我國商業(yè)系統(tǒng)擁有果蔬貯藏庫面積達(dá)200多萬m2，倉儲(chǔ)能力達(dá)130多萬t，其中機(jī)械冷藏庫70多萬t，普通庫為60多萬t。

1.2國內(nèi)冷庫存在的問題

我國作為農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)大國，冷庫的發(fā)展還是明顯落后。

(1)設(shè)備技術(shù)落后，管理粗放。國內(nèi)冷庫的興建在20世紀(jì)80年代有一個(gè)高潮，但在此期間修建的冷庫普遍存在自動(dòng)化程度低、設(shè)備技術(shù)陳舊、能耗高效率低，隔熱層運(yùn)行到現(xiàn)在已經(jīng)嚴(yán)重老化，跑冷嚴(yán)重。管理上更由于受多年的國有體制影響，加上長期低廉的能源價(jià)格，使得企業(yè)管理粗放，多數(shù)冷庫都沒有能源消耗檢測(cè)儀表，沒有建立能源臺(tái)帳，以至許多企業(yè)能耗占成本費(fèi)的30％以上。

(2)部分冷庫設(shè)計(jì)不盡規(guī)范，存在諸多安全隱患。國內(nèi)很多冷庫屬于無證設(shè)計(jì)、安裝，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，缺乏特種設(shè)備安全技術(shù)檔案現(xiàn)象較為普遍。操作人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)無證上崗，管理人員安全意識(shí)淡薄。部分容積500m3以上以氨為制冷劑的土建食品冷庫，其庫址選擇、地基處理、制冷設(shè)備安裝等方面嚴(yán)重不符合《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50072一2001)的要求，存在諸多安全隱患。許多冷庫名為氣調(diào)庫卻達(dá)不到氣調(diào)的目的，部分低溫庫一建成就面臨停用或只能按高溫庫降級(jí)使用的局面。

(3)制冷方式落后。到目前為止，我國多數(shù)冷庫仍采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)。而日本在20世紀(jì)70年代后期就出現(xiàn)了較先進(jìn)的“分散式制冷系統(tǒng)”，并得到了普遍應(yīng)用，英國、美國、瑞典、法國等國也早早就開始推廣分散式制冷系統(tǒng)。

(4)冷卻設(shè)備能耗大。我國冷庫冷卻設(shè)備大多采用光滑排管，這種冷卻設(shè)備金屬耗量大，冷卻效率差。在國外基本上由冷風(fēng)機(jī)所代替，但是若應(yīng)用冷風(fēng)機(jī)，其除霜問題則相對(duì)麻煩一些，冷風(fēng)機(jī)維修量也大。

(5)在制冷設(shè)備上，我國主要采用水冷式冷凝器。國外普遍采用蒸發(fā)式冷凝器，并配備變頻調(diào)速裝置，這樣不僅省去了冷卻塔和水泵及循環(huán)水池投資，更重要的是蒸發(fā)式冷凝器冷卻水流量僅為水冷式冷凝器的10%，明顯節(jié)能省電，這對(duì)于我國缺水地區(qū)尤為重要。

(6)冷庫的隔熱材料過去很長一段時(shí)間都采用軟木、稻殼、聚苯乙烯等。就目前來說，采用聚氨醋現(xiàn)場發(fā)泡最為合適，由于聚氨酷硬質(zhì)泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)很小，隔熱層可做得較薄，這樣可以增加庫內(nèi)的容積，而且施工快速、粘結(jié)牢固、內(nèi)外無接縫、隔水隔熱性能都很好，其內(nèi)表面用金屬鋁板圍護(hù)即可，總熱惰性指標(biāo)低于1.5，僅為軟木隔熱混凝土內(nèi)墻的16％～20％。

(7)在我國，并沒有把整個(gè)冷庫系統(tǒng)作為自控對(duì)象，僅僅是針對(duì)某一個(gè)制冷設(shè)備部件，并未真正深入到循環(huán)本身，沒有一套適用于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的新型制冷自控元件。

(8)國外多數(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)器自動(dòng)融霜，而我國冷庫中的除霜周期和除霜時(shí)間一般都有很大的隨意性，因此，除霜過程存在較大的節(jié)能潛力。

(9)制冷系統(tǒng)維修措施不當(dāng)。制冷機(jī)的正常維修周期一般為運(yùn)轉(zhuǎn)8 000～10 000h即應(yīng)進(jìn)行大維修；運(yùn)轉(zhuǎn)3 000～4 000h進(jìn)行中維修；運(yùn)轉(zhuǎn)1 000h進(jìn)行小維修。適時(shí)對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行維修、保養(yǎng)，這樣可以及早消除事故隱患。

2、冷庫節(jié)能途徑

冷庫的節(jié)能途徑基本可以分為設(shè)計(jì)節(jié)能和管理節(jié)能兩個(gè)方面。

2.1設(shè)計(jì)節(jié)能

(1)合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)。計(jì)算表明，冷庫溫度由－30℃提高到－25℃可節(jié)約電能9.8%。縮小制冷劑蒸發(fā)溫度與冷庫內(nèi)溫度的溫差值，根據(jù)估算，當(dāng)蒸發(fā)溫度每降低1℃，則要多耗電3%～4%。另外，縮小溫差值對(duì)降低庫房內(nèi)貯藏食品的干耗亦是極為有利的。

(2)推廣分散式制冷系統(tǒng)，不用冷庫集中機(jī)房集中供冷，這樣可使速凍過程中的蒸發(fā)溫度由初降溫到凍結(jié)結(jié)束前是逐漸降低，這樣不但可使凍結(jié)速度加快，而且也達(dá)到比定溫供冷節(jié)能的效果。采用變溫供冷可節(jié)約20％以上的能源。

(3)合理配備冷量，壓縮機(jī)制冷量與冷庫實(shí)耗冷量的合理匹配。在冷庫耗冷計(jì)算匯總后，不能盲目地增大保險(xiǎn)系數(shù)而多配制冷量。

(4)在低溫冷藏庫中設(shè)計(jì)封閉低溫月臺(tái)，這樣既可以提高凍結(jié)食品質(zhì)量又可以達(dá)到節(jié)能效果。

(5)推薦冷庫設(shè)計(jì)采用熱氣融霜，及時(shí)融霜對(duì)冷庫節(jié)能運(yùn)行是十分有利的，因?yàn)槔鋷煺舭l(fā)器上結(jié)霜既影響換熱又阻礙空氣流通。

(6)在自動(dòng)控制方面，冷庫最重要的是采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)冷庫制冷裝置自動(dòng)控制。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自控與手控相比，可節(jié)能10%～15%。

2.2管理節(jié)能

(1)合理開機(jī)，降低壓縮機(jī)電耗。目前多數(shù)冷庫仍然采用人工操作調(diào)整開機(jī)，盲目開機(jī)現(xiàn)象普遍存在。為了提高壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與合理性，研究結(jié)果表明應(yīng)遵循兩個(gè)原則。第一，正確估計(jì)冷庫實(shí)際耗冷量的變化。第二，保證滿足制冷負(fù)荷的前提下，盡可能減少開機(jī)臺(tái)數(shù)，提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率。

(2)定期清除冷凝器管壁上的水垢，避免冷凝溫度升高。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，冷凝器水側(cè)表面1.5mm厚的水垢會(huì)造成冷凝溫度升高約2.80℃，使制冷裝置的功耗增加9%～10%。

(3)執(zhí)行大、中、小維修制度。根據(jù)使用情況和壓縮機(jī)磨損規(guī)律，一般壓縮機(jī)運(yùn)行10 000h后應(yīng)大修，5000h應(yīng)中修，1000h應(yīng)小修。

(4)加強(qiáng)庫門的維護(hù)與管理主要包括三個(gè)方面：第一，對(duì)冷藏門進(jìn)行有效地維護(hù)，確保冷藏門的無故障啟閉。第二，盡量減少開門時(shí)間和次數(shù)二第三，增設(shè)PVC軟門簾或高效率空氣幕，并建議增設(shè)回籠間，頂部用鍍鋅板覆蓋，便于定期除霜。

(5)注意保持隔熱材料的保溫效果。更換部分已失去保溫效果的隔熱材料時(shí)，要同時(shí)檢查防潮材料，如果是由于防潮材料的老化引起的隔熱材料失效，要同時(shí)更換防潮材料。

(6)把壓縮機(jī)的制冷負(fù)荷直接與庫房的需要進(jìn)行平衡匹配后確定冷庫開機(jī)時(shí)間是最合理的，即壓縮機(jī)不停機(jī)，根據(jù)庫溫和負(fù)荷變化增減臺(tái)數(shù)和進(jìn)行輸氣量調(diào)節(jié)。

以上是對(duì)我國冷庫目前發(fā)展?fàn)顩r及存在問題的簡要概述，通過問題的提出介紹了一些冷庫節(jié)能的途徑。雖然我國目前冷庫發(fā)展還相對(duì)落后，但相信隨著大量制冷工作者的不懈努力，我國的冷庫面貌會(huì)發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變，而節(jié)能的問題，說到底是人的問題，只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中考慮嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)再加強(qiáng)科學(xué)管理，認(rèn)真把住“冰、霜、水、門、燈”這五關(guān)，做到及時(shí)調(diào)整閥門、及時(shí)沖霜、及時(shí)放油、及時(shí)除垢、及時(shí)放空氣，這樣我們就一定能把冷庫節(jié)能問題處理好。