1. Снижение тепловой нагрузки холодильных камер
1. Конструкция оболочки холодильного хранилища
Температура хранения в низкотемпературном холодильном складе обычно составляет около -25 °C, в то время как дневная температура наружного воздуха летом обычно превышает 30 °C, то есть разница температур между двумя сторонами ограждающей конструкции холодильного склада составит около 60 °C. Высокая интенсивность солнечного излучения значительно увеличивает тепловую нагрузку, создаваемую передачей тепла от стен и потолка в склад, что составляет важную часть тепловой нагрузки всего склада. Повышение теплоизоляционных свойств ограждающей конструкции достигается главным образом за счет увеличения толщины слоя изоляции, применения высококачественного слоя изоляции и применения рациональных схем проектирования.
2. Толщина слоя изоляции
Конечно, утолщение слоя теплоизоляции ограждающей конструкции увеличит единовременные инвестиционные затраты, но по сравнению со снижением обычных эксплуатационных расходов холодильного склада это более целесообразно с экономической точки зрения или с точки зрения технического управления.
Для уменьшения поглощения тепла наружной поверхностью обычно используют два метода:
Во-первых, внешняя поверхность стены должна быть белой или светлой для улучшения отражающей способности. Под ярким солнечным светом летом температура белой поверхности на 25–30 °C ниже, чем чёрной;
Второй способ заключается в устройстве солнцезащитного кожуха или вентиляционного прослойки на поверхности наружной стены. Этот метод более сложен в строительстве и применяется реже. Этот метод заключается в установке наружной конструкции кожуха на расстоянии от утепляющей стены, образуя многослойную конструкцию, и устройстве вентиляционных отверстий над и под прослойкой для обеспечения естественной вентиляции, которая может отводить тепло солнечного излучения, поглощаемое наружной конструкцией.
3. Дверь холодильного хранилища
Поскольку холодильный склад требует частого входа и выхода персонала, загрузки и выгрузки товаров, складские ворота приходится часто открывать и закрывать. Если теплоизоляция ворот склада не выполнена, определённая тепловая нагрузка будет возникать из-за инфильтрации горячего воздуха снаружи склада и тепла, выделяемого персоналом. Поэтому конструкция ворот холодильного склада также имеет большое значение.
4. Создайте закрытую платформу
Для охлаждения используется охладитель воздуха, температура которого может достигать 1–10 °C. Оснащён раздвижной холодильной дверью с мягким уплотнителем. Практически не подвержен влиянию внешней температуры. Небольшой холодильный склад может быть оборудован дверным коробом на входе.
5. Электрическая холодильная дверь (дополнительная холодная воздушная завеса)
Скорость одностворчатых дверей холодильников на ранних этапах составляла 0,3–0,6 м/с. В настоящее время скорость открывания высокоскоростных электрических дверей достигла 1 м/с, а скорость открывания двухстворчатых дверей холодильников – 2 м/с. Во избежание опасности скорость закрывания контролируется примерно на уровне половины скорости открывания. Перед дверью установлен датчик автоматического отключения. Эти устройства предназначены для сокращения времени открывания и закрывания, повышения эффективности загрузки и разгрузки, а также для уменьшения времени простоя оператора.
6. Освещение на складе
Используйте высокоэффективные лампы с низким тепловыделением, малой мощностью и высокой яркостью, например, натриевые лампы. Эффективность натриевых ламп высокого давления в 10 раз выше, чем у обычных ламп накаливания, а энергопотребление составляет всего 1/10 от энергопотребления неэффективных ламп. В настоящее время в некоторых современных холодильных камерах для освещения используются новые светодиоды, которые выделяют меньше тепла и потребляют меньше энергии.
2. Повышение эффективности работы холодильной системы.
1. Используйте компрессор с экономайзером.
Мощность винтового компрессора плавно регулируется в диапазоне от 20 до 100% в зависимости от изменения нагрузки. По оценкам, винтовой компрессор с экономайзером холодопроизводительностью 233 кВт может сэкономить 100 000 кВт·ч электроэнергии в год при годовой работе 4000 часов.
2. Теплообменное оборудование
Для замены кожухотрубного конденсатора с водяным охлаждением предпочтительнее использовать прямой испарительный конденсатор.
Это не только экономит электроэнергию, потребляемую водяным насосом, но и позволяет сэкономить на инвестициях в градирни и бассейны. Кроме того, испарительный конденсатор прямого действия потребляет всего 1/10 расхода воды, что позволяет значительно сэкономить водные ресурсы.
3. На стороне испарителя холодильного хранилища предпочтительнее использовать охлаждающий вентилятор вместо испарительной трубы.
Это не только экономит материалы, но и обеспечивает высокую эффективность теплообмена. Использование вентилятора охлаждения с плавной регулировкой скорости позволяет регулировать расход воздуха в соответствии с изменением нагрузки на складе. Сразу после размещения товаров на складе они могут работать на полной скорости, что позволяет быстро снизить их температуру. После достижения заданной температуры скорость снижается, что позволяет избежать повышенного энергопотребления и потерь оборудования, связанных с частыми запусками и остановками.
4. Очистка от примесей в теплообменном оборудовании
Воздухоотделитель: При наличии неконденсирующегося газа в холодильной системе температура нагнетания повышается из-за повышения давления конденсации. Данные показывают, что при смешивании воздуха с холодильной системой, парциальное давление которого достигает 0,2 МПа, энергопотребление системы увеличивается на 18%, а холодопроизводительность снижается на 8%.
Маслоотделитель: Масляная пленка на внутренней стенке испарителя существенно влияет на эффективность теплообмена. При толщине масляной пленки на трубке испарителя 0,1 мм для поддержания заданной температуры температура испарения снижается на 2,5°C, а энергопотребление увеличивается на 11%.
5. Удаление накипи в конденсаторе
Тепловое сопротивление накипи также выше, чем у стенки труб теплообменника, что влияет на эффективность теплопередачи и увеличивает давление конденсации. При образовании накипи на стенке водяной трубы конденсатора толщиной 1,5 мм температура конденсации повышается на 2,8 °C по сравнению с исходной температурой, а энергопотребление увеличивается на 9,7%. Кроме того, накипь увеличивает гидравлическое сопротивление охлаждающей воды и повышает энергопотребление водяного насоса.
Методами предотвращения и удаления накипи могут быть очистка от накипи и противонакипное удаление с помощью электронно-магнитного водоочистного устройства, удаление накипи химическим травлением, механическое удаление накипи и т. д.
3. Размораживание выпарного оборудования
При толщине слоя инея >10 мм эффективность теплопередачи падает более чем на 30%, что свидетельствует о большом влиянии слоя инея на теплопередачу. Было установлено, что при измеренной разнице температур между внутренней и внешней поверхностью стенки трубы 10 °C и температуре хранения -18 °C значение коэффициента теплопередачи K составляет всего около 70% от исходного значения после эксплуатации трубы в течение одного месяца, особенно ребер воздухоохладителя. При наличии слоя инея на листовой трубе увеличивается не только тепловое сопротивление, но и сопротивление потоку воздуха, а в тяжелых случаях он будет выходить без ветра.
Для снижения энергопотребления предпочтительнее использовать оттаивание горячим воздухом вместо оттаивания электрическим нагревом. В качестве источника тепла для оттаивания можно использовать тепло отработавших газов компрессора. Температура замерзшей воды, как правило, на 7–10 °C ниже температуры воды конденсатора. После обработки её можно использовать в качестве охлаждающей воды конденсатора для снижения температуры конденсации.
4. Регулировка температуры испарения
Уменьшение разницы температур между температурой испарения и температурой склада позволяет соответственно увеличить температуру испарения. При этом, если температура конденсации остаётся неизменной, холодопроизводительность холодильного компрессора увеличивается. Можно также сказать, что при сохранении той же холодопроизводительности энергопотребление может быть снижено. Согласно расчётам, снижение температуры испарения на 1°C увеличивает энергопотребление на 2–3%. Кроме того, уменьшение разницы температур также чрезвычайно полезно для снижения расхода сухих веществ в хранящихся на складе продуктах.
Время публикации: 18 ноября 2022 г.