摘要：冷库运行过程中对电力能源的需求程度较高，现阶段冷库建设呈现出了大型化的特点，使得冷库运行节能在冷库建设中的地位逐渐提升。节能设计在冷库建设中的应用，可以有效降低冷库运行对电力能源的消耗程度，从而提升相应企业的经济效益。本文就是对立体冷库制冷系统以及保温结构的节能设计进行深入分析，希望对相关人员有所启示。
关键词：立体冷库；制冷系统；保温结构；节能设计
引言：人均收入提升使得人们生活水平也不断提高，人们的生活模式和消费理念也产生了较大程度的变化，对食品质量的要求越来越高。为了更为良好的保证食品的品质，使得人们可以食用安全、健康的食品，就必须要对冷链物流体系进行健全和完善。冷库作为冷链物流体系中的关键环节，现代发展中逐渐呈现出了大型化、科技化的特点。全自动立体冷库属于冷库中的先进代表，最早起源发达国家，后来我国也建设了一些自动化立体冷库。冷库运行中电力能源需求较大，而且因为进出频繁导致能耗程度进一步提升，根据调查显示冷库运行能耗指数还有逐渐上涨趋势，这一情况与我国可持续发展战略落实是严重不符的。只有强化立体冷库制冷系统与保温结构的节能设计，才能使得我国冷库领域逐渐发展到一个新的高度，对该内容进行探究是具有重要意义的。
一、制冷系统节能设计分析
制冷系统设计与冷库制冷成效有着直接影响，同时与冷库运行的经济性也息息相关。需要明确的是，以往常规性的冷库与立体冷库有着很大的差异性，这种差异性不仅表现在冷库结构形式方面，在冷库运行方式层面也是如此，同样制冷系统设计也有着很大不同。
（一）供液方式选择
通常制冷系统的供液方式可以概括性的分为三种类型，分别为直接膨胀供液类型、重力供液类型和泵供液类型。其中应用较为广泛为膨胀供液类型和泵供液类型。通过对自动化立体冷库进行分析我们了解到，该种冷库需要提供两个制冷区域。第一个温区是立体冷库，冷库设计工况需要结合实际情况设计，大多是在0～4℃或者是-18～-25℃之间，库房建设高度在8～25米范围内。另一个温区为穿堂理货区域，同时也是作为冷库的缓冲区域，该温区的温度需要控制在-5～10℃之间，库房高度通常建设在6m左右。冷库的穿堂理货区域和缓冲区域可以选用直接膨胀供液方式，这种供液方式的优点在于供液系统安装较为简单，而且需要应用的制冷剂量较少。
立体冷库制冷系统设计人员在对供液方式进行选择时需要注重以下内容：如果立体冷库建设高度较高，那么需要保证液体在没有进入膨胀阀之前不会出现闪发情况。也就是在选用直接膨胀供液这种供液方式时，液体要具备一定的过冷度，这样才能消除高差阻力损失造成的不良影响，膨胀阀前液体要有0.5～1℃的过冷度。立体冷库因为建设规模较大，所以冷库内部管路长度较长，会存在较大的阻力损失，设计人员需要应用有效措施保证供液的稳定性和均匀性。立体冷库中应用泵供液类型较为适合，利用泵的动力对消除阻力损失的不良影响，更为良好的满足长管运输的实际需求，不在需要应用其它设施增强制冷系统运行的过冷度。建议采用卧式低压循环桶，循环桶的容积较大，提供了充分的汽、液分离条件，虽然进汽管有数倍于蒸发量的二次液体进入，压缩机仍然能够吸入干饱和蒸汽，在确保循环桶正常工作液的面的情况下不会出现湿压缩。
（二）冷库内部蒸发器和送风方式选择分析
均匀的库房问题可以更为优质保护储存物资的品质，对于提升系统运行的节能性也有着积极影响。设计人员要注重对自动化立体冷库的送风形式进行改良和优化，从而保证冷库温区有均匀性较为良好的温度场。现阶段，冷库制冷系统建设中应用较为广泛的蒸发器有两种，分别是冷风机和顶排管。冷风机主要是通过强制对流实现空间降温的目的，而顶排管则是采用自然对流降温的方式降低空间温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前建设的全自动立体化冷库高度较大，库房容积率较大，设计人员只有应用冷风机蒸发器，并且与相应的送风方式进行结合，最终才能创建一个均匀性较为良好的温度场。
冷库应用较为常见的冷风机有以下两种形式：第一种形式为落地式冷风机。落地式冷风机的运行特点在于利用风道将冷风输送到冷库温区顶部，在温区顶部均匀的设置出风口，从而保证库房温度场建设的均匀性。其优点在于安装施工较为便捷，缺点在于需要进行冷风输送通道建设，冷风输送过程中会存在着较大的阻力。要求风机具备较强的压头，电能需求程度高。第二种形式为吊顶式冷风机，这种冷风机存在着两种送风方式，为前侧吹风和后侧回风。吊顶式冷风机在全自动立体式冷库建设中并不适用，主要是因为立体式冷库建设高度较高，库房内存在的货架会产生较大的送风阻力，不利于均匀性温度场的构建。
经过设计人员长时间的探讨，对吊顶式冷风机进行了改良，最终创建了吊顶式下侧送风方式的冷风机。该冷风机的优越特性在于不需要进行冷风传输通道的建设，冷空气可以自由的在冷库地坪上方分布，有利于均匀性温度场的形成。而且因为该冷风机运行中受到的送风阻力较小，所以系统建设中可以选用低速冷风机，可以降低冷库建设的成本消耗，强化冷库制冷系统运行的节能特性。
二、保温结构节能设计分析
立体冷库的两个温区都是以物资储存功能为主的，是物流中转冷库。本文以-20℃的低温立体冷库为例，冷库在对储存货物进行降温处理时，维护结构的热流量通常会占据着总负荷的百分之四十左右，保冷阶段会占据总负荷的百分之六十左右。从数据中可以清楚的了解到，保温结构与冷库运行能源消耗有着非常紧密联系，只有对保温结构进行优化，才能有效的降低维护结构的热流量，缩减冷库制冷系统运行的电力能源消耗。
（一）库板安装施工工艺
因为立体化冷库尺寸较大，技术人员在对库板进行安装时需要注意较多内容，首先需要了解库房的高度和实际方向，这样才能确定是应用整块板还是选择多块板进行拼接处理。库板安装过程中需要采取有效的措施避免库板出现严重的形变情况。结合现阶段的库板生产水平，单板生产长度最高可以达到三十米，能够良好满足立体冷库建设的需求。应用整块板进行库板安装，可以有效降低库板的接缝数量，而且库板安装施工速度较快。为了避免在库板在安装过程中出现不良形变，需要以库板生产工艺为切入点，例如可以考虑应用提升库板的厚度、提升库板夹层密度等方式，避免库板出现形变。对于低温库，为了避免库内压力差导致库板出现形变，需要进行平衡窗的安装， 同时库板是依托于轻钢檩条固定于钢结构立柱外侧的， 对钢檩条的整体平整度要求很高， 同时也要考虑钢结构本身变形摇摆度。
（二）防冷桥处理
在上文中也提到了立体冷库与常规冷库有着很大的差异性，立体冷库的墙板是固定的，冷库的钢结构也需要进行有效的防冷桥处理。目前较为先进的墙板安装工艺是在库板的内侧进行特殊钢板连接构件的安装，应用折弯钢板与预埋件进行有效连接，从而使得库板良好的固定于钢檀条上。这种安装方式省略了以往的防冷桥处理环节，提升了冷库的审美价值，在我国立体冷库建设中非常值得推广应用。
结语：对立体冷库制冷系统和保温结构节能设计进行探究是具有重要意义的，可以降低冷库运行的能源消耗。科研人员需要不断加强研究，将更多先进的节能措施应用于冷库建设中去，从而使得我国立体冷库运行节能水平更进一步。
参考文献
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[2] 周丹,李爽,元爱民. 物流冷库制冷系统综合解决方案[J]. 制冷与空调. 2015(12)
[3] 徐松,高飞,刘忠赏,杨晓倩. R22、R404A与R407F制冷剂压缩机性能对比[J]. 低温与特气. 2016(01)
论文作者:李进东,崔孝广,李坤
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/12
标签：冷库论文; 方式论文; 节能论文; 制冷系统论文; 结构论文; 冷风机论文; 库房论文; 《基层建设》2017年1期论文;