张连杰
上海前川迈坤机械设备有限公司
摘要：冷库由于要实现全天候运转，能耗很大，由于我国现已开始重视节能环保，所以对冷库的节能能力提出更高要求。基于对我国冷库设计和运行过程中节能能力现状的研究，本文提出冷库设计及运行过程中节能的意义，并在此基础上，提出设计和运行过程中的节能措施，更好地推动了我国冷库节能能力的发展。
关键词：冷库设计；冷库运行；节能；
引言：我国作为农产品消费大国，对食品保存有着更高要求，所以冷库存在量大，并且要全天候运行，节能能力的提升能够节约大量资源，达到节能减排目标。要实现冷库节能，可以从设计和运行两方面进行考虑，既保证冷库的使用需求，又能更好地节约资源。
1 冷库设计及运行过程中的节能现状和意义
我国现存冷库节能能力较为低下，造成这种现象的主要原因如下：（1）厂房保温能力不足。这些冷库运行时间较长，在进行初次设计时，对节能方面的考虑不足，未针对库内和库外的热交换采取相应措施，并且冷库经过多年运行，存在厂房损坏现象，这些地方进一步增加了冷库的热交换，增加了能耗。（2）制冷设备老化。冷库经过长时间运行，各种制冷设备存在损耗，增加了能耗，并且一些冷库在设计时，未对制冷进行相应的防护设计，提升故障率和损耗速度，增加能耗。（3）照明设备设计不合理。在很多冷库中，照明设备架设数量较多，对没有工作人员工作的地点也进行照明，这种方式在一定程度上增加了冷库的能耗。（4）布局不合理。冷库由于其功能的特殊性，需要对内部和厂区建筑进行合理布局，但是在目前运行的冷库中，很多都存在布局不合理现象，增加了耗能。
我国冷库存在数量多，每做冷库自身耗能量巨大，在设计及运行过程中采用各类节能措施，能够极大节省各种能源和资源，实现节能减排目标。并且采用节能措施，能够充分降低冷库的运行成本，为企业提供更多收益，同时能够降低各种冷藏和冷冻制品的存储费用，实现多赢。
2 冷库设计过程中的节能措施
2.1 布局设计
在进行冷库布局设计时，主要涉及两个方面：（1）厂区中厂房位置设计。由于不同的农副产品对温度的要求不同，所以在存储时要求库内处于不同的温度环境下，所以各种制冷设备的功率也存在不同，进行厂区建筑布局，将影响各种管线的架设情况，可以做到节能，同时经过研究发现，不同朝向的冷库，其余条件相同的情况下，冷负荷情况存在较大差异，可以根据这一点进行厂房朝向和面积设计[1]。（2）厂房内部布局设计。为节约空间和厂房建设成本，冷库在运行过程中会将温度要求相同的产品置于同一厂房中进行存储，所以需要考虑这一因素进行厂房布局设计，在方便工作人员查找物品的同时，很多冷库内还会对各种食品进行加工，合理的布局设计能够提升食品加工效率，减少一些电气设备的使用时间，实现节能。
2.2 厂房高度设计
在进行厂房设计时，需要根据冷库的储量和布局进行高度设计，以实现冷库的高效运行，节约成本。通常情况下，冷库设计人员会与冷库管理企业进行合作，对冷库的设计要求有详细了解，从而进行冷库设计。在冷库储量确定的情况下，设计人员可以根据这一点确定冷库的设计面积，并根据用途进行平面布局确定，在平面面积确定的情况下，需要根据储量进行高度确定，由于冷空气重于普通空气，为满足节能要求，需要冷库的高度处于一定范围内，既保证使用效果又能达到节能要求。同时冷库高度能够在一定程度上影响冷库的围挡系统设计，为保证冷库的节能性，需要对冷库高度和平面面积进行合理确定，在此基础上进行围挡设计，满足冷库的节能要求。
2.3 电气设备设计
由于厂区中的不同厂房需要实现不同的功能，在冷库中会将不同温度要求的产品放置到不同的厂房内，要实现冷库节能，可以根据不同的温度要求选择不同的制冷设备，同时随着制冷设备行业的多年发展，近些年来，制冷设备已经在很大程度上进行了产品改革，充分降低能耗，所以在制冷设备选择时，可以对设备参数进行详细了解，满足节能需求。除此之外，冷库中的电气设备涉及领域广，种类也很多，以照明系统为例，在目前的冷库运行过程中，冷库中的照明设备布局采用平铺布局模式，即在冷库中的各个位置都安装了照明设备，并且不能实现自动调节，这无疑增加了能耗，所以在今后的照明系统建设时，可以在冷库内部安装多个照明开关，只对人员运动区域进行照明，充分降低能耗。
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2.4 建筑材料设计
冷库的热交换能够在很大程度上对冷库的能耗进行印象，当库内与库外热交换过多时，制冷设备需要消耗更多能源进行运转，保证库内温度[2]。随着材料学的发展，目前很多建筑材料实现了建筑的保温要求，所以在进行冷库建设时可以充分使用这些材料，较低热交换。例如，在冷库外墙可以使用聚氨酯发泡材料，这种材料除了具有良好的保温效果，还具有很高的防水性能和强度，能够满足冷库的要求。除此之外，在外墙保温材料设计时，还可以使用多种材料达到隔热要求，但是出于经济性和隔热效果的考虑，聚氨酯发泡材料性价比最高。
3 冷库运行过程中的节能措施
3.1 实现自动控温
在冷库运行过程中，库内温度会发生一些变化，虽然现有的冷库也能实现对温度进行自动控制，但是控制效果不理想，存在反应迟钝现象，所以在冷库今后的运行过程中，需要对现有的温控系统进行更换。在冷库今后的发展中，可以大量使用红外测温仪器对冷库内部温度进行监测，现有的温度监测系统是对冷库内的气温进行监测，这种方式提高了反应时间，并且当检测设备灵敏度过高时，会极大提升制冷设备的运行时间，增加耗能。红外测温系统可以对存储的产品进行温度监测，对于很多产品来说，存储温度可以在一定条件下发生波动，在运行过程中，企业可以根据相关参数设计温控系统的灵敏度，在产品温度发生一定范围内的改变时改变制冷设备的工作状态。同时，冷库方面需要对温控系统的灵敏度进行定期检查，保证冷库的节能效果。
3.2 厂房状态监测
在厂房设计和建设过程中，由于各种隔热材料的使用，会让冷库满足节能要求，但是在冷库运行过程中，这些隔热材料可能会由于一些原因被损坏，尤其是围护系统，损坏频率更高，当这些系统或材料发生损坏时，将无法对冷库进行有效隔热，降低冷库的节能效果，所以需要对厂房状态进行监测，保证厂房能够一直满足隔热需求。当监测系统发现厂房隔热层或围护系统被损坏后，要第一时间向企业汇报，企业对损坏部位进行修复，保证厂房的正常运行。同时，针对一些故障发生频繁的部位，企业可以与厂房设计人员进行联系，让设计人员找出故障频发原因，并提出问题解决方案，保证冷库的隔热效果满足设计要求。
3.3 设立厂区监察工作组
冷库运行过程中，涉及多个系统的工作，并涉及多种设备的运行，当这些系统或设备发生故障时，不但引发安全问题，更会在一定程度上增加冷库能耗，为避免这种现象的发生，冷库企业可以设立厂区监察工作组，对各类人员进行检查，保证从业人员都能按照技术标准进行工作，提高节能效果，同时该工作组工作范围还要涉及各种相关设备的检查和小范围维护。例如，监察工作组需要定期对冷库的温控系统灵敏度进行测量，当发现温控系统灵敏度不能满足设计要求时，需要对该问题进行记录，并且在记录完成后对灵敏度修正，保证温控系统的灵敏度在设计范围内。
3.4 定期进行库内除霜
在冷库运行过程中，要经常进行开关库门操作，导致外部进入冷库内部，水蒸气会在库内凝结成霜，同时一些产品自身含水量充足，这些因素都会导致库内生成霜，这些霜会在冷库运行过程中消耗大量能量[3]。所以冷库在运行过程中，需要定期进行除霜操作，企业可以针对霜的厚度制定相关标准，由检查小组对冷库内壁的霜厚进行记录，并在厚度超过设定值后向冷库管理企业报告，企业组织员工进行库内除霜。要满足库内的低成霜率，不但可以通过内部空间的合理设计来实现，冷库运行过程中也可以采取相应措施来满足要求，让企业实现节能要求。
3.5 定期保养制冷设备
冷库的制冷设备本身需要消耗大量电能，当制冷设备发生老化或润滑不足时，耗能会进一步增加，为实现制冷设备的节能要求，需要保证制冷设备始终处于正常工作条件下。所以企业需要定期对制冷设备进行保养，保养工作涉及润滑、线缆加固等，保证制冷设备的高效稳定运行，监察小组需要每天对制冷设备的运行状态进行检查，并将运行状态进行记录，同时定期对制冷设备加注润滑油，当发现设备运行发生异常时，第一时间向企业汇报，既保证了设备的安全运行，又能通过对设备及时修复达到节能效果。
结论：综上所述，目前我国冷库的运行过程中，对节能不够重视，冷库运行将会消耗大量能源和资源。要进行冷库的节能设计和节能运行，需要对冷库进行合理的布局设计，并保证各种设备能够满足节能要求，运行过程中，可以通过定期除霜以及设备保养实现节能要求。
参考文献：
[1]徐锡春,杨寿发,王文生.冷库设计及运行过程中的节能[J].保鲜与加工,2011,11(04):34-37.
[2]周铭. 建筑保温隔热材料与建筑防火性能研究[D].南昌大学,2014.
[3]姜道珠. 冷库无霜运行与各时段热工状况分析[D].山东理工大学,2012.
论文作者:张连杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/19
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