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减小制冷系统能耗的具体措施

   2020-07-27 子琪4835
核心提示:典型中等规模冷藏库制冷系统中各部分的能耗分布如下:压缩机的功耗为78%;冷藏库内风机能耗为15%;冷却水泵能耗为4%;制冷剂泵能耗为1%;其他能耗为2%。

典型中等规模冷藏库制冷系统中各部分的能耗分布如下:压缩机的功耗为78%;冷藏库内风机能耗为15%;冷却水泵能耗为4%;制冷剂泵能耗为1%;其他能耗为2%。从能耗分布可知,节省制冷系统的能量应主要从压缩机和冷风机入手,主要措施如下。

    1.合理错峰运行  制冷系统应根据峰谷电价不同,尽可能避免在早、晚高峰时用电,而在夜间开启压缩机等,其电费只有白天的1/3。同时,由于夜间温度低于白天,可降低冷凝温度、提高制冷效率以节省耗电。如果冷藏库中需低温空调,还可利用夜间制冰等形式蓄冷,白天释放冷量满足要求。

    2.积极推广制冷系统余热利用  冷藏库压缩机在运转中,其排气温度为90-100 ℃,在排气总管上设置排热回收热交换器,可将排气温度降至60℃左右,再进入冷凝器,而进入热交换器的液体(水、乙二醇、冷冻油等)可加热温升20℃左右。在国内、外冷藏库均有利用这种余热的例子:以冷冻油、乙二醇作为媒介,回收余热后作为冷藏库地坪防冻的热源;也可作为洗浴热水的加热源。

    3.设定合适的控制精度  控制精度可以影响制冷机组的运行时间,但是控制精度应按贮藏商品和不同的贮存期的要求来设定。从节能的角度出发,在不影响商品的品质的条件下,控制精度宜取低不取高,不必片面追求高精度控制。

    除了原有的库房温度设定值之外,对于多个冷藏间的库房温度控制,宜加设库温超限控制值,这种双因素的库房温度调节,能使制冷系统按需要投入运行,不会因为个别库房温度的偏离而过早投入运行;还可以根据当时的实际情况不使冷藏间或制冷系统过早地停止运行,充分利用现有能里并避免设备或系统的频繁启停。

    4.减少不同蒸发温度冷间的并联运行  由于同一系统的制冷压缩机只能在同一个蒸发温度下运行,所以不同蒸发温度的冷藏间如果并联运行,就会使相对蒸发温度较高的库房处于高耗能运行状态,该冷藏间热负荷越高其耗能就越高,应当尽量避免这种情况的出现。值得注意的是,在氟利昂制冷的双温冷藏库中,在高温库回气管上加背压阀,在低温库回气管上加单向阀,是不节能的典型做法,不应该提倡。

    5.调节制冷系统的有关参数

    (1)多点温度参数的库房温度调节:库房温度理想的控制方式是以库房的平均温度、冷风机的进风及出风温度为输入参数,编制适当的控制程序,通过PLC进行调节可以达到节能的要求,也能满足某些库房高精度温度调节的需要。

2变蒸发温度调节:蒸发温度以库房热负荷以及制冷系统制冷量为参数进行调节,使压缩机的制冷量与热负荷达到一个动态的平衡点。既能达到节能的目的,又能使能全调节更为合理。但在实施变蒸发沮度调节时,很难控制制冷剂节流装置,只能在小范围内调节。

    (3)变流量调节:制冷剂流量与空气流量参数的调节都是与库房冷分配设备制冷量以及库房温度直接相关的调节,也是冷藏库节能自控应予重视的内容之一。通过变流量调节可以有效地减小风机或泵的功率,一般可以节能4%。

    (4)相对湿度调节:对于要求高相对湿度冷藏库的调节,尽量要求降低蒸发器表面与库内空气的对数平均温差,有必要时还可采用载冷剂间接制冷系统。此外还可采用空气融霜和把融箱水还原给库房的制冷系统。对于低相对湿度要求的冷藏库调节,要在达到相对湿度要求的同时减小冷藏库的热负荷,同时要避免气流组织控制时带入不必要的室外热湿负荷。

    6.推广热气除霜方式,降低库房温升  空气流经蒸发器时,若蒸发器表面温度低于0℃时,则在空气冷却和干燥同时蒸发器表面将会呈现出霜层,从而严重影响蒸发器的传热效果,致使产冷量下降,电耗增加。在我国对于采用顶、坡排管的蒸发器,一般采用手工扫霜的方法。对采用翅片型式蒸发器的冷风机,以往一般采用水冲霜方法。这些方法存在效率低、时间长等不利因素。国外一般均采用热气自动除霜,即将压缩机排出的高压热氮气引到蒸发器除霜,国内一些新建冷藏库也在逐步采用。它的好处是节能,冲霜应用热源是高压热氨蒸气,减轻了冷凝器负荷,它对蒸发器管子加热是由管内向管外进行,虽然管子的温度可高达50℃,但只有当霜层全部融化、脱落后,翅片管才能对冷风机四周空气加热,但此时冲霜应立刻结束。同时在冲霜前可利用热气的压力把积存蒸发器内氨液和油排入到低压捅内,这样既减少了对氨液加热量又可提高蒸发器传热效果。

    7.实时计算控制,确保系统最佳节能运行  前面已经分析到,在采用自动控制时,最好能实现实时控制,这样可以随时调整制冷系统的工作负荷,实现最优化运行,达到节能目的。冷藏库节能工作的实施,自动控制起到了十分重要的作用。不少单位在节能自控运行方面投入较大,并取得了相当成效。以Danfoss公司的产品及其在若干工程中的实施为例,其节能综合措施和成效可基本归纳如下:①电子膨胀阀的应用,可节能10%;②按需融霜功能,可节能5%③夜间回置的库温设定,可节能4%;④冷风机风扇运行控制,可节能3 %;⑤冷藏库门防结露丝控制,可节能2%;⑥压缩机组和冷凝风扇控制,可节能10%

以上6条措施的综合节能效果可达15%-34%

 
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