冷库制冷工艺设计 课件 第11章 冷库节能技术、新技术应用

《冷库制冷工艺》第11章冷库节能技术、新技术应用本章学习目的与要求学习目的与要求掌握冷库节能技术；了解冷库中新技术的应用；了解冷库的碳排放及其在实现碳中和过程中的重要作用。本章主要内容：冷库节能技术冷库中新技术的应用0102

第一节冷库节能技术

提高冷链装备与设施的能效，可以有效地减少其能源消耗和碳排放，主要技术手段包括低冷负荷需求环境构建、制冷系统能效提升和冷热综合利用。一、低冷负荷需求环境构建

冷库负荷一般包括围护结构热流量、货物热流量、通风换气热流量、运转热流量和操作热流量等5个方面。其中货物热流量和运转热流量可视为不变负荷，而围护结构热流量、通风换气热流量和操作热流量可以视为可变负荷，这是构建低冷负荷需求环境的关键（一）围护结构负荷

对围护结构热流量而言，一些新材料、新结构的发现和应用，可对换热能力进行削弱，将其应用在冷链装备与设施的围护结构中，能减少冷链物流贮运过程中的冷损失，进而减少能耗。同时设立封闭式站台对减少负荷提高贮藏品的质量也有重要影响。

第一节冷库节能技术

一、低冷负荷需求环境构建

（二）通风换气负荷

对通风换气热流量而言，研究表明，库门开启时会产生大量漏冷。为了减少冷库开门冷量损失，防止外界热湿负荷进入的基本措施包括在冷库门内侧设门斗和门帘、在冷库门上方设置空气幕、设置定温穿堂和封闭式站台，并在站台装卸口设置保温滑开门、站台高度调节板、密闭软接头等。（三）操作负荷对操作热负荷而言，融霜所增加的负荷式最大的。从冷风机的角度确定冷风机制冷效率，综合制冷量、蒸发温度对系统能效的影响，从而判断化霜起止点，制定冷风机化霜策略，使得每台冷风机可以根据自身运行状况决定是否化霜以及化霜时间长短，既能保证制冷效率又减少化霜热量的扩散，同时可以对化霜方式操作进行优化。

第一节冷库节能技术

二、系统能效提高（一）制冷压缩机节能

变频技术和智能控制技术的应用，对压缩机节能效果显著提高。以大型冷库项目为例，制冷压缩机运行能耗占据制冷系统总耗能约80%，所以对于压缩机的节能至关重要，合理的降低冷凝温度以及尽可能的缩小蒸发侧的换热温差，对压缩机节能运行都会有帮助。（二）蒸发式冷凝器节能

蒸发式冷凝器制冷系统与风冷式冷凝器制冷系统相比，压缩机动力消耗可节约30%以上，与冷却塔水冷式冷凝器制冷系统相比，压缩机动力消耗可节约10%以上。（三）冷热联供

制冷系统排放出来的热量如果不加以利用，是完全浪费的。应用冷热联供技术，将压缩机排放的热进行热能回收再利用，如果需要得到更高品味的热能，可以通过将废热进行能量提升。

第一节冷库节能技术

二、系统能效提高（四）变频技术

对于大型制冷系统而言，对压缩机等主要耗能设备采用变频技术可以提高系统节能性，尤其在部分负荷情况下，且节能效果显著。对于制冷系统的冷凝器侧以及制冷剂泵侧，采用变频技术均可提高制冷系统的稳定性和节能性。（五）自动化智能控制

自动化智能控制对于制冷系统一直处于高效稳定状态下运行是十分必要的。自动化智能控制让制冷系统在实际运行过程中，依靠边界条件的变化，将系统始终运行在设计要求的最优范围之内，不仅有利于制冷系统的节能，同时最大程度的降低人为手动误操作风险，对制冷系统的安全性和稳定性也有极大的帮助。

第二节

冷库中新技术的应用

提高冷链装备与设施的能效，可以有效地减少其能源消耗和碳排放，主要技术手段包括新技术、新材料、新制冷剂等在低冷负荷需求环境构建、制冷系统能效提升和冷热综合利用方面的应用。一、低冷负荷需求环境构建二、制冷系统能效提升三、冷热综合利用四、CO2制冷剂的应用五、自然冷源的利用六、蓄冷技术的应用

第三节

冷库的碳排放分析及其在实现碳中和过程中的重要作用

碳排放是一个综合性的概念，涉及到冷库的建造、施工、材料消耗、能源消耗、材料回收等碳足迹。其中能源消耗，制冷剂的补充占比较大。冷库的发展方向主要也是围绕着运行能耗和制冷剂的选用。

我国多层大型冷库年均单位能耗约为73.0～91.3kWh/m3，而制冷相关设备的运行总能耗超过我国能源总消耗量的10%。在冷库中，制冷系统耗能约占60%～70%，其中围护结构传热量占冷库总热负荷的20%～35%。增大冷库围护结构隔热层厚度可减小围护结构热流密度和制冷系统能耗。余热回收系统利用制冷系统的冷凝热（即全热回收），实现系统废热零排放，有利于环境的可持续发展；同时制冷系统、热回收系统的组合可以优化整个系统的运行性能。