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冷库项目如何进行制冷系统选择
发布时间:2022-06-26 13:03

  Co-elite冷链社群是由冷库视界组修的戮力于发展冷链行业上下逛常识、体验、技能、洞察和资讯调换与分享勾当的线上社群,群内人群重要分为甲方货主、技能、规修、工程、投资、物流、供应链板块掌握人,也有联系工程、技能、装备供职商高管与资深人士、行业专家等。冷库视界将不按期邀请到群内成员为大众分享行业洞察与斟酌、非凡案例、打点形式等助力企业自我订正。

  本期有幸邀请到汉钟精机谢鹏为群员分享话题:“冷库奈何举行制冷体系遴选”,谢总从事制冷行业15年,曾主导修设公司冷冻冷藏压缩机产物线与市集发售政策,正在制冷压缩机规模具有雄厚的从业体验。分享会后,群员就谢总的分享实质举行问答调换。

  诸位业界专家、向导、诤友们,大众夜晚好!我是汉钟精机制冷奇迹部的谢鹏,汉钟精机是一家专业从事螺杆压缩机研发、坐蓐、发售的公司。因压缩机的进展必需集合市集运用的需求,而近年来因为安详、环保等成分的考量,制冷体系的遴选越来越众,分别制冷体系终于有何特性,什么样的运用场景适合什么样的制冷体系,都必要客观的剖析,是以咱们不停正在对百般制冷体系的特性举行外面剖析以及实质运用成效调研,以行动咱们协议产物进展宗旨的要紧凭据。

  行动冷库视界专家会委员之一,应冷库视界央求,即日我稀奇计划了极少资料与大众举行分享。我们的群是冷链学社,我只是起到掷砖引玉的影响,接待大众饱满疏导调换,期望正在思思碰撞中能够获得愈加客观、确实的结论,以诱导行业愈加绿色、强壮的进展。

  疫情发生之后,冷链行业加快进展,同时政府出台联系策略定睹为行业进展带来优良策略境遇,电商冷链物流体系的进展以及食物加工企业产能扩充,从需求侧驱动冷链装备的市集增容。冷链物流的重要措施席卷冷库或低温物流中央、生鲜食物加工中央(席卷主题厨房)、冷藏运输车、超市排列柜等。而正在冷链物流的全豹症结中,冷库是最重心的措施。跟着人们存在水准的日益升高,中邦住民消费才略连续巩固,对冷冻冷藏食物的需求越来越大;以及社会对食物安详的闭切强化,良众食物必要正在坐蓐、积储、运输等全历程冷链,煽动了对冷库需求的增添。冷链是邦度内轮回策略的一个要紧载体,血本市集也正在连续闭切与进入该市集,加之电商物流头部企业的主动组织,使终端消费需求慢慢掀开,也劝导冷库市集与食物加工市集的连续扩容,从而全面冷冻冷藏市集维持两位数的稳固增加。

  近年来我邦促使的“双碳”策略,闭乎我邦的策略安详,也涉及到人类的他日。对付冷库运用而言,双碳策略重要涉及到两方面:

  其一是直接碳排放的影响,重要发扬正在冷库制冷装备中制冷剂的遴选。分别制冷剂的GWP值巨细分别,GWP是一种物质发生温室效应的一个指数(GWP是正在100年的岁月框架内,百般温室气体的温室效应对应于类似效应的二氧化碳的质地。二氧化碳被行动参照气体。二氧化碳的GWP值界说为1,GWP值越大则评释该物质的温室效应越紧要,即碳排当量越高)。是以遴选分别的制冷剂也意味着环保性的分别,但因为制冷剂只要排放到大气才会发生相应的温室效应,倘使能有用的低浸制冷剂揭发量,即使遴选GWP相对较高的制冷剂,对温室效应的影响也有限;

  其二是间接碳排放的影响,重要发扬正在冷库制冷装备的运转能效值COP,即单元制冷负荷下的耗电量,COP值越大则评释同样的制冷负荷下耗电量越小,越省电,折合为一次能源耗费量与碳排放量就越小;以万吨冷库为例,制冷体系占冷库修筑本钱的13%把握,水电费占冷库运营本钱13%把握;据咱们进一步与极少冷库修筑方疏导明晰到,制冷压缩机正在冷库修筑本钱中仅占3~5%,但制冷压缩机正在冷冻库项目中的耗电量占冷库总耗电量的85~90%把握。压缩机产操行动制冷体系的心脏,采用高效压缩性能够从根蒂上提拔全面制冷体系的服从,来低浸全面项方针运营用度,同时亦可低浸一次能源碳排放量。

  新冷库策画法式《GB50072-2021 冷库策画典型》(以下简称《典型》)已于2021年12月1日正式施行,此中对冷库制冷体系的遴选做出了如下央求与发起(以下6.3.3、6.3.4、6.3.5、6.3.6均为《典型》中制冷联系条目):

  1、对付坐蓐性冷库和物流冷库,此中具有分拣、配货效力的穿堂或紧闭站台不应采用氨直接蒸发制冷

  3、大、中型冷库和大、中型制冷体系不宜采用卤代烃及其混杂物正在冷间内直接蒸发制冷

  1、对付有职员有可以接触到制冷剂的场所,不应行使氨(NH3)行动制冷剂,以防氨吐露带来的安详事情;

  2、对付大中型制冷体系,不保举行使R22\R507等GWP较高的氟利昂直接蒸发运用,因直接蒸发运用的体系往往制冷剂充注量较间接蒸发运用的体系大(间接蒸发运用即为载冷运用),况且直接蒸发运用的体系,由于正在冷库现场有豪爽焊接施工,增添了体系揭发隐患,从而也增添了氟利昂吐露带来的温室气体效应;而采用间接蒸发体系后,现场施工的管道都是载冷剂接触的局限,即使发作揭发,对境遇的影响很少;故此项可通晓为不保举行使氟利昂工质的直接蒸发体系,但不明文轨则不保举行使氟利昂工质的间接蒸发体系(载冷体系),推断是由于间接蒸发体系(载冷体系)较直接蒸发体系众了一级换热温差,采用同样的制冷压缩机时能效要低5%-8%,且体系制价略高,故未做明文轨则保举与否,十足由项目自己的侧中心决策是否选用;

  3、二氧化碳(CO2)未正在文中外现,评释不明文轨则也不保举行使,推断是由于CO2正在此类运用中环保性虽好,但因体系能效正在某些运用中并不睬思,且体系制价没有角逐力,故未做明文轨则是保举与否,十足由项目自己的侧中心决策是否选用;

  1、对付职员有可以接触到载冷剂的场所,不应行使氨(NH3)行动载冷剂,以防氨吐露带来的安详事情;

  6.3.6 对付制冷剂采用卤代烃及其混杂物的直接蒸发制冷体系,不宜采用众倍轮回供液

  1、大中型冷库保举采用聚积式制冷体系,而不保举漫衍式制冷体系;此项应当是因为平常聚积式制冷体系的能效与运维较漫衍式制冷体系有上风,故保举采用聚积式制冷体系。

  2、即使采用氟利昂的直接蒸发体系,也不保举行使众倍轮回供液的桶泵体系;此项与上述6.3.3第3点考量点类似,因直接蒸发体系氟利昂充注量较大,采用众倍轮回供液的桶泵体系氟利昂充注量更大,且现场焊接点更众,出于环保考量,不保举行使。

  综上,新版冷库策画法式对制冷剂的选用保举是基于双碳策略的直接碳排放影响与安详性考量,但未全部提及间接碳排放的影响,即体系能效的影响,但是当心解读后可涌现,其深层寓意有考量到此成分。

  据联系单元统计,目前市集上冷冻库的占比逾越70%,是主流运用场景,分别运用场景的体系遴选发起也分别,因篇幅有限,本文仅聚焦正在冷冻库的对照剖析,即-18至-25℃冻结物冷藏间的对照剖析。

  1、从上文《GB50072-2021 冷库策画典型》的解读可知,纯氟体系由于行使氟利昂行动制冷剂,而氟利昂有较高的GWP值,正在法式中皆不保举行使,是以对付以环保性行动项目第一考量成分的项目,不宜行使此体系,不管是直膨或桶泵。

  2、从上文《GB50072-2021 冷库策画典型》的解读可知,纯氨体系正在环保性方面没有题目,但因氨的安详品级属于B2类,正在职员有可以接触到氨的项目,不应行使此体系,若没有联系局限,则可行使该体系;因无论是法式抑或地方策略,目前对氨的行使局限依旧较众,故不才文对照中,将不再张开对行使氨行动制冷剂的体系剖析。

  3、从上文《GB50072-2021 冷库策画典型》的解读可知,CO2正在环保性方面没有题目,因能效与制价考量,法式未明文轨则是否保举行使该体系,但若以环保性行动项目第一考量成分的项目,且因氨的安详性局限无法行使,CO2复合体系是一个能较好满意项目需求的计划。至于是采用CO2复叠体系照旧载冷体系,仍需集合节能、初投资举座考量。

  从外3可知,皆采用单级压缩技能时,R507/CO2复叠体系能效纯R507体系能效R507/CO2载冷体系能效,但若归纳宽温区单机双级压缩技能研究时:

  1、对付非环保优先的项目,采用纯氟体系时,R507宽温区单机双级压缩体系较常例R507单级螺杆体系能效有清楚上风。

  2、对付环保优先的项目,采用CO2复合体系时,R507宽温区单机双级压缩/CO2载冷体系较R507单级压缩/CO2复叠体系能效有清楚上风(复叠体系中再采用单机双级压缩技能对能效根本没有提拔成效)。

  综上,从节能方面来看,不管是环保优先的项目抑或非环保优先的项目,采用宽温区单机双级压缩技能皆正在能效方面有肯定上风。

  2、CO2复叠体系较纯氟桶泵体系比拟,冷冻库单体5000平方本钱区别70%-100%,单体1万平方本钱区别30%-50%,单体2万平方本钱区别10%把握(由于体系越大,桶泵体系的充氟利昂越众,本钱越高,故区别慢慢减小)。

  3、CO2载冷体系较CO2复叠体系本钱低5%-10%。大致本钱排序为:纯氟直膨体系

  综上,从三个维度归纳研究,且不研究氨行动制冷剂的条目下:对付环保优先的项目,相较于R507/CO2复叠体系,R507宽温双级/CO2载冷体系无论是正在节能性抑或初投资方面皆有肯定上风;对付非环保优先的项目,相较于R507常例单级压缩体系,R507宽温区单机双级压缩体系正在节能性有清楚上风,且对付中大项目而言,制价相当。

  别的,对付体系遴选还应试虑全负载归纳能效、融霜形式、维保用度、蒸发器式子、供液式子等,因本文篇幅有限,就不再张开剖析。

  《项目案例——山东某 R507宽温区双级变频技能+CO2载冷冷藏库项目》

  客户需求:该冷库原采用氨制冷体系,出于对安详性以及人工本钱的研究,对制冷体系举行改制。通过与客户的疏导,若采用直接制冷体系会导致氟充注量较大,酿成运转本钱高且不环保,归纳研究能效上风以及环保央求,末了采用 R507宽温区双级变频压缩节能技能+CO2 载冷的间接制冷体系。

  该冷库属于中大型冷库,采用LT-S-V系列160匹宽温区双级变频压缩机,冷库末尾蒸发器采用的顶排管组织,采用 R507/CO2间接制冷体系。通过载冷剂与制冷机组的蒸发器换热,从而带走冷库内物品的热量。CO2体系十足清洁,无冷冻油残留,运转换热成效远优于古板氨或氟体系,降温速,同时无须研究制冷末尾残留冷冻油的打点题目;载冷体系换热面积不会削减,同时采用宽温区双级变频压缩机按照库内负荷及时调动压缩机负载,正在杀青节能的同时保障库温需求。

  用户反应:全自愿担任,相较于厂内旧的氨开启装备行使便利良众。正在安详性、气息等提拔良众,运转电费低,除霜周期长,稳固性好,行使无不良反应,且二期项目已仍旧采用该类体系。

  能效收益:采用了宽温区双级变频压缩技能,节能成效清楚。载冷端行使 CO2行动载冷剂时,因为 CO2优越的功能,熟行动载冷剂时,具有冰点低,黏度小、可削减载冷剂输送历程中的压力亏损,泵功率可俭仆 90%,载冷剂漫衍更匀称,而且蒸发器无油膜笼盖,换热服从高。因而纵使载冷存正在肯定的换热温差,但行使 R507宽温区双级压缩节能技能+CO2载冷的组合,正在相较于百般 CO2 复叠技能能效皆有肯定上风。蒸发器式子采用顶排铝排管,管径为 25mm,采用双管制热气融霜策画。行使二氧化碳行动载冷剂,因为二氧化碳热容量出格大、换热服从高,因而蒸发器的换热温差小,此装备运转两年众仍无需除霜。因为除霜周期长,物品干耗少,积储生果、蔬菜等产物时,削减了果蔬水分遗失,保证了物品的价钱,且项目电费极低,详睹下外:

  改制前期的土修消防和筹划报审以及库区组织加固,是本项目施行的要紧保障。因为该工程原策画为干仓,遵循冷库策画典型及现有消防策画典型的央求,必要从头划分防火区,并举行消防认证。该项目被划分为3个防火区,每个防火区采用了防火功能更强的策画举措,以保障本项方针亨通施行:同时,因为原有月台未紧闭,为保障改制后冷库运营的质地,对改制局限的月台举行了紧闭打点,并报筹划部分从头审批,保障了冷库改制的合规性。

  改制后的冷藏库共分为8间冷藏间和2个穿堂,此中3间变温库,4间低温库,1间中高温库(温区详睹下外)。

  归纳剖析,此项目为速递用物流周转库,皆为R507纯氟直膨体系,蒸发器采用凉风机,此中冷冻库采用了宽温区双级压缩技能,能效较常例单级压缩技能高约25%把握。据用户统计反应,21年10、11月每平方每天耗电量约0.27元至0.3元,预测年均匀每平方每天耗电量约0.4元把握。

  问:本年某公司安顿落地ESG树范冷链园区(这是公司策略),发起正在压缩机或联系机组上奈何遴选?

  答:正在冷冻库的制冷体系遴选中,从三个维度归纳研究且不研究氨行动制冷剂的条目下:对付环保优先的项目,相较于R507/CO2复叠体系,R507宽温双级/CO2载冷体系无论是正在节能性抑或初投资方面皆有肯定上风;对付非环保优先的项目,相较于R507常例单级压缩体系,R507宽温区单机双级压缩体系正在节能性有清楚上风,且对付中大项目而言,制价相当。

  别的,对付体系遴选还应试虑全负载归纳能效、融霜形式、维保用度、蒸发器式子、供液式子等,因本文篇幅有限,就不再张开剖析。发轫来看,用宽温区双级/CO2载冷应当是个可统筹众方成分的遴选,全部还要集合详明的项目音信,由于今本性享的结论是有极少条件条目的。

  问:宽温区单机双级螺杆,全部发起的运用库温界限梗概众少?哪一段库温会更节能?

  答:宽温区单级双级螺杆的蒸发温度界限是-10℃至-65℃ 正在蒸发温度-15℃就较单级压缩性能效高10%了,蒸发温度越低,能效高的幅度越大,平常蒸发温度与库温的策画温差正在7-10K。

  问:倘使是恒温库的话,必要正在高温区设定恒定温度(15度把握),何如样的装备组合会斗劲经济适用?能耗方面奈何?

  答:应当要用高温机组+行使冷热对冲担任 ,能够凭据主意火速调理温度,以到达恒温的成效。能耗方面会斗劲节能,由于是用冷热对冲 ,不是用电加热,只是装备制价会略高极少 由于担任央求斗劲高。

  问:倘使冷库,稀奇是冷藏间必要隔小间,那装备的行使、能耗的低浸或升高服从,有什么发起。(稀奇是那些有可拆装活跃式的冷库板的冷库)

  答:针对众间库且必要隔小间库的运用场景:用真变频技能,能调精度高,况且卸载运转的能效衰减很小;如正在已有项目里去隔小间 库温还分别,应当新增特意搭配的机组最适应了,由于库温都分别了,原装备很难统筹。