1. Riduzione del carico termico delle celle frigorifere
1. Struttura dell'involucro della cella frigorifera
La temperatura di stoccaggio delle celle frigorifere a bassa temperatura è generalmente intorno ai -25 °C, mentre la temperatura esterna diurna estiva è generalmente superiore a 30 °C, ovvero la differenza di temperatura tra i due lati della struttura di contenimento della cella frigorifera sarà di circa 60 °C. L'elevato calore radiante solare aumenta notevolmente il carico termico generato dal trasferimento di calore dalle pareti e dal soffitto al magazzino, che rappresenta una parte importante del carico termico dell'intero magazzino. Il miglioramento delle prestazioni di isolamento termico della struttura dell'involucro avviene principalmente attraverso l'ispessimento dello strato isolante, l'applicazione di uno strato isolante di alta qualità e l'adozione di schemi progettuali ragionevoli.
2. Spessore dello strato isolante
Naturalmente, l'ispessimento dello strato di isolamento termico della struttura dell'involucro aumenterà il costo di investimento una tantum, ma rispetto alla riduzione dei normali costi di gestione della cella frigorifera, è più ragionevole dal punto di vista economico e di gestione tecnica.
Per ridurre l'assorbimento di calore della superficie esterna vengono comunemente utilizzati due metodi:
La prima è che la superficie esterna della parete dovrebbe essere bianca o di colore chiaro per aumentare la capacità riflettente. Sotto la forte luce solare estiva, la temperatura della superficie bianca è inferiore di 25-30 °C rispetto a quella della superficie nera;
Il secondo consiste nel realizzare una schermatura solare o uno strato intermedio di ventilazione sulla superficie della parete esterna. Questo metodo è più complesso nella costruzione vera e propria e meno utilizzato. Il metodo consiste nel posizionare la struttura esterna della schermatura a una certa distanza dalla parete isolante per formare un sandwich, e nel posizionare delle prese d'aria sopra e sotto lo strato intermedio per creare una ventilazione naturale, che possa dissipare il calore della radiazione solare assorbito dalla schermatura esterna.
3. Porta di cella frigorifera
Poiché le celle frigorifere richiedono spesso l'ingresso e l'uscita del personale per il carico e lo scarico delle merci, la porta del magazzino deve essere aperta e chiusa frequentemente. Se non si esegue l'isolamento termico della porta del magazzino, si genererà anche un certo carico termico dovuto all'infiltrazione di aria ad alta temperatura esterna al magazzino e al calore del personale. Pertanto, anche la progettazione della porta della cella frigorifera è molto importante.
4. Costruisci una piattaforma chiusa
Utilizza un raffrescatore d'aria per raffreddare, la temperatura può raggiungere 1℃~10℃ ed è dotato di porta refrigerata scorrevole e giunto di tenuta morbido. Fondamentalmente non è influenzato dalla temperatura esterna. Una piccola cella frigorifera può essere dotata di una porta a secchiello all'ingresso.
5. Porta refrigerata elettrica (cortina d'aria fredda aggiuntiva)
La velocità iniziale delle porte a battente singolo era di 0,3~0,6 m/s. Attualmente, la velocità di apertura delle porte rapide elettriche per frigoriferi ha raggiunto 1 m/s, mentre quella delle porte a battente doppio ha raggiunto i 2 m/s. Per evitare pericoli, la velocità di chiusura è controllata a circa metà della velocità di apertura. Un sensore automatico è installato davanti alla porta. Questi dispositivi sono progettati per ridurre i tempi di apertura e chiusura, migliorare l'efficienza di carico e scarico e ridurre il tempo di sosta dell'operatore.
6. Illuminazione nel magazzino
Utilizzare lampade ad alta efficienza con bassa generazione di calore, bassa potenza e alta luminosità, come le lampade al sodio. L'efficienza delle lampade al sodio ad alta pressione è 10 volte superiore a quella delle normali lampade a incandescenza, mentre il consumo energetico è solo 1/10 di quello delle lampade inefficienti. Attualmente, i nuovi LED vengono utilizzati per l'illuminazione in alcune celle frigorifere più avanzate, con minore generazione di calore e minore consumo energetico.
2. Migliorare l'efficienza operativa del sistema di refrigerazione
1. Utilizzare un compressore con economizzatore
Il compressore a vite può essere regolato in modo continuo nell'intervallo energetico dal 20 al 100% per adattarsi alle variazioni di carico. Si stima che un'unità a vite con economizzatore e una capacità di raffreddamento di 233 kW possa risparmiare 100.000 kWh di elettricità all'anno, sulla base di 4.000 ore di funzionamento annuale.
2. Apparecchiature per lo scambio termico
Il condensatore evaporativo diretto è preferibile in sostituzione del condensatore a fascio tubiero raffreddato ad acqua.
Ciò non solo consente di risparmiare sul consumo energetico della pompa dell'acqua, ma anche sugli investimenti in torri di raffreddamento e piscine. Inoltre, il condensatore evaporativo diretto richiede solo 1/10 della portata d'acqua del tipo raffreddato ad acqua, il che può far risparmiare notevoli risorse idriche.
3. All'estremità dell'evaporatore del frigorifero, è preferibile la ventola di raffreddamento anziché il tubo di evaporazione
Ciò non solo consente di risparmiare materiali, ma garantisce anche un'elevata efficienza di scambio termico e, se si utilizza una ventola di raffreddamento con regolazione continua della velocità, il volume d'aria può essere modificato per adattarsi alle variazioni del carico in magazzino. Le merci possono funzionare a piena velocità subito dopo essere state introdotte nel magazzino, riducendone rapidamente la temperatura; una volta raggiunta la temperatura preimpostata, la velocità viene ridotta, evitando il consumo di energia e le perdite di potenza causate da frequenti avvii e arresti.
4. Trattamento delle impurità nelle apparecchiature di scambio termico
Separatore d'aria: quando nel sistema di refrigerazione è presente gas non condensabile, la temperatura di scarico aumenta a causa dell'aumento della pressione di condensazione. I dati mostrano che quando il sistema di refrigerazione viene miscelato con aria, la sua pressione parziale raggiunge 0,2 MPa, il consumo energetico del sistema aumenta del 18% e la capacità di raffreddamento diminuisce dell'8%.
Separatore d'olio: la pellicola d'olio sulla parete interna dell'evaporatore influisce notevolmente sull'efficienza dello scambio termico dell'evaporatore. Quando nel tubo dell'evaporatore è presente una pellicola d'olio di 0,1 mm di spessore, per mantenere la temperatura impostata, la temperatura di evaporazione scenderà di 2,5 °C e il consumo energetico aumenterà dell'11%.
5. Rimozione del calcare nel condensatore
La resistenza termica delle incrostazioni è inoltre superiore a quella della parete del tubo dello scambiatore di calore, il che influisce sull'efficienza di trasferimento del calore e aumenta la pressione di condensazione. Quando la parete del tubo dell'acqua nel condensatore presenta incrostazioni di 1,5 mm, la temperatura di condensazione aumenta di 2,8 °C rispetto alla temperatura originale e il consumo energetico aumenta del 9,7%. Inoltre, le incrostazioni aumentano la resistenza al flusso dell'acqua di raffreddamento e il consumo energetico della pompa dell'acqua.
I metodi per prevenire e rimuovere il calcare possono essere la disincrostazione e l'anti-incrostazione con dispositivo magnetico elettronico per l'acqua, la disincrostazione mediante decapaggio chimico, la disincrostazione meccanica, ecc.
3. Sbrinamento dell'apparecchiatura di evaporazione
Quando lo spessore dello strato di brina è >10 mm, l'efficienza di scambio termico diminuisce di oltre il 30%, il che dimostra l'enorme influenza dello strato di brina sul trasferimento di calore. È stato determinato che quando la differenza di temperatura misurata tra l'interno e l'esterno della parete del tubo è di 10 °C e la temperatura di stoccaggio è di -18 °C, il valore del coefficiente di scambio termico K è solo circa il 70% del valore originale dopo che il tubo è stato utilizzato per un mese, in particolare le nervature nel raffreddatore ad aria. Quando il tubo in lamiera presenta uno strato di brina, non solo aumenta la resistenza termica, ma aumenta anche la resistenza al flusso dell'aria e, nei casi più gravi, l'aria verrà espulsa senza vento.
Si preferisce utilizzare lo sbrinamento ad aria calda anziché quello elettrico per ridurre il consumo energetico. Il calore di scarico del compressore può essere utilizzato come fonte di calore per lo sbrinamento. La temperatura dell'acqua di ritorno del ghiaccio è generalmente inferiore di 7~10 °C rispetto alla temperatura dell'acqua del condensatore. Dopo il trattamento, può essere utilizzata come acqua di raffreddamento del condensatore per ridurre la temperatura di condensazione.
4. Regolazione della temperatura di evaporazione
Se la differenza di temperatura tra la temperatura di evaporazione e quella del magazzino viene ridotta, la temperatura di evaporazione può essere aumentata di conseguenza. A questo punto, se la temperatura di condensazione rimane invariata, significa che la capacità di raffreddamento del compressore frigorifero aumenta. Si può anche affermare che si ottiene la stessa capacità di raffreddamento. In questo caso, il consumo energetico può essere ridotto. Secondo le stime, quando la temperatura di evaporazione viene abbassata di 1 °C, il consumo energetico aumenta del 2-3%. Inoltre, la riduzione della differenza di temperatura è anche estremamente vantaggiosa per ridurre il consumo di alimenti secchi conservati nel magazzino.
Data di pubblicazione: 18-11-2022