冷库节能与自动控制

冷库节能与自动控制冷库节能与自动控制 、1 当前冷库自控现状 冷库自控虽然得到了全面普及，然而大多数冷库的侧重面只是安 全保护，或者还增加了温库捡测和控制， 对于全系统的自动调节和冷 库的节能控制还很少涉及。另一方面，即便已得到全面普及的安全保 护，在实际运行中的情况也不容乐观， 亇别冷库的自控设施甚至成了 “聋子的耳朵”只成了装饰门面的摆设。 随着电子技术的发展，自控元件越来越先进、可变程序控制器 （PLC）和微机的功能越来越强、自控程序越来越完善，系统优化和 节能的意识也越来越强。冷库的节能和自动控制的关系越来越紧密， 要把冷库的节能做好和做得更好，就必需把自动控制搞好和搞得更 好。 上述五座代表当今潮流和先进水平的冷库所采用的以下几项自控 内容的实例对实现冷库节能都起了相当重要的作用。 2 如何做好冷库节能的自动控制上述内容的基本出发点是以氨为 制冷工质的集中式制冷系统的冷库， 当今以卤代烃为制冷工质的分散 式、准集中式、 集中式制冷系统的冷库得到了很大的发展，其自控程 度也往往高于以氨为制冷工质的集中式制冷系统冷库。 多工质不同系 统各类冷库的广泛应用，极大地丰富了冷库自动控制的内容， 同时也 为自动控制在冷库节能中的应用提供了广阔的用武之地。 2.1 冷库节能的自动控制由谁来研究开发 冷库节能的自动控制主要涉及的内容是节能控制程序的编制和 自控元器件的选用。 作为自控元器件的厂商、 专业设计院或有能力的使用单位均可担 当冷库节能自动控制的研究和开发。 到目前为止厂商和设计院在该领 域内均已有所建树。 冷库节能的自动控制最好能由厂商和设计院共同 研制开发（可以厂商为主，设计院配合） ，在使用单位的实施过程中 完善定型并不断研发新产品。 2.2 冷库节能自动控制具体项目的设计和实施配合 一个具体项目节能自动控制的实施过程往往是通过设计、 安装调 试、试运行、效果考並修正，直至符合设计要求达到节能目的为至。 当项目要求内容有所变比时， 可随时修改並满足要求。冷库的节能往 往需要通先进的制冷改备、合适的系统匹配、灵话的应变措施和严格 的运行管理得以实施， 这就需要制冷技术人员在优化制冷工艺设计的 基础上，熟悉节能需要、结合本项目特点，设计出完整的冷库节能自 动控制流程图。根据自控流程图，电气自控技术人员才能完成其电气 自控设计，同时还能运用其专业知识，使自控流程更为简化和优化。 冷库节能是冷库自动控制重要组成部分， 凡冷库自动控制均由制冷和 电气两部分内容组成， 只有在两方面技术人员的共同努力下才能使冷 库自动控制行之有效並使冷库节能落到实处。 冷库节能自动控制的试 运行也是十分重要的一环,在试运行中应和使用单位和专业厂商保持 密切联系，与使用单位探讨运行效果，与专业厂商商讨修正措施。 3 冷库节能自动控制的若干做法和设想节能是冷库自动控制的目的 之一。 3.1 关于库房温度和蒸发温度调节 3.1.1 多点温度参数的库房温度调节 以往库房温度调节以位式调节为主，对蒸发温度往往不作调节， 很难达到好的节能效果。 库房温度理想的控制方式是以库房的平均温 度、冷风机的进风及其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。如此温库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，目前己可达到0.250C 的精度要求， 节能约10％。 3.1.2 減少不同蒸发温度冷间的並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间如果並联 运行，对于相对蒸发温度较高的冷间就处于不节能的运行状态， 该冷 间热负荷越高就越不节能。应当尽量避免这种情况的出现。 氟利昂制 冷系统中一机双温冷库的做法， 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，不应提倡而宜废止。 3.1.3 变蒸发温度调节 在某一运行状态下如果蒸发温度能以库房热负荷以及制冷系统 制冷量为参数进行调节， 则既能达到节能的目的还能使能量调节更为 合理。一般而言，制冷系统蒸发器和制冷压缩机的配备基本都能满足 最高负荷的需要。 如果冷间热负荷减少而制冷量不能及时作出相应调 节，则制冷系统的蒸发温度将会相应降低， 使压缩机的制冷量与热负 荷达到一个新的平衡点。 而蒸发温度的降低反过来却增加了蒸发器的 制冷量，面对己减少的热负荷必然形成频繁启停的后果。 蒸发温度每 变10C，相应增减的电能约3～5％。如果及时调高蒸发温度，使系统 在另一亇理想的平衡点上，则不但避免了浪弗、做到了节能，还减少 了制冷压缩机的频繁起动，是一举两得的节能措施。 3.1.4 变流量调节 以往氨制冷系统蒸发器的制冷剂流量基本没有变流量调节； 氟利 昂系统蒸发器的制冷剂流量， 大多数只做到简单的比例调节。 空气冷 却器的空气流量大多数没有调节或者只有双速及风扇台数调节。 这两 种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，也是冷库节能自控应于重视的内容之一。 3.1.5 设定合适的控制精度和加设超限控制 不同的库房、 不同的库存商品和不同的贮存期都有不同的库房温 度及其控制精度要求。从节能的角度出发，只要不影响商品的品质， 库房温度宜取高不取低、控制精度宜取低不取高，不必偏面追求过低 的库温和高精度控制。对于多亇冷间的库房温度控制， 除了原有的库 房温度设定值之外，宜加设库温超限控制值。这种双因素的库房温度 调节能做到制冷系统需要投入运行时， 不会因为亇别库房温度的偏离 而过早投入运行； 还可以根据当时的实际情况不使冷间或制冷系统过 早地仃止运行，充分利用现有能量並避免设备或系统的频繁启仃。 3.1.6 设置避高峯运行控制 电力紧缺是当前全国各地存在的普遍现象， 用电峯谷的巨差更加 重了电力紧缺， 为此电费的峯谷差价在许多城市实行而且价差还在逐 步拉大。在不影响商品质量的前提下，冷库设置避高峯运行，有利于 电网削峯补谷，宏观上帮助全局节能； 微观而言也有利于降低冷库的 运行成本。 3.2 冷间相对湿度调节 冷间相对湿度的调节与温度调节方法的相似之处不必重复叙述。 一般冷间的相对湿度在85～95％之间， 但也有一些冷间要求的相对湿 度低于或高于该范围，例如有些气调库要求的相对湿度是98％、而有 些农作物种质库的相对湿度要求是40～45％。 在高相对湿度调节和低 相对湿度调节时尤因注重节能措施。 3.2.1 高相对湿度调节 对于高相对湿度要求冷间的调节， 首先要尽量降低制冷剂温度和 库房温度之间的对数平均温差（可取2K） ，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並把融霜水还原给库房。 这两 项措施通过自动控制予以实施， 是行之有效的节能方法， 国内贸易部 没计研究院设计的龙口二万吨气调库就是一亇很好的例证。 3.2.2 低相对湿度调节 对于低相对湿度要求冷间的调节，主要也应做好两方面的控制。 其一是在选用尽量少带热量进冷间的去湿方法和去湿机的基础上， 控 制好去湿程序，在达到相对湿度要求的同时減少冷间的热负荷。 其二 是避免气流组织控制时带入不必要的室外热湿负荷； 曾经有一亇低温 低湿的农作物种质库， 由室外侵入库内的热湿负荷约占原计祘负荷的