冷庫的穩定運行依賴四大系統的協同,各系統設計需匹配需求:
1. 制冷系統(核心動力)
制冷系統是冷庫的 “心臟”,通過制冷劑循環實現熱量轉移,主要由 4 大部件組成:
壓縮機:壓縮制冷劑(如 R22、R404A、R32 等),提升其壓力和溫度。選型需匹配制冷量,常見類型:
活塞式:適用于中小型冷庫(50kW 以下),成本低但效率一般;
螺桿式:適用于中大型冷庫(50~500kW),效率高、運行穩定;
渦旋式:適用于小型高溫庫(如便利店冷庫),噪音低、體積小。
冷凝器:將高溫高壓制冷劑的熱量散發到外界(空氣或水),使其液化。分為風冷(適用于缺水地區)、水冷(效率高,需配套冷卻塔)、蒸發冷(結合兩者優勢,適用于大型冷庫)。
蒸發器:制冷劑在低壓下蒸發吸熱,降低庫內溫度。按安裝方式分:
吊頂式:節省地面空間,適用于大部分冷庫;
落地式:適用于低溫庫或需快速降溫的場景;
墻排管式:傳熱均勻,適用于果蔬庫(減少風機吹干貨物)。
節流裝置:控制制冷劑流量(如熱力膨脹閥、電子膨脹閥),電子膨脹閥可調節,更節能。
此外,需設計融霜系統(手動、自動或熱氣融霜),避免蒸發器結霜影響傳熱效率。
2. 保溫系統(減少冷量損失)
保溫是冷庫節能的關鍵,需通過圍護結構(墻體、屋頂、地面)設計實現,核心要求是 “低導熱 + 防結露”:
保溫材料:需選擇導熱系數低(λ≤0.03W/(m?K))、抗壓性強、阻燃的材料:
聚氨酯(PU):導熱系數(0.022~0.025),適用于低溫庫,但成本較高;
聚苯乙烯(EPS/XPS):導熱系數 0.03~0.04,適用于高溫庫,成本較低;
玻璃棉:耐高溫(適用于高溫庫),但吸濕性強,需配合防潮層。
防潮層:在保溫層外側設置(如聚乙烯薄膜、瀝青卷材),防止外界水蒸氣滲入保溫層(結霜會大幅降低保溫性能)。
地面處理:低溫庫地面需防凍脹(土壤凍結膨脹會導致地面開裂),常用方案:
通風防凍:鋪設地下通風管道,用外界空氣加熱土壤;
電加熱防凍:埋入電加熱絲,維持土壤溫度>0℃;
乙二醇循環:通過管道循環防凍液,持續放熱。
3. 電氣與控制系統
確保冷庫自動化運行及監控,核心功能包括:
溫度控制:通過溫度傳感器(如 Pt100)實時監測庫溫,自動調節壓縮機啟停、風機轉速(變頻控制),精度可達 ±0.5℃。
保護:壓縮機過載保護、高壓 / 低壓報警、庫溫超溫報警(如醫藥庫需聲光 + 遠程報警)、緊急停車按鈕。
智能化管理:通過 PLC 或物聯網系統實現遠程監控(手機 / 電腦查看溫度、能耗)、歷史數據記錄(如醫藥庫需保存 3 年以上)、能耗分析(優化運行策略)。
4. 輔助系統
門與通道:減少開門冷量損失,常用:
快速卷簾門(開啟時間<1.5 秒)、手動平移門(配閉門器);
風幕機(在門內側形成氣流屏障)、保溫門簾(雙層門之間的緩沖)。
照明:采用低溫專用 LED 燈(-40℃可正常工作),減少發熱(降低制冷負荷),并按區域分控(如通道、存儲區獨立開關)。
消防系統:低溫庫需用抗凍滅火器(如干粉),保溫材料需阻燃(如 PU 氧指數≥26),高溫庫(如加工區)需配噴淋系統。
