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冷库节能与应用 （郑州轻工业学院 热能与动力工程11-02 xx 5411020202xx） 摘要：冷库作为耗能大户，一直受到人们的关注，如何实现节能，关系到冷库行业的发展和社会竞争力的提升。本文概述了目前我国冷库的发展状况及存在的问题,着重同国外同行业能耗现状做了对比，指出了存在的差异，从技术角度和管理层面指出了冷库的节能方向，提出了冷库节能途径，对企业降低能耗具有一定的实际指导意义。 关键词：冷库 能耗 管理 节能 引言：改革开放以来，随着经济快速发展，中国农产品总产量 在逐年增加。根据中国统计局公布的数据，自1978年到2011年，中国水果产量从657万ｔ增长到22768万ｔ，水产品 总量由465万ｔ增长至5603万ｔ，畜肉类产量由1996年4584万ｔ增长到2011年7957万ｔ；截止2010年，中国蔬菜产量占全球总产量的60％，水果和肉类产量占30％，禽蛋和水产品产量占４０％。然而中国冷链物流建设并没有跟上农 产品产量迅速增长的步伐，大部分生鲜产品仍在常温下流通，造成农产品产后损失严重，为解决这一问题，未来中国 应逐步完善冷链物流，加快冷藏库建设。2010年7月中国发 改委专门出台了《农产品冷链物流发展规划》。 冷库数量增长必将导致冷库总的能耗需求提高，国务院 印发的《节能减排“十二五”规划》给未来中国节能事业提出 了新要求，规划将冷库应用中的电机、冷却塔、余热余压利用 等系统列入节能改造重点工程。冷库是一个庞大复杂的系 统，冷库设计、制冷系统运行及管理等方面都拥有节能改进 的潜力，在能源日趋紧张的今天，冷库节能是一个值得关注 的研究领域。 1 冷库设计中的节能技术 1.1 隔热材料的选择 20世纪80年代以前中国冷库隔热材料以稻壳、软木、炉 渣和膨胀珍珠岩为主，此后岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料 和聚氨酯泡沫塑料等开始得到广泛使用，冷库围护结构、 保温层传热量占冷库总热负荷的20％～35％，选择合适隔 热材料可有效减少外界热量进入冷库。 近年来，中国学者主要围绕隔热材料隔热、隔湿特性，保温层最佳经济厚度、新型绝缘隔热材料展开研究。罗金凤等利用有限差分法对基于非稳态传热传湿模型进行数值 求解，在隔热材料导热率为常数以及导热率是温湿度的函数两种情况下，对配备聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料３种保温材料的冷库全年耗电量进行分析。发现隔热材料吸湿后热导率增大将强化墙体导热，冷库全年总耗电量增加。建议使用挤塑乙烯泡沫塑料作为冷库隔热材料，其材料吸水率低，热导率受温湿度影响不明显。 为减少外界热量渗入冷库，增加围护结构保温层厚度和 减少围护结构内外表面温差是两种有效途径。由于外界环 境温度不可控，升高库内温度有可能增加冷库内货物损耗， 减少围护结构内外表面温差实施很难。增加保温层厚度是可行办法，但增加保温层厚度势必导致冷库初投资增加，因 此在冷库建设中，确定保温层最佳经济厚度十分重要。刘斌 等利用有限生命周期经济观点，推导出微型冷库在使用年 限不足时保温层的最佳经济厚度公式，计算发现延长冷库使 用年限会增加保温层最佳经济厚度，由于随着冷库生命周期 的延长，机组运行费用在总费用中所占比例增大，加厚保温 层有利于减少运行费用。 冷库在设计时往往只考虑投资回报的最佳经济厚度，做 到冷库“节能”，但从“减排”角度出发，应考虑隔热材料从制 造、运输、买卖、使用、废弃、再生整个过程可导致的空气污 染、水污染、全球变暖潜力、能耗等，两者相综合，才能真正实现冷库“节能减排”。 指出冷库应用更厚隔热材料对环境造成的负荷会消 减产生的经济回报。为探究两者关系，作者应用 ｅＱＵＥＳＴ 软件和 ＡＴＨＥＮＡ软件分别对冷库采用不同厚度隔热材料 的经济回报、环境影响进行模拟，试验引入相对强弱指标ＲＳＩ值每增加1.41相当于增加50.8mm隔热材料厚度，模拟以标准冷库RSI值5.64为基 数，结 果 显 示 采 用RSI值 分 别 为RSI-7.54，RSI-8.45，RSI-9.86，RSI-11.27隔热材料所导致的环境负荷均小于冷库１年的运行节能，因此对现代大型冷库，设计者无需考虑 采用更厚隔热材料可能导致的环境影响。 目前，气凝胶隔热材料逐渐成为国内外学者研究重点。其保温性、阻燃性、隔湿性均优于现应用于冷库的保温隔热材料，气凝胶有很多种类，最常见的有碳气凝胶、Ａｌ ２Ｏ３、 ＴｉＯ２ 和ＳｉＯ２ 等。气凝胶密度小、孔隙率极高、胶体颗粒尺寸仅为３～２０ｎｍ、具有多孔网络结构，对导热、对流传热、辐 射传热均有有效限制，可作为高性能隔热材料。石崇等对二氧化硅气凝胶复合隔热材料在船舶冷库应用进行了工艺试验，试验证明气凝胶复合隔热材料可以有效改善船舶冷 库的保温性能，节能效果显著。近年来中国冷库及冷藏食品 相关