制冷系统及制冷系统的工作方法

制冷系统及制冷系统的工作方法

石新月

371622199411110623  山东省滨州市  256600

摘要：随着科学技术的发展，我国的制冷系统有了很大进展。易腐食品的产量和需求量在逐年增长，为降低易腐食品的流通腐损率，保障易腐食品的品质及安全，这需要建立完善的冷链物流体系，冷库作为冷链物流体系中重要的一环，近几年得到高速的发展。在冷库快速大量建设的同时，也带来了新的问题，就是大型冷库的建设是专业性非常强的，有不少新建的大型冷库建设质量参差不齐，适用性差，使用能耗畸高等问题突出，导致建设好的冷库经营困难或造成资源浪费。文章首先分析暖通空调的实际作用，其次探讨暖通空调制冷系统优化方法，以期缓解建筑能源消耗问题，推动其实现可持续发展。

关键词：制冷系统；优化方法；控制技术

引言

当前我国工业厂房对可再生能源的利用率降低，能源结构单一，对于生物质能中沼气能源、太阳能以及地热储能的利用方式都比较落后。以煤炭资源燃烧为例，采用简单的燃烧方式进行取暖供电，能耗高，带来严重的环境问题。因此，为缓解我国能源紧张局面，提高能源利用效率，通过研究工业厂房地区可再生能源的集成化供暖制冷系统的方案设计，提高工业厂房能源利用效率。

1制冷系统及制冷系统的工作方法

提供1种制冷系统及制冷系统的工作方法，涉及制冷技术领域。该制冷系统包括补冷单元和氟泵单元；其中补冷单元包括第1回路和压缩机，压缩机设置于第1回路；氟泵单元包括第1支路、第2支路、第2回路、第1换热器和氟泵，第1换热器设置于第1支路，第1支路能够通过第1换热器与第1回路换热；氟泵设置在第2回路，第2回路与第1支路串联；第2支路的两端分别与第2回路连接，第二支路与第1支路并联；第1支路和第2支路两者中的一者开启，另一者关闭。

2影响制冷系统运行能耗的因素

大型冷库制冷系统运行能耗影响因素较多，总的来说可以分成外部因素和内部因素两类。第1类，外部因素。由外界侵入冷库内的热负荷统称外部因素，主要构成有①通过围护结构传热进入库内的热负荷，②冷库操作开关门时外面热空气进入库内的热负荷，③进入库内货物的冷却负荷，④库内用电设备、照明、叉车、融霜等产生的热负荷，共有4种。由外界侵入冷库内的热负荷越多，制冷系统的运行能耗越高。第2类，内部因素。这里的内部因素是制冷系统的整体运行效率，当从外界侵入冷库的热负荷确定时，制冷系统的效率越高，能耗越低。

3制冷系统及制冷系统的工作措施

3.1CO2制冰系统

我国在20世纪60年代陆续开始设计建造人工冰场,最初的制冰系统采用NH3作为制冷剂,由于存在泄漏安全隐患,且场馆大多位于人员聚居区域,逐步改造为NH3或其他常规制冷剂-乙二醇间冷式载冷制冰系统,但该类系统同样面临节能和环保问题。在“三亿人上冰雪”全民健身愿景下,我国人工冰场建设取得快速发展。制冰系统是人工冰场建设的核心模块,为冰面提供冷源,但目前人工冰场制冰能耗巨大。CO2制冷剂应用于制冰系统有2种型式:直冷式制冰和间冷式制冰。其中,直冷式CO2制冰系统以CO2为制冷剂进行蒸发制冷;CO2间冷式制冰系统以NH3或其他常规制冷剂进行蒸发制冷,通过CO2相变载冷剂向冰场提供冷量。直冷式CO2制冰系统利用CO2在冷盘管中直接蒸发换热制冰,无中间换热环节,传热系数和效率相对高;且直冷式CO2制冰系统的蒸发温度比传统乙二醇载冷冰场制冰系统蒸发温度高,更有利于冰面质量提升。另外,直冷式CO2跨临界制冰系统冷却排热为气态显热排热,排出的显热经有效回收后,可满足冰场融冰池融冰、冰面维护浇冰等用能需求,进而实现冰场冷热综合能源利用效率的提升。

2.2混合环保制冷工质、制冷装置及应用

提供了1种混合环保制冷工质、制冷装置及应用。混合环保制冷工质包括质量分数38%～98%的丙烷，1%～28%三氟甲基甲基醚和1%～40%丙烯。该申请提供的混合环保制冷工质的ODP为0、GWP低、循环性能好、工作压力与R134a相近，在不改变主要器件的前提下可直接使用，以解决现有R134a制冷剂存在GWP较高的问题，可作为R134a的长期替代工质应用于空调制冷系统。

2.3集成化供暖制冷方案特征

集成化供暖制冷系统通过将可再生能源中的太阳能、地热能以及生物质能进行集成互补应用，有效解决了单独使用可再生能源过程中的不稳定性，整体供暖制冷方案更为稳定、可靠。同时，在进行沼气气化利用过程中，不会出现传统煤炭直接燃烧而排放的SO2等有害气体，减少了温室气体的排放量。采用地下埋管方式进行供暖制冷，对设备集中处理，噪声更小，能量损失更低，供暖效率更高。利用集成化供暖制冷方案，有效解决了在冬季因太阳能匮乏造成的供暖问题，将生物质能进行补充应用，并利用地层保温性进行温度存储，同时，以土壤为介质降低了温差，降低了能量损耗。在夏季制冷过程中，由于地温与外界温度相比温度更低，温差更大，做为温度介质制冷效果也更好。同时，可以借助土壤中的恒温特性，做为温度存储介质，起到了很好的保温蓄能效果，降低了能量损失。

2.4制冷循环装置

提供1种使用含有三氟碘甲烷的混合制冷剂且长期可靠性高的制冷循环装置。1种供制冷剂循环的制冷循环装置，其中，该制冷剂是含有三氟碘甲烷的混合制冷剂，该制冷循环装置具备齿轮式电子膨胀阀作为对该制冷剂进行减压的减压器，齿轮式电子膨胀阀的润滑脂使用烃系基础油。

2.5降低冷库运营能耗的方法

（1）减少外界进入冷库的热负荷。主要方法有提高库体围护结构的保温性能，采用隔热效果好的保温材料，库体的施工安装应货物的热负荷，进库货物的温度应达到要求，并热空气进入库内，对货物的进出库操作时，应及时关闭冷库门，或设置电动快速冷库门等。（2）提高制冷系统的运行效率。主要方法有采用高效率的节能型制冷系统，高能耗的制冷系统整体COP比节能型制冷系统高出1倍以上是非常普遍的，大型冷库如果选择了高能耗的制冷系统，其运行成本必然居高不下，造成巨大损失，国家也浪费了大量能源；加强制冷系统的维护管理，使之长期处在较佳的工况下运行。

2.6电动汽车用CO2空调系统

新能源汽车由于具有低排放、经济性好等优点,已被列为国家战略性发展新兴产业和鼓励扶持及研究的重点领域。作为新能源汽车关键构成之一的空调系统,不仅需要满足不同气候条件下乘员的舒适性要求,也是保障驾驶人员正常操作、保障驾驶安全的必要硬件。由于采用跨临界循环方式,且运行压力相对较高(超过10MPa),CO2跨临界制冷系统的设计开发区别于使用传统有机合成制冷剂的空调系统。车载CO2空调系统,也可设计成间冷式系统,将高压部件全部放在车辆乘员舱外,通过二次回路实现冷(热)量传递,完成对乘员舱温度调节。

结语

综上所述，将环保节能技术充分的应用在当前的暖通空调制冷系统中，不仅可以有效降低能源浪费，改善周围的环境，还可以最大限度地提升暖通空调的实际制冷效果和用户的使用体验感。因此，总体设计暖风空调时，可应用多样化的环保节能技术，切实提升暖通空调的环保节能性，最大限度地促进人与自然和谐共处。

参考文献

［1］李京泽，郭炳彤.暖通空调系统中环保节能技术的应用发展探究［J］.科技创新与应用，2021，11（27）:154-156.

［2］叶帅，杨真，李在鹏，等.浅析暖通空调制冷系统中的环保节能技术［J］.资源节约与环保，2021（5）:1-2.

［3］李妤姝，卢军，李永财，等.基于负荷预测的冰蓄冷空调系统运行策略研究[J].暖通空调，2019（3）：129-134.