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制冷系統技術改善:合理的融霜方式及融霜控制方式

   2020-07-28 子琪2282
核心提示:自然融霜不需要額外的融霜熱源,因此節能控制也簡單。但是提供融霜熱量少,融霜時間長,目前在超市陳列柜系統使用較少。

    陳列柜融霜的方式有許多,如自然融、熱汽融霜、電加熱融霜等。

    自然融霜不需要額外的融霜熱源,因此節能控制也簡單。但是提供融霜熱量少,融時間長,目前在超市陳列柜系統使用較少。

    電加熱融霜是目前大多陳列柜所采用的融霜方式,適用于中低溫陳列柜。用于融霜的熱量中僅僅有15%有效,其余85%用于加熱蒸發器盤管,耗散在陳列柜內部,又增加了制冷負荷。由于加熱時,空氣與蒸發器盤管上的霜層進行的是對流換熱,由外到內,所以換熱較慢,融霜時間較長,柜內溫升快,影響了食品品質。這種融霜方式簡單可行,融可靠,控制回路也簡單;但需要額外的熱,并且熱利用率較低。

    熱汽融霜方式多應用于兩臺以上陳列柜的集中供冷系統,融霜時,一部分高溫壓縮機排氣引需要融霜的蒸發器。與電加熱融霜不同,熱汽融霜沒有人額外的熱源(電源),而是利用壓縮機高溫排氣融霜,高溫氣體和蒸發器盤管進行對流換熱,盤管再和管外霜層進行傳導換熱,由內及外,換熱效果好,融霜時間短,柜內溫升小,能耗相對較小。但是,系統融霜控制比較復雜,同時高壓汽流過蒸發器,對蒸發器盤管耐壓性要求較高。


    控制方式對陳列柜能量效率和柜內溫度波動影響很大,目前大多采用定時融霜和溫控融霜。作為新的融箱方式,即時融霜還未普遍被采用。

    定時融霜簡單易行但是無法準確控制融霜效果。因為受陳列柜結構、柜內要求溫度、周圍環境溫濕度、陳列柜前人流以及季節變化等諸多因的影響,蒸發器結霜有所變化,每次所需時間不一定相同,如果采取較長的時間來保證徹底融霜,則會導致能量消耗增加,柜內溫升較快,融霜后還要除去過多的無效熱量。

    溫控融霜,是用溫控器來采集融霜時陳列柜內溫度或者出風口溫度,并進行合理的換算,當達到設定度時就結束。因為要保證不超過柜內某一溫度,這種方式可能會導致融霜不徹底。即時融霜可以縮短融霜時間,降低制冷系統的能耗,并且提高陳列柜內溫度控制的精確度,保證了柜內食品的品質。即時融霜技術已投研究多年,其中包括測流過發器前后的空氣壓差、溫差以及利用纖維視覺傳感器來測量霜層厚度等。但是因為流過發器前后空氣的壓差、溫差等受很多因素的影響如翅片間距、翅片形狀、發器結構、層厚度、霜層均勻性等,使得壓差、溫差的量存在一點難度,另外測量霜層厚度的高靈敏度傳感器的開發也是難題,所以即時融霜技術還需進一步完、改進。

    隨著大型超市的不斷發展,冷凍冷藏陳列柜的使用量越來越大,陳列柜的節能越發顯得重要。陳列柜的節能一方面要求本身結構和技術的改進,如優化設計風幕、蒸發器結構、防露加熱器的控制等另一方面與陳列柜使用運行的一系列配套技術也必須發展,如并聯機組的應用、新工質的采用、載冷劑系統的使用等;同時對超市空調環境的溫濕度也有一定的要求。只有綜合考慮各種相關因素,才能最大限度降低冷凍冷藏陳列柜的能量消耗。

 
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