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大多數(shù)果蔬的推薦濕度條件是相對(duì)濕度為90%～95%，而庫(kù)內(nèi)濕度達(dá)到85%都很難，有些冷庫(kù)主不得不增加加濕設(shè)備以提高濕度，往往效果不明顯。采取包裝箱內(nèi)加薄膜袋的方法雖然可減少果蔬水分散失，卻減緩了產(chǎn)品的降溫速度，增加了小環(huán)境中有害氣體的高濃度積累，也造成了產(chǎn)品貯藏壽命縮短和保鮮效果下降等問(wèn)題。
實(shí)際上，通過(guò)制冷系統(tǒng)的配置，也可達(dá)到增加和保持環(huán)境高濕度的效果。
1、蒸發(fā)溫度與庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度的關(guān)系
蒸發(fā)器，又稱冷風(fēng)機(jī)。是制冷系統(tǒng)中與冷庫(kù)進(jìn)行熱交換，減低冷庫(kù)溫度的重要制冷部件。在制冷系統(tǒng)運(yùn)行中，蒸發(fā)器的表面溫度為蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差（△t）越大，冷庫(kù)的降溫速度越快，在同等換熱量條件下，需要的蒸發(fā)器表面積（蒸發(fā)面積）越小。同時(shí)，加大冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)速也可以加大換熱量。
那么，加大△t，減小蒸發(fā)面積，并加大冷風(fēng)機(jī)風(fēng)扇的風(fēng)速是否可以在同樣大小與貯存量條件的冷庫(kù)中降低投資成本呢？答案是肯定的。目前，大多數(shù)冷庫(kù)設(shè)計(jì)為迎合投資方的低造價(jià)要求和提高工程利潤(rùn)，工程商完全不考慮冷庫(kù)的保鮮使用效果，一味地加大溫差與風(fēng)速，減少冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積，結(jié)果導(dǎo)致投資方在貯藏果蔬時(shí)受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
其中的主要原因是冷庫(kù)的相對(duì)濕度與△t以及風(fēng)速有著直接的關(guān)系。
表1 冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差對(duì)應(yīng)庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度
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項(xiàng) 目
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數(shù)值比較
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蒸發(fā)溫度與庫(kù)溫的溫差/℃
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3.5
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4.0
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4.5
|
5.0
|
5.5
|
6.0
|
6.5
|
7.0
|
7.5
|
8.0
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8.5
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9.0
|
9.5
|
10.0
|
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庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度/%
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98
|
95
|
92
|
90
|
87
|
85
|
83
|
81
|
73
|
77
|
75
|
73
|
72
|
70
|
一般冷庫(kù)的△t大多為10 ℃，從表1 可以看出，此時(shí)的庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度僅有70%。要想將庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度提高到90%，則△t 應(yīng)為5 ℃。這是由于溫差越大，空氣中的水分凝結(jié)在冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)翅片上的機(jī)會(huì)越大。同時(shí)，大風(fēng)速會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)庫(kù)內(nèi)空氣接觸翅片的次數(shù)增多，也會(huì)增加水分的凝結(jié)。所以，在大溫差冷庫(kù)實(shí)際應(yīng)用中，則會(huì)發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)機(jī)的結(jié)霜速度很快，化霜次數(shù)增加。
因此，大溫差冷風(fēng)機(jī)的冷庫(kù)，在使用大的加濕器條件下，庫(kù)內(nèi)濕度也很難達(dá)到90%以上就是這個(gè)道理。再多的空氣水分也會(huì)被冷風(fēng)機(jī)凝結(jié)變成化霜水了。
2、升高蒸發(fā)溫度的配置
按照果蔬保鮮的要求，庫(kù)內(nèi)溫度的設(shè)置是一定的，那么，要想減少△t勢(shì)必要提高冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)溫度。如對(duì)于0 ℃冷庫(kù)來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)溫度應(yīng)該從-10 ℃升高到-5 ℃才能保證庫(kù)內(nèi)的相對(duì)濕度達(dá)到90%。
對(duì)于一個(gè)特定了的冷庫(kù)來(lái)說(shuō)，需求冷量是一定的。而冷風(fēng)機(jī)在升高蒸發(fā)溫度后換熱量會(huì)大幅度減小，要想保證冷庫(kù)的冷量需求，必須加大換熱蒸發(fā)面積。
表2 國(guó)產(chǎn)冷風(fēng)機(jī)在不同溫差條件下的換熱量
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冷風(fēng)機(jī)型號(hào)
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蒸發(fā)面積/m3
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風(fēng)機(jī)風(fēng)量/(m3. h-1)
|
換熱量 /w
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△t=10 ℃
|
△t=9 ℃
|
△t=8 ℃
|
△t=7 ℃
|
△t=6 ℃
|
△t=5 ℃
|
|
DD-7
|
7
|
1 700
|
1 700
|
1 500
|
1 320
|
1 155
|
980
|
792
|
|
DD-12
|
12
|
3 400
|
2 527
|
2 230
|
1 962
|
1 717
|
1 457
|
1 177
|
|
DD-15
|
15
|
3 400
|
3 162
|
2 790
|
2 455
|
2 148
|
1 823
|
1 473
|
|
DD-22
|
22
|
5 100
|
4 216
|
3 720
|
3 274
|
2 864
|
2 430
|
1 963
|
|
DD-30
|
30
|
6 000
|
6 369
|
5 620
|
4 946
|
4 327
|
3 672
|
2 966
|
|
DD-40
|
40
|
6 000
|
8 432
|
7 440
|
6 547
|
5 729
|
4 861
|
3 927
|
|
DD-60
|
60
|
12 000
|
13 283
|
11 720
|
10 314
|
9 024
|
7 657
|
6 186
|
|
DD-80
|
80
|
12 000
|
17 997
|
15 880
|
13 974
|
12 228
|
10 375
|
8 381
|
|
DD-100
|
100
|
18 000
|
21 080
|
18 600
|
16 368
|
14 322
|
12 152
|
9 817
|
|
DD-120
|
120
|
18 000
|
26 475
|
23 360
|
20 557
|
17 987
|
15 262
|
12 329
|
|
DD-140
|
140
|
24 000
|
30 906
|
27 270
|
23 998
|
20 998
|
17 816
|
14 393
|
|
DD-160
|
160
|
24 000
|
35 292
|
31 140
|
27 403
|
23 978
|
20 345
|
16 435
|
|
DD-200
|
200
|
24 000
|
42 409
|
37 420
|
32 930
|
28 813
|
24 448
|
19 749
|
從表2可以看出，0 ℃庫(kù)溫，如果蒸發(fā)溫度從-10 ℃（△t=10 ℃）升高為-5 ℃（△t=5℃），其蒸發(fā)面積需要擴(kuò)大一倍。對(duì)于壓縮機(jī)組來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)溫度升高，相應(yīng)的制冷量也將升高，參見(jiàn)表3。
表3 比澤爾壓縮機(jī)不同蒸發(fā)溫度條件下的制冷量
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壓縮機(jī)型號(hào)
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名義功率
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冷凝溫度
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R22制冷劑在不同蒸發(fā)溫度的壓縮機(jī)制冷量/w
|
|
-10 ℃
|
-9 ℃
|
-8 ℃
|
-7 ℃
|
-6 ℃
|
-5 ℃
|
|
2HC-2.2
|
2
|
45 ℃
|
2 930
|
3 070
|
3 200
|
3 340
|
3 490
|
3 640
|
|
3FC-3.2
|
3
|
4 220
|
4 400
|
4 590
|
4 790
|
4 990
|
5 200
|
|
2CC-4.2
|
4
|
7 340
|
7 680
|
8 030
|
8 380
|
8 750
|
9 130
|
|
4FC-5.2
|
5
|
8 360
|
8 750
|
9 150
|
9 570
|
10 000
|
10 440
|
|
4DC-7.2
|
7
|
12 580
|
13 160
|
13 760
|
14 370
|
15 000
|
15 650
|
|
4CC-9.2
|
9
|
15 220
|
15 910
|
16 630
|
17 360
|
18 110
|
18 890
|
|
4TCS-12.2
|
12
|
20 300
|
21 200
|
22 100
|
23 000
|
24 000
|
25 000
|
|
4PCS-15.2
|
15
|
24 200
|
25 200
|
26 300
|
27 500
|
28 600
|
29 800
|
|
4NCS-20.2
|
20
|
28 000
|
29 200
|
30 500
|
31 800
|
33 200
|
34 600
|
從表3可以看出，在同等制冷量條件下，蒸發(fā)溫度升高，相應(yīng)的制冷壓縮機(jī)選型上可以減小一個(gè)型號(hào)，在這方面相應(yīng)的投資也會(huì)減小。
3、制冷設(shè)備投資與保鮮效果的分析
在保證冷庫(kù)冷量前提下，提高蒸發(fā)溫度，相應(yīng)的需要加大冷風(fēng)機(jī)的型號(hào)，減小制冷壓縮機(jī)的型號(hào)。總的投資情況介紹如下。
以180m3，聚氨酯庫(kù)板進(jìn)行保溫的果蔬庫(kù)為例，貯藏量40 t，日進(jìn)貨量4 t，需求冷量為13 900 w。
方案1 以△t=10 ℃的條件配置，R22制冷劑，風(fēng)冷冷凝機(jī)組，制冷工況為-10/45 ℃。庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度70%。
壓縮機(jī)配置 4CC-9.2 制冷量15 220 w，余量1.09。 機(jī)組價(jià)格17 000元。
冷風(fēng)機(jī)配置 DD-80，換熱量17 997 w，余量1.29。 冷風(fēng)機(jī)價(jià)格5 200元。
方案2 以△t=5 ℃的條件配置，R22制冷劑，風(fēng)冷冷凝機(jī)組，制冷工況為-5/45 ℃。庫(kù) 內(nèi)相對(duì)濕度為90%
壓縮機(jī)配置 4DC-7.2 制冷量15 650 w，余量1.13。 機(jī)組價(jià)格14 300元。
冷風(fēng)機(jī)配置 DD-160，換熱量16 435 w，余量1.18。 冷風(fēng)機(jī)價(jià)格10 100元。
由于其它安裝、控制費(fèi)用相同，這里就不一一列舉。
比較上述兩種方案可以發(fā)現(xiàn)方案1的造價(jià)比方案2減小2 200元。
但是，如果以庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度為90%的方案2比方案1每月可減少果蔬失水2%計(jì)算，可減少失重?fù)p耗800 kg，以每公斤果蔬2.5元計(jì)算，就可減少損失2 000元。如果加上失水造成的品質(zhì)下降，貯藏時(shí)間縮短等因素，使間接的經(jīng)濟(jì)損失會(huì)更大。同時(shí)，由于方案2可減少化霜次數(shù)，也減少了電熱化霜耗電量和庫(kù)溫波動(dòng)增加的壓縮機(jī)耗電量，設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)更加節(jié)省。
4、結(jié) 論
提高保鮮冷庫(kù)的蒸發(fā)溫度，雖然在首次投資上有所加大，但是，在保鮮效果與節(jié)能方面意義更大。從上述的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，1個(gè)月的運(yùn)行就可將多投資的部分節(jié)省下來(lái)。
對(duì)于單間冷庫(kù)超過(guò)200 t貯存量的制冷設(shè)備，提高蒸發(fā)溫度的方案雖然投資相應(yīng)增加，其它的節(jié)能和保鮮效果更加明顯。
如果多間冷庫(kù)采用并聯(lián)壓縮機(jī)組制冷系統(tǒng)，不但可在各間冷庫(kù)冷量需求上自動(dòng)精確調(diào)配，達(dá)到更加節(jié)能的效果，同時(shí)由于加大了冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)面積，在進(jìn)貨量加大或?qū)⒗鋷?kù)改為預(yù)冷庫(kù)使用時(shí)，還可通過(guò)調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度來(lái)滿足已經(jīng)大幅提高冷庫(kù)的需冷量。 |
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