大型冷库建造对制冷系统的选择！
发布作者：xiangning 阅读次数：179 发布时间：2021-11-19 14:25:21 文章来源：上海享宁制冷
冷库是整个冷链的核心节点，起到储藏、转运的功能。据商务部的统计数据，2019年中国冷库总量达到6053万吨，同比增长15.56%。国内冷链物流的建设进入到一个高峰期，物流冷库也逐渐向大型化、立体化、规模化方向发展。
与此同时，冷库仓储行业也面临着新的挑战。冷库的主要耗能来自制冷系统，如何节省这部分的能耗？这对大型冷库建造来说尤为重要。土地成本高，如果建设高货架仓储冷库，在冷库的设计上又有哪些注意点？
上海享宁制冷参与建设的多个大型冷库安装为例，最高的冷库其高度已经达到了45米，如长沙红星全球国际农批市场的智慧冷库。
大型冷库建造
这些大型的高架冷库多采用了不用风管的气流分配方式：冷空气下沉到地面，先像“冷湖”一样扩散；然后在热力学运动的作用下，气流上升至天花板；接着，从天花板下方回到冷风机。这种类型的设计，节省了风管的初始投资，最大化了冷库的存储面积，特别适合移动式的货架。
在冷库设计中，面对如此庞大的仓储空间，要达到预想的设计要求，还需要考虑诸多的问题，例如：
1.这种气流设计有什么合理之处？又有什么局限？
2.对于各种不同类型的冷库，哪一种冷风机最为适合？
3.使用没有风管的气流分配，大型冷库里的温度分配能达到什么效果？
4.使用这些技术能在多大程度上实现节能的目的？
5.是否可以用计算机仿真来计算一下气流和温度？
本文将结合不同类型冷库中冷风机的设计，分析上述部分问题。
大型冷库建造
设计1：吊顶式水平出风冷风机
这是一种常见的经济型设计。对于小型冷库来说，是一种非常理想的选择。然而，对于大型冷库来说，该方案存在较多局限。
▲吊顶式水平出风冷风机
该设计需要采用大功率的高速风扇，风扇吹出的气流射程必须和冷库的长度相当，才能充分覆盖冷库内的货品。对冷库的建筑设计也有要求，天花板上不允许安装任何阻碍气流流通的桁架以及照明装置。货架和天花板之间，还需要留出一定高度作为送风空间，这会限制冷库内货品的堆叠高度。
设计2：落地式冷风机+风管
当冷库的室内环境条件不佳时，使用落地式冷风机接风管的设计，风管会将冷空气输送到需要的地方，在冷库内实现良好的气流分配。
▲落地式冷风机+风管
和设计1的缺陷类似，落地式冷风机必须安装在冷库内，这会占用存储货柜的空间。风管也会占用冷藏空间，这将进一步减少冷库的存储空间。此外，接风管的冷风机，其风扇需要对抗外部静压，所以相较于设计1而言，本设计中的风扇需要的驱动功率更大，系统的能耗会增加，最终增加冷库的运营成本。
设计3：保温冷风机+风管
继承了设计2的优点，当冷库室内环境条件不佳时，设计3也能给冷库提供良好的气流分配。此外，冷风机被安装在冷库外部，这将腾出更多的冷藏空间，还方便了冷风机的维护工作。这种设计的冷风机融霜性能也很好。
▲保温冷风机+风管
设计3的局限与设计2相同，风管系统会占用冷藏空间，并带来外部静压，风扇需要更大的驱动功率，系统的能耗将增加。
设计4：保温冷风机
和设计3不同，采用这种设计的冷风机，空气将从上方进入，从下方吹出。冷风机无需接风管，故可以采用无外部压力的轴流式风扇。该设计基于空气“冷湖”原理来分配气流，在冷库内进行空气对流循环：冷库的墙壁和货品将加热冷空气，冷空气受热后上升至冷库顶部，透过天花板下方的间隙，返回至冷风机。气流在储物下方流动，在货品间上升，对可移动货架的冷却来说，这是绝佳的空气循环。冷风机安装在冷库外，除霜性能好，设备的维护也很方便。
不接风管的设计，一个显著优势是降低投资成本。冷风机不需要克服风管带来的空气阻力，风扇的驱动功率也无需增加，就不会增加额外的运营成本。此外，货品的堆叠高度也增加了，扩大了冷库的冷藏空间。
▲保温冷风机
该设计同样有着一定的局限性和要求。首先，必须为货架和外墙间的垂直空气循环预留空间。此外，还必须为冷风机的送风-在冷风机的前方和下方，提供一定的距离间隔。采用设计4的冷库，其长度与高度的最大建议比例约为3:1。
设计5：货仓式冷风机
和设计4一样，货仓式冷风机也不需要接风管。像“冷湖”一样，冷空气先在地面扩散；受热后的空气对流上升，穿过货品堆栈上升至房间顶部，然后回到冷风机。采用该设计的冷库，拥有无风管冷库的所有经济优势。这种设计对冷风机的气流射程没有要求，故风扇可以低速工作。货品的堆叠高度也较高，提高了冷库的空间利用率。
▲货仓式冷风机
设计5的局限性与设计4类似，必须为货架系统和外墙间的垂直空气循环提供一定的自由空间，冷风机的前方和下方，也需有一定的距离间隔，冷库的长度与高度的最大建议比例约为3:1。与此同时，这种设计还需要为冷风机提供操作平台。当冷库的高度较低时，在冷风机下会感受到气流。
设计6：屋顶式冷风机
在屋顶式冷风机的设计中，冷风机将被安装在储物空间外的屋顶上，这将提高冷库的空间利用率。这种设计方便了冷风机的维护，维护人员无需进入冷藏库就能完成维护工作。管道与阀门都分布在屋顶上，如果要更换冷风机，无需改变冷库建筑物的结构，这对于冷库的扩建将非常方便。
▲屋顶式冷风机
该设计中，为了防止气流循环的短路，会用到短风管系统。这就需要该设计中采用的风扇能够承受风管系统带来的约65Pa的外部静压。
冷库的规模正变得越来越庞大。投资成本和运营成本是冷库实现经济效益的关键，不接风管的设计将降低投资成本，而低驱动功率的风扇将降低运营能耗成本。
每个冷库都需要采用优秀的设计。温度和气流在冷库中是如何分配的？计算机仿真的结果如何？
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