1. Giảm tải nhiệt cho kho lạnh
1. Cấu trúc bao che của kho lạnh
Nhiệt độ bảo quản trong kho lạnh thường vào khoảng -25°C, trong khi nhiệt độ ban ngày ngoài trời vào mùa hè thường trên 30°C, tức là chênh lệch nhiệt độ giữa hai phía của kết cấu bao che kho lạnh sẽ vào khoảng 60°C. Lượng nhiệt bức xạ mặt trời cao làm cho tải nhiệt sinh ra do sự truyền nhiệt từ tường và trần vào kho trở nên đáng kể, chiếm một phần quan trọng trong tổng tải nhiệt của kho. Việc nâng cao hiệu suất cách nhiệt của kết cấu bao che chủ yếu được thực hiện bằng cách làm dày lớp cách nhiệt, sử dụng lớp cách nhiệt chất lượng cao và áp dụng các phương án thiết kế hợp lý.
2. Độ dày của lớp cách nhiệt
Dĩ nhiên, việc làm dày lớp cách nhiệt của kết cấu bao che sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu, nhưng so với việc giảm chi phí vận hành thường xuyên của kho lạnh, điều này hợp lý hơn từ góc độ kinh tế hoặc góc độ quản lý kỹ thuật.
Có hai phương pháp thường được sử dụng để giảm sự hấp thụ nhiệt của bề mặt ngoài.
Thứ nhất, bề mặt ngoài của tường nên có màu trắng hoặc màu sáng để tăng khả năng phản xạ. Dưới ánh nắng mạnh vào mùa hè, nhiệt độ của bề mặt trắng thấp hơn từ 25°C đến 30°C so với bề mặt đen;
Phương pháp thứ hai là tạo lớp che nắng hoặc lớp thông gió trên bề mặt tường ngoài. Phương pháp này phức tạp hơn trong thực tế thi công và ít được sử dụng. Cách làm là bố trí cấu trúc lớp bao ngoài cách tường cách nhiệt một khoảng để tạo thành cấu trúc dạng bánh sandwich, và đặt các lỗ thông gió phía trên và phía dưới lớp trung gian để tạo thông gió tự nhiên, giúp loại bỏ nhiệt bức xạ mặt trời mà lớp bao ngoài hấp thụ.
3. Cửa kho lạnh
Do kho lạnh thường xuyên cần nhân viên ra vào, bốc dỡ hàng hóa, nên cửa kho cần được mở và đóng thường xuyên. Nếu không thực hiện công tác cách nhiệt ở cửa kho, sẽ phát sinh tải nhiệt do không khí nóng bên ngoài xâm nhập và nhiệt lượng tỏa ra từ nhân viên. Vì vậy, thiết kế cửa kho lạnh cũng rất quan trọng.
4. Xây dựng một nền tảng khép kín
Sử dụng quạt gió để làm mát, nhiệt độ có thể đạt từ 1℃ đến 10℃, và được trang bị cửa lạnh trượt với gioăng kín mềm. Về cơ bản không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài. Kho lạnh nhỏ có thể xây thêm cửa kiểu xô ở lối vào.
5. Cửa làm lạnh bằng điện (màn chắn khí lạnh bổ sung)
Tốc độ mở cửa tủ lạnh một cánh ban đầu là 0,3~0,6m/s. Hiện nay, tốc độ mở cửa tủ lạnh điện tốc độ cao đã đạt 1m/s, và tốc độ mở cửa tủ lạnh hai cánh đã đạt 2m/s. Để tránh nguy hiểm, tốc độ đóng cửa được điều khiển ở mức khoảng một nửa tốc độ mở. Một công tắc tự động cảm biến được lắp đặt phía trước cửa. Các thiết bị này được thiết kế để rút ngắn thời gian đóng mở, nâng cao hiệu quả xếp dỡ hàng hóa và giảm thời gian chờ đợi của người vận hành.
6. Hệ thống chiếu sáng trong nhà kho
Hãy sử dụng các loại đèn hiệu suất cao với khả năng sinh nhiệt thấp, công suất thấp và độ sáng cao, chẳng hạn như đèn natri. Hiệu suất của đèn natri cao áp gấp 10 lần so với đèn sợi đốt thông thường, trong khi mức tiêu thụ năng lượng chỉ bằng 1/10 so với các loại đèn kém hiệu quả. Hiện nay, đèn LED mới đang được sử dụng làm đèn chiếu sáng trong một số kho lạnh tiên tiến hơn, với khả năng sinh nhiệt và tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
2. Nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống làm lạnh
1. Sử dụng máy nén khí có chức năng tiết kiệm năng lượng
Máy nén trục vít có thể điều chỉnh vô cấp trong phạm vi năng lượng từ 20% đến 100% để phù hợp với sự thay đổi tải. Ước tính rằng một thiết bị kiểu trục vít có bộ tiết kiệm năng lượng với công suất làm lạnh 233kW có thể tiết kiệm được 100.000 kWh điện mỗi năm dựa trên 4.000 giờ hoạt động hàng năm.
2. Thiết bị trao đổi nhiệt
Bộ ngưng tụ bay hơi trực tiếp được ưu tiên sử dụng để thay thế bộ ngưng tụ ống lồng làm mát bằng nước.
Điều này không chỉ tiết kiệm điện năng tiêu thụ của máy bơm nước mà còn tiết kiệm chi phí đầu tư vào tháp giải nhiệt và bể chứa. Ngoài ra, dàn ngưng tụ bay hơi trực tiếp chỉ cần lưu lượng nước bằng 1/10 so với loại làm mát bằng nước, giúp tiết kiệm được rất nhiều tài nguyên nước.
3. Ở đầu thiết bị bay hơi của kho lạnh, quạt làm mát được ưu tiên sử dụng thay vì ống bay hơi.
Điều này không chỉ tiết kiệm vật liệu mà còn có hiệu suất trao đổi nhiệt cao, và nếu sử dụng quạt làm mát có điều chỉnh tốc độ vô cấp, lưu lượng gió có thể được thay đổi để thích ứng với sự thay đổi tải trọng trong kho. Hàng hóa có thể hoạt động ở tốc độ tối đa ngay sau khi được đưa vào kho, nhanh chóng làm giảm nhiệt độ của hàng hóa; sau khi hàng hóa đạt đến nhiệt độ đã định trước, tốc độ sẽ được giảm xuống, tránh tiêu hao điện năng và tổn thất máy móc do việc khởi động và dừng thường xuyên.
4. Xử lý tạp chất trong thiết bị trao đổi nhiệt
Bộ tách khí: Khi có khí không ngưng tụ trong hệ thống làm lạnh, nhiệt độ đầu ra sẽ tăng do áp suất ngưng tụ tăng. Dữ liệu cho thấy rằng khi hệ thống làm lạnh bị lẫn khí, áp suất riêng phần của nó đạt 0,2 MPa, công suất tiêu thụ của hệ thống sẽ tăng 18%, và công suất làm lạnh sẽ giảm 8%.
Bộ tách dầu: Lớp dầu trên thành trong của thiết bị bay hơi sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất trao đổi nhiệt của thiết bị. Khi có lớp dầu dày 0,1mm trong ống bay hơi, để duy trì nhiệt độ yêu cầu, nhiệt độ bay hơi sẽ giảm 2,5°C và công suất tiêu thụ sẽ tăng 11%.
5. Loại bỏ cặn bám trong dàn ngưng tụ
Điện trở nhiệt của lớp cặn cũng cao hơn điện trở nhiệt của thành ống trao đổi nhiệt, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt và làm tăng áp suất ngưng tụ. Khi thành ống nước trong bình ngưng bị đóng cặn dày 1,5mm, nhiệt độ ngưng tụ sẽ tăng 2,8°C so với nhiệt độ ban đầu, và công suất tiêu thụ sẽ tăng 9,7%. Ngoài ra, lớp cặn sẽ làm tăng sức cản dòng chảy của nước làm mát và làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của bơm nước.
Các phương pháp ngăn ngừa và loại bỏ cặn vôi có thể bao gồm tẩy cặn và chống cặn bằng thiết bị điện từ trường, tẩy cặn bằng hóa chất, tẩy cặn bằng cơ học, v.v.
3. Rã đông thiết bị bay hơi
Khi độ dày của lớp băng giá lớn hơn 10mm, hiệu suất truyền nhiệt giảm hơn 30%, điều này cho thấy lớp băng giá có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình truyền nhiệt. Người ta đã xác định rằng khi chênh lệch nhiệt độ đo được giữa bên trong và bên ngoài thành ống là 10°C và nhiệt độ bảo quản là -18°C, giá trị hệ số truyền nhiệt K chỉ còn khoảng 70% giá trị ban đầu sau khi ống hoạt động được một tháng, đặc biệt là ở các gờ trong bộ làm mát không khí. Khi ống thép tấm có lớp băng giá, không chỉ điện trở nhiệt tăng lên mà điện trở dòng chảy của không khí cũng tăng lên, và trong trường hợp nghiêm trọng, sẽ dẫn đến hiện tượng không có gió.
Nên sử dụng phương pháp rã đông bằng khí nóng thay vì rã đông bằng điện để giảm tiêu thụ điện năng. Nhiệt thải từ máy nén có thể được sử dụng làm nguồn nhiệt để rã đông. Nhiệt độ nước hồi từ lớp băng thường thấp hơn nhiệt độ nước làm mát dàn ngưng tụ từ 7 đến 10°C. Sau khi xử lý, nước này có thể được sử dụng làm nước làm mát dàn ngưng tụ để giảm nhiệt độ ngưng tụ.
4. Điều chỉnh nhiệt độ bay hơi
Nếu chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ kho giảm xuống, nhiệt độ bay hơi có thể tăng lên tương ứng. Lúc này, nếu nhiệt độ ngưng tụ không thay đổi, điều đó có nghĩa là công suất làm lạnh của máy nén lạnh tăng lên. Có thể nói rằng công suất làm lạnh tương đương được duy trì. Trong trường hợp này, điện năng tiêu thụ có thể giảm. Theo ước tính, khi nhiệt độ bay hơi giảm 1°C, điện năng tiêu thụ sẽ tăng 2~3%. Ngoài ra, việc giảm chênh lệch nhiệt độ cũng cực kỳ có lợi cho việc giảm lượng khí khô tiêu hao của thực phẩm được bảo quản trong kho.
Thời gian đăng bài: 18/11/2022