冷藏室“你需要了解的制冷知识”有哪些？

在“你需要了解的制冷知识”的第二部分中，我们将介绍如何建造合适的冷藏室。我们将重点讨论建立此类环境的实际挑战和需求。

设计

设计冷藏室时必须考虑多种因素。墙体保温层的厚度。在深度冷冻情况下，通常会施加更厚的绝缘层。隔离墙体的保温价值是一个重要方面。门框加热器必须安装在冷藏室温度低于0°C的环境——包括深冷室——以确保门不会冻死。此外，需要在室温低于0°C的冷冻室和冷藏室安装地暖系统，以防止地面及以下结冰。还必须确保一定的空气交换。这个空间应仅限于所需大小，以避免新的冷藏室空气再次被不必要地冷却，从而避免能源浪费。应配备通风压力释放阀或溢流阀，用于平衡冷藏室与周围空气之间的压力（双向压力均置）。如果冷藏室内压力不均衡，室内空气冷却，体积“缩小”，从而产生真空。结果是冷藏室的门很难打开，最终墙壁和天花板可能会坍塌。进出冷藏室时，很容易发生不想要的高空气交换。在极端情况下，这种空气交换可能导致冷藏室温度无法被制冷厂保留——更不用说额外的能源成本了。在无法避免频繁使用冷藏室的情况下，可以使用条形布帘或气闸来减少空气流通。

根据ISO 27000，法律要求在容积超过10米的冷藏室安装报警设备3（人们可以随意进入的房间）。警报必须是视觉和听觉上都能感知的。即使是较小的冷藏室，也必须确保人员随时可以离开房间。这意味着即使冷藏室是从外部关闭的，也必须允许从内部开口。

冷藏室类型

例如，冷藏室用的制冷系统可作为夹式设备提供。这种装置将压缩机、蒸发器和冷凝器集成于一个外壳中。它主要用于体积小于30立方米且仅有一个温度区的冷藏室。夹式单元通常安装在冷藏室的墙上。夹式单元各包括3台压缩机、1台冷凝器、1台蒸发器和膨胀装置。

冷藏室还有远程冷凝装置。该设计由一个冷凝单元组成，通过管道与蒸发器相连。蒸发器通常安装在冷藏室天花板上，配备一个或多个风扇，使空气在冷藏室内循环。这种类型的冷藏室既适用于建筑物，也适用于户外。配备远程冷凝单元的冷藏室各配备1台压缩机、1台冷凝器、1台蒸发器和膨胀装置。例如，Optyma Plus™冷凝装置主要用于此类冷藏室。主要用户如超市或中央仓库使用带有多台压缩机的集中制冷系统，这些压缩机作为压缩机架安装。这些设备可以独立于冷藏室安装，并通过管道与各个冷藏室蒸发器相连。可部署制冷控制器，用于电磁阀控制，分别调节每个蒸发器。压缩机机架由多个压缩机、1台远程冷凝器、多个冷藏室组成，某些应用中还包括制冷柜或展示柜。

温度调节函数

温度调节功能主要由冷藏室的制冷控制器完成。制冷控制器在标准版本中至少需要一个控制传感器。该传感器测量室温，用于普通冷藏室。因此，传感器通常定位为测量来自蒸发器回风气流的温度。结果随后被制冷控制器显示并作为实际值进行处理。这个实际值总是与制冷控制器的设定点进行比较。除了设定点外，还可以确定一个差值（滞后），设定点与差值之和即为上开关值，而设定点本身代表温度控制的下限开关值。当达到上限开关值时，冷却系统（压缩机或电磁阀）被打开，达到设定温度时再次关闭冷却。这就是为什么室温始终保持在同一范围内的原因。该温度控制功能可视为制冷控制器重要的基本功能。

冷藏室分区

冷藏室需要确保的条件取决于存放的物品类型。冷藏室所需的温度还可能取决于预期的储存时间，以及是否要存放新鲜产品并随后冷冻的问题。冷藏室的蒸发温度在-10°C到0°C之间，在冷冻室中介于-25°C到-30°C之间。

使用类型（冷藏室/冷冻室）和冷藏室的体积通常作为经验法则，用以简化通过墙体输入的热量，从而计算制冷容量。这个计算在大多数情况下是足够的——热量输入与室温、保温材料类型/厚度和空气交换有关。通过考虑食物性质并分析所有热载荷，可以获得更精确的计算。这些因素应单独纳入冷藏室/冷冻室的计算中。

恒温阀或电子膨胀阀

简单的制冷电路可用于冷藏室。简单的制冷回路成本效益高且结构简单，但也存在一些缺点，例如储存中未包装或未覆盖的产品可能干燥。恒温膨胀阀作为喷射阀安装在大多数冷藏室中。电子超热控制器为寻求更好解决方案的人提供了多项优势。蒸发器应始终充满制冷剂以达到比较好的状态。即使在容量波动剧烈（即部分负载）的情况下，要注入的制冷剂剂量也可以被精确分配。通过迅速将蒸发器中的当前过热——使用压力变送器和非常灵敏的温度传感器——传递给电子控制器，控制器即可采取措施控制蒸发器中的比较好的过热量，以确保系统比较好的运行。这种对冷媒注入的自适应调节，使蒸发器得到比较好的利用，从而达到该特定工厂可行的高蒸发压力。然而，这不仅意味着用户的电费更低——由于蒸发与室温温差较小，室内空气的除湿减少，冷藏设备中的干燥性也降低。同样的配置意味着，例如蔬菜存放在带有电子膨胀阀调节的蒸发器房间中，比使用恒温膨胀阀时，它们在外观上保持美观，且适合销售的时间更长。此外，冷藏食品干燥率较低。如果蒸发器设计稍显小巧，更大的蒸发器可以进一步改善环境，带来“更高的蒸发温度”和“减少除湿”效果。

解冻

如果蒸发器的温度在0°C或以下，表面会结霜。 蒸发器上积累的霜冻可以以多种形式出现，比如雪（粉状雪或雪花）、固态冰或任何其他中间形态。

霜冻既是货物水分被抽走，也是由于空气冷却器中空气流动的湿度引起的。解冻是指去除蒸发器表面积聚的结霜。

除霜有助于防止制冷表面霜冻过多，从而反映良好的热量传递和工厂的比较好的运行。此外，定期除霜能实现空气畅通，从而提升空调性能。

解冻的频率和时间长短取决于储存的产品、含水量、空气交换和湿度等因素。冷藏室门一天被打开多少次，或者有人进入房间的次数也起着重要作用。冷藏室需要按需要频繁解冻，重要的是及时进行。如果解冻时间太短，冰块没有全部融化，那么随着时间推移，冰块会积累更多。

解冻的类型和解冻时间/频率同样重要。有三种常见的解冻方法。空气流通（冷藏室解冻）、电力和热气解冻。如果冷藏室温度高于+4°C，可以利用空气进行自然解冻（空气循环）。 冷藏室的冷却停止了，但风扇仍在运转。该过程可能比其他解冻方法耗时更长，但通过提高温度也可以加快解冻速度。这一过程在能量上有利，因为不会产生额外的热量，之后还需再次从冷藏室中取出。

电动除霜是冷藏室中常见的方法，同时也是简单的解冻方法。蒸发器只需安装电加热器并连接电缆即可。从能源角度来看，这种解冻方式往往更昂贵，因为它消耗了大量能源。另一方面，电动除霜可以被良好控制，可能是唯一可行的除霜方式。除霜可以通过实时时钟、时间间隔或手动开始，并根据预设温度或在一定时间后结束。

第三种解冻方法是热气解冻，涉及将制冷设备高压侧的气体引出用于除霜。原则上，热气体解冻法节省了能源。然而，热气体解冻是一种相对复杂的解冻方法，主要用于拥有多个蒸发器的大型工厂。蒸发器可以与其他蒸发器解冻同时运行，从而交替解冻。热气体除霜需要更多阀门，且控制系统也比两种常见除霜方法更为复杂。在高温气体解冻时，强烈建议内置液体分离器，以保护压缩机免受液体回流的影响。压力调节器还可以保护压缩机免受高吸力压力的影响。冷气除霜也可以作为热气除霜的替代方案。这只是从接收器顶部抽出高压制冷剂，而不是直接从热气管线中抽出。

然而，解冻方法不仅重要;跳过除霜操作可以降低能源成本，尤其是在不需要除霜的情况下。每隔五次解冻就已经是巨大的能量优势。植物必须只在预定时间解冻，这一点非常重要。如果不是这样，解冻可以在不利的时间开始（例如等待货物交付时）。为制冷控制器配备按需除霜功能，本身就能在终端用户的电费中产生积极影响。

结论

在设计、组装和使用冷藏室时，有一些事项必须考虑——我们在这两期《你需要了解的制冷》中学到了更多内容。仔细调试和定期维护确保工厂运转顺畅，能源不被无谓浪费。现有电厂也可以通过安装电子膨胀阀和制冷调节器实现按需除霜，从而提升能源。