如何用自动化技术控制实现冷库节能？

【冷水机组】仓温和蒸发温度调节【/h/】( 1)多点温度参数的仓温调节【/h/】以往的仓温调节主要靠仪表控制，蒸发温度往往不调节，很难达到很好的节能效果。 理想的仓库温度控制方式是以仓库平均温度、空冷器进风和出风温度为输入参数，编制合适的控制程序，由计算机控制系统进行调节。 这样的温度仓库调节可以满足节能的要求，也可以满足一些仓库高精度温度调节的需要。目前可达到0.25℃的精度要求，节能10%左右。 (2)减少不同蒸发温度的冷室并联运行 由于同一系统的制冷压缩机只能在同一蒸发温度下运行，如果不同蒸发温度的冷室并联运行，蒸发温度较高的冷室将处于节能运行状态，冷室热负荷越高，节能越少。 这种情况应该尽可能避免。 在氟利昂制冷系统中，在高温仓的回气管上加一个背压阀，在低温仓的回气管上加一个单向阀，是不节能的典型做法。 (3)可变蒸发温度调节【/h/】在一定的运行状态下，如果蒸发温度可以以仓库热负荷和制冷系统制冷量为参数进行调节，不仅可以节能，而且可以使能量调节更加合理。 一般来说，制冷系统的蒸发器和压缩机基本可以满足z*高负荷的需求。 如果冷藏室的热负荷降低，制冷能力不能及时调整，制冷系统的蒸发温度也会相应降低，使压缩机的制冷量和热负荷达到一个新的平衡点。 蒸发温度的降低反过来又增加了蒸发器的制冷量，在热负荷降低的情况下，必然导致频繁启停。 蒸发温度每变化1℃，对应的电能增减量约为3 ~ 5%。 如果及时提高蒸发温度，使系统处于另一个理想平衡点，不仅可以避免浪费，节约能源，还可以减少制冷压缩机的频繁启动，是一举两得的节能措施。 变流量调节 以往氨制冷系统蒸发器内制冷剂流量基本没有变流量调节；氟利昂系统蒸发器中的大部分制冷剂流量只能简单比例调节。 空空冷器的大部分空气流量空没有调节或者只调节了双速和风扇数量。 这两个流量参数的调整直接关系到冷配设备的制冷量和仓库的温度，也是冷库节能自动控制中应注意的内容之一。 设置合适的控制精度，增加超限控制 不同的仓库，不同的库存商品，不同的储存期，对仓库温度和控制精度的要求不同。 从节能的角度来看，只要不影响商品质量，仓温宜高不宜低，控制精度宜低不宜高，不需要追求过低的仓温和高精度的控制。 对于多个冷房的仓温控制，除了原仓温设定值外，以设定仓温超限控制值为宜。 这种双因素库温调节可以保证制冷系统需要投入运行时，不会因为库温偏差而过早投入运行；根据当时的实际情况，冷室或制冷系统不能过早停机，可以充分利用现有能源，避免设备或系统频繁启停。 设置非高峰运行控制 缺电是目前全国各地普遍存在的现象，用电峰谷的巨大差异加剧了缺电，因此电费峰谷差逐渐拉大。 在不影响商品质量的前提下，设置冷库避峰运行，有利于电网调峰补谷，有助于宏观层面的整体节能；微观上也有利于降低冷库的运行成本。 冷室相对湿度调节 冷室相对湿度调节和温度调节方法的相似之处无需赘述。 一般来说，冷室的相对湿度在85%到95%之间，但有些冷室要求相对湿度低于或高于这个范围。例如，一些气调仓库要求相对湿度为98%，而一些农作物种质库要求相对湿度为40%至45%。 特别是在调节高相对湿度和低相对湿度时要注意节能措施。 湿度的调节有利于蔬菜、水果等农作物的贮藏保鲜。 (1)高相对湿度调节 相对湿度需要调节冷室。s*首先，尽量减小制冷剂温度与仓库温度的对数平均温差(2K可接受)，必要时使用制冷剂间接制冷系统；此外，空可以用来融化冰霜，恢复到仓库。 这两项措施都是通过自动控制来实现的，是一种有效的节能方法。 (2)低相对湿度调节 对于低相对湿度所要求的冷室的调节，还应控制两个方面。 首先，在选择除湿方式和尽可能少热量的除湿机的基础上，控制除湿程序，在满足相对湿度要求的同时，降低冷室的热负荷。 二是在气流组织控制时避免不必要的室外热湿负荷；曾经有一个低温低湿的农作物种子库，外界入侵的热湿负荷约占原始计算负荷的35%。 供液方式的调整 (1)直接膨胀供液 直接膨胀供液是大多数卤代烃(包括氟利昂)系统和个别氨系统采用的供液方式。 过去这种供液方式基本上是用热力膨胀阀来供液，但由于选型、调节以及产品本身的问题，无法达到节能的目的。 电子膨胀阀的出现结合多点温度参数的储层温度调节可以实现节能运行，一般可以节能10%。 (2)重力供液 重力供液系统在旧的氨制冷系统中应用广泛，逐渐被氨泵供液系统所取代。 重力供液系统虽然操作麻烦，但不需要消耗电力进行传输，只要配合适当的自动控制，无疑是一种节能操作。 (3)液泵供给 液泵再循环系统广泛应用于氨制冷系统。虽然液体泵再循环系统可以提高蒸发器的传热系数，从而提高制冷量，但它也消耗电能。没有合理的配置和合适的自动控制运行程序，很难实现节能运行。 目前很多液泵再循环系统供液量过大，但不能保证z*流量小，扬程过高，但很难保证多层冷库供液均匀，且流量不能根据制冷负荷的变化而变化，很难节能。 对于液体泵再循环系统，除了合理配置外，还应加强自动控制运行程序的研究，如分层供液、变流量控制等。只有这样才能实现节能。 根据不同的制冷对象采用不同的供液方式，加强相应自动控制方案的研究，特别是无电力传输的直接膨胀重力供液系统的研究，也是冷库寻求节能的途径之一。 蒸发器的双流量调节 在热风除霜的自动控制中，有一种双回流电磁阀(或主阀)的方法，其作用是保证蒸发器恢复制冷时的安全性，减少热负荷冲击。 该方法可以推广到蒸发器的制冷运行状态，并加以改进，达到合理运行和节能的目的。 根据蒸发器热负荷的变化，设置z*小负荷供液、回液电磁阀和大负荷供液、回液电磁阀，以便根据实际负荷的变化进行相应的调整。 这种方法不仅可以使该冷房内的蒸发器节能运行，还可以减少对该系统其他冷房和制冷系统的干扰，有利于系统的节能运行。 空空冷器的除霜控制(空冷器) 空冷器的除霜控制基本采用半自动控制或定时除霜控制。存在的问题是除霜指令可能会延迟或延迟，除霜时带入的热量过多。 为了节能，空冷器的除霜应完全自动控制。 S*首先，应提供合适可靠的霜层传感器或差压变送器(在某些情况下，也可以使用电流传感器)来感应z*的良好除霜时间；那么就要有合理的除霜程序；还应该有一个带冷却风扇的散热片温度传感器，以防止过度加热。 三管齐下一定能实现空冷器的除霜和节能。 电加热除霜器广泛应用于一些组合式冰箱，利用计算机控制系统将定时加热除霜器改为按需除霜器，即通过记忆功能每次记忆分析实际除霜器，从而确定z*更好的除霜器周期。 按需除霜比常规除霜节能10%左右。 冷库门控制 冷库门开着就要关着，这是每个冷库管理人员都有的规则，但没有一个冷库能做到完全做到，除了一些野蛮操作之外，还有现实和客观的原因。 解决z*的最好方法是自动控制。如果门开得太久，它会自动关闭。开门损失的热负荷很大，其节能效果也相当可观。 冷库门电热丝有防结露和防冻两种电源选择，不同运行温度下冷库门电热丝的配置功率不同。 注意选择合适的加热功率可以节能2%。 仓库照明控制 仓库照明按照冷库制冷设计手册的规定为1.8 ~ 5.8 w/m2，但在实际工程中往往会超过这个数据，有的甚至达到10W/m2左右。 如果忘记关灯，不仅会浪费照明功率，还会增加冷室和制冷系统的热负荷。 添加一个简单的控件可以避免浪费。 当冷库门关闭5 ~ 15分钟，如果灯光还亮着，会自动关闭灯光。 延迟时间应长于包括工人在内的一次操作的z*时间，以免误关灯；万一误关灯，长光仓和冷库门的安全设置可以保证人员的操作安全。 仓库照明控制 (1)冷凝温度的传感元件和调节对象 根据冷凝温度与冷凝压力的对应关系，通常将冷凝压力作为冷凝温度的调节参数。 过去用高压控制器作为传感器，发出控制信号，调节效果一般。 目前，压力变送器通常作为传感器与计算机控制系统配合使用，简化了传动装置，提高了调节精度，增强了可靠性。 调节的对象是冷凝器的运行状态和设备的输入。 以蒸发式冷凝器为例，可调式冷凝器的运行状态包括风机和水泵的干运行、湿运行和变频运行。冷凝器的输入也会随着负荷的变化而变化。 冷凝温度每降低1K，节能效果与蒸发温度每升高1K一样有价值。 【/h/】(2)变冷凝温度调节【/h/】利用自动控制部件和计算机控制系统的功能，对冷凝压力进行浮动控制，可以在保证制冷系统正常运行的基础上，避免冷凝压力过高或过低，达到节能运行的效果。 以准集中式制冷系统为例，其机组和空冷凝汽器由专用变量编程器控制，可节能10%。 制冷压缩机节能运行(主要是能量调节) 能量调节使压缩机制冷量随着热负荷的变化而变化，是冷库节能自动控制的重要内容之一。 不同的制冷压缩机或机组对节能运行和能量调节的重视程度不同。 (1)螺杆式制冷压缩机 设置压缩机制冷量时，避开能效比低的运行范围；对于操作条件范围很广的制冷系统，内部容积比是自动调节的；针对带省煤器运行的螺杆机，讨论了省煤器运行工况的自动调节。 (2)活塞式压缩机 减少作为能量调节单元的压缩机的气缸数量的方法避免了活塞的反作用操作和降低压缩机的C0P值的操作；采用变频技术，实现能量无级调节，改善工况节能。 (3)多台机组并联运行的调节 尽量以压缩机的台数作为能量调节单位；尽量使各压缩机处于高能效比运行状态；设计不同尺寸的压缩机头组合，并根据负荷变化的需求投入相应的能量组合。 变频调节 变频技术是目前压缩机能量调节的流行方法之一。 如果变频太低，会造成油压差减小，油量减少的弊端。如果变频过高，会增加油的循环和消耗，还会增加压缩机阀门故障。 变频驱动还应注意其电机应根据z*高功率选择。 实时计算和控制确保系统在z*节日季节能够运行 制冷系统的优化设计和z*良好运行的自动控制是实现冷库节能的非常重要的内容。 冷库节能运行的实时控制任务可以通过数据采集、计算控制和监控系统来完成。 数据采集和计算控制系统的对象是制冷装置、制冷系统和工作环境的所有相关参数，类别包括温度、压力、压差、液位、电流、运行状态和故障情况。