太古冷库的节能设计与运营成本控制——访太古冷藏仓库有限公司董事总经理蓝宝生

来源:冷链观察 | 2016-03-08 09:26 | 作者:张大伟

  随着我国冷库数量的不断增加,冷库的能耗总量也在逐年上升,随之带来运营成本的增加。然而,在我国冷库建设中,大多数企业主要关注投资成本和眼前利益,冷库设计也仅限于满足基本的使用需求,对冷库的节能环保和运营成本则较少考虑,造成我国很多冷库成为高耗能冷库。冷库的节能设计与运营成本的控制成为业内越来越关注的课题。为了解在成本控制的前提下,冷库的规划设计需考虑哪些因素,节能设计包括哪些方面,以及运营管理方面需采用哪些措施,本刊记者采访了太古冷藏仓库有限公司董事总经理蓝宝生先生。
 


  记者:请结合我国冷库建设运营成本现状,谈一下冷库的节能设计对控制运营成本的意义。

  蓝宝生:冷库建设的节能设计对控制运营成本的意义主要体现在以下几个方面:

  第一,保证货物存储的质量。目前国内的一些冷库为了节约初期投资成本,采用了基本的或更低等级的设备,但是由于在投资期间未考虑节能设计,导致了运营成本的增加,所以在后期为了降低运营成本,只能采取长时间停机,最终导致了库温波动大,从而严重影响了货物品质。

  第二,冷库的节能设计能更好地减少运营成本,增加市场竞争力。由于采用了很多先进技术,冷库的节能设计会造成初期投资费用增加。但在后期冷库运营中,设备能够按需运行,可节省运行成本。另一方面,由于设备实现了自动控制,减少了人员现场的巡检力度,节约了人工成本。很多采用节能设计的冷库项目的投资回报率相当可观,所以节能设计能够保证企业在市场竞争中占有优势。

  第三,由于采用了节能技术,选用了节能产品,设备运行的用电量减少,从而减少了运行费用。
 


  记者:冷库在规划设计阶段,为实现节能与成本控制应考虑哪些因素?

  蓝宝生:冷库在规划设计阶段需考虑以下几个因素:

  1.工厂的合理选址。合理的地理位置能够让储运更方便,设计阶段需对冷库的运行模式做到心中有数,先模拟冷库运行时可能碰到的问题,再进行设计改进。

  2.冷库操作流程在设计阶段规范化,并确保规范到运营流程中。在设计过程中,需模拟冷库的运行模式,将模拟过程运用到日后的操作过程中,并形成标准化落实于运营过程中,真正做到设计服务于运营,运营以设计为基础。

  3、整体建筑的保冷隔气设计完善。围护结构、隔热层的传热量占冷库总热负荷的20%~35%,所以减少围护结构的热负荷可以达到节能的目的。增加围护结构保温层厚度会增加初期投资,这就要求在冷库建设时,需根据冷库使用年限确定最佳围护结构保温层厚度,做到设计和日后的运行相匹配。

  4.采用新技术和高能效设备。应选择切实有效的高能效设备,同时注重设备的投资回报率,在设备投入前需进行大量的咨询和分析,确保设备的应用能够减少运行成本。

  5.选择合理的仓储设备,如叉车、货架。太古的冷库是高架库,所以应选择合适的货架,但是如果货架过高、叉车无法放货也将导致库存量的降低。因此选择合适的仓储设备也可以降低仓储成本。

  6.充分利用再生能源,如太阳能、地源热泵。再生能源在减少能源消耗的同时,也可以减少对环境的影响,所以应积极考虑采用。

  7.充分利用余热进行换热,减少额外加热费用和成本。通过熟悉冷库的整套设备系统,了解冷库的用热系统,用制冷系统排出的热量加热设备,减少额外成本。

  此外,还需考虑节能电器设备的选择等。
 
  记者:太古冷库的节能设计包括哪些方面,其中运用了哪些关键技术?

  蓝宝生:在冷库的节能设计中,太古冷链沿承一贯遵循的设计标准,秉承打造绿色可持续建设的理念,执行严格的节能设计,取得了国内首例冷库LEED铂金奖和金奖。经过测算,在严格保证货物存储温度,且暂时库存率<50%的前提下,太古冷库单位耗电量为0.78kwh/(吨*天),即如果满库,太古冷库单位耗电为0.39kwh/(吨*天),远低于冷却物冷藏单位耗电量参考值:大中型≤0.6kwh/(吨*天)。

  太古冷库的节能设计主要包括以下几个方面:

  1.选择高能效的系统,如单机双级或单机单级配比,或针对系统设计单机双级的高性能制冷系统。在制冷系统设备选择中首先考虑系统COP(能效比?)最大化,而不是单独设备的COP最大化,因此整套系统的优化才是设备选择的标准和依据。

  2.制冷系统排出余热的充分回收并加以利用。从而减少需热设备的用电能耗,减少用电输入。目前地坪加热和热氨融霜采用的都是压缩机的排气热量。若仅考虑地坪加热部分,按照地坪加热量为每米20w,太古一个冷库需要的加热管道为13千米计算,预计每年可节省用电近220万度。

  3.采用LED照明。传统的照明功率大,同时散热量也大,而低温冷库要求的是尽量少的热量摄入,避免增加制冷系统的额外负荷。在达到同样的照度的情况下,LED比传统的照明设备投入数量减少,同时散热量降低,大大减少了冷库的热负荷。按照太古的标准,冷库基本每年因照明减少的散热量近15万度。

  4.选择合适厚度的PIR保温板,减少冷库逃冷。冷库的保冷性能好会减少外界环境对冷库温度的影响。通过围护结构的漏冷量与冷库围护结构单位热流量成正比,因此需选择合适厚度的PIR保温板,降低围护结构单位热流量。

  5.运转设备采用变频配套,如压缩机变频、风机变频等。使用变频技术,通过变频控制器实时检测风机和压缩机等的运行参数,从而平滑调整压缩机的转速,进而改变系统的制冷量,使之与冷库热负荷相匹配,保证系统工作在最高效率工况,实现节能的目的。

  6.中水回收并进行水处理,可将中水使用在耗水多的设备,降低耗水量。

  7.太阳能设计。太古冷库中充分利用太阳能,较好地实现了节能目的。

  8.地源热泵设计。在设计中会根据地理环境选择适宜的节能产品,充分利用再生能源减少对环境的危害。如在北方地区,为了避免冬季时空调的使用效率低以及节省蒸汽管网的初装费,选用地源热泵,既减少设备初期投资,同时也节省了运行成本。

  9、制冷和库内照明等设备采用智能控制系统运行。设备的智能控制可以减少人为的误操作或不操作导致的能源浪费,减少设备的运行成本。另一方面,也避免了因误操作导致的不必要的维护成本的增加。

  10、采用自动快速门,减少频繁进出库引起的湿热空气对流进入冷库带来的损耗。热空气通过库门开启时渗入库内,不仅造成库温升高,而且大量的热湿交换可造成冷风机或排管结霜,导致库温波动、影响食品质量。选择自动快速门,可以避免因人为操作导致的不必要的热量进入冷库,从而减少冷库负荷。

  11、配备电气智能系统。每一台设备配备计量仪表,为提高节能运行提供准确数据分析依据,以发现设备的操作是否正常,并对异常的设备及时进行维护和处理,避免系统能源浪费。

  12、设置自动空气分离器,及时排除系统中不凝性气体。不凝性气体会增加系统能耗,自动的系统检测可减少人工成本,同时保证系统的高能效运行。

  13、采用远程控制和监视系统,及时发现问题并处理。远程控制系统能够减少人工成本,确保系统报警及时通知到人,从而及时处理设备问题,提高冷库运行效率。

  14、采用合适的水处理系统,减少设备结垢造成的换热量下降。为避免人为检查的疏忽,太古冷库采用了水处理系统,及时对设备的结垢程度自动分析并处理,保证了设备的高效运行。
 


  记者:为实现成本控制,太古冷库在运营管理方面采用了哪些方法?

  蓝宝生:冷库在运营管理方面采用的措施与方法如下:

  1.在保证存储货品质量的前提下,采用错峰操作,保证经济有效地使用供电。冷冻仓储的基础是保证货品的存储质量,在该前提下,科学减少用电高峰期间设备的运行,从而节省电费,降低运营成本。

  2.实行完善的设备维护措施,真正做到预防性维护。预防重于维修,加大对设备的巡检力度,并做到有问题及时处理、不拖延、不滞后,让所有的问题都在初始阶段得以处理和解决,避免因为小问题形成大问题后,造成维修成本大幅增加。

  3.严格执行设备检查机制,保证设备的高效运行。制定严格的巡检制度,并不断总结和更新设备最优运行的状态参数,同时各工厂之间不断沟通操作模式以及优化运行参数,确保设备在最优状态下工作。

  4.不断改进操作流程,减少人员成本,提高工作效率。各部门之间不断沟通,将操作和能耗挂钩,不断改进操作流程。

  5.做好制冷系统的维护。主要措施包括:首先,压缩机组需定期保养。除了设备的巡检外,严格执行按照厂家建议的保养时间,对机组进行维护保养,防止设备未能及时保养造成更多的维修费用。其次,根据系统结霜情况,及时使用热气融霜方式进行人工除霜,以减少不必要的能耗。第三,每天巡检,确保设备无跑冒漏滴现象。此外,还需定期对系统进行放油操作、定期清除冷凝器的水垢等。

  6.合理使用冷库,提高库房利用率

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