วิธีประหยัดพลังงานในห้องเย็น?

1. ลดภาระความร้อนของห้องเย็น

1. โครงสร้างแบบซองของห้องเย็น
โดยทั่วไป อุณหภูมิในการจัดเก็บในห้องเย็นอุณหภูมิต่ำจะอยู่ที่ประมาณ -25 องศาเซลเซียส ในขณะที่อุณหภูมิภายนอกในเวลากลางวันของฤดูร้อนโดยทั่วไปจะสูงกว่า 30 องศาเซลเซียส กล่าวคือ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสองด้านของโครงสร้างห้องเย็นจะอยู่ที่ประมาณ 60 องศาเซลเซียส ความร้อนจากแสงแดดที่สูงทำให้ภาระความร้อนที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนจากผนังและเพดานไปยังคลังสินค้ามีปริมาณมาก ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของภาระความร้อนในคลังสินค้าทั้งหมด การเพิ่มประสิทธิภาพการเป็นฉนวนความร้อนของโครงสร้างส่วนใหญ่ทำได้โดยการเพิ่มความหนาของชั้นฉนวน การใช้ฉนวนคุณภาพสูง และการออกแบบที่เหมาะสม

2. ความหนาของชั้นฉนวน

แน่นอนว่า การเพิ่มความหนาของชั้นฉนวนกันความร้อนในโครงสร้างของอาคารจะทำให้ต้นทุนการลงทุนครั้งแรกสูงขึ้น แต่เมื่อเทียบกับการลดต้นทุนการดำเนินงานปกติของห้องเย็นแล้ว ถือว่าสมเหตุสมผลกว่าทั้งในแง่เศรษฐกิจและการจัดการทางเทคนิค
โดยทั่วไปมีสองวิธีที่ใช้ในการลดการดูดซับความร้อนของพื้นผิวด้านนอก
ประการแรกคือ พื้นผิวด้านนอกของผนังควรเป็นสีขาวหรือสีอ่อนเพื่อเพิ่มความสามารถในการสะท้อนแสง ภายใต้แสงแดดจัดในฤดูร้อน อุณหภูมิของพื้นผิวสีขาวจะต่ำกว่าพื้นผิวสีดำประมาณ 25-30 องศาเซลเซียส
วิธีที่สองคือการสร้างโครงบังแดดหรือช่องระบายอากาศบนพื้นผิวของผนังด้านนอก วิธีนี้มีความซับซ้อนกว่าในการก่อสร้างจริงและไม่ค่อยได้ใช้ วิธีการคือการติดตั้งโครงสร้างปิดล้อมด้านนอกให้ห่างจากผนังฉนวนเพื่อสร้างโครงสร้างแบบแซนด์วิช และติดตั้งช่องระบายอากาศด้านบนและด้านล่างของช่องระบายอากาศเพื่อสร้างการระบายอากาศตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถระบายความร้อนจากรังสีแสงอาทิตย์ที่ดูดซับโดยโครงสร้างปิดล้อมด้านนอกได้

3. ประตูห้องเย็น

เนื่องจากห้องเย็นมักต้องมีบุคลากรเข้าออก ขนถ่ายสินค้า ประตูโกดังจึงต้องเปิดและปิดบ่อยครั้ง หากไม่มีการติดตั้งฉนวนกันความร้อนที่ประตูโกดัง ความร้อนก็จะสะสมขึ้นเนื่องจากการไหลเข้าของอากาศร้อนจากภายนอกโกดังและความร้อนจากบุคลากร ดังนั้น การออกแบบประตูห้องเย็นจึงมีความสำคัญมาก
4. สร้างแพลตฟอร์มแบบปิด
ใช้พัดลมระบายความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิ โดยอุณหภูมิสามารถลดลงได้ถึง 1-10 องศาเซลเซียส และมีประตูห้องเย็นแบบเลื่อนพร้อมข้อต่อซีลแบบอ่อน ทำให้ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิภายนอก ห้องเย็นขนาดเล็กสามารถติดตั้งช่องระบายอากาศที่ทางเข้าได้

5. ประตูตู้เย็นไฟฟ้า (ม่านอากาศเย็นเพิ่มเติม)
ในยุคแรก ประตูตู้เย็นแบบบานเดี่ยวเปิดได้เร็วประมาณ 0.3-0.6 เมตร/วินาที ปัจจุบัน ประตูตู้เย็นไฟฟ้าความเร็วสูงเปิดได้ถึง 1 เมตร/วินาที และประตูตู้เย็นแบบบานคู่เปิดได้ถึง 2 เมตร/วินาที เพื่อป้องกันอันตราย ความเร็วในการปิดจึงถูกควบคุมไว้ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วในการเปิด โดยมีการติดตั้งสวิตช์อัตโนมัติพร้อมเซ็นเซอร์ไว้ด้านหน้าประตู อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดเวลาในการเปิดและปิด เพิ่มประสิทธิภาพในการขนถ่าย และลดเวลาการทำงานของผู้ปฏิบัติงาน

6. ระบบไฟส่องสว่างในคลังสินค้า
ควรใช้หลอดไฟประสิทธิภาพสูงที่มีความร้อนต่ำ ใช้พลังงานต่ำ และสว่างมาก เช่น หลอดโซเดียม หลอดโซเดียมความดันสูงมีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไส้ธรรมดาถึง 10 เท่า ในขณะที่การใช้พลังงานต่ำกว่าหลอดที่ไม่มีประสิทธิภาพถึง 1/10 ปัจจุบันมีการใช้หลอด LED รุ่นใหม่เป็นระบบแสงสว่างในห้องเย็นที่ทันสมัยบางแห่ง ซึ่งมีความร้อนและการใช้พลังงานน้อยกว่า

2. ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบทำความเย็น

1. ใช้คอมเพรสเซอร์ที่มีระบบประหยัดพลังงาน
คอมเพรสเซอร์แบบสกรูสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่องภายในช่วงพลังงาน 20~100% เพื่อให้เหมาะสมกับการเปลี่ยนแปลงของโหลด คาดการณ์ว่าชุดคอมเพรสเซอร์แบบสกรูที่มีระบบประหยัดพลังงาน (economizer) ที่มีกำลังการทำความเย็น 233 กิโลวัตต์ สามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 100,000 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี โดยอิงจากการใช้งาน 4,000 ชั่วโมงต่อปี

2. อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
โดยทั่วไปแล้ว คอนเดนเซอร์แบบระเหยโดยตรงเป็นที่นิยมใช้แทนคอนเดนเซอร์แบบท่อและเปลือกหุ้มที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ
วิธีนี้ไม่เพียงแต่ประหยัดพลังงานของปั๊มน้ำ แต่ยังช่วยประหยัดการลงทุนในหอระบายความร้อนและสระน้ำอีกด้วย นอกจากนี้ คอนเดนเซอร์แบบระเหยโดยตรงยังต้องการอัตราการไหลของน้ำเพียง 1/10 ของแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ซึ่งสามารถประหยัดทรัพยากรน้ำได้มาก

3. ที่ปลายด้านระเหยของห้องเย็น ควรใช้พัดลมระบายความร้อนแทนท่อระเหย
นอกจากจะช่วยประหยัดวัสดุแล้ว ยังมีประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง และหากใช้พัดลมระบายความร้อนที่มีระบบปรับความเร็วได้แบบต่อเนื่อง ปริมาณลมสามารถปรับเปลี่ยนให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสินค้าในคลังสินค้าได้ สินค้าสามารถวิ่งด้วยความเร็วเต็มที่ทันทีหลังจากนำเข้าคลังสินค้า เพื่อลดอุณหภูมิของสินค้าได้อย่างรวดเร็ว เมื่อสินค้ามีอุณหภูมิถึงระดับที่กำหนดไว้แล้ว ความเร็วจะลดลง เพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานและการสูญเสียเครื่องจักรที่เกิดจากการเริ่มและหยุดการทำงานบ่อยครั้ง

4. การบำบัดสิ่งเจือปนในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
ตัวแยกอากาศ: เมื่อมีก๊าซที่ไม่ควบแน่นอยู่ในระบบทำความเย็น อุณหภูมิขาออกจะสูงขึ้นเนื่องจากความดันการควบแน่นเพิ่มขึ้น ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเมื่อระบบทำความเย็นผสมกับอากาศ ความดันย่อยของอากาศจะสูงถึง 0.2 MPa การใช้พลังงานของระบบจะเพิ่มขึ้น 18% และความสามารถในการทำความเย็นจะลดลง 8%
ตัวแยกน้ำมัน: ฟิล์มน้ำมันบนผนังด้านในของคอยล์เย็นจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของคอยล์เย็น เมื่อมีฟิล์มน้ำมันหนา 0.1 มิลลิเมตรในท่อคอยล์เย็น เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิที่ตั้งไว้ อุณหภูมิการระเหยจะลดลง 2.5 องศาเซลเซียส และการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 11%

5. การกำจัดคราบตะกรันในคอนเดนเซอร์
ความต้านทานความร้อนของตะกรันนั้นสูงกว่าความต้านทานความร้อนของผนังท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและเพิ่มแรงดันการควบแน่น เมื่อผนังท่อน้ำในคอนเดนเซอร์มีตะกรันหนา 1.5 มิลลิเมตร อุณหภูมิการควบแน่นจะสูงขึ้น 2.8 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับอุณหภูมิเดิม และการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 9.7% นอกจากนี้ ตะกรันยังจะเพิ่มความต้านทานการไหลของน้ำหล่อเย็นและเพิ่มการใช้พลังงานของปั๊มน้ำอีกด้วย
วิธีการป้องกันและกำจัดคราบตะกรัน ได้แก่ การขจัดคราบตะกรันและการป้องกันการเกิดคราบตะกรันด้วยอุปกรณ์น้ำแม่เหล็กไฟฟ้า การขจัดคราบตะกรันด้วยสารเคมี การขจัดคราบตะกรันด้วยวิธีทางกล เป็นต้น

3. การละลายน้ำแข็งของอุปกรณ์ระเหย
เมื่อความหนาของชั้นน้ำแข็งเกาะมากกว่า 10 มิลลิเมตร ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจะลดลงมากกว่า 30% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชั้นน้ำแข็งเกาะมีผลกระทบอย่างมากต่อการถ่ายเทความร้อน จากการทดสอบพบว่า เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิที่วัดได้ระหว่างด้านในและด้านนอกของผนังท่ออยู่ที่ 10°C และอุณหภูมิในการจัดเก็บอยู่ที่ -18°C ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน K จะเหลือเพียงประมาณ 70% ของค่าเดิมหลังจากใช้งานท่อไปหนึ่งเดือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของครีบระบายความร้อนในเครื่องทำความเย็นแบบใช้ลม เมื่อท่อแผ่นมีชั้นน้ำแข็งเกาะ ไม่เพียงแต่ความต้านทานความร้อนจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ความต้านทานการไหลของอากาศก็จะเพิ่มขึ้นด้วย และในกรณีที่รุนแรง อากาศจะไม่สามารถไหลผ่านได้
เพื่อลดการใช้พลังงาน ควรใช้การละลายน้ำแข็งด้วยลมร้อนแทนการละลายน้ำแข็งด้วยความร้อนจากไฟฟ้า ความร้อนจากไอเสียของคอมเพรสเซอร์สามารถนำมาใช้เป็นแหล่งความร้อนในการละลายน้ำแข็งได้ โดยทั่วไปอุณหภูมิของน้ำที่ไหลกลับมาจากการละลายน้ำแข็งจะต่ำกว่าอุณหภูมิของน้ำในคอนเดนเซอร์ประมาณ 7-10 องศาเซลเซียส หลังจากผ่านการบำบัดแล้ว สามารถนำมาใช้เป็นน้ำหล่อเย็นของคอนเดนเซอร์เพื่อลดอุณหภูมิการควบแน่นได้

4. การปรับอุณหภูมิการระเหย
หากลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิการระเหยและอุณหภูมิคลังสินค้าลง อุณหภูมิการระเหยก็สามารถเพิ่มขึ้นได้ตามไปด้วย ในขณะนี้ หากอุณหภูมิการควบแน่นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง นั่นหมายความว่ากำลังการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นเพิ่มขึ้น หรือกล่าวได้ว่าได้กำลังการทำความเย็นเท่าเดิม ในกรณีนี้ การใช้พลังงานสามารถลดลงได้ ตามการประมาณการ เมื่ออุณหภูมิการระเหยลดลง 1°C การใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 2-3% นอกจากนี้ การลดความแตกต่างของอุณหภูมิยังเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการลดการใช้พลังงานแห้งของอาหารที่เก็บไว้ในคลังสินค้าอีกด้วย