于世濤 王鐵 趙曉雷 于彤娟
(大連三洋冷鏈有限公司 遼寧大連 116600)
近些年,我國經(jīng)濟增長迅速,經(jīng)濟發(fā)展與資源、環(huán)境的矛盾日趨尖銳。節(jié)能減排已成為全社會持續(xù)關注的熱點和焦點。隨著超市陳列柜行業(yè)的發(fā)展和人們對節(jié)能、環(huán)保要求的提高,在當今如何讓超市運營成本更低、更節(jié)能環(huán)保,不但是超市運營商關注的焦點,更是成為研究機構和陳列柜制造商的研究課題。由于現(xiàn)在陳列柜的除霜系統(tǒng)都是電加熱形式的,在除霜的過程中將消耗大量的電能,浪費大量的資源。通過將熱氟除霜系統(tǒng)應用在陳列柜、風機中,可以很好地解決這個問題,保證除霜的同時,節(jié)能降耗。
熱氟除霜是指在制冷循環(huán)中,從壓縮機排出的高溫高壓氣體直接進入蒸發(fā)器進行除霜的方式。具體從除霜方式來看,熱氟除霜可以分為3類。
①單純熱氟方式
從壓縮機排出的高溫高壓氣體經(jīng)三通閥切換到“除霜”,讓熱氣體通過旁路直接進入蒸發(fā)器,然后在蒸發(fā)器中放熱成為中溫高壓的氣體,同時把霜融化,從蒸發(fā)器中出來的氣體,在蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的節(jié)流下,變?yōu)榈蜏氐蛪?,被吸入壓縮機。如圖1所示。
這種方式結構簡單,但在結霜量比較多時,從壓縮機排出的高溫高壓氣體可能會在蒸發(fā)器中液化,并進入壓縮機,形成回液,產(chǎn)生液擊現(xiàn)象,對壓縮機造成損傷。
②集中熱氟方式
在一臺冷凍機連接多個系統(tǒng)的蒸發(fā)器時使用?;镜目紤]方法是每一個系統(tǒng)逐個相互除霜,除霜中的系統(tǒng)蒸發(fā)器作為其他蒸發(fā)器的冷凝器。
③逆循環(huán)方式
把冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器作為冷凝器使用來進行除霜的方式。該系統(tǒng)和空調(diào)相似,需要在壓縮機排氣端加裝四通換向閥。制冷時,壓縮機排出的氣體從四通閥經(jīng)排氣管進入冷凝器液化,然后從液管通過膨脹閥在蒸發(fā)器中蒸發(fā),在經(jīng)過吸氣管、四通閥回到壓縮機。除霜時,四通閥切換到除霜運轉(zhuǎn),壓縮機排出的高溫高壓氣體從四通閥經(jīng)吸入管進入蒸發(fā)器冷凝、液化,同時把蒸發(fā)器的霜融化掉,然后通過止逆閥,并在一個定壓膨脹閥的作用下,冷媒在冷凝器中蒸發(fā),從周圍吸收熱量,氣化后,從排氣管經(jīng)四通閥返回壓縮機。如圖2所示。
這種除霜方式受四通閥的限制,很難在大型制冷系統(tǒng)中應用,適合制冷系統(tǒng)相對小的情況下。
表1 電磁閥開關動作說明
通過上述分類可以看出,集中熱氟除霜方式是非常合適大型超市應用的。下面是一個經(jīng)典的應用熱氟除霜系統(tǒng)的案例。該項目是位于成都的一個大型精品超市,采用的熱氟除霜方式為集中熱氟除霜方式,系統(tǒng)運行簡圖如圖3所示。
該除霜方式必須保證的是同一供液組內(nèi)蒸發(fā)器不能同時除霜。即同一個供液組內(nèi),一個支路在除霜時另外一個支路在制冷,LTA1、LTA2兩個支路(第一個供液組)與MTB1、MTB2兩個支路(第二個供液組)相同,需要錯開除霜。為了保證除霜效果,兩個供液組也應避免同時除霜。
下面以LTA1支路為例,介紹一下制冷和除霜時,該系統(tǒng)是如何運行的。
LTA1支路的電磁閥在制冷和熱氟除霜時,開關動作如表1所示。其他支路LTA2、MTB1、MTB2的電磁閥開關動作原理相同。以除霜時間為30分鐘為例。
制冷時,LTA1支路電磁閥EVR-L、EVRA2、EVR-A5以及蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-A1打開,其他電磁閥關閉。冷媒從并聯(lián)壓縮機組排出后,經(jīng)油分離器,來到冷凝器液化,液化后的冷媒回到儲液罐,然后經(jīng)干燥過濾器、視液鏡來到電磁閥EVR-L,通過單向閥、電磁閥EVR-A2,經(jīng)膨脹閥節(jié)流后,在陳列柜內(nèi)換熱器蒸發(fā),氣化后的冷媒經(jīng)電磁閥EVR-A5和蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-A1后,經(jīng)氣液分離器返回并聯(lián)壓縮機組,完成整個制冷循環(huán)。
支路LTA1熱氟除霜時,通過打開電磁閥EVR-A4,連通了排氣管和回氣管,由于其他制冷還在制冷運轉(zhuǎn),使得高溫高壓的氣體進入回氣管路。此時蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥EPR-A1和電磁閥EVR-A5已經(jīng)關閉,蒸發(fā)器和氣液分離器之間的回氣管被全部切斷,高溫高壓的氣體逆流進入LTA1陳列柜蒸發(fā)器進行除霜。同時,液路電磁閥EVR-A3和EVR-A1打開,經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻的低溫高壓的液(氣)體從蒸發(fā)器返回到液管。為了保證正常的供液,在開始熱氟除霜5分鐘內(nèi),第一供液組的總電磁閥EVR-L還是打開的,5分鐘關閉后,由LTA1返回的液體對第一供液組的其他正常制冷的管路(LTA2)進行供液。27分鐘后,回氣管電磁閥EVR-A4關閉,排氣管的高溫高壓氣體不再進入蒸發(fā)器,29分鐘后LTA1的回氣管支管的電磁閥EVR-A5會打開,使殘留在蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒進入壓縮機。30分鐘后,除霜結束,開始制冷循環(huán)。
在實際的超市應用中,熱氟除霜方式可以很好地取代加熱絲進行融霜。不但可以節(jié)省大量的電能,且在融霜的同時,造成的柜內(nèi)溫升要小于加熱絲形式,有利于貨物的保鮮,以及減少二次制冷消耗的電能。盡管設備的初期投資要高于加熱絲形式,我們?nèi)匀徽J為熱氟除霜是一種非常適合大型超市應用的除霜方式,值得我們在實際生產(chǎn)應用中廣泛推廣。
圖1 單純熱氟方式系統(tǒng)圖
圖2 逆循環(huán)方式系統(tǒng)圖
圖3 熱氟除霜系統(tǒng)圖