綠色冷凍新紀元：相變蓄冷，開啟冷庫節能50%新時代

伴隨著近些年節能減排與碳中和的各種號召，與人們生活息息相關的食品冷凍存儲與運輸等能耗“大戶”的綠色發展漸漸成為制冷行業新的焦點。而冷庫的節能方向主要在耗電量高，能效低的領域。處于-18~-20℃的冷藏庫覆蓋面廣，能耗高，相變蓄冷材料的出現，給了這些企業新的最優解。

低溫冷藏庫的能耗指標一直沒有一個統一的標準，因為不同冷藏庫的保溫，地理位置，進出貨量，末端制冷形式盤管、冷風機，制冷劑，制冷形式等都不一樣。導致每一個冷庫都有自己的能耗指標，沒法統一比較，國家標準也沒有明確這一塊的標準指標。因此蓄冷節能也需要根據冷庫的實際情況做調整。下面將分析幾種冷庫的典型及節能方式。

首先我們需要了解冷庫的負荷組成，冷庫負荷主要包括圍護結構負荷，進貨貨物負荷（不超過庫容量的10％），照明、設備、人員操作負荷。其中維護結構的負荷占比達20~30％，貨物負荷占比60％左右，其他占10％。

當冷庫周轉率低時，其主要負荷在維護結構，因此可以通過在庫內板粘貼相變材料，在谷電時蓄冷，白天無需再開機，即可滿足冷庫制冷需要；或者通過相變蓄冷材料罐儲冷，在庫內墻面布置排管，通過載冷劑循環實現谷電供冷。當周轉率較高的冷庫，貨物的負荷比較大，因此需要主動式降溫，這里就要采用相變蓄冷材料罐儲冷，然后通過載冷劑循環供冷庫降溫。

根據冷庫不同的周轉率，制定不同的蓄冷方案。考慮在冷庫板內側占貼相變蓄冷材料的便利性及空間占用成本，可以統一采用相變蓄冷材料罐儲冷。在計算儲冷量時，按周轉率不同，計算實際冷庫日累計負荷Q。根據相變材料的相變熱H,儲冷罐效率0.7，計算相變材料用量m，m=Q/(H*0.7)。另外根據冷庫所在地的谷電時段，計算冷機配置功率，P=Q/T,T谷電小時數。這樣配置的系統，可以滿足谷電供冷的日常需求。

其實由于換熱溫差的存在，冷庫相變蓄冷系統制冷效率是降低的，理論上講能耗應該是增加的。但是由于蓄冷時負荷比較集中，冷機只需要啟停一次，傳統的冷機一天啟停大于10次，因此蓄冷系統相對的提高了冷機的制冷效率，同時也提高了設備的壽命。

另外相變蓄冷系統，冷間的循環溫度更穩定，化霜周期長，化霜的能耗更低，換熱效率更高。因此在能耗上跟直冷系統比應該相當，甚至更低。冷庫相變蓄冷的最大優勢是在節省運行電費上，采用谷電全天供冷時，電費最少可低至原來電費的50％（峰谷電差價越大，電費節省越明顯）。

以某萬噸冷庫為例，計算全天冷量約2.16*107Kj。折算冷機用電量約4000kwh，年耗電量約144萬度電。按用電均價1元/度，谷電價格0.5元/度算，年節省電費約72萬元。蓄冷材料用量約102噸，相變蓄冷劑單價1萬元/噸，材料投資回收期約1.4年。如果只需要保證峰電期間的用冷，蓄冷量可以減少65％，蓄冷系統體積更小，投資也相應減小。

在相變蓄冷材料領域，作為深耕載冷劑三十年的冰河冷媒為響應國家號召，同時也為了幫助更多的制冷同仁完成節能減排的綠色發展，潛心研發出了涵蓋不同溫域，適用多種工況的相變蓄冷材料。超過300kJ/kg的儲能密度，從-10到-20℃的溫度覆蓋，超千次的循環實驗，冰河冷媒相變蓄冷材料以其優越的性能和經濟性，助力制冷行業節能增效。

對于冷庫相關產業，應用相變蓄冷材料，從大的方向看是響應綠色發展的號召，從小的方向看則也是減少了本身的能源消耗，提高了經濟效益，所以從長遠來看，結合相變蓄冷材料應用制冷行業的相變蓄冷系統，將是未來的一大發展趨勢，越早布局，效益的顯著性越明顯。