农产品保鲜冷库选型比对试验研究

林 羽，刘成侣，陈连飞，阮 坚

（广东省农业机械试验鉴定站，广州 510515）

农产品保鲜冷库选型比对试验研究

林 羽，刘成侣，陈连飞，阮 坚

（广东省农业机械试验鉴定站，广州 510515）

对保鲜冷库在不同压缩机功率的状态下其制冷过程中的空库降温时间、耗电量和制冷设备工作时间系数的变化进行比对试验。结果表明，大功率冷库的空库降温速度快，时间短；小功率冷库在低温冷藏过程中，更能节能省电。科学配置冷库的压缩机功率，能有效提高节能。该研究结果为保鲜冷库制造企业的合理配置提供了科学理论依据。

保鲜冷库 比对 试验 方法

0 前言

保鲜冷库作为果蔬保鲜的最重要的冷藏设备，越来越受到农户的重视。随着消费者对保鲜食品需求的不断增强，尤其对水果、蔬菜和水产品等食品的保鲜年数量增长率不断提高，作为冷冻冷藏业基础的冷库也迎来不断发展的机会。广东省属于经济发达、食品资源较为丰富和集中的地区，农业龙头企业、菜农、水果商等使用者购置冷库的热度逐步增加，冷链物流体系也已初步建立和运作起来，而且逐步走向规模化、专业化，因此，对冷库这种高能耗的产品进行技术改造以减少能耗有着重要的意义。

近年来，广东省冷冻冷藏业呈快速发展，生产及经营冷冻设备企业达130多家，有关的科研、设计及院校30多家。随着农产品保鲜冷库生产技术的日臻成熟，极大推动了冷库的使用范围。冷库作为高耗能设备，如何实现对冷库的节能减排，一直受到人们的关注。通过农产品保鲜冷库的对比试验，特别是对同机型间能耗现状进行对比，找出其间存在的差异，指出冷库的节能方向，提出冷库的节能途径，对企业降低能耗具有一定的实际指导意义。

1 试验条件

1.1 试验地点

试验在广州市南沙区鱼窝头镇（命名为1#，2#，3#保鲜冷库）和河源市埔前镇（命名为4#保鲜冷库）进行。

1.2 试验环境

保鲜冷库比对试验选择夏季天气炎热季节，环境温度达到30℃以上，相对湿度在50%～70%，风速不大于3 m/s的条件下进行。

1.3 试验设备

试验用的仪器设备见表1。

表1 试验用仪器主要参数

2 比对试验的内容和方法

2.1 试验内容

测定1#，2#，3#和4#保鲜冷库在环境温度

（30℃时）降至设定温度（-5℃）的空库降温时间、耗电量；根据测定数据，计算制冷设备工作时间系数。

2.2 试验依据和方法

本次比对试验方法按JB/T 9061—1999《保鲜冷库》进行。试验前将保鲜冷库库门打开，让库内、外空气充分交换，时间不少于24 h，使库内、外温度达到一致。然后，关上库门，在空库状态下，启动制冷机组对空库降温，降温至-5℃（设定值），测定保鲜冷库空库降温时间、降温耗电量，重复测量，最后计算出制冷设备工作时间系数。

2.3 测量内容

2.3.1 空库降温时间

保鲜冷库的空库降温时间指在环境温度（本试验的环境温度为30℃±2℃）降到-5℃所用时间。

2.3.2 降温耗电量

用电参数综合测试仪测定保鲜冷库在库内温度（本试验的环境温度为30℃±2℃，下同）降温到-5℃时，保鲜冷库运行所用的耗电量，单位为kW·h。

2.3.2 制冷设备工作时间系数

制冷设备工作时间系数的测定是在空库降到一定温度之后进行：当库温达到-5℃（设定值）时停机，库温回升至0℃时再开机（由温度控制器自动控制），测量库温上升至0℃和库温降至-5℃时的时间和温度，重复5次。制冷设备工作时间系数按(1)式计算：

式中f为制冷设备工作时间系数；Στk为全部运转周期内开机时间总和，h；Στs为全部运转周期内停机时间总和，h。

3 比对试验结果及分析

3.1 试验数据汇总

本次试验主要通过测定保鲜冷库降温时间、耗电量，计算出制冷工作系数，对其性能指标测定进行比对，数据整理汇总见表2。

表2 数据汇总表

3.2 试验曲线

保鲜冷库比对试验在空库状态下进行空库降温过程，曲线图中降温曲线为保鲜冷库的中心点温度。1—4#保鲜冷库降温曲线见图1。

图1 温度-时间曲线图

3.3 结果分析

3.3.1 保鲜冷库降温时间

2#保鲜冷库和3#保鲜冷库的空库降温时间的试验，2#保鲜冷库和3#保鲜冷库库内温度分别为31.4℃和 32.2℃，制冷至库内温度为 -5.2℃和-5.8℃时，降温时间分别为0.55 h和0.57 h。由此可知，在制冷机组功率相同情况下其空库降温时间基本一致，降温时间相差不大。1#保鲜冷库的总功率是2#保鲜冷库的一半,但空库降温时间比2#保鲜冷库略有延长。

3.3.2 空库降温耗电量

2#保鲜冷库和3#保鲜冷库库内温度分别为31.4℃和32.2℃，制冷至库内温度-5.2℃和-5.8℃时，耗电量分别为5.98 kW·h和5.89 kW·h，单位体积耗电量分别为0.055 kW·h/m3和0.055 kW·h/m3。由此可知，在制冷机组功率相同情况下其空库降温的耗电量基本一致，单位体积耗电量相同。相同功率的单制冷机组和双制冷机组，在空库状态下，所消耗的电量没有差异。

3.3.3 制冷设备工作系数

1#保鲜冷库和2#保鲜冷库的库内容积均为107.8 m3，1#保鲜冷库配套1台4.4 kW压缩机组，整机功率为4.76 kW。保鲜冷库在库温设定为-5℃时，制冷设备工作系数分别为0.20和0.28。数据显示，2#保鲜冷库的整机功率（9.52 kW）是1#保鲜冷库整机功率（4.76 kW）的2倍，但制冷设备工作系数相差仅0.08，没有明显的优势。2#保鲜冷库空库降温时间（0.55 h）比1#保鲜冷库空库降温时间（1.28 h）快了0.73 h，耗电量减少了0.78 kW·h。相比而言，功率大的保鲜冷库降温速度快，耗电量少；在低温保温过程中，功率小的保鲜冷库更节能省电。

4#保鲜冷库的库内容积为88.4 m3，配套1台5.75 kW压缩机组。保鲜冷库在库温设定为-5℃时，1#保鲜冷库和4#保鲜冷库的制冷设备工作系数分别为0.28和0.52。相比而言，4#保鲜冷库整机功率（7.80 kW）是1#保鲜冷库整机功率的1.64倍，制冷设备工作系数相差0.24，优势不明显。由此可知，合理的制冷机组配备，能降低成本投入，减少冷库在低温保温时的耗电量。

4 结语

1)试验结果表明，配套大功率压缩机组的保鲜冷库，比配套小功率压缩机组的保鲜冷库，在制冷过程中空库降温速度快，时间短。

2）保鲜冷库在低温冷藏中，小功率的保鲜冷库比大功率的保鲜冷库，更能节能省电。

3）配置双台制冷机组的保鲜冷库，库内降温冷藏温度比配置单台制冷机组要匀均，且对冷库的运行更有安全保障。

4）由于受试验条件（如日光、风速和湿度）和试验样机安装质量的影响，对试验数据产生波动而影响试验结果。

5）受人力及时间的影响，本试验结果有一定的局限性。