速冻冷柜的性能试验

王健 郭冰

松下冷链（大连）有限公司 辽宁大连 116600

1 引言

现在世界上很多国家生产冷柜，冷柜在冷链行业中的应用也非常广泛。传统冷柜内部以空气为载冷介质，储物降温速度慢，无法达到速冷的目的[1]，一些需要快速冷冻的食品无法在需求时间内获得合适的保存环境，食品品质受到影响。

应市场需求，冷冻柜逐渐趋于多样化和多功能化。尤其是随着速冻食品行业的快速发展，速冻冷柜市场需求量逐渐增大，越来越多的速冻冷柜走进市场，速冻食品的冷冻保鲜功能再次升级。速冻食品在速冻冷柜中可以快速冷冻，即使长时间处于相对恒定的低温环境，也不会影响产品的品质。

本文针对自主研发设计的速冻冷柜进行测试，在速冻冷柜上进行空负荷降温速度试验以及满负荷降温速度试验，考察速冻冷柜在空负荷与满负荷时最快多久可以达到速冻食品冷冻所需的环境，从而对速冻冷柜整体性能做出评价，为速冻冷柜的优化及性能的改善提供基础。

2 试验设备

在速冻冷柜上分别完成空负荷降温速度试验与满负荷降温速度试验，以此考察速冻冷柜的整体性能。试验所用的速冻冷柜型号为BCF-100，分体式，冷媒为R404A，冷媒充注量为2200g。

冷媒充注量通过试验测定，初始充注2000g，查看速冻冷柜柜体传感器温度曲线，评价冷柜性能，第二次再充注200g，继续评价性能，然后继续充注100g，至此速冻冷柜柜内传感器温度曲线开始回升，随后再依次充注两个100g，每次充注后，柜体传感器温度曲线都回升，以此为依据，确定BCF-100冷柜的最佳冷媒充注量为2200g。

试验在公司实验室进行，试验设备由速冻冷柜、制冷系统，空调系统和测控监控系统组成。其中，速冻冷柜及制冷系统为试验主体设备，空调系统用于模拟环境温湿度，保证试验所需环境，测控监控系统用于实时记录和监控实验数据，体现试验结果。

3 空负荷降温速度试验

空负荷降温速度试验是根据公司标准《低温物流箱试验标准第2部分：性能试验标准》要求进行的。所需环境温度30℃，环境湿度60%。试验基准为空负荷时，要求速冻冷柜在60分钟内使柜温从30℃降到-35℃。

在速冻冷柜内布置7处感温探头，用于监控柜内的温度变化，此7处位置分别测定出风1、出风2、回风1、回风2、柜内上、柜内中、柜内下的温度，通过测控监控系统查看和记录柜内各处感温探头的温度变化。这些监控点温度变化趋势即可体现出速冻冷柜柜温的变化趋势。

表1 各点温度变化

表2 各点温度变化

通过实验，所得结果如表1和图1所示，从中可以看出，环境温度保持在30℃，环境湿度保持在60%，试验所需环境得以保证。制冷开始后，出风1、出风2、回风1、回风2、柜内上、柜内中、柜内下7处温度快速下降，20分钟后此7处温度就已经到达-14℃左右，降温速度快且持续下降，57分钟时，此7处的温度从30℃降到-35℃，即柜温从30℃降到-35℃，满足60分钟内柜温从30℃拉到-35℃的试验基准，并且曲线继续平稳下降，在144分钟后达到-40℃，满足了速冻冷柜的性能要求。

4 满负荷降温速度试验

满负荷降温速度试验是根据公司标准《低温物流箱试验标准第2部分：性能试验标准》要求进行的。所需环境温度30℃，环境湿度60%。试验基准，满负荷时，90kg常温下，要求速冻冷柜柜温从30℃降温到-3℃的时间为245分钟，要求速冻冷柜柜温从30℃降温到-18℃的时间为540分钟。

在速冻冷柜内放置100kg试验包，分别放于柜内上层、中层和下层。同时在柜内6处布置感温探头用于监控柜内温度变化，此6处位置分别测定柜内1、柜内2、柜内3、上层试验包、中层试验包、下层试验包的温度。通过测控监控系统查看和记录柜内各处感温探头温度变化。这些监控点温度变化趋势即可体现出速冻冷柜柜温变化趋势。

通过实验，所得结果如表2和图2所示，从中可以看出，环境温度保持在30℃，环境湿度保持在60%，试验所需环境保证。制冷开始后，速冻冷柜开始迅速降温，在100kg满负荷状态下，速冻冷柜BCF-100内的试验包从30℃降温到-3℃所用的时间为245min，从30℃降温到-18℃所用的时间为540min，达到了90kg常温下，速冻冷柜柜温从30℃降温到-3℃的时间为245分钟，速冻冷柜柜温从30℃降温到-18℃的时间为540分钟的试验要求，满足速冻冷柜的性能要求。

5 结论

图1 各点温度变化曲线

图2 各点温度变化曲线

本文对新研制的速冻冷柜BCF-100进行了空负荷降温速度试验和满负荷降温速度试验，考察了速冻冷柜的整机性能。空负荷时，在第57分钟，柜温从30℃降到-35℃，满足了60分钟柜温拉到-35℃的试验基准，并且曲线继续平稳下降，在144分钟后柜内温度达到-40℃。满负荷时，在100kg满负荷的状态下，速冻冷柜BCF-100内试验包从30℃降温到-3℃所用的时间为245min，从30℃降温到-18℃所用的时间为540min，达到了90kg常温下，速冻冷柜柜温从30℃降温到-3℃的时间为245分钟，速冻冷柜柜温从30℃降温到-18℃的时间为540分钟的试验要求；均满足试验基准的要求。但在速冻冷柜的使用中，如何更快速且平稳的降温，还需要我们做进一步研究。