制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術分類
冷鏈中的制冷系統(tǒng)，從應用行業(yè)來看主要分為兩類，一類是食品冷鏈，一類是醫(yī)藥冷鏈。食品冷鏈技術存在一個保鮮的問題，與民生密切相關；而醫(yī)藥冷鏈涉及生命安全，標準更嚴。
專家認為，制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術，首先應該從冷鏈系統(tǒng)整體的角度考慮。整個冷鏈系統(tǒng)怎么能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，做到最大效率的節(jié)能，涉及到全程冷鏈監(jiān)控問題：從產(chǎn)品面世直到消費終端，都要嚴格控制，才能保證冷鏈合格，這是最大的系統(tǒng)節(jié)能。然而，現(xiàn)在各個企業(yè)都是各自為戰(zhàn)，在產(chǎn)品生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售等不同環(huán)節(jié)，不同的企業(yè)分管一段，整條冷鏈沒有統(tǒng)一的管理，而且還缺乏嚴格的行業(yè)標準來依照執(zhí)行，所以最終造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。這就等于冷鏈系統(tǒng)浪費了資源，而且也不利于冷鏈的節(jié)能。
北京科技大學教授李化致認為，具體到制冷系統(tǒng)本身，節(jié)能優(yōu)化處理主要在三個方面進行，第一是制冷劑的選擇，第二是高效壓縮機的研制與使用，第三是變頻技術的應用。
1.制冷劑的選擇
冷庫是通過制冷劑（也叫做制冷工質(zhì)）循環(huán)進行制冷的，所以第一要選擇合適的制冷劑，制冷劑的選取對制冷系統(tǒng)節(jié)能是很重要的一部分。應根據(jù)不同的應用情況選擇合適的制冷劑。比如，需要達到-22℃，就要選用氨制冷劑，因為氨的用量比較小，而且制冷系數(shù)高，就有節(jié)能效果。如果選擇的制冷劑的制冷系數(shù)比較小，壓縮機功率就得加大，能耗也高。
在目前冷庫使用的制冷劑中，氨的制冷系數(shù)是最大的，同時氨也不會產(chǎn)生空氣污染，不會產(chǎn)生溫室效應。但是氨作為制冷劑也有缺點：氨有毒性，同時性質(zhì)不穩(wěn)定，屬于易爆品，在安全性上存在問題。此外，過去使用的氟利昂等制冷劑會導致溫室效應，所以現(xiàn)在企業(yè)都在尋求新的制冷劑。
新制冷劑要求制冷系數(shù)比較大，能耗比較小，不會產(chǎn)生溫室氣體，同時還不易燃易爆，更加安全?，F(xiàn)在大家都在抓緊研究新的制冷劑，這是制冷系統(tǒng)節(jié)能的關鍵一環(huán)。
2.高效壓縮機的研制與使用
選擇了合適的制冷劑之后，就是對壓縮式制冷系統(tǒng)的優(yōu)化，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力的合理優(yōu)化設計。壓縮式制冷系統(tǒng)分為四大件：壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥。其中，最重要的就是壓縮機。
壓縮機的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力選取都與冷凍的溫度有關，同時選擇的制冷循環(huán)的優(yōu)化程度和四大件如何匹配也有關聯(lián)。原來的壓縮機都是活塞式的，但效率較低，現(xiàn)在很多企業(yè)使用更高效的螺桿式壓縮機來代替。
此外，現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種新型制冷方法，叫做吸收式制冷。該方法應用溴化鋰產(chǎn)品，比較安全，相對也比較節(jié)能，但占空間很大，更適合大型冷庫使用。小型的冷庫還是適宜采用壓縮式制冷。
3.變頻技術應用
最后就是變頻技術的應用，這是一個實現(xiàn)恒溫節(jié)能的控制技術。因為無論是冷藏車和冷藏庫，都需要保持溫度恒定，就得使用恒溫設備，其中設備的靈敏度很關鍵。同時，關于如何控制恒溫的方式，是采用制冷系統(tǒng)開開停停來控制，還是用壓縮機減少轉(zhuǎn)速來控制？如果是后者就需要使用變頻器，通過變頻技術的應用實現(xiàn)控溫，可以不降低空壓機的效率，達到節(jié)能的效果。
市場需求現(xiàn)狀與前景
當前，我國正處于加快制冷工業(yè)發(fā)展的關鍵階段，現(xiàn)在每年要消耗大量的電力能源。為加快淘汰落后產(chǎn)能和落后的高耗能制冷設備，“十二五”規(guī)劃中明確提出，到2015年，規(guī)模以上工業(yè)增加值能耗要比2010年下降21%左右，“十二五”期間預計實現(xiàn)節(jié)能量6.7億噸標準煤。未來幾年，節(jié)能電機設備占國內(nèi)新增中小型機電設備的比例將達到60%以上，節(jié)能機電設備市場規(guī)模將達到500億元左右。
我國冷凍冷藏設備的需求隨著人均冷凍冷藏食品消費量不斷上升而快速增長，市場前景廣闊。2014年中國冷鏈設備需求相對2013年將有所升溫，具體表現(xiàn)在以下方面：
1.冷藏車需求支撐移動式制冷機組發(fā)展。冷藏車作為冷鏈公路運輸重要的一環(huán)，居民食品消費升級和對食品安全關注度的上升，將會直接帶來對冷藏車的需求，這就間接地帶動了冷藏車制冷機組需求。
2.制冷機組節(jié)能趨勢明顯。隨著人們對能耗、環(huán)保等方面要求的提高，制冷機組節(jié)能也是冷鏈設備的發(fā)展趨勢之一。目前，國產(chǎn)的螺旋制冷壓縮機組COP值已經(jīng)高于活塞式壓縮機，并且已經(jīng)實現(xiàn)20%~100%范圍內(nèi)無級能量調(diào)節(jié)和內(nèi)容積比可調(diào)，這也有利于節(jié)能。
3.螺桿制冷壓縮機需求將處于上升趨勢。隨著制冷壓縮機制造業(yè)的發(fā)展，螺旋制冷壓縮機已經(jīng)有取代活塞式壓縮機的趨勢。螺旋制冷壓縮機具有尺寸小、重量輕、易維護等特點，這將會加速其市場占有率的上升。
未來幾年，隨著冷鏈需求上升，制冷設備作為必要設備，其市場發(fā)展前景看好。同時，為適應減排、環(huán)保等總體要求，制冷系統(tǒng)設備將向更加節(jié)能方向發(fā)展。
冷鏈制冷系統(tǒng)技術尚待提升
相對國外來說，現(xiàn)在國內(nèi)制冷工業(yè)企業(yè)對冷鏈領域并沒有給予足夠的重視，冷鏈技術研發(fā)與推廣力度不夠，相關設備應用不普遍，導致需要冷凍冷藏的產(chǎn)品在物流過程中損失量過大。
同時，與國外相比，我國在普冷的幾個主要參數(shù)，尤其溫度控制方面，還存在較大差距。國外制冷工業(yè)企業(yè)已經(jīng)普遍可以通過應用監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控冷鏈溫度，了解產(chǎn)品在離開冷庫到達冷藏運輸車以后車廂內(nèi)的溫度、產(chǎn)品的新鮮程度等情況，并能夠?qū)χ评湎到y(tǒng)進行統(tǒng)一的管理，以便隨時調(diào)整制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)的使用，既可以做到制冷系統(tǒng)節(jié)能，也能夠控制冷鏈過程質(zhì)量，但目前該技術在國內(nèi)的應用還遠未普及。
因為國外的冷鏈技術比較完備，行業(yè)發(fā)展較為成熟，并且管理嚴格，所以很多冷鏈食品直到最后環(huán)節(jié)，都能夠百分之百的保證質(zhì)量。但目前國內(nèi)冷鏈技術的發(fā)展，只是松散地應用在冷庫、冷藏車等領域，整個冷鏈監(jiān)控不嚴格，食品到最后環(huán)節(jié)的合格率只有50%左右，可以說是很大的浪費。
現(xiàn)在國內(nèi)的冷鏈制冷系統(tǒng)市場，可以說外資企業(yè)又一次搶占了先機。比如江森自控，在將約克冷凍品牌收購后，把中央空調(diào)主機設備、樓宇控制、冷鏈產(chǎn)品等作為一個體系集中銷售，取得了優(yōu)異的銷售業(yè)績。而在最近兩三年內(nèi)，國產(chǎn)品牌制冷系統(tǒng)供應商顯然也已經(jīng)意識到了冷鏈市場的巨大潛力，以美的、格力為代表的國內(nèi)企業(yè)紛紛向冷鏈市場進軍并且?guī)砹艘幌盗械南冗M技術。方興未艾的中國冷鏈制冷系統(tǒng)市場，未來將更加精彩。
行業(yè)發(fā)展需扶持
進入新世紀后，我國的冷鏈行業(yè)雖然得到較快發(fā)展，但是與發(fā)達國家相比，仍處于起步階段，規(guī)?；?、系統(tǒng)化的冷鏈體系尚未形成，與社會需求有較大差距。對于鮮活農(nóng)產(chǎn)品通過冷鏈流通的比例偏低、冷鏈物流基礎設施能力不足、冷鏈物流技術推廣應用滯后、第三方冷鏈物流企業(yè)發(fā)展滯后、冷鏈物流法律法規(guī)體系和標準體系不健全等困難，冷鏈行業(yè)亟待國家出臺相關政策予以支持。
中國制冷學會副理事長潘秋生教授指出：我國“十二五”規(guī)劃中，將冷鏈產(chǎn)品列入了重點關注的一個行業(yè)?？梢哉f，在未來五年內(nèi)，冷鏈產(chǎn)品及其所屬的市場，將成為制冷行業(yè)新的發(fā)展重點和關注對象。
談到冷鏈，就涉及到冷庫建設，離不開制冷系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，這就關系到相關行業(yè)標準的制定與完善，目前這一塊在國內(nèi)亟待加快發(fā)展。上海比較早地頒布了冷鏈技術相關標準——《食品冷鏈物流技術與管理規(guī)范》，但是國內(nèi)其他地方都沒有出臺類似標準。國家應該高度重視，將相關標準的制修訂拿到議事日程上來，以更好地促進冷鏈與相關技術設備行業(yè)規(guī)范健康發(fā)展。
冷鏈中的制冷系統(tǒng)，從應用行業(yè)來看主要分為兩類，一類是食品冷鏈，一類是醫(yī)藥冷鏈。食品冷鏈技術存在一個保鮮的問題，與民生密切相關；而醫(yī)藥冷鏈涉及生命安全，標準更嚴。
專家認為，制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術，首先應該從冷鏈系統(tǒng)整體的角度考慮。整個冷鏈系統(tǒng)怎么能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，做到最大效率的節(jié)能，涉及到全程冷鏈監(jiān)控問題：從產(chǎn)品面世直到消費終端，都要嚴格控制，才能保證冷鏈合格，這是最大的系統(tǒng)節(jié)能。然而，現(xiàn)在各個企業(yè)都是各自為戰(zhàn)，在產(chǎn)品生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售等不同環(huán)節(jié)，不同的企業(yè)分管一段，整條冷鏈沒有統(tǒng)一的管理，而且還缺乏嚴格的行業(yè)標準來依照執(zhí)行，所以最終造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。這就等于冷鏈系統(tǒng)浪費了資源，而且也不利于冷鏈的節(jié)能。
北京科技大學教授李化致認為，具體到制冷系統(tǒng)本身，節(jié)能優(yōu)化處理主要在三個方面進行，第一是制冷劑的選擇，第二是高效壓縮機的研制與使用，第三是變頻技術的應用。
1.制冷劑的選擇
冷庫是通過制冷劑（也叫做制冷工質(zhì)）循環(huán)進行制冷的，所以第一要選擇合適的制冷劑，制冷劑的選取對制冷系統(tǒng)節(jié)能是很重要的一部分。應根據(jù)不同的應用情況選擇合適的制冷劑。比如，需要達到-22℃，就要選用氨制冷劑，因為氨的用量比較小，而且制冷系數(shù)高，就有節(jié)能效果。如果選擇的制冷劑的制冷系數(shù)比較小，壓縮機功率就得加大，能耗也高。
在目前冷庫使用的制冷劑中，氨的制冷系數(shù)是最大的，同時氨也不會產(chǎn)生空氣污染，不會產(chǎn)生溫室效應。但是氨作為制冷劑也有缺點：氨有毒性，同時性質(zhì)不穩(wěn)定，屬于易爆品，在安全性上存在問題。此外，過去使用的氟利昂等制冷劑會導致溫室效應，所以現(xiàn)在企業(yè)都在尋求新的制冷劑。
新制冷劑要求制冷系數(shù)比較大，能耗比較小，不會產(chǎn)生溫室氣體，同時還不易燃易爆，更加安全?，F(xiàn)在大家都在抓緊研究新的制冷劑，這是制冷系統(tǒng)節(jié)能的關鍵一環(huán)。
2.高效壓縮機的研制與使用
選擇了合適的制冷劑之后，就是對壓縮式制冷系統(tǒng)的優(yōu)化，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力的合理優(yōu)化設計。壓縮式制冷系統(tǒng)分為四大件：壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥。其中，最重要的就是壓縮機。
壓縮機的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力選取都與冷凍的溫度有關，同時選擇的制冷循環(huán)的優(yōu)化程度和四大件如何匹配也有關聯(lián)。原來的壓縮機都是活塞式的，但效率較低，現(xiàn)在很多企業(yè)使用更高效的螺桿式壓縮機來代替。
此外，現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種新型制冷方法，叫做吸收式制冷。該方法應用溴化鋰產(chǎn)品，比較安全，相對也比較節(jié)能，但占空間很大，更適合大型冷庫使用。小型的冷庫還是適宜采用壓縮式制冷。
3.變頻技術應用
最后就是變頻技術的應用，這是一個實現(xiàn)恒溫節(jié)能的控制技術。因為無論是冷藏車和冷藏庫，都需要保持溫度恒定，就得使用恒溫設備，其中設備的靈敏度很關鍵。同時，關于如何控制恒溫的方式，是采用制冷系統(tǒng)開開停停來控制，還是用壓縮機減少轉(zhuǎn)速來控制？如果是后者就需要使用變頻器，通過變頻技術的應用實現(xiàn)控溫，可以不降低空壓機的效率，達到節(jié)能的效果。
市場需求現(xiàn)狀與前景
當前，我國正處于加快制冷工業(yè)發(fā)展的關鍵階段，現(xiàn)在每年要消耗大量的電力能源。為加快淘汰落后產(chǎn)能和落后的高耗能制冷設備，“十二五”規(guī)劃中明確提出，到2015年，規(guī)模以上工業(yè)增加值能耗要比2010年下降21%左右，“十二五”期間預計實現(xiàn)節(jié)能量6.7億噸標準煤。未來幾年，節(jié)能電機設備占國內(nèi)新增中小型機電設備的比例將達到60%以上，節(jié)能機電設備市場規(guī)模將達到500億元左右。
我國冷凍冷藏設備的需求隨著人均冷凍冷藏食品消費量不斷上升而快速增長，市場前景廣闊。2014年中國冷鏈設備需求相對2013年將有所升溫，具體表現(xiàn)在以下方面：
1.冷藏車需求支撐移動式制冷機組發(fā)展。冷藏車作為冷鏈公路運輸重要的一環(huán)，居民食品消費升級和對食品安全關注度的上升，將會直接帶來對冷藏車的需求，這就間接地帶動了冷藏車制冷機組需求。
2.制冷機組節(jié)能趨勢明顯。隨著人們對能耗、環(huán)保等方面要求的提高，制冷機組節(jié)能也是冷鏈設備的發(fā)展趨勢之一。目前，國產(chǎn)的螺旋制冷壓縮機組COP值已經(jīng)高于活塞式壓縮機，并且已經(jīng)實現(xiàn)20%~100%范圍內(nèi)無級能量調(diào)節(jié)和內(nèi)容積比可調(diào)，這也有利于節(jié)能。
3.螺桿制冷壓縮機需求將處于上升趨勢。隨著制冷壓縮機制造業(yè)的發(fā)展，螺旋制冷壓縮機已經(jīng)有取代活塞式壓縮機的趨勢。螺旋制冷壓縮機具有尺寸小、重量輕、易維護等特點，這將會加速其市場占有率的上升。
未來幾年，隨著冷鏈需求上升，制冷設備作為必要設備，其市場發(fā)展前景看好。同時，為適應減排、環(huán)保等總體要求，制冷系統(tǒng)設備將向更加節(jié)能方向發(fā)展。
冷鏈制冷系統(tǒng)技術尚待提升
相對國外來說，現(xiàn)在國內(nèi)制冷工業(yè)企業(yè)對冷鏈領域并沒有給予足夠的重視，冷鏈技術研發(fā)與推廣力度不夠，相關設備應用不普遍，導致需要冷凍冷藏的產(chǎn)品在物流過程中損失量過大。
同時，與國外相比，我國在普冷的幾個主要參數(shù)，尤其溫度控制方面，還存在較大差距。國外制冷工業(yè)企業(yè)已經(jīng)普遍可以通過應用監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控冷鏈溫度，了解產(chǎn)品在離開冷庫到達冷藏運輸車以后車廂內(nèi)的溫度、產(chǎn)品的新鮮程度等情況，并能夠?qū)χ评湎到y(tǒng)進行統(tǒng)一的管理，以便隨時調(diào)整制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)的使用，既可以做到制冷系統(tǒng)節(jié)能，也能夠控制冷鏈過程質(zhì)量，但目前該技術在國內(nèi)的應用還遠未普及。
因為國外的冷鏈技術比較完備，行業(yè)發(fā)展較為成熟，并且管理嚴格，所以很多冷鏈食品直到最后環(huán)節(jié)，都能夠百分之百的保證質(zhì)量。但目前國內(nèi)冷鏈技術的發(fā)展，只是松散地應用在冷庫、冷藏車等領域，整個冷鏈監(jiān)控不嚴格，食品到最后環(huán)節(jié)的合格率只有50%左右，可以說是很大的浪費。
現(xiàn)在國內(nèi)的冷鏈制冷系統(tǒng)市場，可以說外資企業(yè)又一次搶占了先機。比如江森自控，在將約克冷凍品牌收購后，把中央空調(diào)主機設備、樓宇控制、冷鏈產(chǎn)品等作為一個體系集中銷售，取得了優(yōu)異的銷售業(yè)績。而在最近兩三年內(nèi)，國產(chǎn)品牌制冷系統(tǒng)供應商顯然也已經(jīng)意識到了冷鏈市場的巨大潛力，以美的、格力為代表的國內(nèi)企業(yè)紛紛向冷鏈市場進軍并且?guī)砹艘幌盗械南冗M技術。方興未艾的中國冷鏈制冷系統(tǒng)市場，未來將更加精彩。
行業(yè)發(fā)展需扶持
進入新世紀后，我國的冷鏈行業(yè)雖然得到較快發(fā)展，但是與發(fā)達國家相比，仍處于起步階段，規(guī)?；?、系統(tǒng)化的冷鏈體系尚未形成，與社會需求有較大差距。對于鮮活農(nóng)產(chǎn)品通過冷鏈流通的比例偏低、冷鏈物流基礎設施能力不足、冷鏈物流技術推廣應用滯后、第三方冷鏈物流企業(yè)發(fā)展滯后、冷鏈物流法律法規(guī)體系和標準體系不健全等困難，冷鏈行業(yè)亟待國家出臺相關政策予以支持。
中國制冷學會副理事長潘秋生教授指出：我國“十二五”規(guī)劃中，將冷鏈產(chǎn)品列入了重點關注的一個行業(yè)?？梢哉f，在未來五年內(nèi)，冷鏈產(chǎn)品及其所屬的市場，將成為制冷行業(yè)新的發(fā)展重點和關注對象。
談到冷鏈，就涉及到冷庫建設，離不開制冷系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，這就關系到相關行業(yè)標準的制定與完善，目前這一塊在國內(nèi)亟待加快發(fā)展。上海比較早地頒布了冷鏈技術相關標準——《食品冷鏈物流技術與管理規(guī)范》，但是國內(nèi)其他地方都沒有出臺類似標準。國家應該高度重視，將相關標準的制修訂拿到議事日程上來，以更好地促進冷鏈與相關技術設備行業(yè)規(guī)范健康發(fā)展。
