《冷库供配电系统节能的几个问题讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷库供配电系统节能的几个问题讲解（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 前言 近年来，随着我国经济的进一步发展，人民 生活水平及消费水平随之提高，对冷冻冷藏食品 的需求量日益加大。而消费者对食品的安全意识 及要求的日益加强，也成为食品冷链物流系统发 展的契机，作为冷链物流系统的核心冷库的建设 正在迅速增加。冷库对电 能的需求相当可观，我 国的能源形势却不容乐观，近年来全国 2/3 的地 区出现不同程度的电力紧张。因此降低能耗，节 约能源，实现可持续发展，完成国民经济和社 会发展第十一个五年规划纲要要求节能 20%的 目标，是设计人员必须认真思考的问题。 2 供配电系统的节能 供配电系统设计 是电气设计的核心部分，供 配电系统设计 的合理性对电气设备投资、运行及
2、 管理有直接影响。电气系统的能耗由配电系统损 耗和变压器损耗组成，又可分为可变损耗和固定 损耗两部分；变压器的铁损、配电线路及电容器 的介质损耗、仪表及互感器的铁损等只要接通电 源就会产生，是固定损耗，其大小与电压和频率 有关，约占系统损耗的 10%20%；变压器的铜损、 单影只.天阶夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 配电线路的铜损与负荷率、电网电压等因素有 关，是可变损耗，约占系统损耗的 80%90%。因 此，在安全、可靠的前提下供配电系统的经济性 和合理性是整个系统经济 、合理的关键。 2.1 供电电压 等级及配变电所位置的选择 配电系统的损耗与电源电压有直接关系，对 于相
3、同长度与截面的配电线路输送功率相同时 其线路损耗与电压的平方成反比。因此采用较高 配电电压 深入负荷中心，缩短低压供电半径，即 可以减少线路损耗，还可以减少电压降，保证供 电质量。 参照全国民用建筑工程设计技术措施电 气第 3.1.3：低压线路的供电半径一般不宜超 过 200m，当供电容量超过 500kw，供电距离超过 200m 时，宜考虑增设配变电所。 对于大型冷库，通常采用氨作制冷剂，其用 电负荷一般集中在制冷机房，约占冷库总用电负 荷的 50%以上，配变电所的位置应尽可能靠近制 冷机房设置，以减少低压侧线 路损耗。对于装配 式小型冷库，多采用氟利昂做制冷剂，其制冷机 单影只.天阶夜色凉如
4、水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 组相对分散，应根据负荷分布及使用确定合理的 配变电所位置。 因此供电电压 等级及配变电所位置的确定 应根据供电容量、负荷使用情况及当地电网状 况，兼顾初期投资、运行管理费用等因素综合考 虑。 2.2 变压器容量及台数的选择 变压器容量是依据负荷计算确定的。冷库的 负荷计算通常采用需要系数法确定，根据冷库 设计规 范GB50072-2001 第 7.1：冷库的电力负 荷宜按需要系数法计算，全库电力负荷需要系数 可采用 0.550.70。当冷库电力负荷大于 315kVA 且淡旺季负荷相差较大时，在保证氨压缩机可靠 启动的条件下，宜选用 2 台变压器。变压器
5、的负 荷率可采用 0.80.9。 变压器的损耗占电气系统损耗中重要的部 分。变压器轻载运行，空载损耗增加，系统电能 损耗增加；但变压器负荷率过高，变压器效率降 低，也会增加能耗；同时变压 器容量大也会增加 初期投资。因此合理选择变压 器容量能够有效降 低损耗，提高系统的经济性，同时还应 考虑选用 单影只.天阶夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 损耗值小的节能型变压器。 冷库运行大多分淡旺季，根据负荷大小设 2 台以上变压器，依据负荷的季节性变化灵活投 切，能够减少变压器轻载引起的损耗。 3 制冷系统的电气节能 制冷系统节能涉及到制冷压缩机、冷凝器、 冷风机等多个环节，需要对每个环
6、节实 行节能控 制，仅对其中一点是不够的。制冷系统的能耗主 要在压缩机和冷凝器上。 通常制冷压缩机由制冷工艺确定，有螺杆式 机组和活塞式机组。螺杆式压缩机可以实现制冷 量的无级调节 ，相比活塞式压缩机可以达到一定 的节能功效。目前普遍采用的能量调节方式是滑 阀调节 ，即在螺杆压缩机的机体上，安装一调节 滑阀，通过滑阀的移动改变压缩 机阴阳转子的有 效长度，以达到能量调节的目的，调节范围一般 是 10%100%内的无级调节 。调节过 程中，功率 与输气量在 50%以上的负荷运行时几乎是成正比 关系，但在 50%以下时，性能系数则会大幅度下 降，其能效比下降显著，显得经济性较差。因此 单影只.天阶
7、夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 部分负荷下的能效比要低于满负荷时的能效比。 这是由于电机转速并未改变，造成在滑阀调节过 程中，耗电功率较大。通过采用变频器，利用变 频器内置的 PID 调节器，对压缩 机的吸入口压力 进行控制，使之维持不变。吸入口压力与吸入口 温度存在一定的对应关系，采用变频器控制该压 力维持恒定不变，则吸入口的温度也维持恒定不 变，进而使制冷机对于冷冻负载 的变动始终以接 近设计条件的高效率进行运行，使制冷压缩机始 终运行在最佳点，从而实现节 能的目的。 冷凝系统是制冷系统的重要组成部分，冷凝 器是冷凝系统进行热交换的主要设备，对整个系 统的节能有直接影响。
8、采用蒸发式冷凝器比水冷 式冷凝器能耗减少约 17%，同时也使制冷压缩机 的能耗明显减少。蒸发式冷凝器的用电设备 包括 冷凝水泵和冷凝风机，对于风机类负载 ，流量与 转速成正比，能耗与转速的三次方成正比。因此 对蒸发式冷凝器采用变频控制技术，通过控制冷 凝风机的台数、调节冷凝风机的转速以达到调节 风量的目的，从而对冷凝压力进行准确控制，使 之相对稳定，进而实现制冷系统的稳定、节能， 以用更少的能量达到更好的散热效果。通过某实 单影只.天阶夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 际项目测算，节能效果良好，节电可达 20%以上。 此技术不仅适用于新建项目，也适用于已有项目 技术改造。 4
9、电气照明的节能 库房照明是冷库照明的主要部分；冷库库房 为低温场所，由于环境潮湿、低温使得光源的发 光效率和寿命受到影响，而且库房中灯具维修更 换困难，因此灯具的选择不仅要考虑其使用及， 还要考虑更换的成本。选择寿命长、光效高的光 源及灯具对冷库的投资、节能都会产生一定的影 响。 冷库存储物大多为食品及其相关物品，照明 设计及灯具选型还应考虑其特点和要求，参照国 家标准 GB12694肉类加工厂卫生规范要求及 GB50072-2001冷库设计规 范规定：冷间内应 采用外壳防护等级为 IP54 级并带有防护罩的灯 具，推荐照度不宜低于 20lx。 白炽灯发光效率低、低温环境易损坏，不建 议使用；
10、普通荧光灯低温时启动非常困难，功率 和光通量都有显著减弱，也不建议在冷库使用。 单影只.天阶夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 对于一般冷库库房可以采用低温型荧光灯或无 极荧光灯，对于高架式冷库可以采用无极荧光灯 或金属卤化物灯。 LED 是新型的绿色光源，具有高效节能、绿 色环保、寿命长等特点。而且 LED 的发光效率随 温度升高递减，尤其适合在较低温度下使用，将 会成为今后的发展方向。 5 合理选择电缆 配电线路的损耗也是不容忽视的。由于配电 线路存在电阻，电流通过时就会产生损耗，小工 程会有上万米的配线，大工程则会更多，其损耗 是相当可观的。线路损耗与其负载电 流和线路电
11、阻有关，因此在选择电缆 是应注意：根据敷设条 件确定满足载流量要求的电缆，进行电压损 失及 热稳定校验最终确定电缆的截面。尽量使用高电 导率的导体，如宜采用铜芯电缆；配电线路尽可 能走直线，减少电缆长 度，以减少线路损耗。按 照经济电 流选择电缆 截面，根据我国经济目前的 发展状况，即要重视投资控制也要重视运行成本 的节约，使二者有机的统一。 6 结束语 单影只.天阶夜色凉如水.至此重山两相隔.再见彷若痴人梦.重逢 冷库电气的节能设计涉及诸多方面，本文仅 仅结合本人的经验讨论 了其中的几个问题。采用 经济性良好的方案，先进的节能技术，从技术上 保障业主的利益，获得业主的支持，才能使设计 方案得到有效实施，节约电 能，实现绿 色、环保。 参考文献 中国建筑标准研究院.全国民用建筑工程设 计技术措施-电气节能专篇S.北京:中国建筑 工业出版社,2007. 原国家国内贸易局.GB50072-2001 冷库设计 规范S.北京:中国计划出版社,2001. 2dc0f6c9b 网络投票
