一文搞懂制冷机组化霜方式与热氟化霜优势

  前言：冷风机因其可以强制送风、提高换热效率；带有接水盘、化霜方便、能适应各种工况环境；造价相对便宜、初投资低；成为制冷系统应用最普遍的蒸发器。

  尽管针对不一样工况，冷风机已实现了片距的适应性调整，但其强制通风特性不可避免地导致了传热温差的增加，尤其是在中低温制冷系统中，加速了冷风机表面的结霜过程。尤其是在大规模或中型工程建设项目中，常见的做法是采用并联机组作为核心冷源。然而，并联制冷系统存在一个挑战：当某台冷风机的供液电磁阀关闭后，系统内其他仍在运行的冷风机迫使压缩机持续工作。这一机制使得已停机冷风机内部残余的制冷剂持续蒸发，不仅未能有效利用，反而加深了冷风机表面的结霜现象，影响了整体系统的能效与运行稳定性。

  铜的热导率是397W/（㎡℃）,铝的热导率为210W/（㎡℃），而霜的热导率仅为0.116～0.139W/（㎡℃）。而且，霜层会使流道变窄,风量减少,最终会完全堵塞蒸发器,严重阻碍空气流动。霜层过厚使制冷装置的工作条件恶化,冷间降温困难,压缩机制冷量降低,其耗电量增加。因此，冷库中的冷风机大约在累积运行5~8小时后，有必要进行一次除霜。

  （1）电热融霜：电热融霜是利用冷风机内排布的电加热管对翅片加热使霜层融化。这种方法系统简单，操作也更方便，但是冷风机每平方换热面积约配到40~100W 的电加热管，耗电量太大，对库温的波动影响也很大，不节能；融霜电加热管功率很大，加热管的质量不好或者使用时间久了，容易烧坏甚至引起火灾，电热融霜存在严重的安全风险隐患。（2）水融霜：水冲霜技术是一种通过水泵或特制喷水设备向蒸发器外表喷洒水流，凭借水自身的热量来融化并冲除霜层的高效除霜手段。该方法以其操作简单便捷与快速除霜的特性，成为极为高效的除霜解决方案。然而，在超低温冷库环境中，重复的水冲霜操作有可能导致水温急剧下降，进而削弱冲霜效果。（3）热工质融霜：热工质融霜技术原理在于，运用压缩机排放出的高温过热制冷剂蒸汽，此蒸汽在经过精密的油分离处理后，被导向至蒸发器内部，暂时性地将蒸发器角色转变为冷凝器。在这个转变过程中，热工质在冷凝时释放的大量热量，被有效用来融化覆盖于蒸发器表面的霜层。与此同时，蒸发器中之前积累的制冷剂及润滑油，在热工质的增压效应或仅凭重力作用下，被引流至融霜集液桶或低压循环桶中，实现高效回收与再利用。基础原理：利用压缩机排出的热氟利昂蒸气，对冷风机加热除霜。除霜后的氟利昂液体排入排液桶，再加压使排液桶内的氟利昂供入供液管参与制冷。除霜时，排液流向和制冷循环时的方向一致。其基础原理如下（见图）：

  1、压缩机组2、冷凝器3、排液桶4、蒸发器5、冲霜主电磁阀6、冲霜电磁阀7、供液电磁阀8、回气电磁阀9、回液电磁阀10、排液电磁阀 11、减压电磁阀12、加压电磁阀、13、落液电磁阀

  制冷时：供液电磁阀7 和回气电磁阀8 开启，其他电磁阀关闭。化霜时，供液电磁阀7 和回气电磁阀8 关闭，同时冲霜主电磁阀5、冲霜电磁阀6、回液电磁阀9、减压电磁阀11、落液电磁阀13一起打开。化霜结束：冲霜电磁阀6、回液电磁阀9、减压电磁阀11、落液电磁阀13 同时关闭。加压电磁阀12 打开；当排液桶压力≥冷凝压力时，排液电磁阀10 打开，排液桶的制冷剂进入供液管参与制冷。当排液桶内的液位到达下限，冲霜主电磁阀5、加压电磁阀12、排液电磁阀10 同时关闭。减压电磁阀11 自动开启,将排液桶内的压力减至吸气压力后自动关闭。最后来看一下兴东产品手册热氟化霜系统，兴东他们是专业做冷风机等机组的的厂家，下面的系统是1台化霜，2台制冷蒸发器制冷工作原理图。

  制冷机组热氟化霜系统相对于传统的电加热除霜系统具有多方面的优势，具体包括：

  节能高效：热氟化霜技术利用制冷系统自身的废热进行化霜，大幅度减少了对外部能源的需求，相比电加热除霜能节省15-20%的电能，有助于降低经营成本和实现低碳环保。

  提高换热效率：热氟化霜过程中，不仅能有效去除蒸发器表面的霜层，还能清除管壁内积聚的冷冻油，这有助于提高冷风机或排管的换热效率，从而提升整个制冷系统的性能。

  简化操作与维护：该系统通常简单易操作，无需额外电源，减少安装复杂性和维护成本。例如，某些系统只需一次性安装，之后的操作较为便捷，无需人工频繁干预。

  热力膨胀阀是制冷系统中一个至关重要的自动控制组件，大多数都用在调节制冷剂流量，以适应制冷负荷的变化。它安装在蒸发器的进液管道上，通过感应蒸发器出口处制冷剂的过热度（即制冷剂蒸气温度超过其对应饱和温度的程度）来自动调整开度，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂量。

  近日，江门市供销社出台《江门市供销合作联社2023年省供销社公共型农业社会化服务体系试点改革（冷链服务）项目实施和资金使用方案（2024年修订）》

  以某万吨冷库为例，计算全天冷量约2.16*107Kj。折算冷机用电量约4000kwh，年耗电量约144万度电。按用电均价1元/度，谷电价格0.5元/度算，年节省电费约72万元。蓄冷材料用量约102吨，相变蓄冷剂单价1万元/吨，材料投资回收期约1.4年。如果只需要保证峰电期间的用冷，蓄冷量能够大大减少65％，蓄冷系统体积更小，投资也相应减小。