Промышленные холодильные камеры охлаждаются с помощью цикла охлаждения сжатия пара, основной процесс которого состоит из четырех этапов сжатия, конденсации, расширения и испарения:
Этап сжатия: компрессор вдыхает низкотемпературный газообразный хладагент низкого давления и сжимает его в высокотемпературный газ высокого давления с помощью механической работы для повышения энергии хладагента.
Стадия конденсации: высокотемпературный газообразный хладагент высокого давления поступает в конденсатор, обменивается теплом с внешней средой охлаждения (воздухом или водой) и конденсируется в жидком состоянии высокого давления.
Этап расширения: жидкий хладагент протекает через расширительный клапан, давление падает и частично испаряется, температура резко падает, чтобы подготовиться к фазе испарения.
Этап испарения: низкотемпературный жидкий и газообразный смешанный хладагент низкого давления поступает в испаритель, поглощает тепло охлаждаемого вещества (например, воздуха или воды) и испаряется, завершая цикл охлаждения.
Стратегия оптимизации системы:
Технология трансформаторных компрессоров: динамическая регулировка скорости вращения компрессора в соответствии с изменением нагрузки, снижение потерь при запуске и остановке, повышение эффективности части нагрузки. Например, центробежные агрегаты с переменной частотой при нагрузке ниже 80% могут экономить 4 - 6% при повышении температуры воды из замороженной воды на 1 °C.
Конструкция высокоэффективного теплообменника: использование конструкции ребра, нанопокрытия для повышения теплопередачи, уменьшения падения давления; Оптимизация компоновки конденсатора и испарителя для повышения эффективности теплообмена. Например, комплексная система, связанная с низкотемпературным уровнем с помощью высокотемпературного уровня, может обеспечить сверхнизкую температуру - 80°C.
Точное управление электронным расширительным клапаном: замена традиционного дроссельного клапана, точное регулирование расхода хладагента, повышение скорости реакции системы, поддержание стабильного давления испарения.
Рекуперация тепла и использование остаточного тепла: использование отработанного тепла конденсации для подачи горячей воды или вспомогательного отопления для снижения энергопотребления. Например, интегрированная холодильная станция спроектирована путем рекуперации тепла, среднегодовая эксплуатационная эффективность может быть увеличена на 20 - 50%.
Интеллектуальная стратегия управления: в сочетании с PID - управлением, управлением прогнозированием модели (MPC) и другими технологиями, динамически корректировать параметры работы устройства в соответствии с требованиями нагрузки. Например, прогнозирование инея с помощью датчика влажности уменьшает потребление энергии для оттаивания.