大型超市冷冻冷藏陈列柜应用现状和节能分析

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摘要：近年来，随着我国经济飞速发展，生活节奏加快，方便、卫生、营养的冷冻冷藏食品受到越来越多人们的喜爱，同时随着人民生活水平普遍提高，对冷冻冷藏食品的品质也有了更高的要求。冷冻食品主要是通过大型超市等渠道进行销售，而商用陈列柜因其兼有冷藏和销售的功能，是商场进行食品销售的主要组成设备之一。本文就针对大型超市冷冻冷藏陈列柜应用现状进行分析，同时也探讨了冷冻冷藏陈列柜的节能设计。

关键词：大型超市；冷冻冷藏陈列柜；应用现状；节能设计

中图分类号： TU201 文献标识码： A

冷冻冷藏陈列柜的概述

所谓的陈列柜是指在超市或零售商店中，可存放、陈列冷藏和冷冻食品，并使存放的食品温度保持在规定的范围内，用于展示、销售食品和其它商品的存放设备。其目的主要是使陈列柜柜内保持合适的温度，维持所陈列商品的温度，从而保证商品品质，进行商品销售。由于商品种类不同，销售方式也千差万别，由此带来的陈列方法及冷却方法也各不相同。

陈列柜最早于1922年出现于美国，后经20多年的发展逐步完善，越来越受到商家的青睐，现已成为超级市场必不可少的商用设备。目前在超市中普遍使用敞开式低温陈列柜。敞开式低温陈列柜有卧式和立式之分。卧式陈列柜商品摆放和陈列效果较差，特别是其占据商场面积较大，这对于寸土寸金的超市无疑是一大缺陷；而立式陈列柜结构简单，价格低廉，运行节省能耗，且柜内温度相对稳定性好，相比卧式陈列柜占地面积也较小。同时他还具有食品温度均匀、展示性能突出、安装维护快捷、结构小巧，移动灵活等诸多优点。因此在大型超市冷冻冷藏陈列柜中最受欢迎。该柜型在近期得到迅速发展，其产品的功能、节能技术、人性化设计不断应用。本文是基于大型超市冷冻冷藏陈列柜，就主要对立式冷藏陈列柜进行分析。

2、立式冷藏陈列柜应用现状

美国是最早设计和使用陈列柜的国家，随着超市和零售业的发展，陈列柜已经作为基本的冷冻冷藏设备得到的广泛应用。我国商业陈列柜行业起步较晚，生产厂家大多是合资或引进国外技术进行生产，但设计技术掌握在外资方手中，技术来源主要包括德国、意大利、美国，日本等，因此在国内市场也出现了欧系和日系两大系列产品。随着国内设计技术的日趋成熟，从90年代开始，我国生产力的发展、生活节奏的加快，人们生活方式有了很大变化，速冻、小包装食品普遍被接受，超市、大卖场等新型零售业迅速发展，陈列柜也得到普及。我国部分企业已具备自行开发设计产品的能力，并开始对欧盟等国家进行出口销售，由于国外用户对陈列柜的温度控制要求非常高，在运行中容积内每点温度变化限制在很小范围（4～6℃），这对温度分布均匀性设计以及化霜温升范围控制带来很大的难度。而对于陈列柜的性能指标评价，节能总是被摆在首要的位置，因此降低能耗已成为陈列柜设计研究的重点。

随着社会的发展，人民生活水平的提高，冷藏陈列柜的使用量越来越大，其在日常使用中的电量消耗也越来越大，占据很大一部分电能消耗。在超市总的电耗中，除去店内照明与店内空调系统用电以外，超市冷冻冷藏系统所消耗的电量约占超市整体耗电的62%，因此陈列柜的节能非常重要，但陈列柜的节能应对不仅需要陈列柜本身技术的开发，而且需要与陈列柜使用运行相关的一系列配套技术的改进和发展。具体如图1.1所示。

另据日本能源研究所的报告，中国目前的电力缺口是9.93%，到2010年将剧增至15%。缺电已严重影响到我国的经济建设和人民的日常生活，除了建设大型发电厂增加供电量之外，通过采用先进的节电技术降低现有用电设备的电耗显得十分重要。因此超市冷冻冷藏系统的节能非常迫切，而且也是整个超市中最有节能潜力的地方。

冷藏陈列柜设计主要包括外观设计、风幕设计、工程安装设计等内容（立式 陈列柜总体结构图见图2 ）。

其中风幕技术设计是陈列柜实现冷藏功能质量最根本的技术，是陈列柜运行质量的保证。本文就冷藏陈列柜的节能设计的一些措施进行分析，如控制系统的设计优化、结构设计的优化、制冷系统的设计优化及新兴技术的应用进行了阐述。

3、立式冷藏陈列柜的节能设计

3.1、陈列柜结构设计优化措施

对于立式冷藏陈列柜结构设计优化主要从箱体结构、门封结构及门体进行优化。首先对箱体优化即就是对箱体发泡厚度的进行化，主要采取对箱体底部、背部泡层加厚设计；其次是门封优化，其优化设计主要是采取优化门封的气囊数和增加门封与箱体搭接量；最后是门体优化，主要是增强玻璃门的绝热性能，即对钢化玻璃门镀低热反射膜处理，降低玻璃门的辐射散热和对流换热，增强绝热性能。另外，陈列柜风幕系统中的冷空气一部分分流出来冷却货物，维持柜内低温，另一部分通过送风口吹出形成冷风幕，通过冷风幕将柜内的低温环境与外界的高温环境隔开，隔绝柜内与外界空气的传热传质，达到维持柜内货物温度和湿度的目的。冷风幕可以为一层或者多层。通过风幕的优化设计可以减少风幕卷人的热湿空气并减少陈列柜外溢的冷空气，相应的减少陈列柜的能量消耗。

3.2、控制系统设计的优化措施

采用并联机组和采用微电脑系统控制装置。对于给定的陈列柜而言，其冷冻负荷主要取决于环境温度变化、柜内有无照明和夜间是否加夜间帘或盖。一般情况下，按照夏季最大负荷选用冷凝机组，如果选用单台机组会造成蒸发压力过低、开停机频繁，从而增加能耗;如果采用多机并联机组，则能根据负荷的不同控制开停机，提高运转效率。而采用微电脑系统控制装置，就是将超市中的空调系统及冷冻、冷藏设备统一使用微电脑系统控制装置来进行控制。一方面可以根据负荷的变化来调节大型机组的运转，同时还可以对系统的运行状况进行监控，发现问题及时报警。还可以利用网络进行远程控制并将所有须监控的超市连在一起进行控制。

3.3、制冷系统的优化设计措施

选用高效压缩机和合理利用冷凝水。冷冻冷藏陈列柜有中温与低温之分，如果把超市的冷冻冷藏系统也分为中温系统与低温系统对节能是有利的，但是如果系统再继续细分的话会使制冷系统过于复杂，目前国外有超市在中温冷冻冷藏系统中使用螺杆式压缩机，这样也能达到节能的目的。同时在陈列柜使用过程中，开门次数频繁会产生大量的冷凝水。冷凝水温度较低，同时冷凝水累积又影响客户的使用，合理的利用和处理冷凝水，作为散热的冷源，降低冷凝温度，可以提高制冷量。因此在接水盘内布置冷凝蛇形盘管来蒸发冷凝水，降低冷凝温度，增加制冷量。

3.4、LED灯的应用和节能型EC风机的应用措施

目前陈列柜照明主要采用日光灯，其功率大，发热量大，寿命短，增加了陈列柜的电能消耗和柜内热负荷。LED灯为冷光源，其功率小，发热小，超长寿命，绿色环保，安全系数高，能最大限度的降低电能消耗。因此，在陈列柜中，应大量的推广LED灯作为陈列柜照明。同时采用节能型EC风机，目前的陈列柜普遍使用风机循环式来解决风循环，风机的种类有多种，常用的有罩极风机、电容风机以及变频调速风机等，罩极风机的输入功率较大，输出较小，效率非常低；电容电机的效率要高于罩极电机，但需要与电容配套使用，较繁琐；变频调速EC风机的出现既解决了电机效率问题，又无需与其他元件配套使用，还可实现按需调速的功能，因此冷柜节能设计中被广泛应用。

结束语

随着大型超市的不断发展，冷冻冷藏陈列柜的使用量越来越大，陈列柜的节能问题越发凸显。同时冷冻冷藏陈列柜又是超市中的“能耗大户”，它的节能问题至关重要。只有综合考虑各种相关因素，积极采用节能环保型新部品和新技术才能最大限度降低冷冻冷藏陈列柜的能量消耗。

参考文献：

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