即將于2025年2月1日實施的GB40015-2024《冷庫(箱)和壓縮冷凝機組能效限定值及能效等級》對于土建式冷庫,裝配式冷庫的能效指數(shù)和能效等級做了明確規(guī)定。
1.冷庫(箱)能效指數(shù)
冷庫(箱)能效指數(shù)η actual energy efficiency index for cold store
環(huán)境溫度為25℃時,或折算到環(huán)境溫度為25℃時的額定工況條件下,冷庫(箱)24h的耗電量與基準耗電量(TECmax)之比。
2.冷庫(箱)能效等級
依據(jù)冷庫(箱)的能效指數(shù)的大小,依次分為1、2、3三個等級,1級表示能源效率最高。各能效等級實測能效指數(shù)值應(yīng)不大于表1的規(guī)定值。
標準規(guī)定冷庫能效等級最低限值為上表中的3級能效,即不高于基準能耗。
冷庫能效指數(shù)的計算公式如下:
結(jié)合標準給出條件和計算公式,我們以風(fēng)冷裝配式-18℃冷凍小型庫基準耗電量計算來分析一下影響冷庫能效的關(guān)鍵因素。
按照標準給出的小型服務(wù)性冷庫的規(guī)定
則小型冷庫的基準能耗可以簡化為TECmax=C*Qs’
從式中我們可以看到影響小型冷庫的能效的因素包括兩個:1.冷凝機組的輸入功率;2.冷庫冷卻設(shè)備負荷。
根據(jù)標準通則6.1.1,新建冷庫進行空庫測試,所以冷庫的貨物熱流量,電機熱,照明及操作熱都基本上可以忽略掉。
而且小型冷庫的冷卻設(shè)備負荷中Q2冷間貨物熱流量、Q4電機熱、Q5照明及操作熱并不是由冷庫本身決定,由冷庫本身決定的因素只有Q1圍護結(jié)構(gòu)熱流量。
3.圍護結(jié)構(gòu)的單位面積熱流量計算公式為:
Δt———圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)的溫差,單位為攝氏度(℃);
R———圍護結(jié)構(gòu)單位面積的熱阻,單位為℃·㎡/W;
tdm———冷庫間室額定溫度,單位為攝氏度(℃)
按照標準給定的基準值圍護結(jié)構(gòu)總熱阻值為8℃·㎡/W,維護結(jié)構(gòu)單位面積熱流量為5.375W/㎡,遠低于冷庫設(shè)計標準表4.3.6冷間外墻、屋面或頂棚的總熱阻給定值。
冷庫圍護結(jié)構(gòu)熱負荷計算公式:
影響冷庫圍護結(jié)構(gòu)熱負荷的因素包括圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),冷庫外表面積及內(nèi)外側(cè)溫差。對于裝配式冷庫基準能耗計算來說圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K是其決定性因素,而K值是由保溫層厚度及保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)決定的。
對采用聚氨酯發(fā)泡板的裝配式冷庫,因為外層彩鋼厚度很小而且導(dǎo)熱系數(shù)較大,對整體熱阻可以忽略。所以維護結(jié)構(gòu)的熱阻公式可以簡化為:
R=1/aw+d/λ+1/an
式中d為發(fā)泡層厚度,單位mm
4.3.4 冷庫保溫隔熱材料設(shè)計采用的導(dǎo)熱系數(shù)值應(yīng)按下式計算確定:
式中:λ——設(shè)計采用的導(dǎo)熱系數(shù);
λ'——導(dǎo)熱系數(shù)測定值
b——導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù),宜按表4.3.4的規(guī)定采用。
按照標準給定的基準值圍護結(jié)構(gòu)總熱阻值為8℃·㎡/W,那么該冷庫的能耗基準值采用的保溫層厚度為246mm。
通過對2025年2月1日實施的GB40015-2024《冷庫(箱)和壓縮冷凝機組能效限定值及能效等級》的梳理,我們可以得出影響冷庫能效指數(shù)的決定性因素包括:
1.冷凝機組功率調(diào)整系數(shù),取值參考標準表3制冷壓縮機冷凝機組功率調(diào)整系數(shù)。實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)冷庫機械負荷合理選用冷凝機組,并優(yōu)先考慮高效機組。
2.保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)及厚度。在裝配庫普遍采用聚氨酯作為保溫材料的情況下,發(fā)泡層厚度是決定性因素,冷凍庫基準能耗計算厚度為246mm。
3.冷庫維護結(jié)構(gòu)的外表面積。冷庫圍護結(jié)構(gòu)中頂棚,外墻,地坪會因其相鄰的環(huán)境溫度、通風(fēng)條件及維護結(jié)構(gòu)熱惰性不同,熱流量差異較大,對于熱阻的要求也各不相同。設(shè)計施工時我們應(yīng)該根據(jù)實際情況,合理設(shè)計冷庫結(jié)構(gòu),這樣可以有效減小冷庫的圍護結(jié)構(gòu)熱負荷,從而降低能耗。