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风幕柜性能的影响因素分析

作者: 日期:2016/12/19 11:33:44 点击:

      超市风幕柜自19世纪50年代问世以来,各国的研究者和生产厂家对其进行了不断深入的研究,对制冷系统采取了一系列措施以提高产品性能,降低运行费用。有关文献中提出了改善制冷系统性能的一些方法,如改进融霜技术,采用电子膨胀阀,使用高效能压缩机等。同时还有其他的一些因素影响了陈列柜的性能。本文就超市内的客流量、季节性的变化、风幕与外界空气的传热传质以及结融霜问题等因素对陈列柜性能的影响进行了一些探讨。
 
     1、季节性的变化

 
夏季比冬季的气候条件对陈列柜影响大。相对冬季而言,夏季由于室外环境较高,引起了室内空气条件(温度、湿受)的变化,这是影响陈列柜性能的一个重要的因素。通常用于冷冻食品的陈列柜的能耗(包括泵、风机、压缩机以及内部电力设备的耗电)要增加55%,而单就压缩机来说,能耗将增加100%。由于外部环境因素的影响,冬季时柜内温度要比夏季时偏低些,所以.如果要保持夏季和冬季时的柜内温度相同,这个电力消耗增加的比例将会比前面所述的更大。以某陈列柜为例,测试表明陈列柜内的温度分布,冬季和夏季柜内温度从上层到下层的温差分别为3.3℃、6.7℃,夏季风幕的平均温差要比冬季要高出大约3~C,陈列柜内平均温度要比冬季高出2~C,夏季时陈列柜前的空气焙值增加了50%,表明了夏季的气体渗透更加严重。为了保持夏季柜内温度和冬季一致,送风温度至少要降低2~C,意味着就要降低蒸发温度,假设蒸发温度每减低一度所需要的电量就要增加2.4%,那么总的电量将要增加大约5%。所以不论在温度分布方面和节能方面,季节的变化对陈列柜的影响都是非常大的。
 
     2、超市内客流量的增加
 
客流量的增加有两个后果:(1)虽然敞开式陈列柜为顾客提供一个良好的购物条件,但是在挑选食品的过程中,无意间就破坏了风幕的连续性,而且这种扰动作用会随着客流的增加不断加剧,加大了风幕的渗透作用;(2)同时,客流量的增加也加大了空调系统的负担,如果风系统不能将消费者带来的潜热和显热及时排走,将会增大室内空气的温度和湿度,加剧了外界环境与柜内的空气的热交换,影响整个柜内温度均匀分布。
 
    3、风幕柜结霜和融霜的问题

 
结霜时。蒸发器上的霜不但阻隔了蒸发器表面的热传递,同时也阻碍和约束了空气流动,结霜导致了气流速度降低,甚至气流堵塞,同时增加了空气侧的压降。Tolga Nurettin Avllur等人实验3表明了,蒸发速度增大会引起相对湿度的增加,从而导致更多的霜形成于蒸发器表面,降低气流速度。而且压缩机要使蒸发温度降低以补偿由结霜而不足的冷量,这种措施导致了系统能耗的增加。同时,蒸发器表面所结的霜也要定期进行融霜以避免以上的不良后果。在融霜过程中,还需要热量去加热蒸发器,增大能耗。
 
影响陈列柜蒸发器结霜的主要因素有:环境相对湿度、环境温度、风机吹风速度、蒸发器表面翅片间距等。陈天及等通过实验观察到蒸发器结霜很不均匀,对中温柜来说,中部霜层较上、下部厚很多。因此,蒸发器的使用场合也是影响其结霜的一个因素。受外部环境方面的、本身结构方面的和制冷系统方面的等多种因素的影响,所以要综合考虑几方面的因素,达到最好的控制融霜效果。
 
外界环境湿度高会引起更决的结霜,甚至会导致气流堵塞,进而降低了制冷效率。有学者提出的光纤传感器测量霜层厚度法,通过获得的数据,当测量到结霜厚度达到一定的值时,可以发出指令进行除霜。可以针对不同的椎对湿度决定除霜时间,可以降低能耗。