[00143948]超市空调及制冷系统能耗影响因素的敏感分析及节能技术研究

1、课题来源与背景 据不完全统计,目前全国大中型超市的数量已超过10万家,年销售额在50亿元以上的连锁企业已超过20户以上。冷链终端的冷藏陈列柜是贮存和销售新鲜食品的主要设备,耗电量已占到整个超市总电能消耗的50%左右,陈列柜的节能潜力巨大。温度是影响冷藏食品微生物生长的关键因素,决定了食品的品质和安全。目前发生的食品中毒事件多是由于食品温度高于贮藏要求温度造成的,特别是冷链终端的冷藏陈列柜内的温度达不到冷冻、冷藏要求。为保障食品安全,保证食品温度在贮藏要求温度以下是非常必要和紧迫的要求。陈列柜运行与节能和食品安全问题十分突出。 2、技术原理及性能指标。 通过理论分析、软件模拟研究、实验研究来对陈列柜进行优化设计。评价性能指标主要为：贮藏食品的品质和冷藏陈列柜的节能等级。 3、技术的创造性与先进性。 ①本课题建立食品贮藏温度、食品货架期、超市温湿度、空气流速、人体舒适度、超市人流密度、及室外参数等和能耗间的三维数值模型;找出了影响空调及制冷系统能耗的主要影响因素; ②进行了超市立式冷藏陈列柜不同摆放方式的研究; ③室内温湿度、进口风速及灯光强度对陈列柜能耗影响的研究; ④带除湿装置冷藏陈列柜的研究; ⑤冷藏陈列柜新型搁架的研究; ⑥自然冷源联合供冷陈列柜系统的研究,将自然冷源引入冷藏陈列柜; 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性; 专利成果已搭建实验台,并在山东小鸭零售设备有限公司上得到应用。新技术的超市食品冷藏陈列柜不仅适用于大中型超市食品的保鲜和冷冻,而且具有良好的安全性。 5、应用情况及存在的问题; 研究成果在山东小鸭零售设备有限公司进行孵化并得到应用,取得良好经济、社会效益。存在的问题：自然冷源联合供冷陈列柜尽管大幅度降低了能耗,但是在自然冷源特别丰富的时段没能完全利用自然冷源,加入蓄冷装置可以解决此问题。冷藏陈列柜融霜运行时食品温度仍有波动,这是由于新型搁架没有蓄冷性能。因此下一步研究带蓄冷性能的相变介质作为蓄冷工质,用来提升融霜过程中的食品温度的稳定性。 6、历年获奖情况; ①发表学术论文多篇,获取专利5项。培养研究生3名,在读研究生7名。 ②建立食品贮藏温度、食品货架期、超市温湿度、空气流速、人体舒适度、超市人流密度、及室外参数等和能耗间的三维数值模型,超市陈列柜不同摆放方式对食品包温度的影响,文章发表在亚洲计算传热学会议上。 ③研究室内温湿度、进口风速及灯光强度对陈列柜能耗的影响,应用多因素多水平的方法进行模拟计算,找出了一组最优工况,该方面成果已发表在《轻工学报》上。 ④研究带除湿装置的冷藏陈列柜,此装置无须融霜,且可以有效地改善食品的贮藏品质,避免由于温度波动造成食品安全问题,并且,冷藏陈列柜内采用的除湿装置对回风进行减湿处理,能有效杀死葡萄球菌、链球菌等,提高陈列柜内循环空气洁净度,有效避免食品受到污染,该方面成果已获得专利1项。 ⑤研究了自然冷源联合供冷陈列柜系统,该系统的优点是,可以很好地解决陈列柜能耗较高的问题,在不同地区、不同季节、时间和时段蓄冷,达到节能效益,该研究已获得专利3项。 ⑥研究了一种冷藏陈列柜的新型搁架,包括搁架本体,所述搁架本体包括上基板和下基板,在上基板和下基板之间设置有至少一根热管;热管的前部与上基板和下基板的前部相齐平,热管尾部露出于上基板和下基板后部,并在热管尾部上设置有翅片;在上基板和下基板所形成的空腔和热管外壁之间填充有多孔介质材料,在多孔介质材料的孔隙内注入有相变工质。本实用新型能缩小冷藏陈列柜内食品温差及减小温度波动,增加冷藏陈列柜内温度的均匀性,降低了冷藏陈列柜对外部环境变化的敏感性,该研究已获得专利1项。