小型冷库的设计及负荷估算

一、冷库的分类： 

1、按冷库容量规模分类

目前，冷库容量划分也未统一，一般分为大、中、小型。大型冷库的冷藏容量在10000t 以上；中型冷库的冷藏容量在1000～10000t；小型冷库的冷藏容量在1000t以下。

2、按冷藏设计温度分类

可分为高温、中温、低温和超低温四大类冷库。

①一般高温冷库的冷藏设计温度在-2℃至+8℃；

②中温冷库的冷藏设计温度在-10℃至-23℃；

③低温冷库，温度一般在-23℃至-30℃；

④超低温速冻冷库，温度一般为-30℃至-80℃ 。

3、按库体结构类别分类

①土建冷库，这是目前建造较多的一种冷库，可建成单层或多层。建筑物的主体一般为钢筋混凝土框架结构或者砖混结构。土建冷库的围护结构属重体性结构，热惰性较大，室外空气温度的昼夜波动和围护结构外表面受太阳辐射引起的昼夜温度波动，在围护结构中衰减较大，故围护结构内表面温度波动就较小，库温也就易于稳定。

②组合板式冷库，这种冷库为单层形式，库板为钢框架轻质预制隔热板装配结构，其承重构件多采用薄壁型钢材制作。库板的内、外面板均用彩色钢板，库板的芯材为发泡硬质聚氨酯或粘贴聚苯乙烯泡沫板。由于除地面外，所有构件均是按统一标准在专业工厂成套预制，在工地现场组装，所以施工进度快，建设周期短。

③覆土冷库，它又称土窑洞冷库，洞体多为拱形结构，有单洞体式，也有连续拱形式。一般为砖石砌体，并以一定厚度的黄土覆盖层作为隔热层。用作低温的覆土冷库，洞体的基础应处在不易冻胀的砂石层或者基岩上。由于它具有因地制宜、就地取材、施工简单、造价较低、坚固耐用等优点，在我国西北地区得到较大的发展。

④山洞冷库，一般建造在石质较为坚硬、整体性好的岩层内，洞体内侧一般作衬砌或喷锚处理，洞体的岩层覆盖厚度一般不小于20m。

二、小型冷库一般分为室内型和室外型两种

1. 冷库外的环境温度及湿度：温度为+35℃；相对湿度为80%。

2. 冷库内设定温度：保鲜冷库：+5～-5℃；冷藏冷库：-5～-20℃；低温冷库：-25℃

3. 进冷库食品温度：L级冷库：+30℃；D级、J级冷库：+15℃。

4. 装配式冷库的堆货有效容积为公称容积的69%左右，贮存果蔬时再乘以0.8的修正系数。

5. 每天进货量为冷库有效容积的8～10%。

1、库温的热量：

库体结构热流量，主要是由于库内外温差的存在，热量总会从温度的地方传导至温度低的冷库内，影响热流量的主要参数有温差，库体表面积和隔热材料的传热系数。一定的冷库温差基本确定，表面积为恒定，因此选用好的隔热材料能降低库体的热流量。

2、货物热流量：

虽然小型冷库的主要作用是冷藏储存已经经过冷却处理的原料、半成品或成品，但在实际应用中经常会有温度高的货物放到其中冷却，此外对于冷藏蔬菜，水果等新鲜果蔬由于其生命没有停止，呼吸作用产生一部分热量也是货物热流量的一部分。因此小型冷库负荷设计时应考虑一定量货物的热流量，每天入库量一般按冷库总容量10%-15%的计算。

3、换气热流量：

新鲜果蔬需要呼吸换气，小型冷库在使用中的一大特点是的经常开门以及平衡窗都不可避的要产生气体交换，外界的热空气进入库内，产生一定量的热流量。

4、蒸发风机及其他热流量：

由于需要风机强制对流，使库温快速均匀，电机的热量和动能完全转化为热量，电机热流量一般按其运转时间来计算，一般按每天工作24小时计算。另外下水防冻电热丝加热，电热除霜产生的热量以及防凝露电热丝产生的热量等。在小型冷库中操作人热流量，如果不是长时间工作，一般可以忽略。

以上的热流量的总和和就是冷库的总的热负荷，热负荷是选择制冷压缩机的直接依据。

小型冷库与大型冷库相比，设计要求不高，压缩机的匹配比较单一，故一般小型冷库的热负荷不需要设计计算，根据经验估算就可以进行压缩机匹配。

通常情况下，冷藏库在蒸发温度-10摄氏度，按每天入库量为库容15%计算，入库温度20摄氏度，以冷库的内容积按每立方米120-150W计算即可；冷冻库按蒸发温-30摄氏度，按每天入库量为库容15%计算，入库温度0摄氏度，以冷库的内容积按每立方米110-150W计算即可。其中估算时随着冷库容积增大，每立方米制冷量逐渐降低。

5、其他注意项

（1）根据自己存放货物的吨位、每天的进货出货量和建筑物的大小确定冷库的大小（长×宽×高）确定库门的规格尺寸，门的开启方向冷库的安装环境应是清洁、干燥、通风。

（2）根据所存放的物品，选择确定库内温度保鲜贮藏: +5－-5℃、冷藏冷冻: ０－-18℃、低温贮藏: -18－-30℃）。

（3）根据自己的建筑物的特点和本地的水源情况，选择制冷机的制冷方式，一般有风冷和水冷。（制冷机是风冷式的用户只需选择安放位置即可，制冷机是水冷式的用户还需配置 水池或深水井、循环水管道及水泵、冷却塔的安放位置）。

1、肉类冷库：

冷却每顿肉类食品的耗冷量（表1）

①冷加工时间不包括肉类进库和出库的搬运时间；

②此处系指库温先为-7℃，待肉类表面温度降到±0℃时，改用库温为-2℃继续冷却。

注：本表内冷却设备负荷已经包括货物负荷系数P的数值，机械负荷已经包括总管道等7%的冷损耗系数。

冷冻每顿肉类食品的耗冷量（表2）

①指一次冻结（指肉类不经过冷却），氨系统直接用低于-33℃的蒸发温度

注：本表内冷却设备负荷已经包括货物热流量系数P的数值，机械负荷已经包括总管道等7%的冷损耗系数。

2、水产冷库  

水产品冷加工单位冷负荷（表3）

3、冷藏间、制冰间  

冷藏间单位冷负荷（表4）

注：表中机械负荷已包括总管道冷损耗系数

制冰和贮冰间冷负荷（表5）

注：表中机械负荷已包括总管道冷损耗系数

4、小型冷库冷负荷估算

肉、禽、水产品类单位冷负荷（表6）

①进货温度按-12~-15℃，进货量按库容的5%计算，如果进货温度为-5℃时，需适当增大表中数值。

水果蔬菜类单位冷负荷（表7）

鲜蛋类单位冷负荷（表8）

注：表中机械负荷已包括总管道冷损耗系数。

5、室内型装配式冷负荷估算

将表7-表9中的负荷值再乘以1.2的修正系数。

6、简单计算估算法

总的冷负荷可以分为两部分：

（1）通过围护结构散失的冷量，可按常规方法计算。

（2）运行冷负荷  按下式计算：

Qr=V *fr *△T

式中：Qr-运行冷负荷（W）；

V -冷库容积（m³）；

Fr-运行系数，查表9；

△T-库内外温差（℃）；

以上算法为估算值，实际按照使用需求做适当调整。