引言近年来，冷链物流蓬勃发展，大型冷库作为冷链的一个重要环节，对食品的储藏收集、中转分配起到关键作用。随着大型物流市场的崛起，势必导致大型冷库的建设需求。大型冷库的能耗费用直接决定冷链运行成本，最终影响终端消费者手中的冷链食品价格。针对目前大型冷库新建和后期运营费用大等问题，通过当前新发展冷库桶泵供冷和乙二醇供冷能耗的比较，最终得出冷库节能减排效果最佳的供冷方式，以期今后能为冷库建造在节能减排、节约成本方面提供新思路。1国内冷库现状大型冷库制冷主要采用氨系统制冷技术。氨（NH3）作为大型冷库的制冷剂，如果发生泄漏，被人体吸入将会造成呼吸困难、胸闷等症状，严重者直接死亡。同时氨液对供冷管道还具有腐蚀性，且氨供冷建造耗材量大、压缩机自控能力弱、设备不节能且氨系统操作复杂、后期维修成本高等一系列问题。随着大型冷库制冷技术地不断发展，氟利昂桶泵制冷技术相对安全系数提高，人员操作简便安全，逐步替代氨系统供冷技术。但新建费用和后期冷库桶泵供冷运营成本昂贵，且存在氟利昂泄漏污染食品的风险隐患。按照1987年《蒙特利尔议定书》要求，国际上逐步淘汰以R22为代表的二代制冷剂。乙二醇载冷剂供冷技术是近几年新兴的冷库供冷技术，大型冷库乙二醇载冷剂具有供冷稳定、传热快、制冷效果好、新建费用和后期运营费用较低等优点。乙二醇载冷剂供冷在空调蓄冰方面有应用案例，如杭州龙翔大厦等，但对乙二醇载冷剂供冷在大型冷库建造中的应用研究相对较少。目前国内大型冷库展开乙二醇载冷剂供冷暂未广泛普及。2氟利昂桶泵制冷技术氟利昂桶泵制冷技术利用氟泵的机械运动循环，向蒸发器输送低温制冷剂，然后进入低压循环桶，再用氟泵把数倍于蒸发量的低温液体输送到各冷库房内末端冷风机内。部分液体在蒸发器吸热气化，其余液体随着气体回气管返回桶泵，过气液分离器后，气体被制冷压缩机吸收，分离下来的液体和新的补充液体又被氟泵输送到蒸发器进行再循环。桶泵制冷工艺原理如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.10.018.F001图1桶泵制冷工艺原理氟利昂桶泵冷库供冷工艺具有蒸发器换热效率较高、冷却效果好、长距离供液、管路阻力损失小、冷凝温度低等优势。但同时存在耗电量大、桶泵供冷建设和后期运营费用大、制冷管道系统回油等问题。3乙二醇载冷剂供冷技术乙二醇水溶液作为载冷剂，以间接方式循环打冷，配合主机工作。冷冻机组给乙二醇水溶液水箱打冷至设定冷冻温度，利用乙二醇水溶液自身的化学属性，产生更低的温度。通过分液缸，将乙二醇水溶液体送到末端冷风机，形成载冷剂，低温液体是一套闭式循环系统。乙二醇载冷剂制冷工艺原理如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.10.018.F002图2乙二醇载冷剂制冷工艺原理乙二醇载冷剂供冷工艺具有成本低、载冷剂性质稳定、安全可靠、输出冷冻温度更低、对食品冷冻无污染、提高蒸发器的换热系数、延长设备使用寿命等优点。但是必须控制乙二醇水溶液浓度，当浓度超过60%，冰点上升，黏度升高。4应用案例与对比分析4.1应用案例（1）案例一。杭州某产业园工业区新建6 000 m2低温冷库，主要用于食品储存和转运，该冷库采用厚度15 cm聚氨酯冷板搭建，采用氟利昂桶泵制冷技术供冷。主要配置如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.10.018.T001表1杭州某产业园冷库安装材料主要配置设备名称规格型号数量螺杆压缩机/台BL—250WSL1螺杆压缩机/台BL—250WST1吊顶冷风机/套DJ—2106吊顶冷风机/套DJ25014蒸发式冷凝器/套换热量1 280 kW1蒸发式冷凝器/套换热量595 kW1制冷剂/tR227冲霜水池/台60 m31冲霜水泵/台IRG80—125LA2低压循环桶（厂家自带）/台R20—19141贮液器（厂家自带）/台R20—19151（2）案例二。杭州某物联公司新建低温冷库，主要用于食品冷链的储藏和转运。该冷库利用旧厂房升级改造，新冷库采用厚度15 cm的聚氨酯冷库板搭建，新建冷库分上下两层。两层面积各3 000 m2。冷库供冷方式采用乙二醇载冷剂供冷，主要配置表如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.10.018.T002表2杭州某物联公司冷库安装材料主要配置设备名称规格型号数量双级螺杆冷冻机组/台BL—250WST2蒸发式冷凝器/套ZFL—14201冷冻水泵/套JSK系列2化霜水泵/套JSG系列2冷风机/台ZFQ—40020载冷剂/t乙二醇溶液30.9制冷剂/kgR507620冲霜水池/台60 m31冲霜水泵/台IRG80—125LA2乙二醇水箱/台16 m314.2两种案例对比分析4.2.1对比方法两冷库在相同工况下，都优先采用梯级打冷（即5 ℃为一个节点，从5 ℃→-30 ℃）。梯级打冷目的是防止新建冷库地坪因降温，地坪热胀冷缩而拱起冰裂，使地坪有一个缓慢的预冷过程。等温度达到-30 ℃后，主机停机、开库门空气置换。之后重新设定冷库内目标速冻温度为-18 ℃，同样内容积的情况下，桶泵供冷和乙二醇供冷制冷速度和时间比较，包括比较二者末端的冷风机结霜情况。4.2.2冷风机结霜情况对比分析氟利昂桶泵供冷和乙二醇供冷两种供冷方式虽不同，但在同样内容积6 000 m3，且无存货状态下，设置相同的目标温度-18 ℃。两者相比，乙二醇供冷温度达到目标温度的时间更短。从末端冷风机结霜情况比较，桶泵供冷末端冷风机结霜比较粗厚，结霜晶体呈颗粒状，容易在末端供液管上叠加堆积；乙二醇载冷剂供冷末端，冷风机结霜颗粒比较均匀细腻，结霜晶体呈毛绒状态，更加稳定。4.2.3新建项目耗材分析杭州某产业园冷链项目采用桶泵供冷。用氟总量R22制冷剂7 t，R22制冷剂按市场价格21.3 元/kg计算，制冷剂费用为7 000 kg×21.3 元/kg=149 100元。杭州某物流项目采用乙二醇载冷剂间接供冷。乙二醇总耗用30.9 t，乙二醇按市场价格3 000 元/t计算，乙二醇制冷剂费用为30.9 t×3 000 元/t=92 700元。氟利昂耗材R507用量为640 kg，单价22 元/kg，R507制冷剂费用为640 kg×22 元/kg=14 080元。主要耗材费用对比如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.10.018.T003表3主要耗材费用对比项目名称主材名称单价数量总价/元某产业园R2221 300 元/t7 t149 100某物联乙二醇溶液3 000 元/t30.9 t92 700R50722 元/kg640 kg14 080由表3可知，某产业园主要耗材总价149 100元，某物联主要耗材总价106 780元。通过上述对比，采用乙二醇载冷剂供冷技术节约耗材费用149 100-106 780=42 320元。4.2.4运营成本节能分析（1）杭州某产业园桶泵供冷冷库项目运营成本如下：冷库每天电费：1 830 kWh/d×0.74 kWh/元=1 354.2元。冷库一年电费约：1 354.2元×365=494 283元。冷库每天水费：11.56 t/d×4.35 t/元=50.28元冷库一年水费约：50.28元×365=18 352.2元采用桶泵供冷冷库项目一年，冷库水电总支付费用：494 283元+18 352.2元=512 635.2元。（2）杭州彩诗物联采用乙二醇供冷冷库项目运营成本如下：冷库每天电费：1 296 kWh/d×0.74 kWh/元=959.04元。冷库一年电费：959.04元×365=350 049.6元。冷库每天水费：4 t/天×4.35 t/元=17.4元。冷库一年水费约：17.4元×365 d=6 351元。采用乙二醇供冷冷库项目一年，冷库水电总支付费用：350 049.6元+6 351元=356 400.6元。（3）同样面积新建两个冷库项目后期运营费用比较：512 635.2-356 400.6=156 234.6元。（4）采用乙二醇载冷剂供液和桶泵供液从新建到后期运行节省总费用：42 320元+156 234.6元=198 554.6元。5结语本研究介绍目前国内冷库的现状，综述了氟利昂桶泵制冷技术与乙二醇载冷剂供冷技术的研究现状。以杭州某产业园新建低温冷库和某物联公司新建低温冷库为例，对比分析冷风机结霜情况、耗材情况及运营成本等，结果表明：（1）通过比较氟利昂桶泵供冷和乙二醇做载冷剂供冷发现，乙二醇做载冷剂供冷节能减排效果明显。（2）通过两个新建项目实际案例的对比分析可知，采用乙二醇做载冷剂供冷，冷库建设成本费用降低，冷库后期运营费用减少。（3）乙二醇载冷剂供冷技术是目前冷库新发展中比较实用且符合食品冷链需求的供冷方式，具有良好的市场前景。