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一种新的快速除霜技术有望显着降低零售制冷设备的运行成本,目前正在英国多家领先的连锁超市试用。

屡获殊荣的专利系统背后的英国公司 Frigesco 声称,该创新还可以延长植物的寿命,提高食品卫生标准并提高零售商的盈利能力。

仅在英国超市,零售展示柜就占英国制冷总耗电量的 30% 左右。由于除霜约占该功率的 30%,因此通过彻底重新考虑除霜实践可以实现的潜在节能是巨大的。

蒸发器结霜会显着降低制冷系统的效率,对零售商等终端用户来说是一个严重的问题。根据湿度水平和橱柜或冷藏库中的活动量,每天必须执行多次频繁的耗能除霜循环。

热气除霜会带来显着的能量和性能损失,因为它需要制冷系统在其最佳范围之外运行大量时间,以产生额外的热量用于除霜。这会降低制冷系统的效率并增加最终用户的运行成本。

直接电除霜会通过消耗电力来使用专用加热器融化霜而产生直接的能量损失。在除霜系统中使用电风扇进一步增加了能源消耗。

在这两种情况下,必须通过增加制冷输入来抵消向冷藏空间添加大量不加选择的热能,从而再次导致更高的电力消耗。在法律和安全方面,人们也越来越担心在冷藏空间中反复加热食物可能会导致卫生风险。

“由于其高比热容和良好的绝缘性能,积霜需要大量的能量才能融化,”Frigesco 医学博士 David Walter 解释道。

“为冷藏展示柜除霜通常占总能耗的 30% 左右。当整个超市的资产或整个国家的食品供应链中的组合制冷系统成倍增加时,这意味着能源供应的巨大消耗和最终用户的巨大额外成本。”

尽管如此,在过去的五年中,除霜技术领域几乎没有取得重大进展。在此期间,能源成本持续上涨,一些城市的电网供应已经“用尽”,人们越来越担心冷藏食品长期暴露在反复高温下的风险。

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意识到这个问题,Frigesco 一段时间以来一直在研究一种新的除霜制冷系统方法,以克服传统方法的缺点。

Frigesco 的快速除霜系统显着降低了在制冷系统中保持最佳无霜条件所需的能量。试验表明,它可以将制冷系统的整体能耗降低多达 25%。

“它使用专业的食品安全相变材料来储存制冷系统在正常运行过程中产生的热能,”David Walter 说。“然后,它会在需要时使用存储在相变材料中的潜热对蒸发器进行除霜。”

效率得到了提高,因为它不需要电动组件来向结霜的蒸发器输送热能,尽管如果需要,可以使用小型泵来提高过程的速度。

据说它适用于一体式和远程制冷系统,同样成功,它还具有其他效率优势。

“由于它隔离了制冷系统在正常运行期间产生的热量,因此它增加了过冷效果,提高了性能并进一步节省了能源,”David Walter 透露。

而且,虽然传统的除霜方法效率极低,只有 20% 的能量用于除霜过程,但新系统使用的温度要低得多,更有针对性地实现蒸发器的完全除霜。

“这意味着储存产品的温度保持在更窄的范围内,而不是像传统除霜那样剧烈波动。”

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快速除霜系统由英国汤姆戴维斯教授领导的团队开发。它使用包含蜡质相变材料的蓄热器,经过仔细校准以在特定温度下改变相。

它被放置在冷凝器之后的制冷回路中,以便收集并储存离开冷凝器的温暖液体的热量,以供除霜期间使用。

这有两个好处。首先,收集否则会被浪费的热量,然后用于解冻。其次,到达膨胀装置的液体的过冷度对系统的整体效率有有益的影响。在热力学方面,过冷增益有效地支付了除霜后重新冷却所需的费用。

“因此,除霜不需要额外的能量,重新冷却所需的额外能量也很少,除霜过程几乎是无能量的,”大卫沃尔特说。“据计算,如果超市在全球范围内采用该系统,将节省约 16 亿英镑的能源成本。”

这仅反映在展示柜上的采用。如果冷冻室也应用快速除霜,Frigesco 声称节省的费用可能会翻倍。

虽然主要好处是减少能源使用和降低运行成本,但据称 Frigesco 系统还提供其他有吸引力的好处。其中包括改善食品卫生和安全以及冷藏空间中更稳定的温度。由于更彻底的除霜和改进的设备运行,制冷设备的工作寿命也可以延长,服务电话也减少了。此外,由于使用快速除霜可能进行设计优化,因此设备资本成本可能会降低。增加安全性可能是另一个好处,它可以更有效地除霜,阻止地板上结霜并减少商店员工的滑倒危险。

创新的重要性,尤其是在节能潜力方面,已得到英国政府的认可。它授予 Frigesco 能源和气候变化部 (DECC) 资助,以开发和商业化该技术。随后,我们受邀参加了由 DECC 和机械工程师学会支持的英国领先的绿色技术活动 Cleantech Innovate。

由于我们的参与,Frigesco 在今年早些时候参加了 2014 年清洁公平摩纳哥,这是一个展示来自世界各地最有前途的可持续和节能技术的国际展示会。

Frigesco 的快速除霜系统击败了来自 11 个国家的 22 个竞争对手,赢得了环境技术开发领域的卓越奖。

在验证了这项技术后,Frigesco 正与英国多家主要食品零售商合作进行店内试验。一旦在冷藏室中得到验证,下一阶段将是将该系统应用于冷藏展示柜。

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