果蔬保鲜冷库的湿度与制冷系统配置

果蔬保鲜冷库的湿度与制冷系统配置

大多数果蔬的推荐湿度条件是相对湿度为90%~95%，而库内湿度达到85%都很难，有些冷库主不得不增加加湿设备以提高湿度，往往效果不明显。采取包装箱内加薄膜袋的方法虽然可减少果蔬水分散失，却减缓了产品的降温速度，增加了小环境中有害气体的高浓度积累，也造成了产品贮藏寿命缩短和保鲜效果下降等问题。

实际上，通过制冷系统的配置，也可达到增加和保持环境高湿度的效果。

1、蒸发温度与库内相对湿度的关系

蒸发器，又称冷风机。是制冷系统中与冷库进行热交换，减低冷库温度的重要制冷部件。在制冷系统运行中，蒸发器的表面温度为蒸发温度，蒸发温度与库温的温差(△t)越大，冷库的降温速度越快，在同等换热量条件下，需要的蒸发器表面积(蒸发面积)越小。同时，加大冷风机的风速也可以加大换热量。

那么，加大△t，减小蒸发面积，并加大冷风机风扇的风速是否可以在同样大小与贮存量条件的冷库中降低投资成本呢?答案是肯定的。目前，大多数冷库设计为迎合投资方的低造价要求和提高工程利润，工程商完全不考虑冷库的保鲜使用效果，一味地加大温差与风速，减少冷风机的蒸发面积，结果导致投资方在贮藏果蔬时受到严重的经济损失。

表1 冷风机蒸发温度与库温的温差对应库内的相对湿度

项目数值比较

蒸发温度与库温的温差

3.5

4.0 4.5

5.0 5.5

6.0 6.5

7.07.5

8.08.5

9.09.510.0

/℃

库内的相对湿度/%9895929087858381737775737270一般冷库的△t大多为10℃，从表1可以看出，此时的库内相对湿度仅有70%。要想将库内相对湿度提高到90%，则△t应为5℃。这是由于温差越大，空气中的水分凝结在冷风机蒸发翅片上的机会越大。同时，大风速会使单位时间内库内空气接触翅片的次数增多，也会增加水分的凝结。所以，在大温差冷库实际应用中，则会发现冷风机的结霜速度很快，化霜次数增加。

因此，大温差冷风机的冷库，在使用大的加湿器条件下，库内湿度也很

难达到90%以上就是这个道理。再多的空气水分也会被冷风机凝结变成化霜水了。

2、升高蒸发温度的配置

按照果蔬保鲜的要求，库内温度的设置是一定的，那么，要想减少△t势必要提高冷风机的蒸发温度。如对于0℃冷库来说，蒸发温度应该从-10℃升高到-5℃才能保证库内的相对湿度达到90%。

对于一个特定了的冷库来说，需求冷量是一定的。而冷风机在升高蒸发温度后换热量会大幅度减小，要想保证冷库的冷量需求，必须加大换热蒸发面积。表2 国产冷风机在不同温差条件下的换热量

冷风机型号蒸发面

积/m3

风机风量

/(m3. h-1)

换热量/w

△t=10 ℃△t=9 ℃△t=8 ℃△t=7 ℃△t=6 ℃△t=5 ℃

DD-77 1 700 1 700 1 500 1 320 1 155980792 DD-1212 3 400 2 527 2 230 1 962 1 717 1 457 1 177 DD-1515 3 400 3 162 2 790 2 455 2 148 1 823 1 473 DD-2222 5 100 4 216 3 720 3 274 2 864 2 430 1 963 DD-3030 6 000 6 369 5 620 4 946 4 327 3 672 2 966 DD-4040 6 0008 4327 440 6 547 5 729 4 861 3 927 DD-606012 00013 28311 72010 3149 0247 657 6 186 DD-808012 00017 99715 88013 97412 22810 3758 381 DD-10010018 00021 08018 60016 36814 32212 1529 817 DD-12012018 00026 47523 36020 55717 98715 26212 329 DD-14014024 00030 90627 27023 99820 99817 81614 393 DD-16016024 00035 29231 14027 40323 97820 34516 435 DD-20020024 00042 40937 42032 93028 81324 44819 749从表2可以看出，0 ℃库温，如果蒸发温度从-10 ℃(△t=10 ℃)升高为-5 ℃(△t=5℃)，其蒸发面积需要扩大一倍。对于压缩机组来说，蒸发温度升高，相应的制冷量也将升高，参见表3。

表3 比泽尔压缩机不同蒸发温度条件下的制冷量

压缩机型号名义功

率

冷凝温

度

R22制冷剂在不同蒸发温度的压缩机制冷量/w

-10 ℃-9 ℃-8 ℃-7 ℃-6 ℃-5 ℃

2HC-2.22

45 ℃2 930 3 070 3 200 3 340 3 490 3 640

3FC-3.23 4 220 4 400 4 590 4 790 4 990 5 200 2CC-4.247 3407 6808 0308 3808 7509 130 4FC-5.258 3608 7509 1509 57010 00010 440 4DC-7.2712 58013 16013 76014 37015 00015 650 4CC-9.2915 22015 91016 63017 36018 11018 890

4TCS-12.21220 30021 20022 10023 00024 00025 000

4PCS-15.21524 20025 20026 30027 50028 60029 800

4NCS-20.22028 00029 20030 50031 80033 20034 600从表3可以看出，在同等制冷量条件下，蒸发温度升高，相应的制冷压缩机选型上可以减小一个型号，在这方面相应的投资也会减小。

据了解，0℃库温，如果蒸发温度从-10℃(△t=10℃)升高为-5℃(△t=5℃)，其蒸发面积需要扩大一倍。对于压缩机组来说，蒸发温度升高，相应的制冷量也将升高，在同等制冷量条件下，蒸发温度升高，相应的制冷压缩机选型上可以减小一个型号，在这方面相应的投资也会减小。

3、制冷设备投资与保鲜效果的分析

在保证冷库冷量前提下，提高蒸发温度，相应的需要加大冷风机的型号，减小制冷压缩机的型号。总的投资情况介绍如下。

以180m3，聚氨酯库板进行保温的果蔬库为例，贮藏量40t，日进货量4t，需求冷量为13900w。

方案1以△t=10℃的条件配置，R22制冷剂，风冷冷凝机组，制冷工况为-10/45℃。库内相对湿度70%。

压缩机配置4CC-9.2(比泽尔半封闭活塞压缩机R22高温)制冷量15220w，余量1.09。机组价格17000元。

冷风机配置DD-80，换热量17997w，余量1.29。冷风机价格5200元。

方案2以△t=5℃的条件配置，R22制冷剂，风冷冷凝机组，制冷工况为-5/45℃。库内相对湿度为90%

压缩机配置4DC-7.2制冷量15650w，余量1.13。机组价格14300元。

冷风机配置DD-160，换热量16435w，余量1.18。冷风机价格10100元。

由于其它安装、控制费用相同，这里就不一一列举。

比较上述两种方案可以发现方案1的造价比方案2减小2200元。

但是，如果以库内相对湿度为90%的方案2比方案1每月可减少果蔬失水2%计算，可减少失重损耗800kg，以每公斤果蔬2.5元计算，就可减少损失2000元。如果加上失水造成的品质下降，贮藏时间缩短等因素，使间接的经济损失会更大。同时，由于方案2可减少化霜次数，也减少了电热化霜耗电量和库