II. Melhorando a eficiência de trabalho do sistema de refrigeração

1. Use compressores com economizadores
   Os compressores de parafuso podem realizar ajustes contínuos dentro de uma faixa de energia de 20% a 100% para se adaptar às mudanças de carga. Estima-se que uma unidade de parafuso com um economizador e uma capacidade de resfriamento de 233 kW, operando 4.000 horas por ano, pode economizar 100.000 kWh de eletricidade anualmente.

2. Equipamentos de troca de calor
   Preferencialmente, use condensadores evaporativos diretos em vez de condensadores de casco e tubo resfriados a água.
   Isso não apenas elimina o consumo de energia das bombas de água, mas também economiza em investimentos em torres de resfriamento e tanques de água. Além disso, a vazão de água dos condensadores evaporativos diretos é apenas 1/10 da dos sistemas resfriados a água, conservando significativamente os recursos hídricos.

3. Preferencialmente, use ventiladores evaporativos em vez de serpentinas de evaporador na extremidade do evaporador dentro do armazenamento a frio
   Essa abordagem não apenas economiza materiais e oferece maior eficiência de troca de calor, mas também permite que os ventiladores evaporativos de velocidade variável ajustem o volume de ar de acordo com as mudanças na carga de armazenamento. Por exemplo, quando as mercadorias são armazenadas pela primeira vez, os ventiladores podem funcionar em velocidade máxima para diminuir rapidamente a temperatura da carga; assim que as mercadorias atingirem a temperatura predefinida, a velocidade do ventilador é reduzida, evitando o desperdício de energia e o desgaste mecânico causados por partidas e paradas frequentes.

   4. Tratamento de impurezas em equipamentos de troca de calor

   ​​Separador de ar​​: Quando gases não condensáveis estão presentes no sistema de refrigeração, a temperatura de descarga aumenta devido ao aumento da pressão de condensação. Os dados mostram que, se a pressão parcial do ar misturado no sistema de refrigeração atingir 0,2 MPa, o consumo de energia do sistema aumentará em 18% e sua capacidade de refrigeração diminuirá em 8%.

   ​​Separador de óleo​​: Filmes de óleo na parede interna do evaporador reduzem significativamente a eficiência de troca de calor do evaporador. Quando um filme de óleo de 0,1 mm de espessura se forma dentro dos tubos do evaporador, a temperatura de evaporação deve cair 2,5°C para manter o requisito de temperatura definido, levando a um aumento de 11% no consumo de energia.

   5. Remoção de incrustações em condensadores

   A resistência térmica da incrustação é maior do que a da parede do tubo do condensador, o que prejudica a eficiência da transferência de calor e eleva a pressão de condensação. Quando 1,5 mm de incrustação se forma na parede interna dos tubos de água do condensador, a temperatura de condensação aumenta em 2,8°C em comparação com a temperatura original, aumentando o consumo de energia em 9,7%. Além disso, a incrustação aumenta a resistência ao fluxo da água de resfriamento, aumentando o consumo de energia da bomba de água.

   Os métodos para prevenir e remover incrustações incluem condicionadores de água eletromagnéticos (para prevenção e remoção de incrustações), decapagem química ácida e descalcificação mecânica.

   III. Degelo de Equipamentos Evaporativos

   Quando a espessura da camada de gelo excede 10 mm, sua eficiência de transferência de calor diminui em aproximadamente 30% ou mais, destacando o impacto significativo do gelo na transferência de calor. As medições mostram que, quando a diferença de temperatura entre as paredes interna e externa do tubo é de 10°C e a temperatura de armazenamento é -18°C, o coeficiente de transferência de calor (valor K) da serpentina cai para cerca de 70% de seu valor original após um mês de operação. Isso é especialmente verdadeiro para tubos aletados em ventiladores evaporativos: a formação de gelo não apenas aumenta a resistência térmica, mas também aumenta a resistência ao fluxo de ar, potencialmente levando a uma parada completa do fluxo de ar em casos graves.

   O degelo a gás quente é preferido ao degelo por aquecimento elétrico para reduzir o consumo de energia. O calor residual da descarga do compressor pode servir como fonte de calor para degelo. A temperatura da água de retorno do degelo é geralmente 7–10°C menor do que a temperatura da água de entrada do condensador; após o tratamento, essa água pode ser reutilizada como água de resfriamento do condensador para diminuir a temperatura de condensação.

   IV. Regulação da Temperatura de Evaporação

   Diminuir a diferença de temperatura entre a temperatura de evaporação e a temperatura da sala de armazenamento permite que a temperatura de evaporação aumente adequadamente. Com a temperatura de condensação permanecendo constante, isso aumenta efetivamente a capacidade de refrigeração do compressor. Em outras palavras, para obter o mesmo efeito de refrigeração, é necessária menos energia elétrica. As estimativas mostram que para cada diminuição de 1°C na temperatura de evaporação, o consumo de energia aumenta em 2–3%. Além disso, reduzir essa diferença de temperatura é altamente benéfico para minimizar a perda de peso devido à evaporação da umidade em produtos alimentícios armazenados.

   V. Outras Abordagens de Economia de Energia

   Usar eletricidade durante as horas de "fora de pico" noturnas não apenas reduz os custos de eletricidade, mas também equilibra a produção de energia dos geradores de usinas, minimizando grandes flutuações diárias na demanda de energia - uma medida de economia de energia em nível macro. Essa prática é particularmente valiosa para operações de congelamento rápido e fabricação de gelo em armazenamento a frio.

   Outra opção é a tecnologia de resfriamento por armazenamento de gelo: o gelo produzido à noite pode fornecer resfriamento parcial durante o dia, reduzindo a capacidade de energia necessária do sistema em certa medida.

   VI. Controle Automático de Outros Equipamentos

   • A adoção de válvulas de expansão eletrônicas pode economizar 10% de energia.
   • A implementação de funções de degelo sob demanda pode economizar 5%.
   • A configuração de ajustes de temperatura noturnos para armazenamento pode economizar 4%.
   • Controlar a operação do ventilador evaporativo pode economizar 3%.
   • Gerenciar os controles anti-condensação para portas de armazenamento a frio pode economizar 2%.
   • Otimizar a operação da unidade do compressor e do ventilador do condensador pode economizar 10%.

   O efeito combinado de economia de energia dessas seis medidas pode atingir 15–34%.

   Melhorar a cadeia de frio, incluindo o pré-resfriamento de produtos, também é fundamental. Para alimentos congelados rapidamente, o pré-resfriamento antes do armazenamento reduz o tempo de congelamento em aproximadamente 1% para cada diminuição de 1°C na temperatura durante o pré-resfriamento.

   Os métodos comuns de pré-resfriamento incluem pré-resfriamento a ar, pré-resfriamento a vácuo e pré-resfriamento com água fria.