恒温冷库区域空间温差的调节与控制

恒温冷库区域空间温差的调节与控制

恒温冷库是储藏果品、蔬菜、鲜蛋、花卉和其它易腐易烂商品的专用商储设施。规范合理，严格科学的温度控制是恒温冷库保证商品储藏质量的关键。由于恒温冷库客观上存在着区域温差和空间温差，并不能保持绝对平均和恒定的最适温度，这一负面效应，直接影响着冷藏商品的整体质量和企业的经济效益。所以，必须采取行之有效的技术措施，对区域空间温差进行工艺调节和严格控制，最大限度地缩小恒温冷库内各个区域和不同空间的温度差异，使所储商品全部处在最佳的温度状态。这也是恒温冷库整体管理水平的一项重大技术课题，值得进一步研究和探讨。

一、形成区域空间温差的主要原因区域空间温差的形成主要有下述几种原因：

1、商品冷藏间的构造；恒温冷库的商品冷藏间是长宽高构成的空间，空间的长短、宽窄、高低是形成区域空间温差的基本原因。冷藏间的构造虽然在设计上考虑到结构对控温差异的影响，但无法从技术上使冷藏间内区域空间温度达到相对均衡。一般情况下，冷藏间的体积越大，冷热空气的对流和交换越困难，区域空间的温差越大。 2、冷热空气的物理比重；在商品储藏环境中，决定温度高低的是冷热空气的交换方式和频率，在冷热空气的交换对流过程中，由于冷热空气的物理比重不同，热空气聚集在冷藏间的上部，而空气

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温度的最低点常在冷藏间的底层，根据这一物理学原理，冷藏间内必然形成上下空间温差，冷藏间设计的高度越高，上下空间温差就越大。 3、冷源相对集中；一般恒温库的制冷设备大都采用箱式冷风机，而冷风机蒸发器的蒸发温度大部分都设计在-15℃左右，并且蒸发器通常是固定在冷藏间的一个方向的某一个位置点上，冷藏间的冷源主要来源于蒸发器，这就形成了冷源的相对集中。虽然冷风机在设计上采取了远距离的强制送风措施，但往往由于距离远，阻力大，风量损失多而不能达到温度均衡的目的，从而必然地造成一定区域内的长度区域温差。有些大型冷藏间长度有的达到40米，由于距离过

4、商品的堆码形式；商品是冷藏间内的主要热量来源。入库商品的品种、数量、时间及商品堆码的密度、高度、宽度和商品的包装形态都是导致区域空间温差的因素。制冷除冷却冷藏间的空气温度外，还要不断地冷却商品因呼吸作用而散发出的热量，由于堆码形式的不合理不科学，商品在储藏期间散发的热量不能及时冷却，冷热空气不能有效地在货堆内外进行交换和流通，也会造成区域空间的温

5、其它原因；恒温冷库区域空间温差的形成还有很多其它原因，例如：冷库构造中各部位保温性能的差异，各种冷桥的存在，冷藏间的向阳面，库内电力设备的超负荷运转，仓门的频繁开启，不规范的冲霜过程等，都是造成恒温冷库区域空间温差直接和间接的原因。

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二、区域空间温差在冷藏间的态势分析

恒温冷库冷藏间内的区域空间温差形成原因复杂，形式表现不一，呈现多种态势，现以邢台市果品公司恒温库为例，对冷藏间的区域空间温差态势做一简要分析。 邢台市果品公司为3000吨级恒温库。一个300吨的冷藏间，其建筑结构为长40米宽15米高5.5米，面积600平方米，空间体积3300平方米，按设计要求设置350平方米的箱式冷风机两台，规定的控温指标为0℃，属较大型冷藏间。在实际储藏控温过程中，冷藏间内大部分区域空间大都达不到或超过了规定的指标温度，据实际观测，最大的区域空间温差可达3℃－4℃，最小区域空间温差也在0.50℃－1℃。我们可以从以下几个方面分析区域空间温差的形成及变化态势，以了解其规律性。

1、冷藏间长度温差；冷藏间长度温差是最显著的区域空间温差的表现形式，一般情况下，库房的长度每增加10米，长度区域温差几乎就要增大1℃，长度越长区域温差越大，特别是达到规定温度指标停止降温库温开始回升后区域长度温差表现的更为突出。此时如控温指标为0℃，平时温度观测位置设在冷藏间中心的话，经过区域温度测量，在距冷风机最近端的温度为-2℃，而在离冷风机最远处的温度则在2℃左右，此时一个区域温度超过规定指标2℃，另一个区域温度则低于规定指标温度2℃，总的长度温差则达到4℃。 2、高低空间温差；一般冷藏间的空间高度最低的4米，最高的可达6米，商品堆码高度通常占库房净高的70－80%，在这样的空间高度中储藏商品，由于冷热空气的物理比重作用产生和形成的空

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间高低温差也是比较明显的。以5.5米冷藏间的高度来观测温差，最高点和最低点的温度一般也不小于1.5－2℃，每高度米的温差大都在0.3℃左右，在达到指标规定温度停止供液后，商品散发的热量逐渐上升，高低温差还会不断增大。

3、长度与高度交叉的区域空间温差的呈现形式；储藏空间离冷风机最远区域温度最高，最近区域温度最低，储藏空间的最高处温度最高，最低处温度最低，整个储藏空间温度最高区域应在最远处的最高点，温度最低区域应在距冷风机最近处的最低点，储藏空间的高度与长度的接点区域的终端即是区域温差的最大差点。 4、商品堆垛内外温差；商品在冷藏间必须堆码存放，这就形成了一定体积和一定密度的商品垛堆。有时为了有效地利用和提高库容量，还要人为地增加密度和加大体积。按有关规定和设计要求，冷藏间的空间利用率要达到80%，在这样的高度空间中储藏商品，虽然风机进行冷热空气的强制对流，但由于包装的阻力和空气通道的不畅，而使冷空气不能顺利地进入堆垛内，商品因呼吸产生的热量也不能及时地散发出去，而停止降温后，只靠冷热空气的自然循环是极难达到温度均衡的。由于以上原因，形成了商品垛堆内外的区域温差；冷藏间商品的垛堆越大，垛堆内外的区域温差越大，反之则越小。据测试，一个长30米，宽5米，高4米的商品垛堆，垛堆的中心温度和垛堆的外层温度的温差往往在1.5℃以上，每纵深米的温差平均在0.25℃左右。

5、包装内外温差；冷藏间的商品都是不同形状的包装物盛

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装存放的，有的商品为防止萎蔫失水和储藏保鲜的需要，还要在包装物内衬垫聚乙稀塑料薄膜袋和硅窗保鲜袋，大部分商品为防止磕碰挤压还要进行单果包纸和套袋，商品的外包装和内包装都是隔热材料制做的，这就形成了人为的隔热层，其直接阻碍着库内冷空气和包装内商品间冷热空气的传导和对流，包装内的商品热也不易散发出去，造成了包装内温度较高，包装外温度较低的温差现象。据测，一个盛装15公斤苹果的纸箱包装，在冷藏间库温0℃的环境中，纸箱内的温度常高于同区域库温0.5℃。

6、空气与商品温差；冷藏间的空气温度是测量库温的直接标准，各种商品储藏中规定的各种控温指标，即是指冷藏间的空气温度指标。商品温度平常是指商品的表面温度。在相同的和不同的区域空间，冷藏间的空气温度和商品的表面温度往往也存在温差，因为商品在储藏过程中由于呼吸作用而不断散发热量，商品温度总要高于商品周围的空气温度，一般温差通常在0.5-1℃之间。根据所储商品的种类、形状和大小、商品的内部温度也程度不同地要高于商品的表面温度。

7、冲霜时的温差变化；冷藏间的蒸发器需要用井水及热氨进行冲霜，冲霜虽然不是每天都要进行，但在冲霜过程中，冷藏间内的区域空间温差将会发生相反的变化，这时的热点区域已转移到蒸发器周围，因为外来水和热氨都大大高于库内温度，水温和热氨温度一般都在10℃以上，并且冲霜时间要持续20－40分钟，这时蒸发器周围的温度通常要高于其它区域空间2－3℃甚至更高，直接影响着库

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