食品冷链物流中的制冷技术

图为北京万友合益高新技术有限公司总经理郑炜

　　我国冷链物流制冷技术应用现状

　　基础设施薄弱、自动化程度不高。从冷藏运输能力看，美国有冷藏车16万辆，日本有冷藏保温车12万辆，我国保温车仅有约3000辆；从预冷保鲜率看，欧美处理能力达80％～100％，我国仅30％；从冷藏运输率看，欧、美、日等发达国家达80％～90％，我国不足30％。此外，国外已成熟运用的自动化测量和自动识别技术没能得到规模应用。

　　流通领域中的保鲜、包装技术亟待提高。在发达国家，食品冷链产品的产后损失率只有1.7％～5.0％，而在我国，粮食平均损失达14.8％，果蔬损失率达20％～30％。目前在冷链中需要保鲜的多为初级农产品，加强保鲜新技术和包装新材料的应用，刻不容缓。

　　冷链节能意识和方案设计需不断增强。环节涉及多种能源利用，特别是电、油和水等基础能源的应用，目前我国建设和使用的冷链设施多数只考虑冷链环节的应用，对节能减排考虑不足。如何加强现行冷链设施的节能改造和新节能技术综合运用变得尤为迫切。

　　主要制冷新技术及应用

　　节能技术

　　制冷装置在运行过程中及时调整，能使制冷装置在最经济合理的工况条件下安全可靠地运行，同时达到产冷量最大、耗功最省、运行效率最高的目的。可以通过对蒸发温度、蒸发压力和冷凝温度、冷凝压力的运行调整达到节能效果。充分利用昼夜温差引起的夜间热负荷降低，冷却水温度、冷凝温度降低，制冷装置夜间运行获得节能效益。另外，采用多级分段制冷工艺使制冷装置在各个时段中采用不同的运行参数，降低传热温差和利用连续变温调节时制冷系数大的原理，以不增加投资实现实际制冷冻结过程的节能也都具有较为明显的经济效益。

　　自动控制技术

　　在制冷系统运行中，通过自动控制可以使系统安全稳定的工作，保证储藏食品的质量，提高系统的运行性能，节约能源消耗及降低运行成本等。自动控制系统可以对制冷系统参数如压力、温度、湿度、流量、液位、空气成分等自动检测和调节，还可以对制冷机器和设备进行保护。制冷装置的自动控制系统一般采用负反馈调节系统，为了提高控制精度，还可以采用串级、前馈等调节系统。

　　冰蓄冷技术

　　冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术。该技术可实现电力“削峰填谷”，转移电力高峰负荷；减少电厂侧空气污染物的排放，减少建筑物侧CFC和燃烧物的排放；提高电厂侧发电效率从而提高能源的利用效率；降低总电力负荷，减少电力需求；提高城市基础设施的档次；降低用户空调系统的运行维护费用。

　　热回收技术是根据能量守衡原理，把室内的热量转移到水中，进行能源的二次有效利用，既避免了废热对大气环境的污染，减少了热岛效应的现象，又免费提供了生活热水，有效节能。针对热回收器回收热量的多少，热回收又可以分为部分热回收和全热回收。根据使用场所的不同和用户终端的具体需求，热回收器可以采用多种不同的形式，如管壳式、板式、翅片管式、套管式等。

　　低温送风，即空调系统的送风温度为4～10℃，比常温空调系统的送风温度12～16℃低。低的送风温度通常借助于冰蓄冷系统的1～4℃的低温冷冻水或载冷剂，将低温送风技术和冰蓄冷技术相结合，进一步减少空调系统的运行费用，改善储冷空调系统的整体效能。低温送风系统可以降低系统设备费用、建筑投资费用和运行费用，提高房间的热舒适性等。

　　此外，全热交换技术、直接膨胀技术以及自然冷源的利用等技术也在食品中得到了广泛的应用。

　　随着国民经济和居民收入持续性稳定增长，今后5~10年我国冷藏冷冻食品以及医药产品依旧能保持10％以上的产销增长，冷链物流市场增长潜力仍然巨大。从冷链物流系统制冷技术体系来看，我国目前正处于培育上升期，许多国外成熟的技术在我国还处于尝试起步阶段。譬如国内目前分级清洗、整理机械等前道成型设备、新型低温包装材料、冰温贮藏、气调储藏技术和无线射频识别技术等的推广应用以及快速冻结装置等核心关键设备和新型制冷系统及制冷剂的研制研发等，因此发展空间极为广阔。可以预见，未来随着国外成熟技术在国内的快速推广、国内技术的不断深入以及相关政策法规的不断完善，国内制冷技术体系将日趋完善。

　　（作者系北京万友合益高新技术有限公司总经理）