熱氟除霜系統在陳列柜上的節能應用

于世濤 王鐵 趙曉雷 于彤娟

（大連三洋冷鏈有限公司 遼寧大連 116600）

1 引言

近些年，我國經濟增長迅速，經濟發展與資源、環境的矛盾日趨尖銳。節能減排已成為全社會持續關注的熱點和焦點。隨著超市陳列柜行業的發展和人們對節能、環保要求的提高，在當今如何讓超市運營成本更低、更節能環保，不但是超市運營商關注的焦點，更是成為研究機構和陳列柜制造商的研究課題。由于現在陳列柜的除霜系統都是電加熱形式的，在除霜的過程中將消耗大量的電能，浪費大量的資源。通過將熱氟除霜系統應用在陳列柜、風機中，可以很好地解決這個問題，保證除霜的同時，節能降耗。

2 熱氟除霜介紹

熱氟除霜是指在制冷循環中，從壓縮機排出的高溫高壓氣體直接進入蒸發器進行除霜的方式。具體從除霜方式來看，熱氟除霜可以分為3類。

①單純熱氟方式

從壓縮機排出的高溫高壓氣體經三通閥切換到“除霜”，讓熱氣體通過旁路直接進入蒸發器，然后在蒸發器中放熱成為中溫高壓的氣體，同時把霜融化，從蒸發器中出來的氣體，在蒸發壓力調節閥的節流下，變為低溫低壓，被吸入壓縮機。如圖1所示。

這種方式結構簡單，但在結霜量比較多時，從壓縮機排出的高溫高壓氣體可能會在蒸發器中液化，并進入壓縮機，形成回液，產生液擊現象，對壓縮機造成損傷。

②集中熱氟方式

在一臺冷凍機連接多個系統的蒸發器時使用。基本的考慮方法是每一個系統逐個相互除霜，除霜中的系統蒸發器作為其他蒸發器的冷凝器。

③逆循環方式

把冷凍循環的蒸發器作為冷凝器使用來進行除霜的方式。該系統和空調相似，需要在壓縮機排氣端加裝四通換向閥。制冷時，壓縮機排出的氣體從四通閥經排氣管進入冷凝器液化，然后從液管通過膨脹閥在蒸發器中蒸發，在經過吸氣管、四通閥回到壓縮機。除霜時，四通閥切換到除霜運轉，壓縮機排出的高溫高壓氣體從四通閥經吸入管進入蒸發器冷凝、液化，同時把蒸發器的霜融化掉，然后通過止逆閥，并在一個定壓膨脹閥的作用下，冷媒在冷凝器中蒸發，從周圍吸收熱量，氣化后，從排氣管經四通閥返回壓縮機。如圖2所示。

這種除霜方式受四通閥的限制，很難在大型制冷系統中應用，適合制冷系統相對小的情況下。

表1 電磁閥開關動作說明

3 應用舉例

通過上述分類可以看出，集中熱氟除霜方式是非常合適大型超市應用的。下面是一個經典的應用熱氟除霜系統的案例。該項目是位于成都的一個大型精品超市，采用的熱氟除霜方式為集中熱氟除霜方式，系統運行簡圖如圖3所示。

該除霜方式必須保證的是同一供液組內蒸發器不能同時除霜。即同一個供液組內，一個支路在除霜時另外一個支路在制冷，LTA1、LTA2兩個支路（第一個供液組）與MTB1、MTB2兩個支路（第二個供液組）相同，需要錯開除霜。為了保證除霜效果，兩個供液組也應避免同時除霜。

下面以LTA1支路為例，介紹一下制冷和除霜時，該系統是如何運行的。

LTA1支路的電磁閥在制冷和熱氟除霜時，開關動作如表1所示。其他支路LTA2、MTB1、MTB2的電磁閥開關動作原理相同。以除霜時間為30分鐘為例。

制冷時，LTA1支路電磁閥EVR-L、EVRA2、EVR-A5以及蒸發壓力調節閥EPR-A1打開，其他電磁閥關閉。冷媒從并聯壓縮機組排出后，經油分離器，來到冷凝器液化，液化后的冷媒回到儲液罐，然后經干燥過濾器、視液鏡來到電磁閥EVR-L，通過單向閥、電磁閥EVR-A2，經膨脹閥節流后，在陳列柜內換熱器蒸發，氣化后的冷媒經電磁閥EVR-A5和蒸發壓力調節閥EPR-A1后，經氣液分離器返回并聯壓縮機組，完成整個制冷循環。

支路LTA1熱氟除霜時，通過打開電磁閥EVR-A4，連通了排氣管和回氣管，由于其他制冷還在制冷運轉，使得高溫高壓的氣體進入回氣管路。此時蒸發壓力調節閥EPR-A1和電磁閥EVR-A5已經關閉，蒸發器和氣液分離器之間的回氣管被全部切斷，高溫高壓的氣體逆流進入LTA1陳列柜蒸發器進行除霜。同時，液路電磁閥EVR-A3和EVR-A1打開，經過蒸發器冷卻的低溫高壓的液（氣）體從蒸發器返回到液管。為了保證正常的供液，在開始熱氟除霜5分鐘內，第一供液組的總電磁閥EVR-L還是打開的，5分鐘關閉后，由LTA1返回的液體對第一供液組的其他正常制冷的管路（LTA2）進行供液。27分鐘后，回氣管電磁閥EVR-A4關閉，排氣管的高溫高壓氣體不再進入蒸發器，29分鐘后LTA1的回氣管支管的電磁閥EVR-A5會打開，使殘留在蒸發器內的冷媒進入壓縮機。30分鐘后，除霜結束，開始制冷循環。

4 結論

在實際的超市應用中，熱氟除霜方式可以很好地取代加熱絲進行融霜。不但可以節省大量的電能，且在融霜的同時，造成的柜內溫升要小于加熱絲形式，有利于貨物的保鮮，以及減少二次制冷消耗的電能。盡管設備的初期投資要高于加熱絲形式，我們仍然認為熱氟除霜是一種非常適合大型超市應用的除霜方式，值得我們在實際生產應用中廣泛推廣。

圖1 單純熱氟方式系統圖

圖2 逆循環方式系統圖

圖3 熱氟除霜系統圖