自攜冷凝機組商用冷柜能源效率檢測分析

于彤娟

（冰山松洋冷鏈（大連）股份有限公司 大連 116600）

引言

自攜冷凝機組是一種常用于商用冷柜的冷卻系統，用于提供制冷效果。能源效率檢測技術可以用于評估和優化自攜冷凝機組的能源利用效率。依據我國頒布的相關標準，不同類型的冷柜在能效檢測劃分中的標準不同，能源利用效率通常以制冷量與能耗之間的比值來表示。

1 能效檢測技術應用原理

本文僅對常規能效檢測技術原理進行闡述，具體能效檢測內容如圖1所示。

圖1 商用冷柜能效檢測內容

1.1 制冷劑流量檢測

流量檢測技術使用流量傳感器來監測制冷劑流量。流量傳感器可采用熱式流量計、渦街流量計或超聲波流量計等，分別可用于測量制冷劑在管道中的流動速度或質量流量。檢測期間，技術人員將流量傳感器安裝在自攜冷凝機組的制冷回路上，以便準確地測量制冷劑的流量。它可以安裝在進口管道或出口管道上，具體位置根據實際情況而定。流量傳感器會輸出與制冷劑流量相關的電信號。這些信號可以通過數據采集系統進行收集，并進行進一步的數據分析和處理。通過分析制冷劑流量的變化和趨勢，可以評估自攜冷凝機組的能源利用效率[1]。

1.2 溫度檢測

溫度檢測技術是用于監測自攜冷凝機組和商用冷柜的溫度，以評估和優化能源利用效率的方法。溫度檢測技術使用溫度傳感器來測量自攜冷凝機組和商用冷柜的溫度。可配置溫度傳感器包括熱電偶、熱敏電阻和紅外線傳感器等，不同傳感器可用于測量物體的表面溫度或環境溫度。溫度傳感器通常安裝在自攜冷凝機組和商用冷柜的關鍵位置上，以便準確地測量溫度。例如，本項目將傳感器安裝在冷凝器、蒸發器、冷卻風扇或商用冷柜內部等位置。在溫度測量中，熱電偶通過兩種不同金屬接觸處的熱電效應來測量溫度。熱敏電阻則通過材料電阻隨溫度變化來測量溫度。紅外線傳感器則通過檢測物體發出的紅外輻射來測量溫度。

1.3 耗電量檢測

耗電量檢測技術是用于監測自攜冷凝機組和商用冷柜的電能消耗，以評估和優化能源利用效率的方法。耗電量檢測過程中，通過采集電流信息和電壓信息，完成功率計算的過程。前端配置電流傳感器，可應用傳感器類型包括電流互感器，用于測量電路中的電流大小，而電壓傳感器可直接測量電路中的電壓值。測量人員根據采集的電壓值和電流值，可計算出實際功率消耗，具體公式如下：

式中：

P—功率；

S—電壓值；

I—電流值。

通過耗電量檢測技術，可以實時監測自攜冷凝機組和商用冷柜的電能消耗情況。根據耗電量數據，可以評估能源利用效率。

2 能效檢測要點

2.1 總面積測量

依據相關標準，在進行能效檢測過程中，冷柜的類型會影響到基準能耗，為確保能效檢測結果的準確性，應依據總面積測量結果，進行能效檢測。商用冷柜的總面積計算方式為可見食品總展示面積，按照水平、垂直兩個方面進行投影面積計算，并不考慮開口面積的影響。在面積測量過程中，由于冷柜內存在玻璃等可視材料，則應采用系數修正的方法。能效檢測標準中，僅對幾種玻璃的修正系數進行計算，但由于目前市場中的商用冷柜玻璃類型、玻璃數量逐步增多，修正系數測定應結合實際情況劃分。商用冷柜能效檢測中，保持冷柜處于正常使用的狀態，且柜門等處于閉合的狀態，柜體如果處于開啟的狀態，則冷柜內溫度受外界環境因素影響，將處于能源消耗的狀態。同時，考慮到柜體結構內包括邊框、扶手等結構，在總面積測量和計算期間，應將該部分內容扣除，隨后進行總面積測量，避免出現功率計算誤差。在兩側裝有玻璃材料的情況下，也應將投影面積納入總面積測量之中，以確保最終測量結果的準確性。因此，在進行能源效率檢測時，需要準確測量商用冷柜的總面積。這是因為能源效率通常以單位面積的能耗來表示。確保測量過程中準確記錄商用冷柜的尺寸和面積，以便后續的能源效率計算[2]。

2.2 溫度試驗

溫度試驗是評估商用冷柜制冷效果的重要環節。在進行溫度試驗時，需要確保溫度傳感器的準確性和穩定性。同時，要注意將溫度傳感器放置在合適的位置，以準確測量商用冷柜內部的溫度。但由于冷柜產品具有獨立性，其在不同的環境溫度下，能源效率檢測結果也存在一定的差異。在對冷柜安裝監測傳感器獲取相關數據的同時，應在恒溫、恒濕的條件下進行，且對環境內的氣流素質進行控制。且對于敞開式的冷柜，試驗期間，應采取反復開關的操作方法，以確保溫度數據采集結果的準確性。依據相關標準進行溫度試驗時，應確保冷柜產品的擺放符合相關標準。即控制環境的氣流方向與冷柜開口平面平行，對于存在鉸鏈門的冷柜，則應控制環境氣流方向與柜體平行，并確保冷柜處于開門狀態時，空氣能正常流入。冷柜中的冷凝機，則應保持與氣流方向呈現出相同的狀態。

如果冷柜或者環境的溫度具有可調性，產品滿足多溫度類型運轉的基本要求。在能效檢測期間，則應將環境調整到最大閾值狀態，在此環境下開展檢測工作，進行能源效率的綜合評價。需要注意的是，在溫度驗證時，應以產品合格為前提，考慮氣候類型差異對能效的影響，氣候類型條件應該滿足標準要求[3]。

2.3 試驗包填充

在進行能源效率試驗時，商用冷柜內部的試驗包裝物需要正確填充。試驗包裝物應符合實際使用情況，包括大小、形狀和熱負荷等。正確填充試驗包裝物可以更準確地模擬實際使用條件，以便評估商用冷柜的能源利用效率。且由于在冷柜能效檢測階段，用于儲存食物時，冷柜的制冷系統會采用預冷的方式，制冷需要經過較長的時間，常規時間應滿足2 h的基本要求。將試驗包放入到冷柜中開展能源效率檢測試驗期間，標準試驗溫度在-2 ℃，當試驗包、M包的載量過大時，則無法準確判斷能效等級。因此，在試驗包填充階段，應將其降溫到標準溫度后，方可進行，但該方法同樣存在耗時長、檢測效率低下的問題。因此，在長期運行無法達到標準溫度時，也要重點考慮是否因冷柜屬于預冷類型，機組配置少的原因。在具體試驗中，將試驗包預冷至-5 ℃左右，隨后進行裝載試驗，即可滿足標準測試的要求。

2.4 耗電量限定值確定

確定耗電量的限定值是評估商用冷柜能源效率的關鍵。這通常涉及制定能源效率標準或參考值，基于不同國家或地區標準存在差異，應結合產品的生產地和地區標準確定商用冷柜的耗電量限定值，并將其與實際測量的耗電量進行比較，以評估能源效率。依據標準規定，柜體耗電量限定值計算公式如下：

式中：

TEC—耗電量限定值；

M—室內調整稀釋；

C—環境修正系數；

S—凝露修正面積；

K—溫度修正系數；

F—融霜調整系數。

該公式計算綜合了柜體結構、凝露狀態、霜控等多方面的因素，進行能耗限定的綜合評價。不同類型的冷柜F數值存在一定的差異[4]。

在獨立間室內進行M數值的確定，其數值取值為0.9，該空間內具有獨立的溫度結構，且溫度類型存在一定供電差異。由于本文研究的能效對象屬于商用冷柜，則表明柜體經過統一的氣候測試，氣候與機組之間的配置相關性比較高，且呈現出正相關，引入修正系數能夠對功率進一步明確。在凝露面積修正過程中，冷柜如果存在玻璃門等，則引入修正系數，進行計算，凝露面積超過面積5 %，則取值0.9計算、溫度則根據實際應用條件調整，其中包括冷藏、冷凍等，引入修正系數后進行實際能耗狀態的判斷。融霜調整系數則從除霜功能角度出發，未配置自動加熱除霜裝置，則取值0.75，配置裝置后且柜體屬于封閉狀態，則取值1，敞開型的冷柜則與之相同。在能效評價過程中，也應考慮廠家對產品的設置規格、設置宮內膜，以確定具體的產品能效情況。

3 能效檢測結果劃分

3.1 冷柜基本信息顯示

冷柜基本信息是指描述冷柜的一些基本屬性和特征的信息，在實際冷柜能效檢測之中，應結合冷柜的基本信息，評定具體的能效等級。技術人員在產品測試階段，進行能效等級評定，應設置基本的冷柜信息表，其包括冷柜的型號和品牌、外觀尺寸、冷藏容量、制冷方式、溫度范圍、功率消耗、能效等級標識、額定功率等。型號和品牌是冷柜的唯一標識，可以用于區分不同型號和品牌之間的差異。冷柜的高度、寬度和深度等尺寸參數。外觀尺寸是冷柜在使用和安裝時需要考慮的重要因素。冷柜基本信息中也會提及冷柜的溫度范圍。溫度范圍指的是冷柜可以達到的最低和最高溫度。冷柜基本信息中還會包括冷柜的能效等級。能效等級是根據冷柜的能源消耗和能源利用效率進行評估的，通常以字母標識，如A+、A++等。能效等級可以幫助用戶選擇更節能的冷柜產品。技術人員在完成檢測之后，會依據相關標準，確定具體的冷柜參數，其基本信息由檢測人員和廠家填寫，具體內容如表1所示。

表1 自攜冷凝器商用冷柜信息表（部分）

按照上述表格內容填寫完成之后，進行試驗檢測報告的填寫，并對直接電能消耗，年耗電量等參數進行明確。

3.2 能效等級評定

自攜冷凝機組商用冷柜的能效等級評定是根據其能源消耗和能源利用效率來進行的。根據不同國家或地區的標準，能效等級通常以字母標識，如A+、A++、A+++等。字母等級越高，表示能效越好，能源消耗越低。但依據相關標準，檢測結果中，需使用數字表示能效，即表示能效指數和能效的等級。能效等級評定通常基于冷柜的能源消耗指標，如每年的電能消耗量或每年的能源消耗指數。這些指標用于衡量冷柜在實際使用中的能源利用效率，具體能效指數和能效等級劃分標準如表2所示。

表2 冷柜能效等級評定

能效等級評定基于冷柜的能源消耗指標，如每年的電能消耗量或每年的能源消耗指數。這些指標用于衡量冷柜在實際使用中的能源利用效率。能效等級評定結果會在冷柜上貼上相應的能效標簽，以便消費者在購買時能夠清楚地了解冷柜的能源利用情況。本項目中，能效等級評定依據特定的測試方法和標準進行。通常會進行實驗室測試或模擬測試，以測量冷柜在不同工作模式下的能源消耗。

4 結論

綜上所述，能效檢測是確定產品等級，劃分產品標準的核心關鍵，能效檢測的方法比較簡單，僅僅通過運行參數測試即可獲得。但為了確保最終檢測結果的準確性、真實性，能夠準確劃分產品的能效等級，則應依據相關標準，關注能效檢測中應注意的問題，做好基本信息表的繪制，并根據能效等級評定結果，進行能效標識的設計，以確保最終能效檢測結果的真實性、準確性。