Trong thiết bị làm lạnh thực tế và hoạt động kỹ thuật hệ thống, không chỉ nên điều chỉnh hệ thống làm lạnh đến phạm vi hoạt động hợp lý, đáp ứng yêu cầu của quá trình làm lạnh, duy trì hoạt động an toàn và bình thường, mà còn nên và có thể điều chỉnh hệ thống làm lạnh đến trạng thái hoạt động tối ưu, đạt được mục đích hoạt động hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, nâng cao mức độ tiết kiệm năng lượng của hoạt động thiết bị làm lạnh.

I. Nhiệt độ bay hơi và áp suất bay hơi trong thiết kế của thiết bị làm lạnh, tăng nhiệt độ bay hơi sẽ làm giảm tỷ lệ nén của hệ thống làm lạnh, giảm tiêu thụ điện năng, rất có lợi cho việc tiết kiệm năng lượng. Vấn đề là nhiệt độ bay hơi phụ thuộc vào đối tượng được làm mát và điều chỉnh nhiệt độ bay hơi phải dựa trên tiền đề không ảnh hưởng đến các yêu cầu của quá trình làm lạnh đối tượng được làm mát. Nhưng trong quá trình điều chỉnh hoạt động của thiết bị làm lạnh, cần chú ý quan sát và thực hiện các biện pháp tương ứng kịp thời, chẳng hạn như rã đông thích hợp, tăng lượng chất lỏng cung cấp thích hợp, làm sạch dầu và khử bụi cho thiết bị bay hơi, thực hiện điều chỉnh năng lượng hiệu quả cho máy nén, để nhiệt độ bay hơi ổn định ở nhiệt độ thiết kế và tránh nhiệt độ bay hơi quá thấp không cần thiết vẫn rất cần thiết.

Từ quan điểm tiết kiệm năng lượng, nó là kinh tế hợp lý để tăng nhiệt độ bay hơi một cách thích hợp, tính toán cho thấy rằng khi nhiệt độ bay hơi -25 ℃ được thay thế bằng nhiệt độ bay hơi -30 ℃, nó sẽ tiết kiệm năng lượng 9,8%. Do đó, đối với thời gian lưu trữ ngắn, chất lượng không yêu cầu cao về nhiệt độ thấp, nhiệt độ bay hơi có thể được cải thiện một cách thích hợp để đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, các thiết bị làm lạnh nói chung được thiết kế với tải đầy đủ, trong khi thực tế thời gian hoạt động đầy tải không dài, hầu hết thời gian hoạt động trong điều kiện ít hơn tải thiết kế. Khi giảm một phần tải tức là lượng tiêu thụ lạnh, tăng nhiệt độ bay hơi, bạn có thể sử dụng để giảm chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt của thiết bị bay hơi để đạt được hiệu quả làm mát tương tự.

Ví dụ, khi nhiệt độ ngưng tụ là 38 ℃, nhiệt độ bay hơi của hệ thống làm lạnh -33 ℃; Khi mức tiêu thụ lạnh giảm xuống 50% thiết kế ban đầu, chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt của thiết bị bay hơi ban đầu giảm từ 10 ℃ xuống 5 ℃, nhà kho vẫn sử dụng thiết bị ban đầu để duy trì nhiệt độ kho ở -23 ℃, nhưng tại thời điểm này nhiệt độ bay hơi tăng lên -28 ℃, tính toán cho thấy hiệu quả tiết kiệm năng lượng có thể đạt 15%.

Thứ hai, nhiệt độ ngưng tụ và áp suất ngưng tụ nhiệt độ ngưng tụ quá cao, sẽ gây ra áp suất khí thải của máy nén quá cao và nhiệt độ khí thải tăng lên, rất bất lợi cho hoạt động an toàn của máy nén, dễ gây ra tai nạn; Đồng thời làm cho hiệu quả của thiết bị làm lạnh giảm và tiêu thụ năng lượng tăng lên. Từ góc độ tiết kiệm năng lượng, khi thiết kế thiết bị làm lạnh nên chọn nhiệt độ ngưng tụ cao hơn, tức là cấu hình diện tích trao đổi nhiệt ngưng tụ lớn hơn, để đạt được mục đích hoạt động tiết kiệm năng lượng thực tế.

Từ quan điểm điều chỉnh hoạt động, thiết bị làm lạnh nên được kiểm soát để hoạt động ở nhiệt độ ngưng tụ thấp nhất có thể để nâng cao hiệu quả làm lạnh và giảm chi phí vận hành. Nhiệt độ ngưng tụ được xác định bởi nhiệt độ của môi trường làm mát, lưu lượng, tốc độ dòng chảy, diện tích ngưng tụ, lượng khí thải của máy nén và các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt của bình ngưng như độ ẩm không khí, dầu bẩn, quy mô.

Để làm cho nhiệt độ ngưng tụ càng thấp càng tốt, chủ yếu bắt đầu từ hai phương diện:

Giữ cho khu vực trao đổi nhiệt sạch sẽ, loại bỏ các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt, tức là loại bỏ quy mô kịp thời, giải phóng dầu, loại trừ khí không ngưng tụ; Kiểm soát lưu lượng, tốc độ dòng chảy của môi trường làm mát, đảm bảo môi trường làm mát chảy đồng đều qua khu vực trao đổi nhiệt; Đặc biệt chú ý đến tính đồng nhất của việc phân phối nước làm mát trong bình ngưng.

Khi hoạt động dưới tải một phần của thiết bị hệ thống, cần đặc biệt chú ý đến việc điều khiển đồng thời tải máy bơm hoặc quạt điều chỉnh hệ thống ngưng tụ, tránh tiêu thụ điện năng trao đổi nhiệt không hiệu quả. Bởi vì tổng mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị làm lạnh bao gồm mức tiêu thụ năng lượng của máy nén và mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm nước trao đổi nhiệt và quạt.

Thứ ba, quá lạnh chất lỏng và quá nóng hít vào ở nhiệt độ ngưng tụ nhất định, nhiệt độ bay hơi, sử dụng phương pháp làm cho chất lỏng làm lạnh trước khi tiết lưu có thể đạt được mục đích giảm độ khô của chất làm lạnh sau khi tiết lưu và cải thiện công suất làm lạnh của chu trình làm lạnh.

Thông thường, người ta cho rằng nhiệt độ đầu ra của bình ngưng thấp hơn 3~5K so với nhiệt độ ngưng tụ, và sự gia tăng nhiệt độ của nước làm mát trong bình ngưng là 3~8K, do đó nhiệt độ đầu vào của nước làm mát thấp hơn 5~13K so với nhiệt độ ngưng tụ, điều này là đủ để làm cho nhiệt độ đầu ra của chất làm lạnh đạt đến một mức độ quá lạnh nhất định. Trong bình ngưng ống vỏ ngang, nếu chất lỏng ngưng tụ không được thải ra khỏi đáy của bình ngưng ngay lập tức, nhưng tích lũy bên trong bình ngưng, phần này của chất lỏng sẽ tiếp tục truyền nhiệt vào nước làm mát trong ống và môi trường xung quanh, khi thải ra có thể đạt được một mức độ quá lạnh nhất định. Việc sản xuất quá lạnh không tạo ra sự gia tăng tiêu thụ công suất của máy nén, có nghĩa là quá lạnh phải dẫn đến sự gia tăng hệ số làm lạnh của hệ thống thiết bị, cải thiện tính kinh tế của hoạt động của thiết bị làm lạnh.

Các tính toán nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ ngưng tụ 40 ℃, nhiệt độ bay hơi 5 ℃ điều kiện làm việc, độ siêu lạnh 5K, sẽ làm cho công suất làm lạnh của thiết bị làm lạnh R22 tăng 4,27%, công suất đầu vào không thay đổi, giá trị COP tăng 4,27%.

Hấp thụ quá nhiệt Trong khi cải thiện hiệu quả hiệu quả thể tích của máy nén và hệ thống khối lượng đơn vị làm lạnh, không thể tránh khỏi làm tăng dung tích riêng của máy nén, nhiệt độ xả, tiêu thụ công suất và tải nhiệt của bình ngưng. Mặc dù hiệu ứng kết hợp của nó sẽ làm cho công suất làm lạnh tăng lên với sự gia tăng quá nhiệt, hệ số làm lạnh của hệ thống thiết bị sẽ giảm theo.

Điều này dường như mâu thuẫn với hoạt động tiết kiệm năng lượng của thiết bị, nhưng trong thiết bị làm lạnh, đặc biệt là trong thiết bị làm lạnh nhiệt độ thấp, nhiệt độ hút quá thấp sẽ làm cho máy nén tạo ra sương giá nghiêm trọng và điều kiện bôi trơn xấu đi. Dưới đột quỵ ướt, hiệu quả thể tích hoạt động của máy nén giảm đáng kể, hiệu quả chỉ báo, hiệu quả cơ học và hiệu suất điện sẽ giảm, do đó giá trị COP của máy nén sẽ giảm đáng kể. Thậm chí, đột quỵ ướt rất dễ gây ra tổn thương cơ học chết người cho máy nén.

Ngoài ra, tận dụng tối đa sự khác biệt về nhiệt độ ban đêm do giảm tải nhiệt vào ban đêm, giảm nhiệt độ ngưng tụ và lưới điện thấp vào ban đêm để làm cho thiết bị làm lạnh hoạt động vào ban đêm càng nhiều càng tốt; Tối ưu hóa tổ chức luồng không khí được thiết kế đồng đều trong môi trường lạnh; Việc sử dụng quá trình làm lạnh phân đoạn đa giai đoạn làm cho thiết bị làm lạnh trong từng giai đoạn sử dụng các thông số vận hành khác nhau, giảm chênh lệch nhiệt độ truyền nhiệt, sử dụng nguyên tắc hệ số làm lạnh lớn khi điều chỉnh nhiệt độ thay đổi liên tục, để không tăng đầu tư để đạt được tiết kiệm năng lượng của quá trình làm lạnh thực tế cũng có lợi ích kinh tế rõ ràng hơn.