CN104697274A - 一种节能冷库 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能冷库，包括冷库库体、库内冷却组件、制冷组件和PLC控制组件，库内冷却组件安装在冷库库体上并连通冷库库体与制冷组件，PLC控制组件包括至少一温度检测元件、控制台和电器控制柜，温度检测元件安装在冷库库体内并与控制台电连接，电器控制柜一端与控制台电连接，电器控制柜另一端与制冷组件电连接。与现有技术相比，该节能冷库采用PLC控制组件实现对冷库的实时监控和自动控制，当冷库内实时温度达到PLC设定温度值上限时制冷组件自动制冷，当冷库内实时温度降为PLC设定温度值下限时制冷组件停止制冷，无须人工监管，节省人力物力，有效降低冷库能耗，因此，十分具有推广意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷库，具体说，是涉及一种节能冷库，属于冷库设计领域。
背景技术
冷库，又称冷藏库，利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库，是加工、贮存产品的场所。冷库通过降低其内部温度来降低病源菌的发生率和果实的腐烂率使其不会变质，并通过低温减缓果品的呼吸代谢过程,从而达到阻止衰败，延长贮藏期的目的，能摆脱气候的影响，以调节市场供应。
中国北方的冰窖是冷库的初级阶段。北京的北海冰窖相传建于明代，至今已沿用四五百年。19世纪中叶，世界上第一台机械制冷装置问世，利用人工制冷设备控制低温取得成功。从此冷库建筑在许多国家迅速发展，农畜产品从收获、加工到商品出售的各个环节全部实现了冷藏。1955年,我国开始建造第一座冷库,总容量4万吨，968年开始,北京建造第一座水果机械冷库,1978年又建造第一座气调库,截至1991年底,我国已建冷库413.5万吨。1995年由开封空分集团有限公司首次引进组合式气调库先进工艺,并在山东龙口建造15000吨气调冷库获得成功,开创了国内大型组装式气调冷库的成功先例。1997年又在陕西西安建造了一座10000吨气调冷库,气密性能达到国际先进水平。
冷库包含的种类很多，主要通过人工制冷的方法，使库内保持一定的低温，广泛应用于食品厂、乳品厂、果蔬仓库、禽蛋仓库、宾馆、酒店、超市、部队等。节能冷库主要用作对乳制品、肉类、水产海鲜、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶等食品的长期贮藏。值得注意的是，肉类工业是节能冷库工业的骨干，是关系国计民生的重要产业，对促进节能冷库链发展，发展农村经济，繁荣城乡市场和扩大对外贸易发挥着日益重要的作用，它对冷库储藏温度的需求为-30℃～-18℃，故相对其他食品而言需要的温度更低，能耗更大。近年来虽然我国节能冷库行业发展迅速,但由于节能冷库的容积量及其降温幅度较大，一直以来都是制冷系统中的耗能大户。目前国内外的节能冷库系统一般都使用消耗电能的压缩式制冷设备，这无疑对城市的电力系统造成很大的供电压力，故根据“在未来20年内，必须降低制冷设备30％-50％的能耗”这一国际制冷协会的要求可知，节能冷库的未来发展正朝着节能化方向大步前进。
目前，国内市场上已经出现此类的节能化冷库产品，如严军华、金哲的中国实用新型专利公开了一种分体型热棒埋地式无能耗冷库(200920014835.7)，把热棒技术运用于制冷中，利用外界环境中的自然冷传递至冷库之中，为冷库提供免费的冷量，节能效果相当显著，但是这种冷库的制冷能力十分有限，且只适用于昼夜温差大的地区和季节，故不具备广泛的适用性和推广性。又如中国专利文献CN 202254575公开的一种节能冷库，该节能冷库采用冷库通风管道内的冷风作为冷凝器的回风，降低冷凝器的温度和冷凝压力，从而降低压缩机的的排气温度和压力，降低制冷电耗和水耗，虽然该冷库在一定程度上能够节省能耗，但其终究只是对冷库设备的某一硬件环节进行了改进，而对于整个冷库耗电量最大的使用环节的控制上没有做出改进，故具有一定的局限性。发明人对生活周边的各个节能冷库经过走访和调研后发现，很多节能冷库经营者或管理者在节能冷库的日常运行上并没有注重对其制冷的控制和改进，通常只是将冷库温度设定成一固定数值便一天24小时制冷，有些经营者虽然意识到根据一储藏温度范围来控制制冷器的开关，可以让冷库在一段时间内处于非工作状态，起到节省能耗的作用，但是由于节能冷库的控制需要专人看管，这无疑会增加人力成本，有些经营者最终会因为太忙或者觉得控制冷库过于繁琐和麻烦而放弃冷库的监管，重新采用24小时制冷方式，再度造成能耗的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种节能冷库，采用PLC控制组件实现对冷库的实时监控和自动控制，当冷库内室实时温度达到PLC组件设定温度值上限时制冷组件自动制冷，当冷库内实时温度降为PLC设定温度值下限时制冷组件停止制冷，系统稳定可靠，无须人工监管，节省人力物力，有效降低冷库能耗，产生经济效益。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种节能冷库，包括冷库库体、库内冷却组件、制冷组件和PLC控制组件，库内冷却组件安装在冷库库体上并连通冷库库体与制冷组件，PLC控制组件包括至少一温度检测元件、控制台和电器控制柜，温度检测元件分别安装在冷库库体内部和冷库库体外部且均与控制台电连接，电器控制柜输入端与控制台电连接，电器控制柜输出端与制冷组件电连接。
优选地，PLC控制组件自动调节的冷库的温度范围为-30℃～-18℃。
更优选地，当冷库内温度高于-18℃时PLC控制制冷组件制冷。
更优选地，当温度降为-30℃时，PLC控制制冷组件停止制冷。
优选地，冷库库体为整体式结构。
优选地，冷库库体为组合板式结构。
优选地，冷库库体为一矩形密闭空间，包括两对侧壁及一平行的顶板和底板，侧壁首尾相连且垂直与顶板和底板。
优选地，库内冷却组件包括至少一鼓风机和送风管道，鼓风机和送风管道连通冷库库体和制冷组件，用于空气循环。
更优选地，鼓风机安装在冷库库体的侧壁上。
更优选地，送风管道均匀布置在冷库库体的顶板上。
优选地，制冷组件为压缩式制冷组件，该压缩式制冷组件为一密闭循环系统且充满制冷剂。
更优选地，压缩式制冷组件包括压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝液化器，压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝液化器依次首尾循环相连。
进一步优选地，蒸发器和鼓风机处于垂直于冷库库体侧壁的同一直线上，使得空气流动性更好。
优选地，温度检测元件为温度传感器，可以精确监控室内外温度。
更优选地，冷库库体内部的温度检测元件均布在冷库库体内，用以准确测量冷库库体内部的平均温度，减小因测量位置的不同造成的温度误差。
更优选地，冷库库体外部的温度检测元件安装在远离制冷组件和冷却组件的一侧壁上。
优选地，控制台包括一显示器、操作面板和微机，显示器和操作面板均与微机电连接。
更优选地，微机内存有配套的系统控制程序，用以自动控制冷库制冷组件制冷与停止制冷。
优选地，电器控制柜中设置有各个工作组件的控制元器件。
更优选地，控制元器件包括继电器、控制器和交流接触器。
优选地，冷库库体侧壁、顶板和底板内增设保温层，用于更好的绝热，减少能耗。
更优选地，该保温层为隔热棉。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明采用PLC控制组件实现对冷库内外温度的实时监控和制冷组件的自动控制，将冷库内温度范围控制在-30℃～-18℃，且通过在冷库外设置一温度检测元件，可以实时监控室外温度，针对室内外温差自动控制制冷，保温层的设置则更好的隔绝了室内外热量的交换，起到很好的保温效果，搭配PLC控制组件共同将冷库使用环节中的能耗降至最低，且系统运行稳定可靠，无须人工监管，节省人力物力，充分利用室内外温差和工作温差自动控制制冷，利用了自然环境中的能量，极其有效地降低了冷库能耗，产生了可观的经济效益，因此推广前景十分广阔。
附图说明
图1是本发明提供的节能冷库的一种优选实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的节能冷库制冷组件的一种优选实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的节能冷库PLC控制组件的一种优选实施例的结构示意图。
图中：1、冷库库体；2、库内冷却组件；3、制冷组件；4、PLC控制组件；5、保温层；101、侧壁；102、顶板；103、底板；201、鼓风机；202、送风管道；301、压缩机；302、膨胀阀；303、蒸发器；304、冷凝液化器；401、温度检测元件；402、控制台；403、电器控制柜；4011、冷库库体内部温度传感器；4012、冷库外部的温度传感器；4021、显示器；4022、操作面板；4023、微机。
具体实施方案
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细完整地说明。
图1至图3所示的实施例为本发明提供的一种节能冷库的优选实施例，如图1所示，该冷库包括一整体式矩形冷库库体1、库内冷却组件2、制冷组件3和PLC控制组件4。其中，冷库库体1包括两对侧壁101、顶板102和底板103，库内冷却组件2包括两个鼓风机201和四个送风管道202，两个鼓风机201水平并排安装在冷库库体1的一侧壁上，四个送风管道202均匀布置在冷库库体1的顶板102上，制冷组件3为密闭循环压缩式制冷组件，其内充满制冷剂，包括压缩机301、膨胀阀302、蒸发器303和冷凝液化器304，压缩机301、膨胀阀302、蒸发器303和冷凝液化器304在该密闭空间内首尾循环相连，蒸发器303连通鼓风机201和送风管道202，同冷库室内共同构成一用于空气循环的连通空间，通过鼓风机201的吸力将冷库内的热空气抽吸进入制冷组件中降温，冷却的空气通过送风管道202输送至冷库的各部位，形成空气的对流循环，如此循环不已，达到降低库温的目的，高速的空气流动，加速了冷藏物体与周围空气的热交换，使库内温度下降迅速，蒸发器303和鼓风机201设置在垂直于冷库库体侧壁101的直线上，将冷风吹向全库，使冷风在库内分布范围扩大，库温下降更加均匀。PLC控制组件4包括三个冷库库体内部温度传感器4011、一个控制台402和一个电器控制柜403，控制台402包括一显示器4021、操作面板4022和存有系统配套控制程序的微机4023，显示器4021和操作面板4022均与微机4023电连接，电器控制柜403中设置有各个工作组件的控制元器件(图中未显示)，包括多个继电器、控制器和交流接触器，温度传感器4011均布在冷库库体内中间和两端并与控制台微机4023电连接，电器控制柜403一端与控制台402电连接，一端与制冷组件3电连接。当该PLC控制组件投入运行时，通过三个温度传感器4011分别检测出冷库库体内各部分的实时温度，并将温度信号在传感器内转化为电信号传输给PLC控制台402的微机4023中，微机4023接收到该温度信号后加以分析处理，测算出室内平均温度，并与预设温度-30℃～-18℃进行比较，若该平均温度高于预设温度范围的上限值-18℃，则会发出制冷命令进行制冷降温，具体地，微机4023发出制冷组件开启指令，相应的控制电路中的继电器得电，使得电器控制柜403中制冷组件3的交流接触器线圈得电，从而使得制冷组件3电路中交流接触器触点闭合得电，制冷组件3开始制冷。制冷过程中，微机4023持续通过温度传感器4011对室内温度实时监控，当平均温度降至预设温度范围下限值-30℃时，微机会发出停止制冷的命令，制冷组件得到命令后断电停机。PLC控制组件还包括一安装在冷库外部的温度传感器4012，该温度传感器4012安装在远离冷却组件2和制冷组件3的一侧壁上，以避免受到冷却组件2和制冷组件3的温度干扰，影响温度传感器4012的精确测量。该温度传感器4012同样电连接在控制台微机4023上，用于对冷库外部温度实时监控，当室外温度处于或低于预设温度范围-30℃～-18℃时，微机4023会自动发出停止制冷命令，切断制冷组件3电源停止制冷，直至室外温度高于预设温度范围上限值-18℃时再重新制冷，这种控制方法很好的利用了自然界的能量，在一定程度上节约了能耗，绿色且环保。
此外，通过在冷库库体侧壁101、顶板102和底板103内增设保温层5，如隔热棉等保温材料，能更好的隔绝室内外热量的交换，避免室内冷空气的流失，起到了很好的保温效果，搭配PLC控制组件4共同将冷库使用环节中的能耗降至了最低，节约了大量的电能，产生了可观的经济效益，非常具有实际意义。
上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种节能冷库，包括冷库库体(1)、库内冷却组件(2)、制冷组件(3)和PLC控制组件(4)，库内冷却组件(2)安装在冷库库体(1)上并连通冷库库体(1)与制冷组件(3)，其特征在于：所述PLC控制组件(4)包括至少一温度检测元件(401)、控制台(402)和电器控制柜(403)，温度检测元件(401)分别安装在冷库库体(1)内部和冷库库体(1)外部，且均与控制台(402)电连接，电器控制柜(403)输入端与控制台(402)电连接，电器控制柜(403)输出端与制冷组件(3)电连接，所述库内冷却组件(2)包括至少一鼓风机(201)和送风管道(202)，鼓风机(201)安装在冷库库体(1)一侧壁(101)上，送风管道(202)均布在冷库库体(1)顶板(102)上，鼓风机(201)和送风管道(202)连通冷库库体(1)和制冷组件(3)。
2.根据权利要求1所述的节能冷库，其特征在于：所述PLC控制组件(4)调节冷库的温度范围为-30℃～-18℃，当冷库内温度高于-18℃时自动控制制冷，当温度降为-30℃时，制冷自动停止。
3.根据权利要求1所述的节能冷库，其特征在于：所述制冷组件(3)为一密闭循环压缩式制冷组件且充满制冷剂。
4.根据权利要求3所述的节能冷库，其特征在于：所述制冷组件(3)包括压缩机(301)、膨胀阀(302)、蒸发器(303)和冷凝液化器(304)，压缩机(301)、膨胀阀(302)、蒸发器(303)和冷凝液化器(304)依次首尾循环相连。
5.根据权利要求4所述的节能冷库，其特征在于：蒸发器(303)和鼓风机(201)处于垂直于冷库库体侧壁(101)的同一直线上。
6.根据权利要求1所述的节能冷库，其特征在于：所述安装在冷库库体(1)内部的温度检测元件(401)均布在冷库库体(1)内，安装在冷库库体(1)外部的温度检测元件(401)安装在远离库内冷却组件(2)和制冷组件(3)的一侧壁(101)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的节能冷库，其特征在于：所述控制台(402)包括一显示器(4021)、操作面板(4022)和微机(4023)，微机(4023)内存有配套的系统控制程序，显示器(4021)和操作面板(4022)均与微机(4023)电连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的节能冷库，其特征在于：电器控制柜(403)中设置有各个工作组件的控制元器件，所述控制元器件包括继电器、控制器和交流接触器。
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