【導言】：萬能制為大家整理了冷庫設計標準GB50072-2021第6.3章制冷系統與設備選擇的相關知識，一起來看吧。

6.3 制冷系統與設備選擇

6.3.1 制冷系統的設計蒸發溫度應符合下列規定：

1. 冷間的濕度沒有工藝要求時，冷間溫度和制冷系統蒸發溫度的溫差應根據經濟性原則確定，并且直接式制冷系統不宜超過10℃、間接式制冷系統不宜超過15℃；

2. 冷間的濕度有工藝要求時，冷間溫度和制冷系統蒸發溫度的溫差應首先滿足濕度要求；

3. 在集中式制冷系統內，對于溫度接近、運行特性互不影響的蒸發溫度，經濟分析可行時宜合并設置；

4. 二氧化碳制冷系統的高溫級蒸發溫度和二氧化碳冷凝溫度的溫差應根據經濟性原則確定，且不宜超過5℃。

6.3.2 制冷系統冷凝溫度應根據經濟性原則確定，并應符合下列規定：

1. 大、中型制冷系統和氨制冷系統不宜高于40℃；

2. 小型制冷系統不宜高于50℃；

3.  對于冷凝側二氧化碳同時用作間接式制冷的二氧化碳復疊式制冷系統，冷凝溫度的確定還應遵循系統簡化的原則。

6.3.3 制冷劑的選擇應符合不列規定：

1. 對于生產性冷庫和物流冷庫，其中具有分揀、配貨功能的穿堂或封閉站臺不應采用氨直接蒸發制冷；

2. 商用冷庫不應采用氨；

3. 大、中型冷庫和大、中型制冷系統不宜采用鹵代烴及其混合物在冷間內直接蒸發制冷。

6.3.4 載冷劑的選擇應符合下列規定：

1. 商用冷庫不應采用氨水溶液載冷劑；

2. 氨水溶液載冷劑的質量濃度不應超過10%；

3. 對于大、中型制冷系統，載冷劑使用溫度低于-5℃時，宜采用二氧化碳；

4. 鹽水載冷劑的凝固溫度應低于設計蒸發溫度，并且溫差不應小于5℃。

6.3.5 大、中型的生產性冷庫和物流冷庫宜采用集中式制冷系統。

6.3.6 對于制冷劑采用鹵代烴及其混合物的直接蒸發制冷系統，不宜采用多倍循環供液。

6.3.7 冷間冷卻設備的選擇應符合食品冷加工或冷藏的要求，并應符合下列規定：

1. 對于設計溫度高于0℃的冷間內的或需要頻繁除霜的冷卻設備，宜采用空氣冷卻器；

2. 對于儲存塊冰的冰庫，冷卻設備宜采用冷排管；

3. 食品凍結加工應根據不同食品凍結工藝要求選用相應的凍結裝置；

4.  冷卻設備不應危害食品安全。

6.3.8 冷間冷卻設備在一個除霜或清洗周期內的實際換熱量不應小于該冷間冷卻設備負荷。

6.3.9 冷間冷卻設備的實際換熱量應按照設計工況通過校核計算確定。

6.3.10 冷間冷卻設備內每一通路的壓力降宜控制在制冷劑對應的飽和溫度降低1℃的范圍內。

6.3.11 現場組裝冷排管的設計應符合下列規定：

1. 氨冷排管不應采用銅、鋁及其合金管，管內不應鍍鋅；

2. 采用熱氣融霜的冷排管和二氧化碳冷排管不應按低溫低應力工況選用材料；

3. 冷排管采用碳鋼或低合金鋼管制作時，二氧化碳冷排管腐蝕裕量不應小于2mm，氨冷排管腐蝕裕量不應小于1.5mm，鹵代烴及其混合物冷排管腐蝕裕量不應小于1mm；

4. 冷排管強度和剛度應按照外表面結冰、管內全部充滿液態制冷劑計算；

5. 翅片冷排管的翅片構造應方便掃霜操作，翅片與管的連接不應在掃霜和融霜操作時松動，翅片的機械強度應保障掃霜操作時不變形；

6. 宜采取減少冷排管內制冷劑灌注量的措施。

6.3.12 大、中型冷庫的空氣冷卻器不宜采用電融霜。

6.3.13 冷間內的空氣分配系統應符合下列規定：

1. 當冷間采用上送風方式時，貼附射流區應無遮擋，并且貼附射流距離不應小于設計要求的送風距離；

2. 冷間內貨區的氣流組織應均勻；

3. 冷藏間降溫時，貨區各處溫差不應超過冷藏間溫度波動范圍。

6.3.14 制冷壓縮機（制冷壓縮機組）的選擇應符合下列規定：

1. 各蒸發溫度系統的制冷壓縮機（制冷壓縮機組）的總制冷量不應小于相應機械負荷；

2.  對于集中式制冷系統，各蒸發溫度宜選擇多臺制冷壓縮機（制冷壓縮機組），其制冷量搭配應保障制冷系統在最小負荷時能夠安全、經濟運行；采用單臺制冷壓縮機（制冷壓縮機組）時，其制冷量應能夠調節，保障制冷系統在最小負荷時能夠安全、經濟運行；

3.  對于分散式制冷系統，系統負荷波動時應選擇多臺或帶制冷量調節的單臺制冷壓縮機（制冷壓縮機組），并應保障制冷系統在最小負荷時能夠安全、經濟運行；

4. 二氧化碳制冷系統運行過程中無法保障工作壓力小于系統設計壓力時，應配置輔助制冷機組，輔助制冷機組的蒸發溫度與其控制的二氧化碳壓力對應飽和溫度的溫差不宜大于10℃，制冷量應大于二氧化碳系統的漏熱量。

6.3.15 制冷系統內的中間冷卻器、液體分離器、油分離器、冷凝器、冷凝-蒸發器、貯液器、低壓循環貯液器、制冷劑循環泵、集油器、空氣分離器、干燥過濾器應通過設計或校核計算確定，并應與制冷系統內相應制冷壓縮機（制冷壓縮機組）、蒸發器的運行參數匹配。

6.3.16 對于冷凝溫度運行范圍有嚴格要求的制冷系統，冷凝器排熱量應能夠調節，并且調節范圍能夠滿足冷卻介質溫度最低時制冷系統按最小能級安全、經濟運行。

6.3.17 對于只有一臺制冷壓縮機（制冷壓縮機組），并且制冷量不能調節的制冷系統，冷凝器排熱量應能夠保障制冷系統蒸發溫度在上限運行時冷凝溫度不超過上限。

6.3.18 大、中型制冷系統宜采用蒸發式冷凝器。

6.3.19 蒸發式冷凝器的標定排熱量應按照實際工況修正，實際工況應包括下列因素：

1. 制冷系統設計冷凝溫度和當地夏季空調室外算濕球溫度；

2. 水垢、污垢和油污對換熱的影響；

3. 安裝環境中其他熱源、空氣流通不暢的影響。

6.3.20 風冷冷凝器的標定排熱量應接照實際工況修正，實際工況應包括下列因素：

1. 制冷系統設計冷凝溫度和當地夏季空調室外計算干球溫度；

2. 污垢和油污對換熱的影響；

3. 安裝環境中真他熱源、太陽輻射、空氣流通不暢的影響。

6.3.21 制冷劑循環泵宜采用屏蔽泵。

6.3.22 大、中型制冷系統內的冷凍油向系統外排放時，應通過集油器等設備分離其中的制冷劑。

6.3.23 氨制冷系統和大、中型鹵代烴及其混合物制冷系統內的不凝性氣體向系統外排放時，應通過不凝性氣體分離器等設備分離其中的制冷劑。

6.3.24 鹵代烴及其混合物、二氧化碳制冷系統應設置制冷劑水分含量顯示裝置和干燥劑可更換的干燥裝置。

條文說明

6.3.1 經濟性原則指制冷系統或設備的初投資與全壽命周期的運行費用的總和最經濟。在一般情況下初投資與全壽命周期的運行費用的關系是矛盾的，降低初投資往往導致全壽命周期的運行費用增加；反之亦然，如減少冷間溫度和制冷系統蒸發溫度的溫差往往導致冷卻設備換熱面積增加，從而增加投資，但是同時也使蒸發溫度提高，使壓縮機的制冷系數也隨之提高，從而減少運行能耗。溫度接近的蒸發溫度指相差不超過3℃~5℃。運行特性包括負荷波動情況、冷間溫度和蒸發溫度的溫差要求、制冷量的總量及占比、運行時間的同步性等方面。

6.3.3 本條第1款、第2款規定的目的是保障安全。第3款規定的目的是降低環保政策風險。我國是《蒙特利爾議定書》和《聯合國氣候變化框架公約》的締約國，按條約規定，目前常用的鹵代烴及其混合物類制冷劑中的氫氯氟烴（HCFCs）類已經進入總量削減階段，詳見原環保部《關于嚴格控制新建、改建、擴建含氫氯氟烴生產項目的通知》（環辦〔2008〕104號）；氫氟烴（HFCs）類由于全球變暖潛能值（GWP值）高屬于過渡性質，而大、中型制冷系統的使用壽命往往在20年以上，為降低環保政策風險，盡量減少鹵代烴及其混合物的灌注量和泄漏可能性是目前最經濟、可行的技術措施；基于上述形勢，新建工程不應采用HCFCs類制冷劑，不宜大量采用GWP值高的HFCs類制冷劑，現在使用HCFCs類制冷劑的工程在改建、擴建時應符合相關政策。

6.3.4 二氧化碳作為載冷劑使用時通過潛熱傳遞熱量，能耗優于通過顯熱傳遞熱量的鹽水載冷系統。鹽水載冷劑包括但不限于乙二醇、丙烯乙二醇、氯化鈉、氯化鈣的水溶液，應無毒、不燃、無刺激性氣味、無腐蝕或輕微腐蝕。

6.3.5 對于包含多個冷間的冷庫，所有冷間共用一套制冷系統時可稱為“最標準的”集中式制冷系統，所有冷間各自用不同的制冷系統時可稱為“最標準的”分散式制冷系統，在上述二者之間還存在部分冷間共用一套制冷系統，部分冷間各自用不同的制冷系統等狀況，實際工程設計時需要根據經營、技術、經濟、法規等要求分析后選用，對于大、中型的生產性冷庫和物流冷庫，集中式制冷系統往往具備投資少、可靠性高、調配靈活、節能等優勢。

6.3.6 本條規定的目的是在本標準第6.3.3條第3款的基礎上進一步減少鹵代烴及其混合物的灌注量和泄漏可能性。

6.3.7 本條第1款內的頻繁除霜指除霜間隔時間在正常運行的情況下不超過2天~3天，如果有其他特殊要求，也可延長到幾周，甚至幾個月。本條第4款指冷卻設備的材質、構造等，如與食品直接或間接接觸的材質應符合衛生要求。

6.3.8 冷間冷卻設備的實際換熱量在一個除霜或清洗周期內是變化的，如果冷卻設備負荷和實際換熱量都能夠逐時計算，在每個時段實際換熱量都不應小于冷卻設備負荷，不能逐時計算時則要求實際換熱量的最小值不應小于冷卻設備負荷的穩態計算值。

6.3.11 翅片構造應方便掃霜操作指掃霜工具能夠方便地清掃翅片和管道的每個換熱面，沒有死角。盡量減少冷排管內的制冷劑灌注量對于減輕氨制冷劑泄漏的危害、降低鹵代烴及其混合物制冷劑的環保政策風險是目前最經濟、可行的技術措施。

6.3.12 本條適用于多數冷間采用空氣冷卻器的大、中型冷庫，如果僅個別冷間采用空氣冷卻器，技術和經濟分析認為電融霜是最優選擇時則本條規定不適用。

6.3.13 冷間內的空氣分配系統包括有風道（導風裝置）的空氣分配系統和無風道（導風裝置）的空氣分配系統；冷藏間溫度波動范圍參見本標準第3.0.7條的相關規定，如當冷藏間要求溫度波動范圍為±1℃時，冷藏間降溫時貨區各處溫差不應超過2℃。

6.3.14 總制冷量指同一蒸發溫度所有制冷壓縮機制冷量的總和。制冷系統最小負荷指制冷系統在正常運行時實際存在的最小負荷，不一定是最小冷卻設備的換熱量。由于目前國內絕大多數地區的維修條件能夠滿足要求，因此本條規定不要求配置備用制冷壓縮機（制冷壓縮機組），但是對于維修條件不能夠滿足要求的個別地區或不允許故障停機的制冷系統，可酌情配置備用制冷壓縮機（制冷壓縮機組）。

6.3.15 制冷系統內需要按本條規定選型的設備包括但不限于本條所述各項設備。

6.3.16 對于不同類型的冷凝器，冷卻介質溫度最低的內涵也不同。對于采用空氣冷卻的冷凝器，最低環境溫度可按冬季空調室外計算溫度取值；對于采用冷卻水冷卻的冷凝器，最低環境溫度可按冬季空調室外計算溫度對應的冷卻水溫度取值，最低為3℃~5℃。

6.3.17 在沒有其他特殊要求的情況下，“冷凝溫度不超過上限”指冷凝溫度不超過高壓報警（保護）壓力對應的飽和溫度。

6.3.22 本條所述設備不包括壓縮機。

6.3.23 本條是為減少制冷系統內制冷劑的損失而制定的。氨雖然便宜，但是有毒性，不宜直接排放；鹵代烴及其混合物不僅價格較高，而且污染環境，也不宜直接排放。對于二氧化碳制冷系統，除有特殊要求外，其制冷系統內的不凝性氣體可直接排放。

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參考資料 ：

[1]住房和城鄉建設部關于發布國家標準-《冷庫設計標準》的公告↗中華人民共和國住房和城鄉建設部·2021-07-30 [引用日期 2022-09-16]