我國一直在提倡建設(shè)節(jié)約型社會，節(jié)能降耗成為社會關(guān)注的焦點。作者在實際工作中參與了一些啤酒制冷系統(tǒng)的設(shè)計，總結(jié)出了一些當(dāng)前在啤酒制冷系統(tǒng)上應(yīng)用較廣的節(jié)能技術(shù)，希望能夠起到拋磚引玉的作用，以便同行們在以后的啤酒制冷系統(tǒng)設(shè)計中可以借鑒使用，為我國啤酒啤酒行業(yè)的節(jié)能技術(shù)多提出一些建設(shè)性的建議。

一、前言

節(jié)約資源，是當(dāng)前和今后相當(dāng)長時期內(nèi)我國經(jīng)濟社會發(fā)展必須面對和解決的重大課題。為了促進我國經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展，需要我們認(rèn)真研究分析節(jié)能面臨的形勢，積極探索節(jié)能新的途徑和辦法。
冰輪作為國內(nèi)制冷行業(yè)的排頭兵，也積極地探索分析節(jié)能途徑。作者一直在冰輪負(fù)責(zé)制冷系統(tǒng)在啤酒行業(yè)的應(yīng)用，主持設(shè)計了大量的啤酒制冷系統(tǒng)，從中總結(jié)出了一些節(jié)能技術(shù)，與各位同行一起分享，一起探討。

二、內(nèi)容

1、選用內(nèi)容積比可調(diào)的制冷壓縮機組
眾所周知，在啤酒生產(chǎn)工藝中，蒸發(fā)溫度基本是恒定的，但是冷凝壓力會跟隨氣溫的變化在0.7~1.4MPa之間波動，外壓力比會一直不斷的變化；而壓縮機只有在內(nèi)壓力比與外壓力比一致的條件下，才能發(fā)揮出最大的制冷效率。因此，在制冷主機的選型中，應(yīng)盡量采用內(nèi)容積比自動可調(diào)的螺桿壓縮機組，這樣才能保證系統(tǒng)運行過程中內(nèi)、外壓力始終保持大致相等，避免額外的能量損失，使壓縮機始終保持較高的制冷效率，節(jié)省了能源。
2、系統(tǒng)合并，實現(xiàn)制冷機滿負(fù)荷運行
啤酒生產(chǎn)工藝的用冷需求是間歇式的，產(chǎn)量也有淡旺季之分，而壓縮機在滿載狀態(tài)下運行效率是最高的。在產(chǎn)量高峰期時需要三臺壓縮機同時運行（僅是舉例說明），而產(chǎn)量在低谷時，一臺壓縮機運行可能也達(dá)不到滿負(fù)荷。因此根據(jù)啤酒廠生產(chǎn)用冷特點，在制冷系統(tǒng)的設(shè)計中，就必須要考慮在不同的負(fù)荷狀況下，盡可能減少壓縮機的運行臺數(shù)，盡量保持壓縮機在滿負(fù)荷狀態(tài)下運行，發(fā)揮其最大的工作效率。在系統(tǒng)設(shè)計時，我們對制冷系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)?shù)睾喜ⅲ⒃诓煌舭l(fā)溫度系統(tǒng)的壓縮機之間增設(shè)過橋，以保證在不同負(fù)荷狀況下能夠靈活地調(diào)配制冷壓縮機的開啟，減少壓縮機啟用臺數(shù)，提高壓縮機的使用效率。
3、采用氨液直接冷卻
氨液直接冷卻要比載冷劑間接冷卻更加節(jié)能?，F(xiàn)在許多新建的啤酒廠，發(fā)酵罐的冷卻已有過去采的載冷劑間接冷卻改變成了現(xiàn)在的氨液直接冷卻的方式。
4、蓄冷技術(shù)的應(yīng)用
蓄冷技術(shù)作為一項重要的能源利用技術(shù)，從古至今都得到大家的青睞，古人就會將冬天的冰貯存起來留到夏天的時候再使用；糖化過程中的制冰水系統(tǒng)，冰水為間歇式使用。因此只要在系統(tǒng)中設(shè)置一個容積足夠的冰水罐，利用夜間電價波谷期間來制備冰水，貯存起來以備白天使用，因此白天不制冰水或少制冰水仍然能夠滿足生產(chǎn)需要。一方面對用電起到“移峰填谷”的作用，節(jié)省運行費用；另一方面夜間環(huán)境溫度也更有利制冷機組運行，提高了制冷系統(tǒng)的運行效率。
5、水泵采用變頻技術(shù)
如果發(fā)酵罐采用載冷劑間接冷卻，則載冷劑水泵最好采用變頻技術(shù)。因為發(fā)酵罐的溫度在不同的時間段內(nèi)控制的溫度點不同，需要的載冷劑流量也不同；水泵節(jié)能離不開工況點的合理調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式不外乎以下兩種：一種是管路特性曲線的調(diào)節(jié)，如關(guān)閥調(diào)節(jié)，但會損失水泵的功；另一種是水泵特性曲線的調(diào)節(jié)，如水泵調(diào)速、葉輪切削等。在節(jié)能效果方面，改變水泵性能曲線的方法，比改變管路特性曲線要顯著得多。因此，改變水泵性能曲線成為水泵節(jié)能的主要方式。而變頻調(diào)速在改變水泵性能曲線和自動控制方面優(yōu)勢明顯，因而應(yīng)用十分廣泛。
6、制冷系統(tǒng)的全自動控制
制冷系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，可以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、啤酒口味，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，減輕操作人員的勞動強度等等。隨著國內(nèi)制冷行業(yè)技術(shù)的進步發(fā)展，制冷系統(tǒng)實現(xiàn)全自動控制已是成熟的工業(yè)技術(shù)。目前，大多新建的啤酒廠都采用自動控制的模式。
啤酒行業(yè)的制冷系統(tǒng)設(shè)計的總體思路為自動控制，運行時具有手動、自動兩種控制方式選擇。自動控制方式是由系統(tǒng)可編程控制器PLC進行系統(tǒng)總的協(xié)調(diào)控制，各設(shè)備（制冷機組、蒸發(fā)式冷凝器、冰水冷卻器、氨分板換裝置等）根據(jù)運行參數(shù)進行自身調(diào)節(jié)，同時系統(tǒng)留有通訊接口，可將運行狀態(tài)信息送至公用工程監(jiān)視中心，在監(jiān)視中心顯示其狀態(tài)，并可實現(xiàn)啟停控制。
控制系統(tǒng)的下位采用PLC進行監(jiān)控，上位采用一臺運行組態(tài)軟件的工控機，上位下位之間通過進行網(wǎng)絡(luò)連接。每臺氨螺桿制冷壓縮機既可以在不影響其他周邊設(shè)備的情況下對本制冷機組進行狀態(tài)顯示、工況設(shè)置、參數(shù)修改、個體控制，即下位機之間、上下位機之間不會產(chǎn)生干擾，自成獨立體系，也可以通過現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)連到上位機，響應(yīng)上位機的指令、監(jiān)控。
蒸發(fā)式冷凝器可以根據(jù)系統(tǒng)的排氣壓力自動判斷蒸發(fā)冷水泵的開啟臺數(shù)。首先蒸發(fā)冷檢測系統(tǒng)的排氣壓力，然后與設(shè)定值相比較，來確定蒸發(fā)冷風(fēng)機的開啟臺數(shù)，以此來維持排氣壓力處于設(shè)定的正常范圍之內(nèi)。
7、系統(tǒng)中設(shè)置自動型空氣分離器
在制冷系統(tǒng)中，空氣的存在對系統(tǒng)的正常運行有很大影響，它使系統(tǒng)的冷凝壓力升高，壓縮機的能耗增大，系統(tǒng)運行費用增加。特別是在炎熱的夏季，空氣的存在甚至可能使得冷凝壓力過高而造成系統(tǒng)無法正常運行。
系統(tǒng)中設(shè)置一臺能自動運行并連續(xù)不斷的將不凝性氣體從制冷系統(tǒng)中分離并排出系統(tǒng)的多點自動空氣分離器設(shè)備，對降低制冷系統(tǒng)冷凝壓力，維持系統(tǒng)在最經(jīng)濟性的狀況下運轉(zhuǎn)起到至關(guān)重要的作用。
8、選擇高效換熱器，提高換熱效率
換熱器的換熱效率是影響制冷系統(tǒng)運行效率的一個重要因素。糖化系系統(tǒng)中冰水的制取應(yīng)該選擇板式換熱器，一方面考慮到冰水是做為原料水加入到糖化鍋中，要保證水質(zhì)；另一方面是可以提高蒸發(fā)溫度，提高制冷效率。發(fā)酵系統(tǒng)載冷劑的制取，可以采用板式換熱器，也可以采用蒸發(fā)器；當(dāng)選用蒸發(fā)器時，應(yīng)選用高效虹吸式蒸發(fā)器，此種蒸發(fā)器的換熱面積比普通的滿液式蒸發(fā)器面積大大減小，但是效率卻較高，降低了廠家設(shè)備成本，減少了設(shè)備投資費用。

三、結(jié)束語

節(jié)能技術(shù)將是制冷系統(tǒng)中的是一個永恒的話題。隨著我國啤酒行業(yè)的迅速發(fā)展，其在制冷方面的能耗也越來越大。本文是作者多年在啤酒項目設(shè)計中取得的一點成功經(jīng)驗，希望同行們一起來關(guān)注、研究節(jié)能技術(shù)，在啤酒制冷系統(tǒng)的節(jié)能領(lǐng)域做出新的貢獻。