業主在評價一套制冷方案的優劣的時候，除了系統的可靠性，服務質量之外，最多考慮的就是ROI（投資回報率），其中投資很容易做橫向比較，但是對于回報率，不管是用COP，SCOP或者SEER等基于實驗室模擬測試出的定量數據，還是使用門店與門店對比的電量數據，其中都有太多的變量會導致實際的ROI充滿了變數，選擇并非最適合的制冷方案，導致實際運行成本依然居高不下，今天就由樂樂給大家帶來我們近期剛剛完成的一項有史以來最真實客觀的便利店制冷方案的測試。本文稍長，大約需要8分鐘完成閱讀，心急的小伙伴樂樂推薦大家直接看重點，5秒鐘。

　　

　　敲黑板劃重點1：如何才是客觀合理的測試方法

　　

　　我們常常想弄明白當一臺機組被安裝于現場時，它的真正性能是什么？實驗室宣稱的標稱能耗與實際應用的能耗是不是有區別？然后我們就有了這樣一個目標，那就是去比較不同的機組或技術，對于最終用戶的使用環境而言，哪一臺機組或技術最有效或最具成本效益。

　　

　　一種方法是使用純理論模擬和模型進行高度復雜的評估；我們經常使用從大型真實情況數據庫中獲得的或校準的模型來確認所使用的模型。然而，需要考慮許多相互關聯的因素，而這些因素有時很難判定。

　　

　　在機組每天24小時幾乎總是在恒定負荷下運行的場合（例如，用于加熱或冷卻工業工藝流體），或在機組運行條件變化非常有限的其他情況下，這些評估顯然更容易進行。

　　

　　另一方面，就拿在便利店中使用的帶有與室外冷凝裝置相連的冷藏柜的制冷系統來說，需要對使用基于不同技術的機組的兩個超市進行比較，以便了解哪一個更有效，從而為將來的安裝做出明智的選擇。

　　

　　而這種比較系統由冷藏柜和冷凝裝置組成，其性能受以下幾個因素的影響：

　　

　　安裝的冷凝機組和冷藏柜（蒸發器）的類型/技術

　　

　　安裝的冷藏柜數量（用于不同超市對比）

　　

　　運行期間這些冷藏柜所需的實際制冷量（非非標稱制冷量）

　　

　　冷藏柜在不同工況下的性能，比如存取貨品時，或上貨時的性能

　　

　　柜門開關的時長，以及營業時間冷柜使用的頻率

　　

　　冷凝機組和冷藏柜的不同控制方案，以達到持續穩定的柜內溫度

　　

　　便利店內外的環境對系統的影響

　　

　　影響性能的因素，如制冷劑充注量和機組和冷柜的匹配情況

　　

　　最后，如果需要基于實際量測值對系統進行比較，則顯然需要對所用儀器的質量和測量方法這些會影響所要求的該等實際量測值精度的因素進行比較。

　　

　　因此，關于所有這些因素，以及需要做出何種假設和如何獲得“有意義”和“可比較”的量測值，所采用的方法必須盡可能“科學”，以獲得有意義且符合實際的比較。

　　

　　這就是我們在將這款帶有直流變頻器和電子膨脹閥的系統與其他系統相比較時，測試其效率時試圖做的。

　　

　　在得益于Fraunhofer ISE研究所的經驗和支持的幫助下（該研究所獨立收集并分析了數據），以及意大利北部的一家正常營業的便利店的幫助下，我們創建了一種裝配有五個由室外冷凝裝置管理的并使用R448A制冷劑的中溫冷藏柜的系統。

　　

　　分析的目的是比較冷凝機組和冷藏柜的四種不同技術和控制類型的組合，分別是：

　　

　　直流變頻壓縮機+冷柜電子膨脹閥控制

　　

　　直流變頻壓縮機+冷柜熱力膨脹閥控制

　　

　　PWM壓縮機+冷柜熱力膨脹閥控制

　　

　　定頻壓縮機+冷柜熱力膨脹閥控制

　　

　　敲黑板劃重點2：設計專用的切換系統以客觀比較

　　

　　我們設計并制造的冷凝機組，同時裝配有三種類型壓縮機并共用同一個冷凝器，以確保所有配置情況下通向冷藏柜的管道長度都是相同的。每個冷藏柜都配有一個電子膨脹閥和一個機械閥，這兩個閥門平行安裝在同一點上。

　　

　　每天輪流以不同的配置運行機組，每24小時更換一次。收集了一整年這樣運行的數據，以確保獲取一個覆蓋全年而又廣泛的機組情況，進而標準化便利店不同的運營天數以及安裝地點的氣候概況。這樣，就有可能客觀地衡量在不同的時間、不同的季節、不同的外部氣候條件下涌入到便利店的不同人員和貨品，因為每種解決方案在全年都是循環運用的。

　　

　　為了基于系統實際輸出而非簡單地基于其能耗，對系統的冷卻能力進行客觀的分析，在通向冷藏柜的共用液體管路上安裝了制冷劑流量計。然后計算性能系數，并將能耗作為機組隨時間變化交付的實際冷卻能力的函數進行了衡量。

　　

　　單個解決方案是使用市場上現有的標準控制解決方案進行管理的，以便在實際應用中評估機組，而溫度和壓力數據則是使用比工業設備精度更高的探針來獲取的。在過去的一年中，每分鐘對數據采樣一次，以便使得可以在系統控制差異方面實現更高的靈敏度。

　　

　　敲黑板劃重點3：客觀測試的同時也要保證零售店的正常可靠運行

　　

　　這些類型的“多配置”系統在實驗室測試中很容易管理，但是當安裝在真實的便利店中時，還有其他的挑戰需要面對。這些機組已根據要求的安全和可靠性標準進行認證，以便能夠在現場安裝。此外，無論測試要求如何，可靠性和冗余都需確保便利店冷藏柜的冷卻能力得到保證。為此，專門開發了一個監控和遠程控制系統，以管理不同配置中的所有單個控制器。該系統管理冷凝裝置和冷藏柜所使用的解決方案的轉換，每24小時轉換一次，還執行特定的油液回收程序以及啟動閥門和壓縮機。此外，為了確保在便利店中實現最大可靠性，監控并管理了所有與單個解決方案相關的報警。即使其中一個解決方案因報警而關機，系統也會自動切換到下一個解決方案，以保證店內食物冷卻，同時還會向服務人員發送電子郵件和報警信息。

　　

　　敲黑板劃重點4：結論顯而易見，不止節能，更提供極致存儲環境

如果你現在正在好奇所有這些工作的結論是什么，這里可以告訴你：采用帶有直流變頻壓縮機和電子膨脹閥的解決方案，在效率方面可比其他解決方案高出20%以上。連續調節使得系統可以在較高蒸發溫度下運行，只要提供有效需要的冷量即可，沒有會導致系統不穩定的無效做工或開/關循環。這也意味著能實現對冷藏柜（以及產品）的最佳溫度控制，使得設定點周圍達到非常穩定的溫度（平均為±0.3°C）。

冷藏柜內溫度分布（兩次除霜周期間隔6小時），圖中可見，使用CAREL的HECU解決方案可以讓溫度的分布控制在非常窄的一個區間中。

　　

　　在這個領域應用一種盡可能科學的方法絕非易事。為了使比較盡可能的有意義和趨于實際，需要進行大量的工作，制定大量的預防措施來調節運行條件和盡量減少所考慮的假設。僅僅根據每月的“電費單”對位于氣候特征迥異地方的不同超市或顧客人數迥異的不同超市進行簡單比較，缺乏了一些客觀科學比較的意味。

　　

　　這是一項復雜而富有挑戰性的工作，該工作讓我們有機會學到了更多有關機組構造，在現場安裝該類機組所需滿足的認證規范，數據采集和分析相關知識等。此外，由于這段經歷，還讓我們更深入地了解了真實系統的動態，并了解了在真實商店中運行食品制冷系統的所有可變情況以及不可預見的問題。