冷庫保溫系統(tǒng)綜述

1、目前國內(nèi)外保溫材料的使用現(xiàn)狀及對(duì)比提綱:一、冷庫保溫節(jié)能的重要性二、國內(nèi)冷鏈的節(jié)能政策三、國內(nèi)絕熱保溫材料現(xiàn)狀四、冷鏈用保溫材料的簡介五、冷庫常見保溫系統(tǒng)六、結(jié)束語一、冷庫保溫節(jié)能的重要性能源問題是當(dāng)前世界各國普遍重視的問題，并已被列為人類面臨的四大生存問題之一。自20世紀(jì)70年代以來，世界各國均投入大量的人力、物力進(jìn)行節(jié)能研究實(shí)踐。我國是能源短缺的國家，已連續(xù)多年能源供應(yīng)不足，在不久的將來，能源問題將更加突出。而冷連中的冷庫更是耗能大戶，如何建設(shè)個(gè)安全節(jié)能的冷庫是冷鏈領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急，也是我們必須長期不懈地堅(jiān)持的原則。眾所周知，在能源消耗中，建筑能耗在總能耗中所占的比重較大。我國建筑用能量在2

2、000年已達(dá)全國總能耗的27.8%2,因此，建筑節(jié)能在我國的節(jié)能工作中占有舉足輕重的地位。目前我國已經(jīng)出臺(tái)了一系列建筑節(jié)能的法律、法規(guī)，強(qiáng)制推行建筑節(jié)能，并制訂了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，例要實(shí)現(xiàn)“十一五"GDPfg耗降低20%左右，“十一五”期間，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（未含替代石油），重點(diǎn)行業(yè)主要產(chǎn)品（工作量）單位能耗指標(biāo)總體達(dá)到或接近本世紀(jì)初國際先進(jìn)水平。目前冷連行業(yè)所帶來的巨大效益正日益引起世界各國重視，而作為冷連中最重要基礎(chǔ)建設(shè)-冷庫則更加亦備受關(guān)注2、國內(nèi)冷鏈的節(jié)能政策：1）、1997年11月1日第八屆全國人大常委會(huì)通過的中華人民共和國節(jié)約能源法；2）、2006年8月25日頒發(fā)的國發(fā)

3、（2006）28號(hào)國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定；3）、2009年2月28日，第十一屆全國人大常委會(huì)通過的中華人民共和國食品安全法；4）、2009年3月10日，國務(wù)院印發(fā)的國發(fā)（2009）8號(hào)物流業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃；5）、2009年10月，上海市地方標(biāo)準(zhǔn)食品冷鏈物流技術(shù)與管理規(guī)范（DB31/T388-2007）已通過專家評(píng)審，將于10月1日起實(shí)施，這是國內(nèi)公布的第一個(gè)食品冷鏈物流的地方標(biāo)準(zhǔn)；010年2月6日，國務(wù)院決定設(shè)立國務(wù)院食品安全委員會(huì)，作為國務(wù)院食品安全工作的高層次議事協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。3、普通絕熱保溫材料的簡介1、國內(nèi)絕熱材料的現(xiàn)狀根據(jù)相關(guān)絕熱技術(shù)通則，所謂絕熱，就是為減少建筑物、設(shè)備、管道及其

4、附件向周圍環(huán)境散發(fā)熱量或冷量，在其內(nèi)或外表面采取的增設(shè)絕熱層的措施。按流向可分為保溫、保冷。因此絕熱材料可分為保溫材料和保冷材料兩個(gè)大的方向。目前我國絕熱材料的生產(chǎn)企業(yè)已有成千上萬個(gè)，產(chǎn)品有十幾大類、幾百個(gè)品種，適應(yīng)溫度范圍從零下-196C到1000c多度，而生產(chǎn)的技術(shù)、裝備水平也有較大提高，甚至有世界先進(jìn)水平的一流生產(chǎn)線和產(chǎn)品。1）按材質(zhì)可分為有機(jī)、無機(jī)和金屬材料三類。有機(jī)絕熱材料種類有稻草、稻殼、甘蔗纖維、軟木木棉、木屑、刨花、木纖維及其制品等。此類材料容重小，原先來源廣，多數(shù)價(jià)格低廉，但吸濕性大，受潮后易腐爛，高溫下易分解或燃燒，隨著原材料等日益減少，已呈減少態(tài)勢。無機(jī)絕熱材料：礦物類有

5、礦棉、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、硅藻土石膏、爐渣、玻璃纖維、巖棉、加氣混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等及其制品，化學(xué)合成聚酯及合成橡膠類有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、月尿醛塑料和泡沫硬性酸酯等及其制品，此類材料不腐爛，耐高溫性能好，因分子結(jié)構(gòu)原因等使部分吸濕性大，容重輕，是理想的保溫產(chǎn)品。金屬類絕熱材料：主要是鋁及其制品，如鋁板、鋁箔、鋁箔復(fù)合輕板等。它是利用材料表面的輻射特性來獲得絕熱保溫效能。具有這類表面特性的材料，幾乎不吸收入射到它上面的熱量，而且本身向外輻射熱量的能力也很小，這類材料貨源較少，價(jià)格較貴，一般作為保溫材料的飾面兼隔汽功能。2）按形態(tài)又可分為多孔狀、纖維狀、粉末狀和層狀

6、絕熱材料四種。多孔狀絕熱材料又叫泡沫絕熱材料，主要原理為將原材料發(fā)泡成相互連接的密封空腔，以割斷熱或冷流量；具有質(zhì)量輕、絕熱性能好、彈性好、尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)。主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣、輕質(zhì)耐火材料等。纖維狀絕熱材料可按材質(zhì)分為有機(jī)纖維、無機(jī)纖維、金屬纖維和復(fù)合纖維等。在工業(yè)上用作絕熱淚盈眶材料的主要是無機(jī)纖維，目前用得最廣的纖維是巖棉、玻璃棉、硅酸鋁陶瓷纖維、晶質(zhì)氧化鋁纖維等。粉末狀絕熱材料主要有硅藻土、膨脹珍珠巖及其制品。這些材料的原料來源豐富，價(jià)格便宜，也是建筑和熱工設(shè)備上應(yīng)用較廣的絕熱材料，但吸水后大大降低其性能。層狀絕熱材料：一般是松散隔熱保溫材料的制品或化學(xué)合成聚酯與

7、合成橡膠類材料，如礦物棉板、蛭石板、泡沫塑料板、軟木板以及有機(jī)纖維板（木絲板、刨花板、稻草板和甘蔗板等），另外還有泡沫混凝土板，它具有原松散材料的一些性能，加工簡單，施工方便。2、絕熱材料的性能一般指標(biāo)1）熱導(dǎo)率：絕熱材料熱導(dǎo)率越小越好，最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定保溫材料25C時(shí)的熱導(dǎo)率應(yīng)不大于0.08W/（m*W,保冷材料對(duì)熱導(dǎo)率的要求更高。2）密度：絕熱材料的密度一般不應(yīng)大于300kg/m3,密度小的材料，一般熱導(dǎo)率較小，但同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也隨之降低，故要合理選擇。3）抗壓強(qiáng)度：要使絕熱材料在自身重量及外力作用下不變形和損壞，其抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足一定的條件，保溫材料中硬質(zhì)無機(jī)成型制品的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.

8、3MPa有機(jī)成型制品的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.2MPa4）吸水率：絕熱材料吸水后不但會(huì)大大降低絕熱性能，而且會(huì)加速對(duì)金屬的腐蝕，是十分有害的。因此，要選擇吸水率小的絕熱材料。5）耐熱性和使用溫度：要根據(jù)使用場所的溫度情況選擇不同耐熱性能的絕熱材料?！弊罡呤褂脺囟取本褪墙^熱材料耐熱性的依據(jù)。對(duì)保冷材料來說，要注明其最低使用溫度。除上述原則外，在選取絕熱材料時(shí)還應(yīng)考慮施工、價(jià)格及運(yùn)輸?shù)纫蛩亍?、冷庫常用保溫材料的簡介1980年以前，中國冷鏈的發(fā)展十分緩慢，隨著人民生活質(zhì)量的不斷提高，膳食結(jié)構(gòu)不斷豐富，對(duì)冷鏈的需求越來越迫切。隨之發(fā)展的冷鏈基礎(chǔ)工程-冷庫也發(fā)生了巨大的變化，從之前的規(guī)模小，形式單一，自動(dòng)

9、化低等逐步發(fā)展成目前的大規(guī)模，形式多樣，自動(dòng)化高的現(xiàn)代冷藏庫，以至冷鏈物流園。目前國內(nèi)冷庫形式主要分為土建庫和裝配庫兩種，土建冷庫多采用內(nèi)保溫形式，主要保溫材料有：現(xiàn)場噴涂聚氨酯（PU,擠塑聚苯乙烯保溫板（XPS,模壓聚苯乙烯保溫板（EPS;裝配庫使用夾芯板作為主要的屋頂和墻體保溫形式，地面多采用高抗壓的擠塑聚苯乙烯保溫板。冷庫建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫系統(tǒng)的確定，與建筑結(jié)構(gòu)形式密不可分。我國冷庫使用的保溫材料，在1980年以前大多采用稻殼、軟木、憎水性膨脹珍珠巖等，80年代后期聚氨酯噴涂在冷庫中開始應(yīng)用，包括EPS的應(yīng)用，90年代后期擠塑聚苯板進(jìn)入中國，并在冷庫地坪中大量使用。冷庫建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫

10、隔熱材料的選用，主要依據(jù)GB500722001冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范第4。4。1條隔熱材料的選擇應(yīng)符合下列要求：導(dǎo)熱系數(shù)??；不散發(fā)有毒或異味等對(duì)食品有污染的物質(zhì)；難燃或不燃燒，且不易變質(zhì)；塊狀材料應(yīng)溫度變形小，易于在施工現(xiàn)場分割加工，且便于與基層粘結(jié)；地面、樓面采用的隔熱材料，其抗壓強(qiáng)度不小于0.25Mpa;冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單位面積熱流量要求是衡量冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能與否的一個(gè)重要指標(biāo)，目前我國設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的單位面積熱流量q值偏大，總熱阻值偏低。下表例舉部分歐美國家數(shù)值做比較：部分國家單位面積熱流量q推薦值（w/m2）中國日本（節(jié)能型）法國美國（ASHRAE107.286.31減少冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位面積熱流量，

11、即減少冷庫的圍護(hù)散熱，直接降低溫度。對(duì)于冷庫的保溫材料在相同的熱阻值的要求下，熱導(dǎo)率越大，所需保溫材料厚度越厚，占用有效的使用面積則越大，這勢必影響冷庫的存儲(chǔ)利用率。另外，由于保溫隔熱材料的材質(zhì)不同，其施工方法、施工周期、對(duì)環(huán)境的污染也不同。因此，冷庫建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫系統(tǒng)的選擇，要綜合考慮各方面原因，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的雙效果。近年來，隨著冷鏈行業(yè)的大力發(fā)展，冷庫的保溫材料已經(jīng)從稻殼和軟木，逐步發(fā)展到以硬質(zhì)聚氨酯和聚苯乙烯保溫板（EPS,XPS等保溫材料已基本上成為主流產(chǎn)品。以下分別對(duì)幾種目前使用的保溫材料使用現(xiàn)狀作簡單分析1、軟木軟木很早就用于冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱，是冷庫隔熱的優(yōu)良材料之一，它的

12、優(yōu)點(diǎn)是：1, 熱導(dǎo)率小，為0.167-0.293kj/(m2-h-C);容量也小，為150-280kg/m22, 不易變質(zhì)、無毒、無臭3, 抗壓強(qiáng)度高，為10-15kg/cm24, 難燃、吸水性小5, 富有彈性，易于切割加工，便于安裝施工軟木是用栓皮棟樹或黃波羅樹皮加工而成。這類樹皮松軟，其中含有無數(shù)個(gè)呈六方形的密閉小孔，并含大量樹脂；將樹皮經(jīng)過破碎、篩選、加壓、烘熔等過程，制成各種形狀和尺寸的軟木板、磚/管殼等制品，常用軟板的規(guī)格有914*305*25(50、75、100)等。由于軟木產(chǎn)量少，價(jià)格高，原先在冷庫中主要用于模板、地面，及冷橋處理上，現(xiàn)已少用。2、稻殼稻殼是早先我國食品冷庫中最大

13、量使用的隔熱材料之一，稻殼產(chǎn)地廣，易于就地取材、價(jià)格便宜，并具有良好的隔熱性能，容重一般在150-180kg/m3,熱導(dǎo)率0.25-0.33kj/(mhC)。缺點(diǎn)是占用體積大，易受潮腐爛，下沉量大，稻殼受潮后熱導(dǎo)率顯著增大，一般用于外墻閣樓層，使用時(shí)應(yīng)過篩除塵、盡量曬干，其重量濕度不應(yīng)超過10%由于冷庫使用稻殼隔熱時(shí)，材料用量大，加上稻殼在其他方面的用途日益廣泛，因此采購也不容易，特別是北方地區(qū)則更難。3、泡沫塑料1,聚苯乙烯泡沫（EPS聚苯乙烯泡沫是用聚苯乙烯樹脂為基料，加入發(fā)泡劑，并用水蒸氣加熱形成有無數(shù)微小氣孔的發(fā)泡小球，在常壓下進(jìn)行熟化，此過程稱為預(yù)發(fā)泡，將熟化后的發(fā)泡小球放在模具中進(jìn)

14、行加熱，使它們彼此融合成型而制成一種具有微細(xì)閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。冷庫所采用的聚苯乙烯泡沫塑料，增加阻燃齊心抗氧化劑和紫外線吸收劑等成分，使產(chǎn)品具有自熄性和較強(qiáng)的耐氣候性。這種泡沫塑料的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)松、隔熱性能好、吸水性小、耐低濕性能好、有一定的彈性、易于切割。2 .擠塑聚苯乙烯泡沫（XPS擠塑聚苯乙烯泡沫板是一種硬質(zhì)擠出型聚苯乙烯保溫材料，由聚苯乙烯樹脂及其它添加劑擠壓成型的板材。擠壓的過程制造出擁有連續(xù)均勻的表皮及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu)的板材，這些蜂窩結(jié)構(gòu)的互聯(lián)壁由一致的厚度，完全不會(huì)出現(xiàn)空隙，杜絕了普通發(fā)泡出現(xiàn)的斷裂空隙。因此具備了高抗壓強(qiáng)度、低導(dǎo)熱系數(shù)、低吸水率、低水蒸氣滲透、長壽命等特點(diǎn)。3

15、.聚醛泡沫塑料聚醛泡沫塑料是以尿素-甲醛合成樹脂為基料，與發(fā)泡劑、硬化劑混合、經(jīng)機(jī)械攪拌形成具有一定穩(wěn)定性的泡沫，并經(jīng)干燥而成為具有無數(shù)互不相通的微小細(xì)孔的泡沫塑料。它的有點(diǎn)是容重小、隔熱性能好、高溫時(shí)不燃燒、防蛀、能用于低溫、在常用的各種泡沫塑料中它的價(jià)格最低。缺點(diǎn)是質(zhì)地疏松、吸水性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度低，多用于填充式的隔熱結(jié)構(gòu)。4 .聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料是以聚酯樹酯或聚醍樹酯為主要原料與甲苯二異富酸酯（11）1）或二苯基甲烷二異富酸酯（I）或聚次甲基聚苯基異富酸酯（PAPI）按一定比例加入發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑等，在適宜的溫度下，經(jīng)混合攪拌進(jìn)行發(fā)泡所制成的泡沫塑料。冷庫常用的是硬質(zhì)聚氨

16、酯泡沫塑料，可在現(xiàn)場直接噴涂或灌注成型使用。它還可以根據(jù)不同的使用要求配制成不同密度、耐熱、耐燃的泡沫體，適于快速施工。聚氨酯泡沫塑料的優(yōu)點(diǎn)是容重和熱導(dǎo)率小、強(qiáng)度高吸水率低、有自熄性、能用于較低的溫度，與常用建筑材料粘結(jié)較好，并形成無縫隙的封閉整體，是一種比較理想的冷庫隔熱材料；缺點(diǎn)受現(xiàn)場施工因，人工等因素影響，易發(fā)生火災(zāi)，同時(shí)價(jià)格比較高。以下就冷連中冷庫建筑的特點(diǎn)在選用保溫材料時(shí)應(yīng)注重關(guān)心的要點(diǎn)作簡要描述：1 .設(shè)計(jì)導(dǎo)熱系數(shù)：衡量保溫材料保溫性能的重要指標(biāo)。針對(duì)冷庫這種特殊的低溫建筑，除了考慮保溫材料的正常溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，還應(yīng)參考保溫材料低溫下的性能。因冷庫中長期受到低溫潮濕的環(huán)境下，導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)受影響。2 .吸水率：吸水率是影響保溫效果的重要指標(biāo)，當(dāng)材料吸水后將材料中的氣體擠出，由水占居了原來的空間，水的導(dǎo)熱系數(shù)為1w/mK,使保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)增大。故吸水率越大，保溫效果越差。3 .凍融循環(huán)后的保溫效果：冷庫使用后，保溫材料存在水蒸氣由高溫側(cè)向低溫轉(zhuǎn)移和凍融循環(huán)的過程，在凍融交替的情況下，保溫材料的熱阻會(huì)有不同程度的下降，因此長期凍融循環(huán)后的熱阻