GB/T 33841.1-2017 制冷系统节能运行规程 第1部分：氨制冷系统

　　ICS 27 . 200 P 49

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33841 . 1—2017

　　制冷系统节能运行规程第 1 部分：氨制冷系统

　　Specificationforenergy-efficientoperationofrefrigeratingsystem—

　　Part1：Ammoniarefrigeratingsystem

　　2017-05-31 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　前 言

　　GB/T 33841《制冷系统节能运行规程》拟分为以下四个部分：

　　— 第 1 部分：氨制冷系统;

　　— 第 2 部分：多能源制冷(供热)系统;

　　— 第 3 部分：余热回收系统;

　　— 第 4 部分：蒸发式制冷系统。

　　本部分为 GB/T 33841 的第 1 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由全国能量系统标准化技术委员会(SAC/TC 459)提出并归口 。

　　本部分负责起草单位：集美大学、中国制冷学会、天津商业大学、中国标准化研究院、大连冷冻机股份有限公司、烟台冰轮股份有限公司、武汉新世界制冷工业有限公司、大连海洋大学、北京二商集团有限责任公司、北京工业大学。

　　本部分主要起草人：张建一、杨一凡、申江、成建宏、王志强、焦玉学、李军、高兴、唐俊杰、李红旗。

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　　制冷系统节能运行规程

　　第 1 部分：氨制冷系统

　　1 范围

　　GB/T 33841 的本部分规定了氨制冷系统运行调节、维护和管理节能要求。

　　本部分适用于以氨为制冷剂的蒸气压缩式直接制冷系统或间接制冷系统。 采用其他制冷剂的压缩式制冷系统可参照执行。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2589 综合能耗计算通则

　　GB/T 12497 三相异步电动机经济运行

　　GB/T 12723 单位产品能源消耗限额编制通则

　　GB/T 13462 电力变压器经济运行

　　GB/T 15587 工业企业能源管理导则

　　GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB/T 18517 制冷术语

　　GB/T 28009 冷库安全规程

　　GB/T 30134 冷库管理规范

　　GB 50072 冷库设计规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 18517 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　制冷 refrigeration

　　用人工的方法，在一定时间内从一个物体或系统中移去热量而使其低于周围环境温度并维持低温的过程。

　　3.2

　　制冷量 refrigeratingcapacity

　　在规定工况下，单位时间内从被冷却的物质或空间中移去的热量。

　　3.3

　　制冷装置 refrigeratingplant

　　制冷设备与耗冷设备的总称。 包括机组、附件、控制设备、耗冷设备及围护结构。

　　3.4

　　隔热 thermalinsulation

　　使用热阻较高的材料或结构以减少热量传递的措施。

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　　3.5

　　负荷 load

　　制冷系统或者设备单位时间所接受到或传出去的热量。

　　3.6

　　融霜 defrosting

　　从蒸发器冷却表面上融去冰霜的过程。

　　3.7

　　经济器 economizer

　　在离心式、螺杆式等制冷机组中，将级间节流后生成的闪发蒸气引至相应级中压缩，以提高机组性能的设备。

　　3.8

　　单位产品耗电量 powerconsumptionofunitproduct

　　制冷系统在稳定运行状态下，生产单位产品所消耗的电量。

　　4 基本要求

　　4 . 1 管理基本要求

　　4 . 1 . 1 能源管理体系

　　4 . 1 . 1 . 1 用户应按照 GB/T 15587 的要求，建立能源管理制度、完善组织机构、落实管理职责。

　　4 . 1 . 1 . 2 用户应按照 GB 17167 的要求，建立能源计量管理制度，开展能源管理活动。

　　4 . 1 . 1 . 3 用户应按照 GB/T 2589、GB/T 12723 的要求和行业规定，对主要耗能设备和工序的实际用能、单位产品能源消耗进行分项计量、统计和核算。 并且，根据生产条件的变化，及时修订能源消耗定额，定期统计和核算单位产品耗电量。

　　4 . 1 . 2 人员管理

　　4 . 1 . 2 . 1 用户应按照 GB/T 28009、GB/T 30134 的要求，配备操作、管理人员，并确保其具备节能操作基础知识与意识。

　　4 . 1 . 2 . 2 用户应对管理和操作人员进行定期节能技术培训、考核，并建立相关资料档案。

　　4 . 1 . 3 规章制度

　　4 . 1 . 3 . 1 用户应根据自身情况制定制冷系统和设备操作规程。

　　4 . 1 . 3 . 2 用户应建立完整的切实可行的规章制度并遵守。

　　4 . 1 . 3 . 3 用户应做好制冷系统的 日常运行记录和能耗记录，并长期保存。

　　4 . 1 . 3 . 4 用户应对制冷系统的运行状况、设备的完好程度、能耗状况、节能改进措施等进行季度、年度运行分析和评价，并形成书面文件。

　　4 . 1 . 3 . 5 用户在实施制冷系统节能改造前，宜对实施结果予以量化约束，确保实施结果。

　　4 . 1 . 3 . 6 用户宜建立全员参与的能源管理、安全生产和节能激励奖惩制度。

　　4 . 1 . 4 技术资料管理

　　4 . 1 . 4 . 1 制冷系统的设计、施工、调试、验收、检测、设备维修及各种设备资料等文件，应完整并长期保存。

　　4 . 1 . 4 . 2 制冷系统各运行管理记录应齐全、准确、清楚，包括主要设备运行记录、运行值班记录、交接班

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　　记录、维护保养记录等。

　　4 . 1 . 4 . 3 应妥善保管设备和系统事故分析及其处理记录、设备和系统部件的大修和更换情况记录、年度运行分析等资料。

　　4 . 1 . 4 . 4 采用计算机集中控制的系统，可用定期打印汇总报表和数据数字化储存的方式记录、保存运行原始资料。

　　4 . 1 . 5 能源计量仪表配备

　　4 . 1 . 5 . 1 计量器具配备及管理，应符合 GB 17167 的规定。

　　4. 1 .5.2 对于 50 kW及以上的电动机，应单独配置电压表、电流表、有功电能表等计量仪表。

　　4 . 2 基础设施要求

　　4 . 2 . 1 围护结构

　　4 . 2 . 1 . 1 制冷系统建筑物/构筑物的隔热结构和性能应符合 GB 50072 的规定，节能隔热结构面积热流量应为 7 W/m2 ~9 W/m2 ,并应尽量采用数值较小的推荐值。

　　4 . 2 . 1 . 2 制冷建筑物/构筑物的户外隔热结构，应采用减少太阳辐射热及防止雨淋的措施。

　　4 . 2 . 1 . 3 冷库宜设置封闭性站台。

　　4 . 2 . 2 门及通风换气设施

　　4 . 2 . 2 . 1 制冷建筑物的门宜设置风幕、门帘和门斗等，以最大限度地减少湿热空气对流进入低温空间。

　　4 . 2 . 2 . 2 无操作需求时，制冷建筑物的门应处于关闭状态。 进出货频繁的制冷建筑物，宜采用 自动门;进出货频繁的低温库，门内宜设缓冲间，以减少冷量损失。

　　4.2.2.3 制冷建筑物/构筑物的门应保持密封完好。0 ℃以下的门应设防冻结电加热丝，并根据不同的使用温度配置合适的电加热丝功率。

　　4 . 2 . 2 . 4 需要通风换气的制冷建筑物(如水果、蔬菜冷库)，通风换气设施应做保温处理，并制定相应的合理换气时间和换气频率/周期，尽量于气温较低的时段进行通风换气。

　　4 . 2 . 3 制冷建筑物内部的发热设施

　　4 . 2 . 3 . 1 制冷建筑物内部应合理配置用电设备。 内部空间的发热设备应采用合理的启停控制，避免不必要的运行。

　　4 . 2 . 3 . 2 制冷建筑物内部的照明应选用节能灯(如 LED节能灯等)。

　　4 . 2 . 3 . 3 制冷建筑物内部照明应采用合理的节能控制方式。 照明线路应按区域进行分区控制，灯具开关宜采用 自动控制方式(例如感应开关等)。

　　4 . 2 . 4 低温设备和管道的隔热保温

　　制冷系统低温设备和管道应做隔热保温层，其厚度应确保隔热保温层外的保护层表面不结露。

　　5 制冷系统节能运行

　　5 . 1 制冷系统的任何节能运行方式应符合货物储存、加工工艺要求。

　　5 . 2 运行过程中应合理配置运行设备，以提高系统运行能效。

　　5 . 3 制冷设备及附属设备应定期进行检修维护，确保设备处于良好的性能状态。

　　5 . 4 制冷设备及附属设备应按照现行标准规范的要求及时改造和更新，采用新技术、新工艺以提高能源利用率。

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　　5 . 5 制冷系统运行宜采用 自动节能运行程序控制。

　　5 . 6 在满足被制冷对象的工艺要求的前提下，应尽量提高系统蒸发温度。 针对被制冷对象的初始温度与终结温度差别大的情况，宜分时段确定蒸发温度控制值。

　　5 . 7 制冷系统运行应尽量降低冷凝压力。 冬季运行时，应控制适宜的冷凝压力，防止因压力过低出现运行不稳定的情况。

　　5 . 8 在保证生产工艺要求的前提下，宜在一天中气温最低的时段进行制冷操作。

　　5 . 9 在冷却(含预冷)加工过程中，初始降温阶段，蒸发温度运行设定值宜高于设计值，后一阶段再控制其在设计值运行。

　　5 . 10 在冻结加工过程中，如系统分别配置高、低压制冷压缩机，当冷凝压力与蒸发压力之比小于 8 时，宜采用单级压缩运行，大于或等于 8 时再采用双级压缩运行。

　　5 . 1 1 对于间接制冷系统，应注意调节载冷剂的流量，使之处于所需要的最低流量。 对于流量需要调节的系统，宜采用变流量(变频调速)泵。

　　5 . 12 载冷剂选配应满足降温工艺要求，并尽可能地选用比热容大、黏度小、密度低的载冷剂。

　　5 . 13 应根据制冷压缩机使用说明书及系统蒸发温度选择适宜的冷冻油。

　　6 制冷设备节能运行

　　6 . 1 制冷压缩机

　　6 . 1 . 1 制冷压缩机宜采用 自动能级运行方式。 当系统处于非自动运行状态时，操作人员应熟悉每台压缩机的制冷能力及随工况变化的规律，按照 6.1.2~6.1.8 的规定及时调节。

　　6 . 1 . 2 应合理选配投入运行的压缩机。 应根据制冷对象的热负荷，合理选配投入运行的压缩机，使压缩机的制冷量与蒸发器的负荷相匹配。

　　6 . 1 . 3 投入运行的压缩机台数应尽可能少。 多台压缩机并联运行应尽量以压缩机的台数为能量调节单元，使每台压缩机处于高能效比运行状态。 并应充分考虑压缩机(机组)容量的大小搭配组合，针对负荷变化需要投入相应制冷压缩机组合。

　　6 . 1 . 4 多台压缩机并联的制冷系统宜将其中一台配置变速调节。 在低负荷时，选用该压缩机进行变速调节运行。

　　6 . 1 . 5 采用双级压缩制冷系统时，应控制在最佳中间压力运行。

　　6 . 1 . 6 对于内容积比可调的螺杆式制冷压缩机，应根据工作压力和设备运行推荐值及时调节内容积比;对于内容积比无法调节的螺杆式制冷压缩机，应根据运行频率最大的实际工况，选配适宜容积比的滑阀。

　　6 . 1 . 7 压缩机的油压、油温应根据设备要求控制在合理范围内，防止油压油温过高增加不必要的能耗。

　　6 . 1 . 8 对于带经济器的螺杆式制冷压缩机，运行时经济器应处于工作状态，并应合理调节经济器的供液量，使系统运行在最佳状态。

　　6 . 2 冷凝器

　　6 . 2 . 1 应根据冷凝压力和环境温度变化，按照制冷系统(包括压缩机)消耗的总电能最少的原则控制冷凝器运行。 在制冷系统处于低负荷运行时，冷凝器系统的水泵和风机应根据系统配置情况，进行节能优化调节。

　　6 . 2 . 2 对于冷凝负荷变化较大的制冷系统，蒸发式冷凝器(尤其仅配有单台蒸发式冷凝器时)宜采用变频调速风机。

　　6 . 3 蒸发器

　　制冷对象的温度与蒸发温度的温差应尽可能控制在较小范围之内。

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　　6 . 4 制冷系统配套水泵和风机

　　6 . 4 . 1 制冷系统处于部分负荷运行时，水泵、风机应采用节能调节措施，如台数控制、双速电机、变速装置等，不应采用关小相应阀门和旁通方式调节。

　　6 . 4 . 2 水泵、风机的特性应与管网/风道总特性相匹配，并保证其运行工况点在制造厂规定范围内。

　　6 . 5 冷凝器和油冷却器的热回收

　　冷凝器排放出的低品位热能，应考虑回收利用。 压缩机的油冷却器也有一定的热回收潜力，宜加以利用。

　　6 . 6 容器和管道

　　6 . 6 . 1 系统中有液位控制要求的压力容器，如低压循环储液桶、中间冷却器、气液分离器等，应采用液位控制器自动控制供液，保证其处于正常液位。

　　6 . 6 . 2 满液式蒸发器、过冷换热器等的液位应调节控制于正常液位。

　　6 . 6 . 3 在需要对吸气管路进行控制的情况下，宜采用气动或者电动控制元件，减少吸气管路上的压力损失。

　　6 . 6 . 4 液体管路中应尽量避免不必要的阀门和弯头及液位提升，以降低流动损失。

　　6 . 7 变压器和电动机

　　6 . 7 . 1 设备配置的电动机应优先采用高效节能电机。

　　6 . 7 . 2 应在用电负荷侧合理配置集中和/或就地无功补偿设备，保证功率因数不低于 0 . 90 。

　　6 . 7 . 3 变压器的运行应按照 GB/T 13462 的规定。

　　6.7.4 电动机的运行应符合 GB/T 12497 的有关规定。电机运行输入电流比额定电流下降超过 35%时，运行处于非经济运行范围，应采取措施提高电机运行效率。

　　7 制冷系统与设备节能维护

　　7 . 1 蒸发器的除霜

　　7 . 1 . 1 应及时除去蒸发器表面的霜，并确保蒸发器不出现结冰现象。

　　7 . 1 . 2 蒸发排管宜优先采用人工扫霜。 每年应按操作规程至少进行 2 次热气融霜。 冷风机蒸发器表面不应存有大量霜层，霜层较厚时，应按照操作规程及时清除;风机叶片上的霜也应及时清除。

　　7 . 1 . 3 冻结间、速冻设备用蒸发器，每次冻结加工完成后应及时除霜。

　　7 . 1 . 4 冷藏间冻品宜采用良好的包装形式，以减缓蒸发器结霜速度。

　　7 . 2 冷凝器的维护

　　7 .2 . 1 水冷式冷凝器，应定期清除水垢。水垢厚度不宜超过 1 .5 mm。

　　7 . 2 . 2 蒸发式冷凝器，除应定期清除水垢外，尚应确保喷嘴(喷孔)畅通，水均匀喷洒;保证水质良好，定期排污放水和保持水盘清洁，必要时应定期进行水质处理。 对于皮带传动的风机，应定期检验皮带的张力和皮带轮轴心的偏移，确保风机和水泵正常运行;蒸发式冷凝器风口进出风顺畅，不应存在任何干扰。

　　7 . 2 . 3 风冷式冷凝器，应定期冲洗、吹除传热表面的灰尘污垢，保持传热面的清洁。 尽可能遮蔽冷凝器，防止阳光暴晒。 并应确保风机正常运行，风口进出风顺畅，无任何干扰。

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　　7 . 3 制冷系统不凝性气体的排除

　　制冷系统应设置空气分离器，及时排除系统中的不凝性气体。 空气分离器宜采用自动型设备。

　　7 . 4 制冷系统中油的分离

　　系统应定期按照操作规程进行放油。 回收的冷冻油应进行再生处理，确保再利用冷冻油的质量。

　　7 . 5 制冷系统中水的排除

　　氨制冷系统充注的液氨制冷剂，含水量不应超过 0.2%。当含水量超过标准时，应设法排除水分。

　　7 . 6 冷却水的水质控制

　　循环冷却水应采取除垢、防腐及水质稳定的处理措施，保证换热设备的正常工作。

　　7 . 7 系统维护

　　7 . 7 . 1 应根据设备制造商使用说明书的规定，对制冷压缩机/机组定期维护保养。

　　7 . 7 . 2 应对系统容器、换热器、管道、阀件、控制回路、照明等设备设施按相关制度进行巡检，及时排除隐患和不良现象。

　　7 . 7 . 3 系统各设备、控制仪表、保护装置、阀件、隔热层及其保护层等应处于正常状态。

　　8 制冷系统能效状态自检与评估

　　8 . 1 用户应定期进行能效状态自检与评估，挖掘节能潜力。

　　8 . 2 制冷系统和设备的控制、运行参数的调节、维护与节能潜力的评估，宜参考附录 A。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　制冷系统能效状态自检评估清单

　　A.1 概述

　　自检评估清单针对典型的食品加工制冷系统设计，主要包括工业氨制冷系统和设备操作调节，未包括提高效率的所有因素。 自检评估清单按照对总效率影响及对运行费用的影响程度，对各个问题设置了权重(分数)。据此，评估制冷系统的效率或效率提高的潜力。

　　对于非冷库制冷系统，自检评估清单有其局限性。 对于具有较大的流体冷却或冻结负荷的制冷系统，或系统过于老旧，一些分数可能不恰当。

　　对于评估分数为 70 分以下的系统，应通过本标准及清单进行改造或改善运行模式。 即使分数是优秀，还会有一些选择可降低能耗费用。 保持制冷系统处于最佳状态的唯一方法，是定期的维护和细心的操作调节。

　　注：附录 A参考“Cascade energy.Industrial refrigeration best practices guide, 3rd ed. IARW,2011”编写。

　　A.2 制冷系统吸气压力(蒸发压力)

　　制冷系统吸气压力(蒸发压力)评估分数见表 A.1~表 A.5。其潜在的节能分数为 10 分。

　　表 A.1 蒸发温度与制冷对象的温差

　　表 A.2 控制温度与要求温度的温差

　　表 A.3 蒸发器的运行状态

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.3(续)

　　表 A.4 蒸发压力与负荷温度要求关系

　　表 A.5 系统扩容的影响

　　A.3 制冷系统排气压力(冷凝压力)

　　系统排气压力(冷凝压力)评估分数见表 A.6~表 A.9。其潜在的节能分数为 13 分。

　　表 A.6 不同季节的影响

　　A.7

　　夏季冷凝压力的影响

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.8 直接膨胀供液

　　表 A.9 电机超载情况

　　A.4 蒸发器部分负荷控制

　　蒸发器部分负荷控制评估分数见表 A. 10,其潜在的节能分数为 8 分 。

　　表 A.10 蒸发器风机的控制方式

　　A.5 制冷压缩机运行的控制方式

　　压缩机运行的控制方式评估分数见表 A.11~表 A.12。其潜在的节能分数为 14 分。

　　表 A.1 1 压缩机运行的控制

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.12 制冷压缩机卸载情况

　　A.6 冷凝器运行的控制方式

　　冷凝器运行的控制方式评估分数见表 A.13~表 A.15。其潜在的节能分数为 7 分。

　　表 A.13 蒸发式冷凝器运行的控制方式

　　表 A.14 蒸发式冷凝器风机与水泵运行

　　表 A.15 冬季冷凝器系统干式运行

　　A.7 设备和系统设计的选择

　　设备和系统设计的选择评估分数见表 A.16~表 A.20。其潜在的节能分数为 15 分。

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.16 蒸发器和冷凝器匹配的风机(和水泵)

　　A.17

　　螺杆式压缩机

　　表

　　A.18

　　制冷系统蒸发温度低于- 23

　　℃ 的吸气系统

　　表 A.19 制冷系统蒸发温度低于- 34 ℃ 的吸气系统

　　表 A.20 制冷采用计算机控制系统

　　A.8 除霜控制

　　除霜控制情况评估分数见表 A. 21 。其潜在的节能分数为 3 分 。

　　表 A.2 1 蒸发器的除霜控制情况

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.2 1(续)

　　A.9 运行和维护

　　运行和维护评估分数见表 A.22~表 A.31。其潜在的节能分数为 20 分。

　　表 A.22 冷凝器水处理方式

　　表 A.23 冷凝器出口氨液温度

　　表 A.24 蒸发式冷凝器的水喷头、水分配盘、滤网的检查、清洁和更换

　　表 A.25 温度/压力传感器、滑阀的校核

　　A.26

　　蒸发器盘管和冷凝器管束的清洁

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.27 压缩机的维护

　　A.28

　　热气电磁阀的定期检查

　　表 A.29 记录和追溯

　　表 A.30 计算机控制系统的工作情况

　　表 A.3 1 计算机“日志分析”功能的利用情况

　　A.10 制冷系统调试

　　系统调试评估分数见表 A. 32,潜在的节能分数为 5 分 。

　　GB/T 3384 1 . 1—20 17

　　表 A.32 系统建成或最后扩容后的调试

　　A.1 1 能耗(能量)管理

　　能耗(能量)管理评估分数见表 A.33~表 A.35,潜在的节能分数为 5 分。

　　表 A.33 制冷能耗的统计和分析

　　表 A.34 制冷系统二级、三级(分表)安装和计量

　　表 A.35 制冷装置建设或扩容过程中方案的选择

　　A.12 系统自检评估分数解析

　　85~100：优秀。在能效方面，系统运行调控及其维护非常杰出，仅个别环节可进一步改善。 70~84：良好。系统运行调控及其维护很好，某些方面可望进一步提升。

　　50~69：合格。系统工作良好，但许多方面可望进一步提升。

　　<50：不合格。系统运行能效提升在许多方面存在很大潜力。