卡塞爾冷庫溫差調(diào)節(jié)與控制
我國各種恒溫冷庫的建筑結(jié)構(gòu)，空間組成，區(qū)域分布，保溫性能是不同的，各地儲藏的商品品種，冷藏能力，
制冷設(shè)備，控溫技術(shù)也有很大差別，制冷設(shè)備，各地恒溫冷庫都必須根據(jù)各自的具體情況，結(jié)合自己的特點，因地
制宜采取科學(xué)的技術(shù)措施對區(qū)域空間溫差進行有效控制，以便進一步提高控溫水平，使商品達到*佳儲藏質(zhì)量，為
企業(yè)創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟效益。
一、形成區(qū)域空間溫差的主要原因
區(qū)域空間溫差的形成主要有下述幾種原因：
1、冷熱空氣的物理比重；在商品儲藏環(huán)境中，決定溫度高低的是冷熱空氣的交換方式和頻率，在冷熱空氣的
交換對流過程中，由于冷熱空氣的物理比重不同，熱空氣聚集在冷藏間的上部，而空氣溫度的*低點常在冷藏間的
底層，根據(jù)這一物理學(xué)原理，冷藏間內(nèi)必然形成上下空間溫差，冷藏間設(shè)計的高度越高，上下空間溫差就越大。
2、商品冷藏間的構(gòu)造；恒溫冷庫的商品冷藏間是長寬高構(gòu)成的空間，空間的長短、寬窄、高低是形成區(qū)域空
間溫差的基本原因。冷藏間的構(gòu)造雖然在設(shè)計上考慮到結(jié)構(gòu)對控溫差異的影響，但無法從技術(shù)上使冷藏間內(nèi)區(qū)域空
間溫度達到相對均衡。一般情況下，冷藏間的體積越大，冷熱空氣的對流和交換越困難，區(qū)域空間的溫差越大。
3、商品的堆碼形式；商品是冷藏間內(nèi)的主要熱量來源。入庫商品的品種、數(shù)量、時間及商品堆碼的密度、高
度、寬度和商品的包裝形態(tài)都是導(dǎo)致區(qū)域空間溫差的因素。制冷除冷卻冷藏間的空氣溫度外，還要不斷地冷卻商品
因呼吸作用而散發(fā)出的熱量，由于堆碼形式的不合理不科學(xué)，商品在儲藏期間散發(fā)的熱量不能及時冷卻，冷熱空氣
不能有效地在貨堆內(nèi)外進行交換和流通，也會造成區(qū)域空間的溫差，從而直接影響商品的儲藏效果。
4、冷源相對集中；一般恒溫庫的制冷設(shè)備大都采用箱式冷風(fēng)機，而冷風(fēng)機蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度大部分都設(shè)計在
-15℃左右，并且蒸發(fā)器通常是固定在冷藏間的一個方向的某一個位置點上，冷藏間的冷源主要來源于蒸發(fā)器，這
就形成了冷源的相對集中。雖然冷風(fēng)機在設(shè)計上采取了遠距離的強制送風(fēng)措施，但往往由于距離遠，阻力大，風(fēng)量
損失多而不能達到溫度均衡的目的，從而必然地造成一定區(qū)域內(nèi)的長度區(qū)域溫差。有些大型冷藏間長度有的達到40
米，由于距離過遠，造成的區(qū)域溫差有時是相當(dāng)大的。
5、其它原因；恒溫冷庫區(qū)域空間溫差的形成還有很多其它原因，例如：冷庫構(gòu)造中各部位保溫性能的差異，
各種冷橋的存在，冷藏間的向陽面，庫內(nèi)電力設(shè)備的超負荷運轉(zhuǎn)，倉門的頻繁開啟，不規(guī)范的沖霜過程等，都是造
成恒溫冷庫區(qū)域空間溫差直接和間接的原因。
二、區(qū)域空間溫差在冷藏間的態(tài)勢分析
恒溫冷庫冷藏間內(nèi)的區(qū)域空間溫差形成原因復(fù)雜，形式表現(xiàn)不一，呈現(xiàn)多種態(tài)勢，現(xiàn)以邢臺市果品公司恒溫庫
為例，對冷藏間的區(qū)域空間溫差態(tài)勢做一簡要分析。邢臺市果品公司為3000噸級恒溫庫。一個300噸的冷藏間，其
建筑結(jié)構(gòu)為長40米寬15米高5.5米，面積600平方米，空間體積3300平方米，按設(shè)計要求設(shè)置350平方米的箱式冷風(fēng)
機兩臺，規(guī)定的控溫指標(biāo)為0℃，屬較大型冷藏間。在實際儲藏控溫過程中，冷藏間內(nèi)大部分區(qū)域空間大都達不到
或超過了規(guī)定的指標(biāo)溫度，據(jù)實際觀測，*大的區(qū)域空間溫差可達3℃～4℃，*小區(qū)域空間溫差也在0.50℃～1℃
。我們可以從以下幾個方面分析區(qū)域空間溫差的形成及變化態(tài)勢，以了解其規(guī)律性。
1、冷藏間長度溫差；冷藏間長度溫差是*顯著的區(qū)域空間溫差的表現(xiàn)形式，一般情況下，庫房的長度每增加
10米，長度區(qū)域溫差幾乎就要增大1℃，長度越長區(qū)域溫差越大，特別是達到規(guī)定溫度指標(biāo)停止降溫庫溫開始回升
后區(qū)域長度溫差表現(xiàn)的更為突出。此時如控溫指標(biāo)為0℃，平時溫度觀測位置設(shè)在冷藏間中心的話，經(jīng)過區(qū)域溫度
測量，在距冷風(fēng)機*近端的溫度為-2℃，而在離冷風(fēng)機*遠處的溫度則在2℃左右，此時一個區(qū)域溫度超過規(guī)定指
標(biāo)2℃，另一個區(qū)域溫度則低于規(guī)定指標(biāo)溫度2℃，總的長度溫差則達到4℃。
2、高低空間溫差；一般冷藏間的空間高度*低的4米，*高的可達6米，商品堆碼高度通常占庫房凈高的70～
80%，在這樣的空間高度中儲藏商品，由于冷熱空氣的物理比重作用產(chǎn)生和形成的空間高低溫差也是比較明顯的。
以5.5米冷藏間的高度來觀測溫差，*高點和*低點的溫度一般也不小于1.5～2℃，每高度米的溫差大都在0.3℃左
右，在達到指標(biāo)規(guī)定溫度停止供液后，商品散發(fā)的熱量逐漸上升，高低溫差還會不斷增大。
3、長度與高度交叉的區(qū)域空間溫差的呈現(xiàn)形式；儲藏空間離冷風(fēng)機*遠區(qū)域溫度*高，*近區(qū)域溫度*低，
儲藏空間的*高處溫度*高，*低處溫度*低，整個儲藏空間溫度*高區(qū)域應(yīng)在*遠處的*高點，溫度*低區(qū)域應(yīng)
在距冷風(fēng)機*近處的*低點，儲藏空間的高度與長度的接點區(qū)域的終端即是區(qū)域溫差的*大差點。
4、商品堆垛內(nèi)外溫差；商品在冷藏間必須堆碼存放，這就形成了一定體積和一定密度的商品垛堆。有時為了
有效地利用和提高庫容量，還要人為地增加密度和加大體積。按有關(guān)規(guī)定和設(shè)計要求，冷藏間的空間利用率要達到
80%，在這樣的高度空間中儲藏商品，雖然風(fēng)機進行冷熱空氣的強制對流，但由于包裝的阻力和空氣通道的不暢，
而使冷空氣不能順利地進入堆垛內(nèi)，商品因呼吸產(chǎn)生的熱量也不能及時地散發(fā)出去，而停止降溫后，只靠冷熱空氣
的自然循環(huán)是極難達到溫度均衡的。由于以上原因，形成了商品垛堆內(nèi)外的區(qū)域溫差；冷藏間商品的垛堆越大，垛
堆內(nèi)外的區(qū)域溫差越大，反之則越小。據(jù)測試，一個長30米，寬5米，高4米的商品垛堆，垛堆的中心溫度和垛堆的
外層溫度的溫差往往在1.5℃以上，每縱深米的溫差平均在0.25℃左右。
5、包裝內(nèi)外溫差；冷藏間的商品都是不同形狀的包裝物盛裝存放的，有的商品為防止萎蔫失水和儲藏保鮮的
需要，還要在包裝物內(nèi)襯墊聚乙稀塑料薄膜袋和硅窗保鮮袋，大部分商品為防止磕碰擠壓還要進行單果包紙和套袋
，商品的外包裝和內(nèi)包裝都是隔熱材料制做的，這就形成了人為的隔熱層，其直接阻礙著庫內(nèi)冷空氣和包裝內(nèi)商品
間冷熱空氣的傳導(dǎo)和對流，包裝內(nèi)的商品熱也不易散發(fā)出去，造成了包裝內(nèi)溫度較高，包裝外溫度較低的溫差現(xiàn)象
。據(jù)測，一個盛裝15公斤蘋果的紙箱包裝，在冷藏間庫溫0℃的環(huán)境中，紙箱內(nèi)的溫度常高于同區(qū)域庫溫0.5℃。
6、空氣與商品溫差；冷藏間的空氣溫度是測量庫溫的直接標(biāo)準(zhǔn)，各種商品儲藏中規(guī)定的各種控溫指標(biāo)，即是
指冷藏間的空氣溫度指標(biāo)。商品溫度平常是指商品的表面溫度。在相同的和不同的區(qū)域空間，冷藏間的空氣溫度和
商品的表面溫度往往也存在溫差，因為商品在儲藏過程中由于呼吸作用而不斷散發(fā)熱量，商品溫度總要高于商品周
圍的空氣溫度，一般溫差通常在0.5-1℃之間。根據(jù)所儲商品的種類、形狀和大小、商品的內(nèi)部溫度也程度不同地
要高于商品的表面溫度。
7、沖霜時的溫差變化；冷藏間的蒸發(fā)器需要用井水及熱氨進行沖霜，沖霜雖然不是每天都要進行，但在沖霜
過程中，冷藏間內(nèi)的區(qū)域空間溫差將會發(fā)生相反的變化，這時的熱點區(qū)域已轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器周圍，因為外來水和熱氨
都大大高于庫內(nèi)溫度，水溫和熱氨溫度一般都在10℃以上，并且沖霜時間要持續(xù)20～40分鐘，這時蒸發(fā)器周圍的溫
度通常要高于其它區(qū)域空間2～3℃甚至更高，直接影響著庫內(nèi)的溫度均衡。
三、區(qū)域空間溫差對儲藏效果的影響
恒溫冷庫對溫度的要**比較嚴格的。各種商品都有各自的控溫指標(biāo)，一般上下波動幅度都不得超過1℃，蒜
苔則要求更嚴，要求低于0.5℃。由于區(qū)域空間溫差的客觀存在，恒溫冷庫儲藏的商品必然受到不利影響，其危害
主要有以下幾個方面。
1.是由于區(qū)域空間溫差的存在，使一部分或大部分商品處于低于或高于規(guī)定的指標(biāo)溫度，造成一部分區(qū)域空間
的商品儲溫較高，另一部分區(qū)域空間的商品儲溫偏低，這些處于不適宜儲溫環(huán)境中的商品，在長期儲藏過程中逐漸
發(fā)生著**的品質(zhì)變化，使儲質(zhì)參差不齊，從而影響整體儲藏效果，降低商品儲藏價值。
2.是處于溫度較低區(qū)域空間的商品極易發(fā)生大面積的低溫傷害。商品在儲藏中接近和達到其生理冰點，大都會
發(fā)生程度不同的凍害。而有些商品對低溫相當(dāng)敏感，一經(jīng)發(fā)生凍害，將會完全喪失其商品價值，就是較耐低溫的商
品，經(jīng)過**后也會降低其商品價值，造成不必要的經(jīng)濟損失。一個儲藏蒜苔多年的恒溫庫，每年都有上萬斤或數(shù)
萬斤蒜苔被凍壞，經(jīng)濟損失很大，主要原因是由于區(qū)域空間溫差所致。
3.是處于溫度較高區(qū)域空間的商品，其實際儲藏溫度都超過了規(guī)定的指標(biāo)溫度。持續(xù)的超溫，使商品長期處于
**的儲藏環(huán)境中，從而必然使商品的呼吸強度增加，加速商品的成熟衰老過程，導(dǎo)致品質(zhì)下降，甚至腐爛變質(zhì)。
同時較高的溫度，極利于各種霉菌的生長繁殖，也會加重商品的危害。在恒溫庫內(nèi)處于較高溫度區(qū)域空間的商品比
處于正常溫度指標(biāo)下的商品，儲藏時間要減少30～40天，商品損耗增加3～5%，保鮮指數(shù)也會明顯下降。
4.是由于區(qū)域空間溫度的高低差異，增加了所儲商品發(fā)生病理、生理病害的可能性。由于區(qū)域空間溫差形成的
低溫，會使部分商品不同程度地發(fā)生冷害和**，溫差形成的高溫，又會使部分商品早衰，持續(xù)的高溫和溫差的頻
繁變化，可以使蘋果早發(fā)褐燙病，也會使在采摘、運輸、入庫過程中造成的人為機械傷不易自我**，庫溫的不均
衡也會使商品的地方病害加重和惡化。
?。?是區(qū)域空間的溫度差異在商品的氣調(diào)冷藏中，也會影響二氧化碳和氧氣的成分比例變化，而有些商品如蒜
苔在冷藏中必須進**調(diào)儲藏，這種溫差變化極不利于氣體指標(biāo)的有效控制，從而降低了氣體調(diào)節(jié)儲藏的效果。
四、區(qū)域空間溫差調(diào)節(jié)與控制的技術(shù)措施
**，首先要確定冷藏間商品的*佳儲溫。從理論上講，*適宜的儲溫是指商品本身所需要的適宜溫度，而不
是指庫內(nèi)的空氣溫度。在確定某種商品的*佳儲溫時，必須考慮庫內(nèi)空氣溫度和商品溫度的溫差值，其溫度值在同
一區(qū)域空間一般都在0.5℃～1℃之間，而確定溫差值的前提條件是某種商品的生理冰點。一般商品的儲溫要盡量接
近其冰點，但絕不能達到和超過這一界限，必須留有保險系數(shù)。把儲溫確定和控制在商品本身*適宜的溫度范圍內(nèi)
，是解決區(qū)域空間溫差的基礎(chǔ)技術(shù)步驟。例如，蘋果大部分品種的生理冰點為-1.5℃～-1.8℃，理論推薦儲溫為-1
℃～0℃，而我們在實際控溫中，就要把庫溫降至-1.5℃～-0.5℃的范圍內(nèi)，即庫溫*低不能低于-1.5℃，*高不
要超過-0.5℃。
**，選擇觀測溫度的*佳位置。要想掌握冷藏間各個區(qū)域不同空間的溫差情況和具體數(shù)值，必須以一個觀測
溫度變化的*佳位置點做為依據(jù)。觀測溫度變化的*佳位置應(yīng)設(shè)在靠近冷風(fēng)機一端，庫房堆碼長度的1/3處。高度
應(yīng)確定在商品堆碼高度的1/2處。冷藏間的其它區(qū)域空間也要相應(yīng)布點測溫，特別是冷藏間的特殊區(qū)域空間，如熱
點區(qū)和冷點區(qū)，以便更加直觀和**地觀測和計算溫差值。測溫儀要經(jīng)常校對，不能存在誤差。溫差值計算采用直
減法，即高溫區(qū)溫度值減低溫區(qū)溫度值。冷藏間恒溫值采取平均計算法。科學(xué)的高精度的溫差數(shù)據(jù)是調(diào)節(jié)控制區(qū)域
空間溫差技術(shù)措施的先決條件。
第三，吊掛隔冷活動屏障。冷風(fēng)機周圍冷源集中，溫度*低，屬于冷藏間的冷點區(qū)，平時溫度常在儲藏品的生
理冰點以下，為了縮小整體溫差，可在庫內(nèi)吊掛隔冷活動屏障。具體做法為：在距冷風(fēng)機前端1～1.5米處，高處*
好設(shè)在冷藏間的3/4處，在這個立面范圍內(nèi)用隔熱材料做成隔冷活動屏障。通常的做法用普通棉被，內(nèi)外縫襯0.08
～0.10mm的塑料膜各一層，按照冷藏間的寬度以中心線為準(zhǔn)做兩塊，上面用鐵絲把棉被掛起，做成活動式的可向左
右兩邊拉開。達到規(guī)定指標(biāo)溫度后閉后。庫內(nèi)熱負荷大時再拉開，兩邊棉被的接縫處要留有20公分的搭合余地，這
樣可隨時檢查設(shè)備運轉(zhuǎn)情況和進行沖霜操作。也可用磚、塑料板等隔熱材料做成固定式的隔冷屏障，中間留一小門
，掛上門簾即可。這樣在冷風(fēng)機制冷送風(fēng)時，冷藏間前部的溫度可提高1℃以上，后部的溫度可降低0.5℃以下，效
果非常好。
第四，調(diào)節(jié)冷風(fēng)機送風(fēng)強度。冷藏間是依靠風(fēng)機把蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷源從一端送向另一端強制空氣對流來達到降
溫目的。由于風(fēng)機送風(fēng)筒較長，從十幾米到幾十米不等，又由于風(fēng)機功率限制和風(fēng)量流速阻力作用，冷空氣的輸送
常呈現(xiàn)由強轉(zhuǎn)弱的趨勢，越遠風(fēng)量越小風(fēng)速越慢，直接影響冷藏間冷熱空氣的對流和交換，造成一端降溫迅速，一
端降溫困難，前面庫溫偏低，后面庫溫偏高，這就需要從技術(shù)上調(diào)節(jié)冷風(fēng)機的送風(fēng)強度。具體措施為：依據(jù)風(fēng)筒的
長度，把風(fēng)筒前端兩側(cè)的噴風(fēng)口擋住一部分，使風(fēng)量相對集中地輸送到儲藏間的另一端，進而加強冷量傳導(dǎo)平衡冷
空氣的均勻分布。風(fēng)筒風(fēng)口可用多層紗布捆扎遮擋，前部的噴風(fēng)口一般用6～7層紗布，中后部可酌情逐漸減少層數(shù)
。風(fēng)筒噴風(fēng)口擋多少個，達到多少米，擋風(fēng)口紗布用幾層合適，這要視冷藏間的大小和冷風(fēng)機的功率及其它具體情
況而定。總之，調(diào)節(jié)冷風(fēng)機送風(fēng)強度要達到*佳降溫效果，*理想的均衡儲溫為止。這一措施實施后，冷藏間的溫
差一般情況下*低區(qū)域空間的溫度可回升0.5～1℃，*高區(qū)域空間溫度可降低1～1.5℃。調(diào)節(jié)冷風(fēng)機送風(fēng)強度要經(jīng)
過多次反復(fù)的試驗和修正才能達到*佳狀態(tài)。
第五，延長風(fēng)機開機時間。冷藏間的冷風(fēng)機是由蒸發(fā)器和風(fēng)機兩大部分組成，蒸發(fā)器的主要功能是制冷，風(fēng)機
的主要功能是送冷，在冷藏間的溫度降到確定的*佳儲溫時，及時關(guān)閉蒸發(fā)器的供液閥。使風(fēng)機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，適當(dāng)?shù)?p>延長一定的開機時間，使冷藏間的空氣繼續(xù)強制對流，達到庫內(nèi)冷熱空氣加速循環(huán)，商品表面溫度加快冷卻，進一
步均衡各區(qū)域空間的溫度縮小溫差的目的。延長風(fēng)機開機時間大約控制在20～30分鐘為宜。為了避免因長時間送風(fēng)
而降低冷藏間的濕度，平時要注意庫內(nèi)的濕度變化，必要時采取加濕措施，以防止商品嚴重失水，造成商品品質(zhì)下
降。
第六，商品的防凍護理。處于冷風(fēng)機前端特別是前端底部的商品，因其離冷源*近，而蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度又常
在-10℃以下，即使采取控制區(qū)域空間溫差的其它技術(shù)措施，也不能完全排除商品不受凍害的可能性，所以要對商
品采取有效的防凍護理措施。其措施主要為：(一)在冷風(fēng)機前端的商品，在堆碼時要與蒸發(fā)器留出一定的間距，一
般的間距不少于2～2.5米。(二)在商品垛堆的正面和側(cè)面擋0.06mm～0.08mm的聚乙烯塑料薄膜1-2層，或者用草苫
棉被進行苫蓋，正面要全部擋蓋，側(cè)面可視垛堆長度擋蓋3-4米。(三)在商品垛堆的底部墊板上鋪設(shè)隔熱層，材料
可選用草苫、蒲包、紙箱板或塑料膜，寬度要達到3米左右。采取以上措施后，即使冷風(fēng)機前端的空氣溫度達到-2
℃或-2.5℃，商品也不會遭受凍害。
第七，技術(shù)措施的配合應(yīng)用。在實施解決區(qū)域空間溫差諸項技術(shù)措施時，要根據(jù)冷藏間的溫差情況交叉配合
應(yīng)用，幾項措施可以把溫差控制理想的，其它措施可不必全部采用。對控制區(qū)域空間溫差至關(guān)重要起決定性作用的
技術(shù)措施則必須采用，如“吊掛隔冷活動屏障”，“調(diào)節(jié)冷風(fēng)機送風(fēng)強度”，“商品垛堆的通風(fēng)散熱”，因這些措
施是恒溫冷庫解決和控制溫差常用和必用的技術(shù)手段。對于在控制區(qū)域空間溫差技術(shù)措施實際應(yīng)用中存在的問題，
還要不斷地摸索經(jīng)驗，使其逐步趨向完善，達到先進水平。
第八，商品垛堆的通風(fēng)散熱。商品在入儲前要合理地計劃儲存總量，*好不要超過設(shè)計的冷藏能力，以避免冷
藏間熱負荷過大，造成降溫困難，垛堆內(nèi)溫度過高。為了利于商品的通風(fēng)散熱，縮小垛堆內(nèi)部和外部，商品表面和
庫內(nèi)空氣等諸項溫差，商品入庫和堆碼時要做到：
(1)要在商品下面放置花格墊板，不要把商品直接放到地面上。(2)垛堆不宜太大，垛堆之間要留有間隙，一般
不要少于20公分。垛堆與冷藏間頂部及周圍墻壁也要間隔一定的距離。頂間距不低于50公分，壁間距不少于20公分
?？蓞⒄赵虡I(yè)部頒布的《果品冷庫管理規(guī)范》的貨位垛推要求執(zhí)行。(3)商品堆碼時必須在垛堆中間采取通風(fēng)措
施，垛堆橫向要留通風(fēng)道，豎向要留井狀通風(fēng)孔，通風(fēng)孔道走向應(yīng)力求與庫內(nèi)空氣循環(huán)方向一致，直徑要根據(jù)垛堆
的大小和商品包裝的形狀具體確定。不留通風(fēng)孔道極易使垛堆內(nèi)部商品上熱，發(fā)生悶垛現(xiàn)象。