我國低溫冷藏車研究綜述

齊馨

摘 要：當(dāng)前，我國低溫冷藏車發(fā)展?jié)摿薮?，文章闡述當(dāng)前冷藏保溫車現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對近年冷藏車的學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀進行分析，并指出冷藏車的發(fā)展前景。目前我國冷藏車研究主要朝著制冷方式的技術(shù)探索，箱體材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，信息化水平開發(fā)幾方向發(fā)展，冷藏車企業(yè)應(yīng)該多加投入先進技術(shù)，使冷藏車朝著高效、節(jié)能、信息化水平發(fā)展。

關(guān)鍵詞：低溫冷藏車；技術(shù)優(yōu)化；節(jié)能；信息化

中圖分類號：TB657 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0003-02

隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對冷鏈食品的需求大幅提高。2015年我國社會零售品消費總額為271 896.1億元，其中人均消費蔬菜97.5 kg、水產(chǎn)品10.4 kg、水果40.7 kg，冷鏈食品需求需求保持連年增長狀態(tài)。但是我國冷鏈物流發(fā)展速度卻未能滿足冷鏈食品的需求速度，尤其是流通領(lǐng)域技術(shù)缺乏，造成冷鏈食品損耗嚴重。僅果蔬一類每年損失就達到1 000億元以上，損耗量居世界首位。在冷鏈流通領(lǐng)域中，公路運輸因其方便性、靈活性，成為冷鏈運輸?shù)闹饕\輸方式。我國冷藏車的發(fā)展也成為關(guān)注的焦點，對于冷藏車的高效、節(jié)能、信息化也成為研究重點。

1 我國低溫冷藏車發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 冷藏車保有量不斷增長

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，截止到2014年，全國鐵路機械冷藏列車6 107輛，機械冷藏汽車50 000輛。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流規(guī)劃中提出，2010～2015年，規(guī)劃提出鼓勵大型冷鏈物流企業(yè)購置冷藏運輸車輛，2015年，爭取全社會新增冷藏運輸車4萬輛，大幅提升冷鏈運輸能力，冷藏運輸車輛達到6萬輛，約是2010年3倍左右。

1.2 冷藏車技術(shù)發(fā)展迅速，但仍有差距

近年來，相關(guān)學(xué)者專家學(xué)者不斷探究冷藏車技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，針對不同制冷方式的冷藏車進行相關(guān)的技術(shù)探索，對冷藏車的箱體材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等也進行了相關(guān)研究，是冷藏車更好的達到高效、節(jié)能的優(yōu)點。

但是相比而言，我國冷藏技術(shù)仍然存在差距。主要原因是冷藏車研究的起步較晚，研發(fā)工藝偏低，冷藏企業(yè)市場技術(shù)不高引起的。

1.3 冷藏車需求不斷增長，對技術(shù)提出更高要求

隨著生活水平的提高，人民消費能力的提升，冷鏈消費能力和意愿都會大幅提升；而食品安全、農(nóng)產(chǎn)品漲價等也拉動了冷鏈物流需求。尤其近年來生鮮電商發(fā)展迅速，對冷鏈物流業(yè)起到了極大的驅(qū)動力作用。

在電商進入生鮮市場之后，其對客戶體驗的重視，要求所售商品從產(chǎn)地到終端配送全部嚴格處于冷鏈條件下，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品流通對冷鏈物流產(chǎn)生剛性需求，進而拉動冷藏車等冷鏈設(shè)施的發(fā)展。這也對冷藏車的技術(shù)發(fā)展提出了更高的要求。

2 低溫冷藏車研究內(nèi)容

2.1 制冷方式的技術(shù)探索

冷藏車按照制冷方式不同，可分為機械冷藏車、冷板冷藏車、液氮（LNZ）冷藏車和干冰冷藏車等。其中對于不同制冷方式的冷藏車有技術(shù)上的探索與研究。

2.1.1 冷板冷藏車

冷板式冷藏車在車廂內(nèi)安裝蓄冷板，依靠蓄冷介質(zhì)相變吸熱的特性，吸收周圍熱量，實現(xiàn)制冷降溫效果。李曉燕等對比分析了結(jié)屏，水合鹽蓄冷與有機物蓄冷的優(yōu)缺點。針對蓄冷板冷藏車對相變蓄冷材料的要求，提出了一種A級冷藏車用的新型相變蓄冷材料。

2.1.2 機械式冷藏車

機械式冷藏車是指依靠制冷機組配合隔熱車廂實現(xiàn)制冷保溫工作，制冷過程依靠制冷壓縮機、蒸發(fā)器、電磁閥和冷凝器等部件相互配合完成。常邦燦通過對CFCS制冷劑的制冷性能進行比較分析，經(jīng)過比選擬采用綜合性能最好的R22改壓縮機方案做主要方案，以成熟可行的R134a方案做備用方案，更加簡便，經(jīng)濟效益更高。

2.1.3 液氮冷藏車

液氮冷藏車依靠液氮相變過程，從車廂內(nèi)吸收熱量，實現(xiàn)固定區(qū)域降溫。液氮冷藏車的循環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，操作過程方便，車廂內(nèi)充滿氮氣對貨物起到氣調(diào)保護的作用，得到廣泛關(guān)注。實際應(yīng)用中，由于尚未實現(xiàn)運輸途中液氮的持續(xù)供應(yīng)，導(dǎo)致其僅適用于中短途運輸。馬純強借助流體力學(xué)開展液氮冷藏車仿真計算和綜合分析，對噴淋過程以及傳熱規(guī)律進行總結(jié)；并且著重對噴嘴布局、數(shù)量等因素如何影響車廂內(nèi)流場分布進行分析。

2.1.4 液化天然氣冷藏車

液化天然氣冷藏車又稱LNG冷藏車，是環(huán)保與節(jié)能型冷鏈裝備，以天然氣為燃料提供動力，同時利用天然氣從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的吸熱過程實現(xiàn)車廂制冷。LNG冷藏車具有清潔環(huán)保和節(jié)約能源的雙重優(yōu)點，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。張哲討論將LNG冷量回收，用于低溫冷藏車的冷藏運輸，具有節(jié)能和環(huán)保的雙重意義，并對LNG冷藏車各種冷量回收方案的特點進行分析，為LNG冷藏車的設(shè)計提供一定的參考依據(jù)。

2.1.5 LN2冷藏車和干冰冷藏車

LN2冷藏車和干冰冷藏車都是利用物質(zhì)相變熱吸熱的原理，需要定期加注相變公質(zhì)。此類冷藏車具有制冷量大、降溫迅速及控溫精準等特點，具有廣闊的發(fā)展前景。一些學(xué)者開展了LN2噴淋量、噴淋時間及其傳熱系數(shù)研究，整車性能的實驗研究及以液態(tài)CO2為公質(zhì)的低溫冷藏車的研究。

2.2 箱體材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

2.2.1 新型隔熱材料的研發(fā)

目前，國內(nèi)外冷藏車保溫車普遍使用的隔熱材料，主要有聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫和擠塑聚苯乙烯泡沫3種。擠塑聚苯乙烯泡沫板（擠壓型聚苯乙烯泡沫）因其隔熱性能好，傳熱系數(shù)低、強度高、質(zhì)量輕不吸潮、耐腐蝕等優(yōu)點在國外得到廣泛應(yīng)用。劉杰坤為提高冷藏運輸車廂的隔熱性能，設(shè)計一種聚氨酯嵌套真空隔熱板復(fù)合結(jié)構(gòu)，研究真空隔熱板在保溫板中的不同嵌套位置對廂體隔熱性能的影響。

2.2.2 新箱體結(jié)構(gòu)研制

新箱體的研制一直是冷藏車研究的重點。郭嘉明通過對冷藏運輸中比較常用的“上進上出”式廂體和“上進下出”式廂體以及華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的"差壓式"廂體建立了三維紊流數(shù)值計算模型，研究結(jié)果對于冷藏運輸廂體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計具有一定參考價值。

2.2.3 多溫區(qū)運輸成發(fā)展趨勢

設(shè)計多溫區(qū)冷藏車，符合冷藏車保溫節(jié)能的要求。在冷藏車廂中，針對不同貨物的儲存要求，分別設(shè)立深冷區(qū)、冷凍區(qū)、冷藏區(qū)、常溫區(qū)等，實現(xiàn)一車多樣，既減少了運輸?shù)拇螖?shù)，又節(jié)省了能量。趙鑫鑫以單蒸發(fā)器多溫區(qū)冷藏車為研究對象，依據(jù)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識，完成了對冷藏車不同溫區(qū)的熱負荷計算，完成了對模糊控制規(guī)則的設(shè)計，從而對于多溫冷藏車的剋發(fā)研制起到了指導(dǎo)作用。

2.3 注重信息化發(fā)展

信息化成為冷藏運輸車的一大發(fā)展趨勢。如今冷藏車管理中，26%的企業(yè)擁有運輸管理系統(tǒng)（TMS），37%的企業(yè)能夠做到運輸途中的溫度監(jiān)控，30%的企業(yè)能做到GPS車輛監(jiān)控。在冷藏車研究中，李洋等針對冷藏車運輸中箱內(nèi)溫濕度監(jiān)控和信息化管理問題，設(shè)計了一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，實時對冷藏車位置的定位跟蹤，做到對整個冷藏車運輸過程的智能化監(jiān)控。趙曉峰采用ARM技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了一種基于ARM的農(nóng)產(chǎn)品冷藏車環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了冷藏車環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)的在線采集、存儲和顯示功能。

3 結(jié)論與展望

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，我國冷藏車技術(shù)也在日趨成熟。科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展為低溫冷藏車節(jié)能減排的深入研究與應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。近幾年來，中國在堅持自主創(chuàng)新，建設(shè)低碳、節(jié)能、環(huán)保創(chuàng)新型社會政策的實施下，冷藏車節(jié)能減排技術(shù)在中國得到了飛速的發(fā)展，今后也必將日趨成熟。

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