重点摘要
- 冷冻工程(又称制冷工程)负责「制造低温」,是冷库工程的核心部分。
- 制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀装置及蒸发器(冷风机)四大部件组成,循环把库内热量搬到库外。
- 常见系统形式包括一体式机组、分体式冷凝机组及并联(多机头)机组,按冷库规模及现场条件选择。
- 安装质素关键:氮气保护焊接、保压测漏、充分抽真空、按规格加雪种、喉管保温及去水处理。
- 香港以《保护臭氧层条例》(第403章)管制雪种,HFCs 进出口管制已于 2025 年 12 月 1 日起生效。
香港是国际贸易及食品集散中心,食肆、冻肉及海产贸易、食品生产、冷链物流、药品贮存及红酒贮存等行业,都依赖稳定的低温环境。无论是餐厅雪房、冻肉店冻房、食品工场冷房,还是大型冻仓,背后都要靠一套设计及安装得宜的冷冻工程系统。本文由工程角度,整理冷冻工程的原理、系统形式、组件选择、安装质素、保养维修、雪种法规及安全要点,帮助你在规划冷库订造、冷库安装或系统更换前,掌握正确概念。
一、冷冻工程是甚么?
冷冻工程(业界亦称制冷工程)是指以制冷系统把热量从低温空间抽走并排到外面,从而建立及维持低温的工程,范围包括系统设计、设备选型、喉管及电力安装、试机调校,以及日后的保养及维修。
冷冻工程与其他低温工程的关系如下:
| 工程 | 角色 | 与冷冻工程的关系 |
|---|---|---|
| 冷冻工程(制冷工程) | 制造低温 | 本身 |
| 保温工程 | 保住低温、减少冷量流失及凝露 | 保温越好,所需制冷量越低 |
| 冷库工程(冷藏库工程) | 建造完整低温贮存空间 | 冷冻工程是冷库工程的核心组成部分 |
| 冻仓工程(冷冻仓工程) | 大型冷冻仓储 | 需要较大型及可靠的制冷系统,常设多温区 |
四类工程的详细比较,可阅读冷库工程、保温工程、冷冻工程、冻仓工程比较指南。
二、制冷原理:四大部件如何运作
商业冷库最常见的是蒸气压缩式制冷系统。雪种(制冷剂)在系统内不断循环,经历「压缩 → 冷凝 → 膨胀 → 蒸发」四个过程:
- 压缩:压缩机把来自蒸发器的低压雪种气体压缩成高压高温气体。
- 冷凝:高温雪种在冷凝器把热量散发到库外,冷凝成高压液体。
- 膨胀:高压液态雪种经膨胀装置降压,温度随之大幅下降。
- 蒸发:低温低压雪种在库内的蒸发器(冷风机)吸收库内热量而蒸发,令库内降温,然后回到压缩机重新循环。
| 部件 | 位置 | 作用 |
|---|---|---|
| 压缩机 | 冷凝机组内(库外) | 推动雪种循环,是系统的「心脏」 |
| 冷凝器 | 冷凝机组内(库外) | 向外散热 |
| 膨胀装置 | 一般在冷风机入口附近 | 降压及控制雪种流量 |
| 蒸发器(冷风机/冻 COIL) | 库内 | 吸收库内热量 |
由此可见,冷凝器能否有效散热,以及蒸发器能否有效吸热(不被厚霜覆盖),直接决定冷库能否维持目标温度。
三、制冷系统形式比较
| 系统形式 | 结构 | 优点 | 需要注意 | 常见应用 |
|---|---|---|---|---|
| 一体式机组 | 压缩机、冷凝器及蒸发器整合在同一机身,装于冷库墙身或天花 | 安装较简单、喉管工序少 | 机组散热位置受冷库位置限制,制冷量范围有限 | 中小型冷房、雪房 |
| 分体式冷凝机组+冷风机 | 冷凝机组在库外,冷风机在库内,以冷冻喉管连接 | 冷凝机组可放在通风较好位置,配置弹性大 | 喉管长度、走线及保温须妥善设计 | 商业冷库、冻房、雪房、红酒库 |
| 并联(多机头)机组 | 多台压缩机并联,供应多个冷风机或多个冷库 | 可按负荷分级运作,部分压缩机故障时仍有其他机头运作 | 系统较复杂,设计及保养要求较高 | 大型冻仓、多温区冷库 |
香港商业冷库以分体式冷凝机组配冷风机最为常见。中小型冷房工程及雪房工程亦可按现场条件考虑一体式机组;大型冻仓工程则会按规模考虑多机头或后备机组安排。
四、主要组件选择要点
压缩机
- 活塞式:技术成熟,常见于中小型冷库及商用制冷设备。
- 涡旋式:运转较平稳、噪音较低,常见于中小型冷凝机组。
- 螺杆式:制冷量较大,多见于大型冻仓及工业制冷系统。
- 变频控制:可按负荷调节转速,有助在部分负荷下减少频密启停,实际节能效果视乎系统设计及运作情况。
冷凝器:风冷式与水冷式
商业冷库多采用风冷式冷凝器,以风扇把热量排到空气中,安装及保养较简单,但要放在通风良好的位置,并定期清洁散热器。水冷式冷凝器以水带走热量,需配合冷却水系统,一般用于较大型或有特定条件的项目。
膨胀装置
常见有毛细管(多用于小型设备)、热力膨胀阀及电子膨胀阀。膨胀装置控制进入冷风机的雪种流量,选型及调校是否恰当,会影响制冷效率及压缩机运作。
冷风机(蒸发器)
冷风机的制冷量、风量、风向及安装位置,要配合库体大小及货架布局,避免货品挡住出风或回风位置。低温冻房及冻仓的冷风机须配合溶雪系统。
温控器、保护装置及监测
温控器控制库温及溶雪周期;高低压力掣、油压掣及过热保护等装置在异常时保护系统。药品仓或高价值货品的冷库,可加装温度记录及警报,方便及早发现异常。
五、溶雪方式
零度以下的冷库,冷风机表面会逐渐结霜,霜层会阻碍吸热及风量,必须定时溶雪:
| 溶雪方式 | 原理 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 停机自然溶雪 | 暂停制冷,利用库内空气令霜融化 | 库温在零度以上的冷藏库/冷房 |
| 电热溶雪 | 以电热元件加热冷风机盘管 | 中小型冻房、雪房 |
| 热气溶雪 | 利用压缩机排出的高温雪种气体溶雪 | 较大型系统 |
溶雪周期设定不当、溶雪元件或温控故障,是冻房结霜过厚、库温不稳的常见原因之一。低温库的去水喉亦须防止溶雪水在喉内再次结冰。
六、制冷负荷:影响机组大小的因素
制冷机组的匹数不应只按冷库面积估算,而应计算整体制冷负荷。主要影响因素包括:
- 传热负荷:库内外温差、冷库板厚度及保温质素。
- 货品负荷:每日入货量,以及入货时货品温度与库温的差距。
- 开门及换气负荷:开门次数及时间,热湿空气进入库内。
- 内部负荷:照明、人员进出及冷风机风扇等。
- 环境条件:冷凝机组所在位置的环境温度及通风情况,香港夏季高温尤须考虑。
机组配置过小,冷库温度难以达标;配置过大,则可能频密启停,影响效率及设备寿命。选型应由技术人员按实际条件计算。
七、雪种选择与香港法规
雪种(制冷剂)的选择,同时影响系统效率、安全要求及长远维修。香港以《保护臭氧层条例》(第403章)管制制冷剂:
- HCFCs(例如 R22):属消耗臭氧层物质,进口供本地使用的数量已由 2020 年 1 月 1 日起削减 100%;2020 至 2029 年期间,只容许 1989 年基准量的 0.5% 作空调及冷冻设备维修保养用途。仍使用 R22 的旧系统,应及早规划更换。
- HFCs(例如 R404A、R410A、R134a):不消耗臭氧层,但全球变暖潜能值(GWP)高。香港于 2025 年 4 月修订条例,HFCs 进出口许可证及配额管制已于 2025 年 12 月 1 日起生效,并须在 2036 年前把 HFCs 使用量从基线水平削减 85%。
- 低 GWP 替代品:例如氢氟烯烃(HFOs)、碳氢化合物(如 R290)及二氧化碳(R744)等。部分替代品属易燃,二氧化碳系统则运作压力较高,均须由合资格人员按设备及安全要求处理。
注意:R410A、R32 等属含氟的 HFCs,并非「无氟」雪种。新建或更换制冷系统时,应一并考虑雪种的长远供应及法规趋势。
八、冷冻工程设计及安装流程
- 需求评估:贮存货品、目标温度、入货量、开门频率及营运时间。
- 现场勘察:机组摆放位置、喉管走线、电力供应、去水及楼宇条件。
- 负荷计算及设备选型:压缩机、冷凝机组、冷风机、膨胀装置及温控。
- 喉管及电力安装:冷冻喉管接驳、保温,以及由注册电业承办商进行配电及控制线路。
- 测漏及抽真空:系统保压测漏,充分抽真空除去水分及不凝性气体。
- 加雪种及试机:按规格加入雪种,调校温度、溶雪周期及各项保护设定。
- 验收交收及保养安排:确认库温达标,交代日常使用注意事项。
安装质素关键要点
- 氮气保护焊接:铜喉焊接时通入氮气,减少管内氧化物,避免日后堵塞膨胀装置或损害压缩机。
- 保压测漏:完成接驳后以氮气加压,检查有否泄漏。
- 充分抽真空:系统内残留水分及空气,会影响制冷效率及压缩机寿命。
- 喉管保温:回气喉等低温喉管须保温,减少冷量损失及凝露滴水。
- 去水处理:去水喉保持适当斜度;低温库须防止去水喉结冰。
- 机组散热空间:冷凝机组周围须有足够通风空间,并方便日后维修。
完整的冷库安装流程,可参考首页冷库安装流程:由度尺到交收;安装前注意事项可阅读香港冷库工程注意事项全攻略。
九、冷房、冻房、雪房、冻仓的冷冻工程应用
| 类别 | 常见温度范围 | 冷冻工程重点 |
|---|---|---|
| 冷房/冷藏库 | 约 0°C 至 +5°C | 温度稳定、湿度控制,多可用停机自然溶雪 |
| 药品冷藏库 | 常见 +2°C 至 +8°C(以产品贮存说明为准) | 控温精度、温度记录及警报,可考虑后备机组 |
| 红酒库/酒窖 | 约 +12°C 至 +14°C,并控制湿度 | 恒温恒湿,避免温度大幅波动 |
| 冻房/雪房 | 约 -18°C 至 -25°C | 溶雪系统、门边加热、去水喉防冻 |
| 速冻房/急冻房 | 约 -30°C 或更低 | 较大制冷量及合适的低温机组 |
| 冻仓/冷冻仓 | 按货品设定,常设多温区 | 多机组或后备安排、分区控温、地台防冻 |
注:以上为业界常见范围,实际温度须按货品、行业规范及营运需要设定。香港食物安全中心建议雪柜保持在摄氏 4 度或以下、冰格保持在摄氏 -18 度或以下。
大型冻仓的规划要点,可阅读香港冻仓工程完全指南及冻仓工程规划要点。
十、冷库保养与冷库维修
冷库保养:机组定期检查项目
锦兴的机组保养服务,检查项目包括:高压压力、低压压力、高低压力掣、油压掣、机头过热掣、机头机油量、机头机油清色度、散热器清洁度、机头盘顶风扇电流、机头电流、散热风扇电流、溶雪电流、冻 COIL 风扇电流、冻 COIL 清洁度、去水喉、雪种量及运行小时等。保养频率视乎运作时间、开门次数、环境温度及散热器积尘程度而定。
冷库维修:常见问题与检查方向
| 情况 | 可能原因 | 检查方向 |
|---|---|---|
| 冷库唔冻/温度降唔落 | 雪种不足或泄漏、散热器积尘、压缩机故障、门封漏冷 | 高低压压力、雪种量、散热器清洁度、机头电流 |
| 冻 COIL 结霜过厚 | 溶雪失灵、溶雪周期不当、开门过密 | 溶雪电流、温控设定、冻 COIL 清洁度 |
| 漏水、滴水 | 去水喉淤塞或结冰、保温不足引致凝露 | 去水喉及喉管保温 |
| 机组频密启停 | 压力异常、压力掣或温控问题 | 高低压力掣、油压掣、控制线路 |
| 夏季高温时制冷不足 | 冷凝机组散热不良、通风不足 | 散热器清洁度、散热风扇、机组摆放位置 |
详细可参考首页冷库保养及冷库维修常见故障;制冷系统组件的检查重点,可参考冷冻工程系统组件一览。
十一、节能运作建议
- 定期清洁冷凝器散热器,保持散热效率。
- 减少开门次数及时间,入货尽量集中处理;开门频密的位置可考虑风帘或胶帘。
- 保持门封完整,门边加热正常运作。
- 货品不要堵塞冷风机出风及回风位置。
- 按实际需要设定库温及溶雪周期,避免不必要的过低温度。
- 保温不足的冷库,可考虑检查冷库板、接缝及喉管保温,详见保温工程重点。
十二、冷库安全要点
- 人员安全:业界一般建议冷库门设有可由库内开启的装置,并配备库内照明及求救警报,避免人员被困。
- 电力安全:冷冻工程涉及压缩机、风扇、溶雪、照明及控制等固定电力装置,根据《电力条例》(第406章),电力工程业务须由注册电业承办商承办。
- 雪种安全:雪种回收、加注及处理须由合资格人员进行;使用易燃或高压雪种的系统,须按设备及安全要求设计及维修。
- 楼宇工程:如涉及屋宇署小型工程监管制度下的工程,须由订明建筑专业人士或订明注册承建商进行。
十三、如何选择冷冻工程公司
- 核实注册资格:可在机电工程署网站查核注册电业承办商名册;小型工程承建商可在屋宇署网站查核。
- 是否先做现场评估及负荷计算,而不是只按面积报价。
- 报价是否列明冷凝机组及冷风机型号、雪种类型、喉管、保温、电力工程及保养安排。
- 是否提供定期保养及维修,以及熟悉系统的技术人员跟进。
- 过往工程及客户类型:参考工程相片及服务行业。
关于锦兴工程贸易有限公司
锦兴工程贸易有限公司是香港冷库工程公司,为屋宇署注册小型工程承建商及机电工程署注册电业承办商,专业承接各类大小冷库、保温及保养工程,工程包括大型药品仓、物流货仓、红酒库及食物冻仓,并采购及安装各类商用冷凝机组及冷风机。了解更多:服务项目、工程相片、我们的客户。延伸阅读:香港冷冻工程公司选择分析、香港冷冻工程价钱大比较、冷库价钱点拣完整指南。
十四、常见问题
冷冻工程和制冷工程是否同一样东西?
在香港业界,冷冻工程与制冷工程通常指同一类工程,即以制冷系统把热量从低温空间抽走并排到外面,建立及维持低温。冷冻工程是冷库工程的核心部分,冷库工程则另外包括保温库体、冷库门、电力及温控等。
一体式机组和分体式冷凝机组有甚么分别?
一体式机组把压缩机、冷凝器及蒸发器整合在同一机身,通常安装于冷库墙身或天花,安装较简单,适合中小型冷房及雪房。分体式则把冷凝机组放在库外、冷风机放在库内,以冷冻喉管连接,冷凝机组可放在通风较好的位置,配置弹性较大,是商业冷库常见做法。
冷冻工程安装时有哪些关键质素要求?
业界良好做法包括:铜喉焊接时通入氮气保护以减少管内氧化物;完成接驳后以氮气保压检查泄漏;加雪种前充分抽真空以除去水分及空气;按规格加入雪种;冷冻喉管做好保温;去水喉保持适当斜度,低温库的去水喉须防止结冰。
香港对冷冻工程用的雪种有甚么管制?
香港以《保护臭氧层条例》(第403章)管制制冷剂。HCFC(例如R22)进口供本地使用的数量已由2020年起削减100%,2020至2029年只容许少量作维修保养用途。新修订条例下的氢氟碳化物(HFCs)进出口管制已于2025年12月1日起生效,香港须在2036年前把HFCs使用量从基线水平削减85%。
冷库要多久保养一次?
保养频率视乎运作时间、开门次数、环境温度及散热器积尘程度而定,长时间运作或位于高温多尘环境的冷库应安排较密的定期保养。保养内容包括压力、安全掣、机油、散热器及冻COIL清洁度、各组电流、溶雪、去水喉、雪种量及运行小时等。
冷冻工程的电力部分要由谁进行?
根据香港法例第406章《电力条例》,除注册电业承办商外,任何人不得以电业承办商身分承办电力工程业务。冷冻工程涉及压缩机、风扇、溶雪、照明及控制等固定电力装置,应由注册电业承办商进行。锦兴工程贸易有限公司为机电工程署注册电业承办商。
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