相關調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國每年均會有大量的水果、蔬菜類食品，在運輸中因溫度把控不當而出現(xiàn)食物資源浪費問題，商品損失率甚至達到了20%以上。

產(chǎn)品運輸中，精準把控溫度，對于運輸材質(zhì)的新鮮度保持至關重要，尤其是新鮮蔬菜或是水果一類食品的運輸，冷鏈運輸是常用的物流方式。

冷鏈運輸中，蓄冷技術是運輸中主要采納的技術類型，技術原理是在用電低谷階段，使用高新技術將制冷機組生成的冷氣存儲起來，容納冷氣的材料即為變相材料，后續(xù)在用電高峰階段，將之前所存儲的冷氣再釋放出來，以此確保固定空間范圍內(nèi)的冷負荷控制標準。

一，相變材料在冷鏈物流中的應用

長期以來，能源的供應與需求之間很難保持持續(xù)匹配狀態(tài)，為了確保上述狀態(tài)能夠持續(xù)下去，相變儲能技術開始被越來越多的應用到行業(yè)內(nèi)，目的在于針對原有的能源供求不均衡問題進行優(yōu)化和改善。從相變材料的本質(zhì)上來講，其最大的功能就是能夠“潛熱”，原理是在材料相變期間，瞬時完成能量的釋放、吸收等轉(zhuǎn)換。其間，相變是否會出現(xiàn)，取決于相變材料當下所處環(huán)境的具體溫度變化，因此相變材料一般被應用在控溫行業(yè)中儲能。

在冷鏈物流發(fā)展中，將相變儲能技術應用其中，提升運輸效益的重要影響因素就是做好相變材料的選擇工作。經(jīng)過對相變材料的類型進行分析，可以發(fā)現(xiàn)共有三大類型，分別是復合型、有機型與無機型。具體的相變材料性質(zhì)分析如下：

01

有機型相變材料

該材料的化學性質(zhì)相對更為穩(wěn)定，且具有過冷度比較低、相變潛熱逐漸退化及無相分離的特征。但是此種材料應用冷鏈運輸中，也存在一定不足，就是相變潛熱在逐步退化之后，材料得到導熱系數(shù)會逐漸降低，達到0.1-0.7W·m-1·K-1，此不足有待后續(xù)加以解決和完善。

02

無機型相變材料

該材料的投用成本比其他相變材料更低，具有比較突出的導熱性能，且相變潛熱也相對更為穩(wěn)定。但經(jīng)過深度研究也發(fā)現(xiàn)，此材料的冷度相對比較高，相分離情況比較嚴重，且還會受到腐蝕性過強等因素的限制，影響后續(xù)推廣。

03

復合相變材料

此種材料的組成成分至少由兩種混合而成，甚至部分材料是由多種材料所混合而成，為了更好地滿足溫度需求，需要重點做好不同混合物之中的各項組分比例調(diào)整工作。分析復合相變材料的優(yōu)勢可發(fā)現(xiàn)，其具有相變潛熱比較高、過冷度低且無明顯相分離等優(yōu)勢。為了進一步加深對于各類型蓄冷相變材料的熱物性了解，下表1中比較詳細地展列了多個常見的相變蓄冷材料參數(shù)，具體如表1所示：

二，運輸配送中蓄冷技術的應用

01

預冷應用

現(xiàn)在比較常用的蓄冷技術中，包括空氣、流化冰、真空等幾種預冷方法。其中，空氣預冷技術具有冷卻速度慢，且冷卻成果不均勻的特征，且干耗相對較高。真空預冷技術具有短時間內(nèi)可以將果蔬等產(chǎn)品的田間熱去除掉的能力，并在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)固定范圍內(nèi)空氣快速冷卻的效果，以此將瓜果蔬菜的商品營養(yǎng)價值鎖定；不足之處在于，運輸?shù)某杀鞠鄬^高，且配置的設備造價也比較高。

例如，在進行魚類食物的冷鏈運輸處理時，就可以應用預冷處理技術來完成，首先，將魚完全沉浸在流化冰之中，確保魚體表面的溫度降至最低，目的是預防魚類表面出現(xiàn)氧化的情況，無氧化情況則會細菌的繁殖具有抑制作用，將魚身體表面活性酶活躍度降低，避免對魚體表面的完好性產(chǎn)生損傷威脅。以鱸魚為例，使用流化冰預冷技術完成鱸魚的運輸儲藏處理，對經(jīng)過運輸后鱸魚的理化指標、微生物以及感官品質(zhì)等各種指標進行測定后，并進行了掃描電鏡、聚丙烯酰胺凝膠電泳處理，綜合測定和處理的后的結(jié)果進行分析可以發(fā)現(xiàn)，鱸魚的限度變化很小，很好地保存地保存了鱸魚的本質(zhì)，說明流化冰預冷與冰溫冷鏈相結(jié)合，應用于鱸魚長距離運輸中，有利于提升鱸魚的銷售效益增長、銷售范圍擴大。

02

蓄冷包裝應用

蓄冷包裝應用在冷鏈物流運輸中，應用相變儲能對運輸期間的溫度進行把控時，還可將蓄冷包裝技術應用其中。

冷鏈包裝中，復合纖維素相變材料，屬于一類比較新型且具備較高活性的包裝材料，此時，微膠囊化的呈現(xiàn)主要是借助相變材料的添加來實現(xiàn)，以此確保冷鏈蓄冷包裝運輸中的商品形態(tài)保持相應穩(wěn)定性。結(jié)合微膠囊化，可以將相變材料、不同支撐材料之間做混合處理，此時就可制備出相對于單純相變材料更加穩(wěn)定的新型相變材料。同時，此種混合制備新材料，還能夠解決有機相變材料原本存在的導熱過低問題，對于液態(tài)相變材料初夏封裝漏液的概率降低也具有顯著促進作用。為此，在進行具體的蓄冷包裝技術應用中，應該從下述幾個方面著手展開分析：

1.在7-13℃的溫度區(qū)間之內(nèi)對食物進行冷藏包裝時，不同的復合相變材料，其相變潛熱值也有所不同。當應用負壓過濾技術時，在紙基質(zhì)中，均勻地分散微膠囊化石蠟，可以完成微膠囊相變材料的傳熱速率在紙基質(zhì)中的變化統(tǒng)計工作。經(jīng)過對大量的實驗研究分析后得出，一般情況下，8min時間內(nèi)，純紙張的溫度可以從0℃增長到10℃左右；33min左右，相變材料（25%）的紙張溫度可以從0℃增長到10℃；87min左右，相變材料（50%）的紙張溫度可以從0℃增長到10℃。通過研究可以得出，當紙張中含有一定的相變材料，溫度的傳熱時間會減緩，且隨著相變材料添加量的不斷上升，溫度的傳熱時間也會隨之開始延長。其間材料的整體比熱以及密度，也會在相變材料的不斷添加下，發(fā)揮一定的保溫效果。

2.在進行冰激凌類食品的冷鏈運輸時，使用蓄冷材料完成運輸過程中的存儲保溫處理，可發(fā)現(xiàn)，對比蓄冷材料以及普通的絕熱材料，如聚苯乙烯，存儲冰淇凌65d之后，蓄冷材料包裝下的冰激凌，內(nèi)部溫度變化明顯更小，且包裝厚度更低。

3.為了進一步提升蓄冷材料在冷鏈物流運輸中的應用價值，對于運輸溫度有一定要求的食品進行了新冷鏈運輸存儲設備研發(fā)工作。其間，結(jié)合數(shù)學模型的建立，搜集和整理同類型的冷鏈物流運輸包裝案例，對各類運輸存儲容器做好參數(shù)量化工作，確保冷鏈物流效益得以提升。經(jīng)過對大量的冷鏈物流案例進行分析可以發(fā)現(xiàn)，當在原有的冰淇凌蓄冷容器的底部及兩側(cè)做外擴理，分別擴大10mm、20mm，并同步將相變材料的填充量適當提升，占比額外體積需要控制在7%左右，就可以將冰淇凌冷鏈物流運輸階段的容器熱防護的設備性能提升30%左右。

03

蓄冷式冷藏車應用

伴隨著當前冷鏈物流行業(yè)發(fā)展規(guī)模以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，各種新式冷鏈項目被研發(fā)出來。在大部分的冷鏈物流運輸或是配送的過程中，交通工具一般會選擇冷藏車來完成。因此，隨著冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展和進步，對于冷藏車的需求量也開始逐步增加，據(jù)相關統(tǒng)計資料顯示，每年用于冷鏈物流的冷藏車數(shù)量的增長比例大約在8%-12%之間。進行冷藏車的質(zhì)量檢查時，首先需要對車廂中的溫度場分布情況做好統(tǒng)計和調(diào)查，調(diào)查重點應該集中在溫度分布是否穩(wěn)定和是否均勻方面。相較于傳統(tǒng)的機械式冷藏車而言，蓄冷式冷藏車的供冷源為蓄冷板，在為車廂輸出冷量時，其整個輸出過程會一直保持在平穩(wěn)輸出狀態(tài)，其間還可結(jié)合冷鏈物流中冷藏車廂內(nèi)果蔬冷負荷具體情況，做出適宜性的調(diào)整，即適當增減車內(nèi)蓄冷板的數(shù)量。在對蓄冷板進行蓄冷時，可以在冷藏車用電低峰期時段進行。

蓄冷式冷卻車內(nèi)溫度穩(wěn)定性的把控，需要經(jīng)歷一系列的模擬實驗來驗證，例如，可以按照凝固點降低這一研究理論，去制備最優(yōu)復合相變材料，熱力學性能的提升，往往會受到復合材料丙三醇溶液（50%）、氯化鈉溶液（20%）的影響，當完成反復相變之后可以發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)復合相變材料的穩(wěn)定性得到了提升，且不會受到腐蝕問題的影響。應用蓄冷式冷藏車，與傳統(tǒng)的機械式冷藏車相比，雖然最開始的投資金額比較大，但是在運行費用以及環(huán)保節(jié)能等方面，所掌握的優(yōu)勢更為明顯。另外，經(jīng)過綜合考量之后，冷鏈物流運輸中，車廂內(nèi)必然存在自然對流的情況，此種對流將會直接對溫度場產(chǎn)生影響，尤其是溫度場的均勻性，會就此得以最大化優(yōu)化，繼而在整個冷藏車廂內(nèi)實現(xiàn)合理送風，確保蓄冷板的冷藏效果及冷藏效率都得到提升。

04

低溫倉儲中的應用

在低溫倉儲系統(tǒng)中，應用蓄冷技術，是未來冷鏈物流進一步發(fā)展的主流趨勢。目前，將蓄冷技術融入到冷鏈運輸?shù)谋ｋU系統(tǒng)匯總，能夠顯著調(diào)節(jié)冷庫溫度，同時，對于長途冷鏈運輸?shù)墓?jié)能環(huán)保效果提升也具有重要促進作用。為了進一步研究蓄冷技術在低溫倉儲中的具體應用效果，有專業(yè)人員在傳統(tǒng)冷庫運輸中，應用了動態(tài)冰漿蓄冷保鮮技術，經(jīng)過研究對比發(fā)現(xiàn)，應用新技術的冷庫冷鏈運輸效果，相較于傳統(tǒng)冷庫而言，不僅成本更低，且?guī)靸?nèi)溫度穩(wěn)定性更佳。此外，在低溫倉儲冷鏈物流運輸中，將乙二醇作為冷庫的蓄冷液應用起來，能夠確保冷庫的平均溫度穩(wěn)定把控在0.18-0.32℃范圍之內(nèi)，溫差相差最大控制在0.8℃左右。受到冷鏈物流運輸?shù)挠绊?，峰谷時期乙二醇蓄冷庫的電費消耗量，僅為傳統(tǒng)冷庫的3/4，對應的成本支出也隨之節(jié)省1/4。通過上述一系列的研究可以表明，冷鏈物流運輸中，在傳統(tǒng)冷庫中添加乙二醇這一相變材料，能夠提升庫內(nèi)溫度分布狀態(tài)的均衡性，從而將冷鏈運輸成本大幅度降低。

三，結(jié)  語

在冷鏈物流管理中，想要全面發(fā)揮出相變儲能技術的應用效果，為冷鏈運輸效益及質(zhì)量提升起到促進作用，首先需要做好預冷處理，以此確保冷鏈運輸質(zhì)量，提升運輸商品的保鮮效果。其次，應用蓄冷包裝完成冷鏈物流運輸時，應該選擇儲能消耗更低的包裝材料完成，此時就可應用相變材料作為包裝材料，提升運輸效益。此外，在低溫倉儲中，充分將蓄冷技術應用于保鮮系統(tǒng)中，能夠在實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果的同時，對于冷庫的溫度、濕度等參數(shù)調(diào)控具有很好的效果，最終為運輸成本降低、增加經(jīng)濟效益奠定基礎。