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在產品全生命周期降低能耗 一臺冰箱如何更低碳

2024-12-11 08:55

來源:人民日報

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《中共中央國務院關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》提出,加大綠色產品供給。引導企業開展綠色設計、選擇綠色材料、推行綠色制造、采用綠色包裝、開展綠色運輸、回收利用資源,降低產品全生命周期能源資源消耗和生態環境影響。

如何在產品全生命周期降低能耗?從原材料獲取到生產、分銷、使用,直到報廢再利用,一臺冰箱在產品全生命周期實現低碳、節能。

儲藏的食物少,冰箱便自動調低能耗,反之亦然。青島海爾制冷電器有限公司生產的這款“聰明”的冰箱,最近獲得中國質量認證中心頒出的第一張線上產品碳足跡證書。

證書記錄了這款冰箱在原材料獲取、生產、分銷、使用、處置等各階段的碳排放比例。

原材料獲取

提升環保材料使用比例

制冷劑是制造冰箱不可或缺的原材料。以前常見的制冷劑是氟利昂,排放到大氣中會導致臭氧含量下降。

“我們聚焦制冷裝備保溫材料的低碳化替代,與供應商合作推進環保制冷劑等新技術的應用,實現減氟的目標。”該公司相關負責人介紹,這款冰箱優先選取了可再生、可回收的環保材料或對環境影響較低的環保型材料。目前,這款無霜冷凍冰箱的可再生利用率提升到90%以上,高于國家標準。

通過提升環保材料的使用比例,可以有效降低GWP即全球變暖潛能值。GWP是一個衡量物質對氣候變化貢獻的關鍵指標,數值越高,意味著溫室效應越持久和強烈。這款冰箱采用的制冷劑和發泡劑進入大氣后釋放熱量低,全球變暖潛能值GWP≤20。

產品生產

創新技術提高保溫效率

箱殼與模具完全閉合,發泡機槍頭插入箱體注料,等待固化……記者看到,在箱體發泡生產線上,一臺臺剛剛發泡完成的冰箱箱體完成脫模,被送往下一道工序。

“箱體發泡是冰箱制造最關鍵的工序之一。使用發泡技術將冰箱內外壁之間進行填充,可以提高冰箱保溫性能和節能效果。”該公司智能制造一期總經理侯庭毅說。

“大多數情況下,消費者希望冰箱同時滿足占地面積小、儲物空間大、保冷效果好的要求。”侯庭毅說,“追求冰箱有更大的容積,往往需要保溫層更薄,這與保溫效果更好、更節能之間存在矛盾,就需要從箱體發泡技術上進行突破。”

箱體越薄,保溫層空間就越小,發泡注料流動受到的限制就越大。侯庭毅指著生產線上的冰箱說:“你看,這臺冰箱的背部同時有5個注料槍注料。這是冰箱背部多槍高精度柔性注料技術,由之前的單點注料變成多點注料,使泡料的注料量降低5%,冰箱容積提升15%,節能3%。”

產品分銷

減少包裝材料物流運輸等損耗

冰箱從工廠被送到消費者家中,至少要經過倉儲、運輸、交付等環節。負責冰箱分銷的工作人員介紹,通過探索供應商庫存管理模式變革,加快智能倉儲、智慧物流、環保包裝等新技術應用,實現了“倉儲—運輸—交付”全流程提效減碳。

據介紹,在倉儲環節,多地智能倉已實現大件商品從入庫到出庫全過程無人化作業,倉庫甚至不用開燈,節省電能;在運輸環節,通過智慧物流系統實現配送路徑自動優化,同時積極使用新能源車輛減少碳排放;在交付環節,優先選擇可降解或可回收的綠色包裝材料,減少快遞紙箱使用,同時探索使用循環包裝箱,降低包裝材料消耗。總體來看,在產品包裝上,通過采用可重復利用的薄膜材料,減少了32%泡沫塑料用量和83%紙箱材料用量。

產品使用

根據負載情況調節能耗

一臺冰箱在使用環節的碳排放比例高達80%以上。如何在使用環節把碳排放量降下來?這考驗著產品設計和技術。

過去,冰箱靠背部和兩側散熱。如果在家居中選擇嵌入式安裝,散熱效果會降低8%—10%。該公司冰箱整機系統技術負責人陳建全介紹:“這款冰箱研發了主動式前向嵌裝散熱系統,利用底部空間進行高效循環散熱,減少嵌入式安裝對散熱效果的影響。”同時,該公司獨創的底置恒溫制冷系統的化霜效率比普通冰箱高。“普通冰箱是輻射式化霜,像用取暖器高溫烘烤;采用底置恒溫技術的冰箱是嵌入式化霜,像用低溫電熱毯包裹,節能3%左右。”陳建全說。

在儲存食物多少不同的情況下,冰箱所需能耗并不相同。傳統冰箱只能以一種模式運轉,而這款冰箱更為“智慧”——安裝的多維傳感器,能感知冰箱內外部條件的變化。依據傳感器采集的數據,通過智能算法調節,可以降低能耗。“我們積累了40年冰箱制造數據,建立了大數據庫、節能模型,根據冰箱負載情況,采用不同的參數組合,動態匹配冰箱最適宜的制冷工況,比單一模式冰箱節能15%左右。”陳建全說。

冰箱在使用過程中的減碳,不僅來自冰箱自身運轉過程中的節能,還來自冰箱保冷、保鮮技術提升而減少的食物浪費。陳建全介紹,傳統風冷冰箱冷風直吹食物,溫度波動大,食物風干失水比較嚴重。底置恒溫技術采用環繞式送風,冷風不直吹食材,食材溫度波動≤0.1攝氏度,風冷不風干,能延長食品儲鮮期。

報廢處置

拆解后原材料重新進入產業鏈

一臺冰箱的使用年限在10—15年。該公司的冰箱報廢后,用戶可以通過官方APP、小程序等多種渠道提交回收或以舊換新需求。下單后48小時內就有專業服務人員上門回收。

“我們依托3.2萬家線下門店、10萬余名服務人員、100余個物流配送中心,回收網絡覆蓋2000多個區縣。”該公司再循環產業家電回收總經理李秀慶說。

報廢的冰箱會開啟一段“回收—拆解—再生—再利用”的旅程。在再循環互聯工廠的冰箱智能拆解線上,一臺臺報廢冰箱被送入大冰箱環保破碎系統,這里每小時最高可以自動拆解120臺冰箱。破碎拆解后的箱體被送入高精度分選系統,這些混合破碎料經過三級滾刀揉搓破碎后,再經過磁選、風選、渦電流分選,最終被還原為銅、鐵、鋁、塑料、泡棉等原材料。

“拆解后的原材料將以全新的形態重新進入產業鏈。”李秀慶介紹,以塑料為例,經過清洗、分選、造粒、改性等數十道工序,循環新材料純度可以達到99.9%,在家電、汽車、日化等多領域實現高價值應用。

數據顯示,一臺容積約220升的廢舊冰箱能拆解出約9千克塑料、38.6千克鐵、0.6千克鋁、1.4千克銅。1萬臺冰箱拆解再生,可以減少碳排放65噸。

【責任編輯:郝巖】
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