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在产品全生命周期降低能耗 一台冰箱如何更低碳

2024-12-11 08:55

来源:人民日报

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《中共中央国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》提出,加大绿色产品供给。引导企业开展绿色设计、选择绿色材料、推行绿色制造、采用绿色包装、开展绿色运输、回收利用资源,降低产品全生命周期能源资源消耗和生态环境影响。

如何在产品全生命周期降低能耗?从原材料获取到生产、分销、使用,直到报废再利用,一台冰箱在产品全生命周期实现低碳、节能。

储藏的食物少,冰箱便自动调低能耗,反之亦然。青岛海尔制冷电器有限公司生产的这款“聪明”的冰箱,最近获得中国质量认证中心颁出的第一张线上产品碳足迹证书。

证书记录了这款冰箱在原材料获取、生产、分销、使用、处置等各阶段的碳排放比例。

原材料获取

提升环保材料使用比例

制冷剂是制造冰箱不可或缺的原材料。以前常见的制冷剂是氟利昂,排放到大气中会导致臭氧含量下降。

“我们聚焦制冷装备保温材料的低碳化替代,与供应商合作推进环保制冷剂等新技术的应用,实现减氟的目标。”该公司相关负责人介绍,这款冰箱优先选取了可再生、可回收的环保材料或对环境影响较低的环保型材料。目前,这款无霜冷冻冰箱的可再生利用率提升到90%以上,高于国家标准。

通过提升环保材料的使用比例,可以有效降低GWP即全球变暖潜能值。GWP是一个衡量物质对气候变化贡献的关键指标,数值越高,意味着温室效应越持久和强烈。这款冰箱采用的制冷剂和发泡剂进入大气后释放热量低,全球变暖潜能值GWP≤20。

产品生产

创新技术提高保温效率

箱壳与模具完全闭合,发泡机枪头插入箱体注料,等待固化……记者看到,在箱体发泡生产线上,一台台刚刚发泡完成的冰箱箱体完成脱模,被送往下一道工序。

“箱体发泡是冰箱制造最关键的工序之一。使用发泡技术将冰箱内外壁之间进行填充,可以提高冰箱保温性能和节能效果。”该公司智能制造一期总经理侯庭毅说。

“大多数情况下,消费者希望冰箱同时满足占地面积小、储物空间大、保冷效果好的要求。”侯庭毅说,“追求冰箱有更大的容积,往往需要保温层更薄,这与保温效果更好、更节能之间存在矛盾,就需要从箱体发泡技术上进行突破。”

箱体越薄,保温层空间就越小,发泡注料流动受到的限制就越大。侯庭毅指着生产线上的冰箱说:“你看,这台冰箱的背部同时有5个注料枪注料。这是冰箱背部多枪高精度柔性注料技术,由之前的单点注料变成多点注料,使泡料的注料量降低5%,冰箱容积提升15%,节能3%。”

产品分销

减少包装材料物流运输等损耗

冰箱从工厂被送到消费者家中,至少要经过仓储、运输、交付等环节。负责冰箱分销的工作人员介绍,通过探索供应商库存管理模式变革,加快智能仓储、智慧物流、环保包装等新技术应用,实现了“仓储—运输—交付”全流程提效减碳。

据介绍,在仓储环节,多地智能仓已实现大件商品从入库到出库全过程无人化作业,仓库甚至不用开灯,节省电能;在运输环节,通过智慧物流系统实现配送路径自动优化,同时积极使用新能源车辆减少碳排放;在交付环节,优先选择可降解或可回收的绿色包装材料,减少快递纸箱使用,同时探索使用循环包装箱,降低包装材料消耗。总体来看,在产品包装上,通过采用可重复利用的薄膜材料,减少了32%泡沫塑料用量和83%纸箱材料用量。

产品使用

根据负载情况调节能耗

一台冰箱在使用环节的碳排放比例高达80%以上。如何在使用环节把碳排放量降下来?这考验着产品设计和技术。

过去,冰箱靠背部和两侧散热。如果在家居中选择嵌入式安装,散热效果会降低8%—10%。该公司冰箱整机系统技术负责人陈建全介绍:“这款冰箱研发了主动式前向嵌装散热系统,利用底部空间进行高效循环散热,减少嵌入式安装对散热效果的影响。”同时,该公司独创的底置恒温制冷系统的化霜效率比普通冰箱高。“普通冰箱是辐射式化霜,像用取暖器高温烘烤;采用底置恒温技术的冰箱是嵌入式化霜,像用低温电热毯包裹,节能3%左右。”陈建全说。

在储存食物多少不同的情况下,冰箱所需能耗并不相同。传统冰箱只能以一种模式运转,而这款冰箱更为“智慧”——安装的多维传感器,能感知冰箱内外部条件的变化。依据传感器采集的数据,通过智能算法调节,可以降低能耗。“我们积累了40年冰箱制造数据,建立了大数据库、节能模型,根据冰箱负载情况,采用不同的参数组合,动态匹配冰箱最适宜的制冷工况,比单一模式冰箱节能15%左右。”陈建全说。

冰箱在使用过程中的减碳,不仅来自冰箱自身运转过程中的节能,还来自冰箱保冷、保鲜技术提升而减少的食物浪费。陈建全介绍,传统风冷冰箱冷风直吹食物,温度波动大,食物风干失水比较严重。底置恒温技术采用环绕式送风,冷风不直吹食材,食材温度波动≤0.1摄氏度,风冷不风干,能延长食品储鲜期。

报废处置

拆解后原材料重新进入产业链

一台冰箱的使用年限在10—15年。该公司的冰箱报废后,用户可以通过官方APP、小程序等多种渠道提交回收或以旧换新需求。下单后48小时内就有专业服务人员上门回收。

“我们依托3.2万家线下门店、10万余名服务人员、100余个物流配送中心,回收网络覆盖2000多个区县。”该公司再循环产业家电回收总经理李秀庆说。

报废的冰箱会开启一段“回收—拆解—再生—再利用”的旅程。在再循环互联工厂的冰箱智能拆解线上,一台台报废冰箱被送入大冰箱环保破碎系统,这里每小时最高可以自动拆解120台冰箱。破碎拆解后的箱体被送入高精度分选系统,这些混合破碎料经过三级滚刀揉搓破碎后,再经过磁选、风选、涡电流分选,最终被还原为铜、铁、铝、塑料、泡棉等原材料。

“拆解后的原材料将以全新的形态重新进入产业链。”李秀庆介绍,以塑料为例,经过清洗、分选、造粒、改性等数十道工序,循环新材料纯度可以达到99.9%,在家电、汽车、日化等多领域实现高价值应用。

数据显示,一台容积约220升的废旧冰箱能拆解出约9千克塑料、38.6千克铁、0.6千克铝、1.4千克铜。1万台冰箱拆解再生,可以减少碳排放65吨。

【责任编辑:郝岩】
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