大型冷凍冷藏工程篇：凍庫規劃、機組選型、溫度管理與節能策略

大型中央廚房、食品工廠與連鎖餐飲集團在規劃冷凍冷藏系統時，凍庫設計與冷凍機組選型是最關鍵的工程之一。冷鏈穩定度決定了食品安全、產能效率與整體營運成本。

本篇將從工程顧問角度，完整解析：

• 凍庫／冷藏庫的規劃原則
• 凍庫板材（保溫材質）如何選擇
• 冷凍機組（Semi-Hermetic / Scroll / Screw）選型
• 蒸發器與風量配置
• 冷凍管路工程（銅管、落差、回油設計）
• 冷庫門、地板、除霜與結露預防

一、大型凍庫規劃的三大核心原則

大型冷凍冷藏工程並不只是「裝一台冷凍機」，而是一套完整的保溫 × 冷凍 × 通風 × 管路 × 控制系統。

核心 1：冷負載（Cooling Load）計算

冷負載決定凍庫是否能達到設定溫度（如 -18°C 或 -25°C）。 常見冷負載來源：

• 庫內空間負載
• 外部熱滲透（板材保溫係數）
• 食品入庫負載（最關鍵）
• 燈具、馬達等散熱
• 人員作業熱量

食品工廠常犯錯誤： 只用「庫坪數」估算冷凍噸數（RT），導致機組不足。

核心 2：保溫材質與厚度是否足夠

保溫板材（PU / PIR）直接影響冷房效果與電費。 材質不佳 → 機組長時間運轉 → 故障率暴增。

核心 3：冷凍機組選型＋管路工程是否正確

機組與銅管工程常常被低價廠商「偷材料」。 結果是：

• 回油不良 → 壓縮機燒毀
• 蒸發器結霜過快
• 庫溫降不下來

而這些都是可預防的。

二、凍庫類型與溫度等級（依 ASHRAE 與食品安全標準）

1. 冷藏庫（Chill Room）

• 溫度：0〜10°C
• 用途：蔬菜、熟食、乳品、肉品短期儲存

2. 冷凍庫（Freezer）

• 溫度：-18°C
• 用途：肉品、冷凍加工品、海鮮、半成品

3. 深冷庫 / 速凍庫（Blast Freezer）

• 溫度：-30°C〜-45°C
• 用途：快速凍結、生鮮保鮮、中央廚房急速入庫

4. 冷鏈等級要求（食品工廠 / HACCP）

• 冷藏：0〜4°C
• 冷凍：-18°C 以下（運輸亦需 -18°C）

冷鏈穩定是 HACCP 食安管理的重點之一。

三、保溫板材選擇（PU / PIR）與厚度規格

凍庫最重要的不是機組，而是保溫。

1. PU（聚氨酯）板

• 導熱係數低、保冷效果佳
• 價格中等

2. PIR（聚異氰脲酸酯）板

• 耐火等級較佳（食品工廠常用）
• 導熱係數更低、節能效果好

在大型食品工廠中，PIR 已逐漸取代 PU。

板厚建議（依庫溫）

庫別	溫度	板厚
冷藏庫	0〜10°C	75–100 mm
冷凍庫	-18°C	100–150 mm
深冷庫	-30〜-45°C	150–200 mm

板材若偷工減料（例如冷凍庫只用 75mm）， 不管裝多大馬力的機組都難以達溫。

四、冷凍機組選型：半密閉、活塞、渦旋、螺旋到底差在哪？

大型冷凍冷藏工程的機組是整套系統的「心臟」。

1. 半密閉活塞式（Semi-Hermetic Piston）

• 最常見於中央廚房、食品工廠
• 維修容易、穩定度高
• 效率中等，價格合理

2. 渦旋式（Scroll）

• 噪音低、效率高
• 適合中小型冷藏庫
• 不適合大型連續運轉冷凍庫

3. 螺旋式（Screw Compressor）

• 效率最高、適合大型食品工廠
• 適合長時間、高負載運轉
• 價格最高

五、冷凍機組容量（HP/ kW / kcal）怎麼算？

常見估算方式：

冷凍噸數（RT）＝ 冷負載（kW） ÷ 3.517

但食品工廠更常用 HP（馬力）：

冷凍庫 HP 粗算（工程經驗值）

• 10–20 坪冷凍庫：7–15 HP
• 20–40 坪冷凍庫：15–25 HP
• 40–80 坪冷凍庫：25–40 HP
• 80–150 坪冷凍庫：40–70 HP

如果需要，我也能為你公司製作「冷凍庫 HP 自動計算表」。

六、蒸發器（冷風機）選型：風量 × 盤管 × 除霜方式

蒸發器是凍庫內溫度能否下降、能否均溫的關鍵。

蒸發器三大重點：

• 風量（Air Flow）
• 盤管數量（Surface Area）
• 除霜方式（Defrost）

除霜方式比較：

• 電熱除霜（常用、成本中等）
• 熱氣除霜（效率最佳、成本高）

蒸發器常見錯誤配置：

• 蒸發器風量太小（庫內不均溫）
• 蒸發器靠門太近（失溫嚴重）
• 蒸發器機組不足（溫度降不下來）

七、冷凍管路工程：坡度、回油、落差是關鍵

銅管工程比機組更重要。 錯誤的銅管會讓壓縮機壽命從 10 年 → 2 年。

冷凍管路重點：

• 銅管需使用 K 等級或 L 等級
• 吸氣管需保溫（避免結露）
• 壓縮機需設回油彎（Oil Trap）
• 垂直落差 >4m 需加回油環

錯誤管路會導致：

• 回油不足 → 壓縮機燒毀
• 吸氣溫度過高 → 降溫速度變慢
• 蒸發器結霜過快 → 除霜頻率增加

八、凍庫門與地板：結露、積水與損壞的主要來源

凍庫門工程重點：

• 需加電熱除霜線（Anti-condensation Heater）
• 門框不可冷橋（Cold Bridge）
• 推拉滑輪需高承重

地板工程建議：

• 需使用 75–150mm PIR/PU 板作保溫
• 地板需加防滑不銹鋼板
• 需設排水孔（避免融霜積水）

Part 2 預告（節能 × 除霜 × 維護 × 驗收 × JSON-LD）

Part 2 將說明：

• 節能工程（EC 風機、變頻、板材導熱係數）
• 結霜、結露的物理原因與解決方式
• 冷凍庫維護 SOP 與耗材成本
• 冷凍庫工程驗收表（你公司可提供客戶）
• 完整 JSON-LD Schema

九、節能策略（冷凍工程省電 10–40% 的方式）

在大型凍庫或食品工廠中，冷凍系統的能耗占整體電費的 40–70%。 以下為最有效的節能方式，可在不影響庫溫的情況下降低能耗。

1. 選用高效率冷凍機組（變頻 / EC 風機 / 高 COP）

• 變頻壓縮機可依負載自動調節，節能 15–25%
• EC（電子換向）風機比 AC 風機省電 30–50%
• COP 值越高效率越好：建議 COP 2.8–3.2 以上

2. 保溫材質 × 板厚升級（最有效的節能方式）

PIR 板的導熱係數比 PU 更低（更保冷）：

• PU：0.023–0.028 W/m·K
• PIR：0.019–0.023 W/m·K

板厚每增加 25mm，可節能約 5–10%。

3. 減少開門頻率（門簾＋門磁簾＋氣簾）

• PVC 軟門簾
• 氣簾（Air Curtain）
• 自動回歸門鉸鍊

可降低 10–20% 冷量外洩。

4. 蒸發器除霜優化（減少霜厚）

• 使用熱氣除霜（比電熱省電 20–25%）
• 改善庫內濕度源（不讓熱蒸汽入庫）

5. 冷凝器通風改善（散熱效率提升）

• 冷凝器需保持散熱區域通風良好
• 若通風差 → 壓縮機耗電量增加 10–30%

6. 冷凝水熱回收（進階節能）

大型廠可將冷凝器熱量作為熱水來源：

• 洗滌用熱水
• 前處理熱水

可再降低 10–25% 能耗。

十、結霜、結露、冷橋的原因與工程解法

1. 結霜（Evaporator Frosting）

原因：

• 門開太頻繁 → 水氣進入庫內
• 蒸發器溫度太低（過冷）
• 庫內濕度過高（前處理間連通）

工程解法：

• 增加除霜頻率 / 熱氣除霜
• 調整蒸發器溫度（提升 1–2°C）
• 庫門外加裝氣簾或前室緩衝

2. 結露（Condensation）

發生位置最常在：

• 冷凍庫門框
• 庫外牆面（冷熱交界處）
• 庫板接縫

原因：

• 冷橋（Cold Bridge）
• 門框電熱線故障
• 板材導熱係數劣化

工程解法：

• 增設防凝露加熱線
• 加大門框隔熱厚度
• 避免金屬結構直接穿越庫板

3. 冷橋（Cold Bridge）

冷橋為凍庫最常見的工程缺失之一。 當金屬結構貫穿冷庫板時會形成熱量快速傳導點，造成：

• 水滴（結露）
• 結霜
• 庫內外溫差傳導 → 增加能耗

工程解法：

• 避免金屬梁穿透庫板
• 使用冷橋隔絕器
• 板材接縫需填 PU 發泡劑

十一、冷凍冷藏設備維護（週／月／季／年）

凍庫維護是延長機組壽命最重要的工作。 以下為食品工廠與中央廚房常用的 SOP。

每週保養（Weekly）

• 清潔凍庫地面積水
• 檢查門封條是否漏氣
• 查看庫內溫度是否達標

每月保養（Monthly）

• 清潔蒸發器翅片
• 檢查風扇是否有異音
• 檢查門框除霜線是否正常

每季保養（Quarterly）

• 冷凝器高壓清洗（效率提升 10–30%）
• 檢查銅管接頭是否滲漏
• 校正溫控器

每年保養（Yearly）

• 測量冷媒壓力、補充冷媒
• 全面檢查回油情況
• 更換老化保溫管

若你需要，我也可以協助製作「可列印的冷凍庫保養檢查表」。

十二、冷凍庫工程驗收表

保溫工程驗收

• 板材厚度符合 100–150 mm（Y/N）
• 板材接縫填 PU 發泡（Y/N）
• 無冷橋露點（Y/N）

冷凍機組驗收

• 壓縮機 HP 達標（Y/N）
• 冷凝器散熱良好（Y/N）
• 蒸發器風量符合規格（Y/N）

庫內工程驗收

• 溫度能降至 -18°C（Y/N）
• 門框無結露（Y/N）
• 無積水、無霉味（Y/N）

管路工程驗收

• 銅管管徑與規格正確（Y/N）
• 回油彎、垂直高度落差處理正確（Y/N）
• 保溫完整無破損（Y/N）

十三、冷凍冷藏工程服務

專業可整合成完整方案，讓客戶能一站式解決冷鏈問題：

1. 凍庫 / 冷藏庫規劃與設計

• 0〜300 坪冷凍冷藏庫
• 板材規格計算（PU / PIR）
• 庫溫 × 動線 × 空間配置

2. 冷凍機組選型與安裝工程

• 7–100 HP 冷凍系統
• 半密閉、渦旋、螺旋式機組配置
• 冷媒管路、回油設計

3. 節能改善（可降低 20–40% 電費）

• EC 風機升級
• 冷凝器改良
• 庫內均溫改善

4. 冷鏈管理顧問（HACCP / GMP）

• 冷鏈溫度紀錄
• 庫存 FIFO 管理
• 凍庫點檢計畫