冰箱制冷循环的节能分析

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1、冰箱制冷循环的节能分析　　【摘要】随着科学技术的不断发展,冰箱制冷循环的节能问题直接影响着人们的工作和生活。本文从冰箱制冷循环的发展、冰箱制冷系统的主要可用能损失及典型制冷系统循环模式等几个方面进行了分析。【关键词】冰箱；制冷循环；节能中图分类号：TE08文献标识码：A一、前言近年来，由于人们对冰箱的需求越来越大，冰箱制冷循环的节能分析问题引起了人们的广泛重视。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科学技术突飞猛进的新时期，加强冰箱制冷循环的节能分析研究，对我国冰箱制冷循环的节能有着重要意义。二、冰箱制冷循环的发展1、传统双温冰箱

2、制冷循环传统双温冰箱制冷循环。制冷剂经毛细管节流后依次进入冷冻室和冷藏室蒸发器，在同一蒸发温度(约-30℃)下，来分别维持冷冻室温度(约-18℃以下)和冷藏室温度(5℃左右)。由此可见，在冷藏室中存在较大的传热温差，会造成大的不可逆损失，导致循环的效率较低。2、一个蒸发器的冰箱制冷循环7具有一个蒸发器的冰箱制冷循环。它只用一个蒸发器来实现双温甚至多温的控制。当控制器感测到某个室内温度高于设定温度时，向那个室吹冷风，使其达到设定温度。这就是过去人们常说的无霜冰箱循环，其耗电量较大，效率较低。3、两个蒸发器的冰箱制冷循环的循环（1）两个蒸发器串联的循环1）用纯制冷剂

3、的串联循环冷藏室与冷冻室蒸发器串联的制冷循环示。它与传统冰箱不同的是:冷藏室与冷冻室内的不同温度均由各自蒸发器风扇的开停来控制。压缩机运转初期以高蒸发温度运转，冷藏室风扇开，冷冻室风扇停止。当冷藏室达到设定温度后其风扇停转，同时冷冻室风扇运转。当冷冻室温度达到规定值后，风扇和压缩机同时停转。2）混合工质劳仑兹制冷循环采用非共沸混合工质的冰箱制冷循环。它除具有两个串联的蒸发器外，还有两个高低温回热器，它是利用非共沸混合工质相变时的温升，以减小在冷藏室中的换热温差，减小不可逆损失。（2）两个蒸发器并联的循环这种两个蒸发器并联的循环，就是人们常说的双循环冰箱。在冷冻室

4、及冷藏室蒸发器中，制冷剂分别以不同的蒸发温度蒸发制冷，从而缩小了换热温差，提高了循环效率。7三、冰箱制冷系统的主要可用能损失众所周知，引起冰箱制冷循环可用能损失的因素主要有以下四个方面：蒸发器的不可逆传热损失和流阻损失；冷凝器的不可逆传热和流阻损失；节流机构的节流损失；压缩机的不可逆损失。减少制冷设备的这些不可逆损失始终是改进制冷循环的研究内容。。对于普通家用冰箱冷藏室和冷冻室温度分别维持在5℃和-18℃。但制冷剂在冷藏室和冷冻室燕发器中的蒸发温度却都是-25℃以下。所以冷藏室中过高的传热温差造成了较大的冷量损失。在普通的双温冰箱中。经毛细管节流后的制冷剂依次进

5、入冷冻室和冷藏室的蒸发器，通过同一蒸发温度(约-29℃)来分别维持冷冻室温度(-18℃)和冷藏室温度(5℃)因冷藏室中太大的传热温差会造成可观的可用能损失，这种情况对于大冷藏室的双温冰箱则更严重。采用非共沸混合工质制冷剂是克服这一缺点的一种方法。但因严格的成份要求采用这一方法还存在一定困难。另一有效途径是欧美等国和我国海尔集团等正在实施采用的双压缩机双路循环方案。这一方法收到了显著的节能效果，但冰箱的制冷系统变得复杂了成本增加，也没有解决两种不同回气温度直接混合造成的可用能损失问题。因此开发新的系统循环和研究其节能方式就显得很有必要。四、典型制冷系统循环模式71

6、、双循环制冷系统双循环制冷系统引入一个分流电磁换向阀或者稳态电磁阀，主要功能为实现单个冷藏间室或冷冻间室从制冷循环中断开，单个冷藏冷冻箱可以实现冷藏或者冷冻功能的转换，选择功能的转换控制是通过换向阀或者稳态电磁阀的开闭来实现。制冷剂流程可简述为以下三种情况:①压缩机→冷凝器+过滤装置→换向阀→冷藏毛细管→冷藏蒸发器→冷冻蒸发器→压缩机②压缩机→冷凝器+过滤装置→换向阀→冷冻毛细管→冷冻蒸发器→压缩机③压缩机→冷凝器+过滤装置→换向阀→冷藏毛细管→冷藏蒸发器→压缩机分析：冷藏蒸发器蒸发温度由冷藏毛细管节流产生，冷冻蒸发器蒸发温度由冷冻毛细管节流产生，冷藏功能和冷冻

7、功能的转换所带来的冷量负荷是不一样的，单位容积制冷量降，总的制冷剂加入量下降，理论比功降低，压缩机轴功率降低。2、三循环制冷系统三循环制冷系统中引入变温室储温功能单元，可实现储温功能变温功能转换。三循环制冷系统引入两个分流电磁换向阀或者双稳态电磁阀，主要功能为实现冷藏功能以及变温功能从制冷循环中断开，以单独实现冷冻功能以及冷藏冷7冻功能匹配、变温和冷冻功能匹配等功能组合。选择控制的转换简单通过换向阀组合的开闭换向接通变温毛细管、冷藏毛细管、冷冻毛细管来实现。第一种情况：电磁阀(Ⅱ)常闭关闭，电磁阀(Ⅰ)常闭关闭。压缩机→冷凝器+过滤装置→换向阀组合→变温室毛细管

8、→变温室蒸发器→冷冻室蒸