冰箱节能技术的设计应用.docVIP

冰箱节能技术的设计应用 摘要：近年来，我国家用电冰箱市场呈稳定增长态势，其城镇普及率已达90％1~2上，家用电冰箱耗电大约占居民家庭总用电量的一半，已经成为居民家庭的耗电大户。由于市场经济的不断深入及我国加入WT0，国内市场国际化，国际市场一体化。家用电冰箱市场竞争进入白热化，而节能和环保已成为市场竞争的焦点，同时也是电冰箱行业发展永恒的主题及热点。所以,节能降 耗和环保是电冰箱研发工作的重要课题,而蒸发器和冷凝器软的传热能力、冷冻及变温技术 优化设计则是关键因素。 家用电冰箱是一个绝热箱体，通过消耗电能驱动制冷循环的手段来制冷并达到规定的温度。因此降低冰箱能耗必须从减少箱体漏热和提高循环效率两个方面的节能技术来应用分析。 2 蒸发器的优化设计 研制采取了以下措施。第一,减小冷藏、冷冻两蒸发器的面积比差值,在总面积一定情况 下,尽量加大冷藏室蒸发器的面积,采用大内径蒸发管、增加蒸发管长度及双管并行排列结构 等,保证在低温或高温环境下有最佳的开停比,从而保证在一定环境温度下耗电最少。第二,设 计高效蒸发器。 冷冻室蒸发器是由从上到下依次排列多个换热层片和连接所有换热层片的连 接管组成的复合立体式结构,换热层片由多个并列Ｓ型制冷盘管构成,且在其盘管壁外侧 固定套装翅片,大大增加了制冷盘管与空气间接触面积,该蒸发器在不改变电冰箱 结构情况下,大幅度增加冷冻室蒸发面积,增加冷冻室顶部和低部两个高温区制冷量,使其快 速达到规定要求,缩短压缩机工作时间,大幅降低能耗。冷藏室采用导热粘接胶膜将压扁铜管 紧紧粘在传热铝板上,并通过高粘合双面胶粘贴在冷藏室内胆上,增强传热效果。 第三,合理安 排蒸发器位置和制冷剂走向。据箱内自然对流情况,制冷剂流向采用逆流式换热,毛细管和回 气管采用较长的并行锡焊或热塑工艺等,以提高换热效果。第四,通过理论计算和试验相结合 方法,合理匹配蒸发器与冷凝器的传热面积,努力减小冰箱工作系数,避免过低蒸发压力和过 高冷凝压力,达节能目的。3 冷凝器优化设计 在优化冷凝器设计中除合理增大冷凝面积外,还应充分考虑以下几点: 3.1 设计横、 竖盘管混排结构冷凝器:在冷凝器内为制冷剂气液两相状态,分析冷凝器中 制冷剂流态变化和内、外部换热条件,横排管冷凝器的换热系数比竖排管冷凝器增加 3 倍以 上,为加强流体扰动,破坏流动边界层,采用横、 竖盘管相结合走向的冷凝器将会提高冷凝器换 热效果,同时也可降低制冷剂流动噪声。态。2.1 采用高效压缩机 压缩机是冰箱的心脏，也是冰箱的主要耗能部件。为了减小冰箱的耗电量，生产厂家采取的最为简单有效的措施就是使用高效压缩机。当前，冰箱用压缩机主要集中于全封闭往复式压缩，提高压缩机效率的一些方法，包括新型气阀的设计，进气方式的改进，减小进气过热，增大输气系数，通过使用低粘度润滑油、减小压缩机摩擦功率来提高电机效率等待，基本考虑到了方方面面。除此之外，对新型式压缩机的研究也没有停止。新型线性压缩机通过线性电动机以电磁共振方式驱动,而不用旋转电动机通过机械连接方式驱动压缩机，摩擦大大减少，使效率提高30％以上，制冷量增加，并具有多种调节方式，在冰箱上将有广阔的应用前景。 2．5 制冷循环系统的再优化技术 制冷循环系统的优化技术有：①降低压缩机开停造成的耗能。②强化回热利用。③毛细管流量以及制冷剂充注量的优化。 3.4 回收利用 冰箱企业在设计和生产时即应考虑到利于以后的回收利用:(1)材料的同一性原则。冰箱上使用的材料有多种，包括各种塑料和金属，要完全将各种不同材料区分和分离很困难,这就要求优化的设计方案，尽量减少使用材料的种类，并尽可能在材料上标示名称，以使成本尽可能地低。(2)可拆卸性原则：包括选择通用结构；采用螺钉等可拆卸联接，不用焊接或铆接；连接处不用或少用过盈配合等；还可进行部件的集约化，减少部件，以及以不同的颜色来区分树脂的思路等，以利于回收的操作。同时，对不利于回收，污染环境的物质，在生产中就要限制使用量。总的来说，采用面向回收和再利用的绿色设计，使用无毒、无害或低毒低害材料及便于回收再利用材料，形成资源的良性循环，从源头上控制污染，降低处理成本和对环境的影响，将是冰箱企业的重要课题。绿色设计是冰箱发展到今天，体现人与自然协调的必然要求。 节能环保是当今冰箱行业发展的主流趋势之一。科技的发展为人类带来了文明的生活方式，但同时也带来环境的污染、能源的浪费，人们已越来越认识到能源的宝贵及节约能源、保护环境的重要性。