8.常用电器课案.ppt

第八讲常用家电;制冷原理 ;制冷机的功效用从低温热源中所吸取的热量Q2和所消耗的外功A的比值来衡量，这一比值叫做制冷系数：;几种主要的制冷方式和工作原理 蒸汽压缩式制冷 这种制冷方法利用制冷剂的液——气态变化过程，实现定温吸热和放热，使制冷循环接近卡诺循环，从而可提高制冷系数；又由于工质的汽化潜热一般较大，能提高单位质量的工质制冷能力，因此，这种制冷方式应用最为广泛。;吸收式制冷 溴化锂吸收式制冷机是以热能为动力，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，用来制取高于0℃的冷源的制冷装置。;利用珀尔帖效应，将电偶的一个接头 ——冷节点置于需要制冷的空间部位，就可使该处制冷，将电偶的另一接头——热节点置于需要供热的空间部位，就可向该处供热, 这就是热电式制冷和热电式热泵的基本原理。 金属导体的珀尔帖效应十分微弱，对制冷没实用价值。最近几十年来，由于半导体技术的发展，它才成为一种有效的制冷方式，称为半导体制冷。 ;;电偶由P型半导体和N型半导体组成，外电场使P型半导体中的空穴向接头A处运动，也使N型半导体内的电子向接头B处运动，在接头附近，发生复合，电子与空穴复合前的动能变成了节点处的晶格的热振动能量，于是接头处就有热量放出来，使接头处变热。如果电流方向反过来，电子一空穴对离开接头，则在接头附近要产生电子空穴对，电子空穴对的能量得自晶格的热能，于是接头处发生吸热变冷。 ;一个半导体电偶产生的制冷效应一般为1.163W，仍然较小，如将10个半导体电偶对串联组成热电堆，就可获得较大的制冷量。 半导体制冷装置不需要机械传导部分，体积小，无噪音，无磨损，运行可靠，维修方便，冷却速度快，易于控制。这些优点使它多用于那些不便使用机械制冷装置的场所。例如，可作为电子计算机、石英晶体振荡器、激光发光体和电视摄像管等设备中的电子器件冷却器； ;半导体制冷器;电热和电热转换的基本形式;电阻加热 对被加热物体来说又可分为直接加热和间接加热两种。 （1）直接式电阻加热 是让电流直接通过被加热物体本身，利用被加热物体自身具有???阻发热。 （2）间接式电阻加热 通电发热的电阻不是被加热的物体，而是另一种电热元件，电流使电热器具中的电热元件产生热量，再利用传热方式（辐射、对流和传导）将热量传送到被加热物体，主要用来加热和干燥。;红外线加热 红外线是一种电磁波，其波长介于可见光与无线电波之间。红外线可分为近红外区（波长为0.77～3.0μm）、中红外线（波长为3.0～30.0μm）和远红外区（波长为30.0～1000μm）。红外线用肉眼是看不见的，但波长在1μm以上时却易被物体吸收使物体温度升高。;电磁感应加热 电磁感应加热是利用导体在交变磁场中将产生感应电流即涡流，涡流在导体内部克服导体内阻而流动时便产生了热，这就是感应式电热原理。利用这种原理制成的电热器具，就是感应式电热器具。;图示为当交变磁场穿过电磁灶底时， 在锅底产生涡流的情况。;从本质上说，感应式电磁加热也是一种电阻加热，但因电流不是直接由电源供给而是以感应方式产生，因此将其另列为一类以示区别。这类电热器具虽然也是间接加热方式，但其热传递主要是靠传导，被加热物体（如水）总是直接与发热的器皿（如水壶）底部接触，所以热传递损失小，热效率可达75％或更高，因此，应用范围更广。 ;微波介质加热 微波也是一种电磁波，波长在1mm至1m之间，其频率相应为300000MHz到300MHz。微波炉是目前应用最广泛、技术最完善、安全可靠性最好的一种微波式电热器具。 微波加热实质上是介质加热。;电介质的极化 在外电场作用下，导体中原子的外层电子能在原子的晶格间作定向移动而形成电流，而电介质却相反，在一般电场的作用下，它的电子稳定在平衡位置上，是不会移去的。但是介质在外电场作用下会产生极化现象。 按构成分子的类型介质分子可分为有极分子和无极分子两类。 ;(1)有极分子 构成介质的分子，不论有无外电场存在，其本身的结构都相当于—个偶极子．例如水分子(H2O)，其氧原子和氢原子的结合，在分子结构上是非对称的，正负电荷中心不重合，从而构成了偶极子。 无外加电场时，因热运动分子排列会杂乱无章，宏观地看正负电荷相互抵消呈现中性。在有外电场时，每个偶极子在外电场作用下产生转矩，取向排列整齐。在介质内部的正负电荷相互抵消，但在介质端面上分别聚集正负电荷，这种现象叫电介质的极化。 ;(2)无极分子 在一般情况下，分子是由荷正电的原子核和荷负电的电子云组成的。在无外界电场时，正负电荷的中心是重合的，此时分子本身呈中性。在外电场作用下，正负电荷 I的中心会分开dl的距离(dl约为l0－12一10－13米)．外电场越强，dl越大，使介质形成了电偶极子，