电冰箱工作原理.docVIP

电冰箱工作原理

电冰箱工作原理简介

电冰箱是运用蒸发致冷或气化吸热的作用而到达制冷的目的。

电冰箱的喉管内，装有一种商业上称为氟利昂，俗称雪种的致冷剂。常用的一种为二氟二氯甲烷(CCL2F2)，是一种无色无臭无毒的气体，沸点为29℃。

氟利昂在气体状态时，被压缩器加压，加压后，经喉管流到电冰箱背部的冷凝器，借散热片散热(物质被压缩后，温度就会升高)后，冷凝而成液体。

液体的氟里昂进入蒸发器的活门之后，由于脱离了压缩器的压力，就立即化为蒸汽，同步向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热，引致冰箱内部冷却。

汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热，再变为液体，如此循环不息，把冰箱内的热能泵到箱外。

一、制冷机

制冷机是按照制冷循环工作的机器。制冷机的作用是通过做功将低温热源的热量传递给高温热源，从而使低温热源保持在较低的温度。下图为制冷机工作原理图

在以理想气体为工质的制冷循环中，设外界对工作物质做功为A，使工作物质从低温热源吸取热量，在向高温热源放出热量。制冷机的制冷能力用制冷系数表达，它等于工质在一种循环中从低温热源吸取的热量与外界对工质做功的比值，制冷系数用e表达，则有

由热力学第一定律，有A+QUOTEQ2=。因此制冷系数可以表达为

下图为卡诺循环的过程曲线（制冷循环中为逆时针）1-2段，3-4段为等温过程；1-4段，2-3段为绝热过程

由卡诺循环中各个过程中各个物理量的关系易知，卡诺循环的制冷系数可表达为

这一制冷系数为工作在温度为的热源间的多种制冷机的制冷系数的极限值，此极限值取决于低温热源的热力学温度和两热源的温度差。

二、冰箱的工作原理

压缩式电冰箱是电机压缩式电冰箱的简称，它是一种常见的冷凝器。它重要有如下三个构成部分：箱体、制冷系统与控制系统。而其中最关键的是制冷系统。制冷系统重要由四大件构成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，根据控制或是使用需要中间可以选择安装压力控制器、温度控制器、干燥过滤器等辅助器件，但四大件是必不可少的。目前就来看看制冷系统是怎样工作的。

工作时气态制冷剂(氨或氟利昂等较易被液化的物质)通过压缩机被急剧压缩成高温高压的气体后，进入冷凝器（冷凝器相称于一种换热设备，将高温高压的气态制冷剂换热成低温高压的液态制冷剂。）通过其中的散热片向周围空气即高温热源放热而冷凝结成液态。液态制冷剂再通过膨胀阀，所谓膨胀阀就是一种节流装置，因流出膨胀阀的制冷剂受到遏制，因此出来后制冷剂压力减少，温度继续下降，（冰箱的膨胀阀一般用毛细管替代，因从大管忽然到小管，同样可以起到节流的效果）成为气液两相，再进入蒸发器（与冷库相连接），此时的制冷剂从冷库即低温热源吸热，使冷库温度减少且自身蒸发成蒸气，成为高温低压的气态制冷剂回到压缩机继续循环。正是由于这样，因此夏天用冰箱来冷却房间，不仅是不也许的，反而会使其内部温度升高。

同步电冰箱在运行过程中，其制冷系统压缩机的吸气侧移为低压侧，其压力略高于大气压力。压缩机的排压侧移为高压侧，远高于吸气侧，因此两侧的压强差很大(压力差也是很大)，停机后两侧系统在一定期间内仍然保持这个压力差，假如立即起动，压缩机活塞压力加大，电机的压动力矩不能克服这样的压力差，使电机不能起动，处在堵转状态，这就使得旋转磁场相对于转子的转速加紧，磁通量的变化率加大了，从而导致电机绕组的电流剧增，温度升高，假如时间长，很有也许烧毁电机。这就是冰箱为何不能在关机后立即开机的原因所在，一般至少要等4-5分钟。

三、怎样实现冰箱节能

由以上分析可知当工质在冷库吸取的热量Q2相对于压缩机对气体做的功较多时，即制冷系数e

可直观地看出要想到达节能的目的，需要低温热源的温度相对来说要高某些，同步两热源的温差不要太大。例如家用电冰箱的冷库温度为270K，冰箱外大气的温度为305K，则其制冷系数为

而冷库温度为273K，冰箱外大气的温度为305K，则其制冷系数为

根据以上分析知可以总结出某些冰箱节能省电的措施：

1、在可以保证物品不变质的温度范围内，设定冰箱内部温度高某些。

2、摆放冰箱时，保证其左右方、后方、上方各有一定空隙，以以便冰箱散热，使冰箱周围温度相对内部温度不至于太高，即两热源温差较小。

3、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会使冰箱周围温度升高，增长温差增长耗电量。

4、冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少工质的循环次数，减少压缩机的运转次数，节省电能。

5、对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既挥霍电力，又轻易对食物产生破坏。