冰箱制冷原理

1、家用電冰箱制冷原理從低于環(huán)境溫度的物體中吸取熱量，并將其轉(zhuǎn)移給環(huán)境介質(zhì)的過程，稱為制冷。由于熱量只能自動地從高溫物體傳給低溫物體，因此實現(xiàn)制冷必須包括消耗能量(如電能，機械能等)的補償過程。借助制冷系統(tǒng)消耗一定的電能，利用物態(tài)變化過程中的吸熱(液態(tài)氣態(tài))，放熱(氣態(tài)液態(tài))物理過程，強制熱量由低溫物體(冷柜內(nèi)的食物)轉(zhuǎn)至高溫物體(室內(nèi)空氣)從而達到制冷的目的。冰箱的制冷是一個熱泵的原理，就是利用機械能，在冰箱保溫的條件下，將熱量從冰箱里面移出，這些熱量在冰箱外面散去。家用電冰箱制冷系統(tǒng)循環(huán)過程，壓縮機將低溫低壓的制冷劑(R-600a或HFC-134a)氣體吸入氣缸，經(jīng)過壓縮機壓縮，變成高溫高壓的

2、氣態(tài)R-600a或HFC-134a，并排到冷凝器內(nèi)，在冷凝器內(nèi)，高溫高壓的R600a或HFC-134a氣體與溫度較低的環(huán)境進行交換，溫度降低并冷凝為液體；液體R-600a或HFC-134a通過毛細管節(jié)流，降低壓力后進人蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化，(未汽化的暫留在儲液管里)，汽化后被吸回壓縮機，重新壓縮。如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)，使柜內(nèi)溫度降低。整個制冷循環(huán)過程可分為4個階段：(1)絕熱壓縮：壓縮機將蒸發(fā)后的低溫低壓制冷劑吸入，這時氣體的理想狀態(tài)是充分汽化，無液滴，稍微過熱，經(jīng)壓縮機活塞的急劇壓縮，對氣體所做的機械功轉(zhuǎn)換為熱，使之變成高溫高壓氣體，此壓縮過程很短，被升溫氣體的熱量幾乎沒有傳到外部，

3、故此過程稱為絕熱壓縮過程。(2)等溫壓縮：壓縮機將高溫高壓氣態(tài)制冷劑送至冷凝器中冷卻到其完全液化，這段時間放出冷凝潛熱，在此過程中，因制冷劑溫度不變，僅發(fā)生氣一液狀態(tài)變化，故稱為等溫壓縮。在冷凝器末端，制冷劑全部液化后，溫度有所下降，即為過冷。在這一過程中，制冷劑通過蒸發(fā)器吸收的熱量和壓縮機活塞做功轉(zhuǎn)換的熱量已全部放出，這時已完成了將低溫物體的熱量送到高溫的外界空氣中的任務(wù)。(3)絕熱膨脹：液態(tài)制冷劑在毛細管中受到節(jié)流作用，使液體壓力急劇降到蒸發(fā)壓力，制冷劑在此過程中溫度雖劇降，但因時間極為短暫，未能吸收外界的熱量，故稱絕熱膨脹。(4)等溫膨脹：進入蒸發(fā)器的制冷劑迅速蒸發(fā)，不斷從冷柜（冰箱）內(nèi)

4、吸收熱量（蒸發(fā)潛熱），直到液體完全汽化為止，在此過程中，制冷劑的溫度恒定，故稱為等溫膨脹。海爾變頻冰箱的制冷原理普通家用冰箱中的電機起動頻繁、噪聲大、壽命短、溫度穩(wěn)定性差、能耗高。變頻冰箱帶來功能的增加、性能的改善，而且具有明顯的節(jié)能效果和降噪效果，同時整機壽命有明顯提高。近年來國內(nèi)家電廠商都在競相開發(fā)。2000年4月，科龍首推BCD-348WA/HP變頻冰箱，具有助動開門、制冰功能等，被業(yè)內(nèi)人士譽為“最成熟、最穩(wěn)定”的冰箱。隨后，海爾推出007系列衍生239DVC系列變頻冰箱具有控溫精確、制冷分立、多循環(huán)技術(shù)結(jié)合變頻技術(shù)的獨立控溫、節(jié)能高效等優(yōu)點。以海爾BCD-239DVC為例，介紹變頻冰箱

5、的制冷原理。變頻冰箱制冷系統(tǒng)組成：圖1是海爾變頻冰箱制冷系統(tǒng)原理圖。全系統(tǒng)由變頻壓縮機、冷凝器、過濾器、電磁閥、毛細管、蒸發(fā)器及控制器等構(gòu)成。管路系統(tǒng)中，在能夠反映制冷劑狀態(tài)的關(guān)鍵部位設(shè)置了溫度傳感器，用以檢測其溫度。在制冷工作狀態(tài)，制冷劑的工作流向如圖2。在維修制冷劑泄漏故障冰箱時，根據(jù)打開工藝管瞬間壓縮機內(nèi)有無氣體來判斷。注意：在打開工藝管前壓縮機不要運行，如果運行需停機半小時后再打開工藝管。若打開工藝管時，有微量氣體噴出，可判斷漏點在低壓部分；若打開工藝管時，外部空氣被吸入壓縮機內(nèi)；則可判定漏點在高壓部分。這是因為在整個制冷系統(tǒng)中，低壓部分占整個容積的95%，高壓部分占5%，低壓部分在運

6、行時壓力較低，停機時壓力回升，因此在停機時漏氣速度快，開機時慢。由于低壓部分容積大，從開始滲漏到發(fā)現(xiàn)，低壓部分仍有少量制冷劑存在壓力總是高于大氣壓，因而打開工藝管時有氣體噴出。而高壓部分是在運行時壓力增高，停機時壓力降低；所以運行時漏氣速度快，停機時漏得慢，隨著漏氣時間增長制冷劑越來越少，高壓漏氣量越來越多，低壓部分不斷向高壓補充。由于毛細管的阻流作用和高壓部分的不斷外漏，使低壓部分形成負(fù)壓，所以打開工藝管時會有空氣被吸入壓縮機。電冰箱的分類電冰箱按原理分類可分為如下九種： (1)壓縮式電冰箱：該種電冰箱由電動機提供機械能，通過壓縮機對制冷系統(tǒng)作功。制冷系統(tǒng)利用低沸點的制冷劑，蒸發(fā)時，吸收汽化

7、熱的原理制成的。其優(yōu)點是壽命長，使用方便，目前世界上9195的電冰箱屬于這一類。 (2)吸收式電冰箱：該種電冰箱可以利用熱源(如煤氣、煤油、電等)作為動力。利用氨-水-氫混合溶液在連續(xù)吸收-擴散過程中達到制冷的目的。其缺點是效率低，降溫慢，現(xiàn)已逐漸被淘汰。 (3)半導(dǎo)體電冰箱：它是利用對PN型半導(dǎo)體，通以直流電，在結(jié)點上產(chǎn)生珀爾帖效應(yīng)的原理來實現(xiàn)制冷的電冰箱。 (4)化學(xué)冰箱：它是利用某些化學(xué)物質(zhì)溶解于水時強烈吸熱而獲得制冷效果的冰箱。 (5)電磁振動式冰箱：它是用電磁振動機作本動力來驅(qū)動壓縮機的冰箱。其原理、結(jié)構(gòu)與壓縮式電冰箱基本相同。 (6)太陽能電冰箱：它是利用太陽能作為制冷能源的電冰箱

8、。 (7)絕熱去磁制冷電冰箱。 (8)輻射制冷電冰箱。 (9)固體制冷電冰箱。車載冰箱使用說明大多數(shù)國產(chǎn)的車載冰箱其實就是一種電子冰箱，與普通家用冰箱不同，它不是采用壓縮機的機械壓縮原理制冷，而是采用電子(半導(dǎo)體)制冷原理(半導(dǎo)體致冷即溫差電致冷，是建立在鉑爾貼效應(yīng)的原理上：在兩種金屬導(dǎo)線組成的環(huán)路中接入直流電源，通上電源之后，則其中一個節(jié)點的溫度降低，吸取外界熱量，另一個節(jié)點溫度升高，向外界放出熱量。通上直流電就能達到制冷效果的小型冷源)，盡管不會產(chǎn)生噪聲和污染，而且電源是特設(shè)的車載電源，但制冷效果和壓縮機車載冰箱無法相比。所以，在往車載冰箱內(nèi)放入食品飲料前，必須先把食品放到家用冰箱降降溫才

9、行，并且所有的車載冰箱均不可能在停車后長時間使用，這樣不但上車前要將食品降溫，而且下車時還要把食品帶走，非常麻煩。在歐美發(fā)達國家，車載冰箱早已被廣泛使用，成為有車族“移動生活” 的有機組成部分。而六七年前的韓國，車載冰箱也已經(jīng)全面普及，成為汽車上的普通消費品。車載冰箱在國外之所以流行，主要是因為國外的生活習(xí)慣，他們喜歡周末到遠處郊游。另外，冰箱的制冷效果也基本令消費者滿意。近年來，隨著消費者的需求，歐美國家的車載冰箱制造商又開發(fā)了40升至80升的全系列大容量壓縮機式環(huán)保車載冰箱。 車載冰箱2000年前后進入中國，目前市場上比較暢銷的有奧特賽、迷你、愛科、將軍、施耐等品牌。業(yè)內(nèi)人士據(jù)此分析，隨著

10、自駕車旅游的漸漸風(fēng)行，將在一定程度上刺激車載冰箱的銷售。估計經(jīng)過了今年夏季的市場磨合期后，今年底到明年將會有一個明顯的增長。正是由于看到了國內(nèi)市場的無限商機，不少原本只面對國外市場出口的施耐、德寶龍等專用車載冰箱品牌紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)國內(nèi)市場，而國外一些經(jīng)銷商更是看好中國的車載冰箱市場。在去年的國際汽車展上，香港一家專門代理國外車載冰箱的吳女士告訴記者，日本、韓國、美國、德國、意大利等國的車載冰箱制造商非?？春弥袊氖袌觯绕淇春弥懈叨塑囕d冰箱市場。吳女士認(rèn)為，中國盡管每年都有一些企業(yè)加入車載冰箱制造行列，但制造的車載冰箱總體水平不高，帶壓縮機的中高檔車用冰箱至今在市場上十分短缺。帶壓縮機的中高檔車用冰

11、箱只有形成一定規(guī)模，才稱得上車載冰箱時代的到來。有關(guān)人士介紹說，今年以來，已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)有一些車載冰箱品牌進入市場，產(chǎn)品大小從3升到33升不等，顏色鮮艷多變，價位也從200多元到1000多元不等。據(jù)幾家公司的銷售人員介紹，車載冰箱的容量一般從6升到50升，但消費者多選擇20升以下的產(chǎn)品。從價位來看，購買200元500元車載冰箱的消費者最多。由于車載冰箱攜帶方便，操作便利，符合現(xiàn)代人追求自由的個性特點，價格又相對低廉，因而一個巨大的市場正在悄然形成。 荷蘭發(fā)明新型環(huán)保制冷劑 2002-01-16 科技日報第4版 倪永華 本報柏林1月15日電（記者倪永華）荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)特古斯發(fā)明了一種可以進行大量熱交換的磁場，將來可以用它取代傳統(tǒng)的制冷劑。 這種新型制冷材料由廉價的錳、鐵、磷和砷制成，與傳統(tǒng)的制冷材料相比具有更多的優(yōu)越性。目前美國工程技術(shù)人員正在試驗的冰箱采用稀有且價格昂貴的釓，用2公斤釓制成的冰箱樣機價值數(shù)千歐元。此外，這種美國冰箱只能在27攝氏度下工作，而荷蘭的新