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[摘 要]根据冰箱制冷系统常见的制冷技术,目前为止,主要的冷凝技术是高效压缩机。科技人员提出了一种改变传统节能方法的新技术就是冷凝器保压技术,研究表明,其节能效果高达百分之十。其意义大致是在循环回路中并联入毛细管泄压回路,通过泄压回路使得系统停机阶段高低压区通过泄压毛细管获得再次节流,通过节流,冷凝器会与外环境进行有效的散热。
[关键词]冰箱设计;冷凝器;保压技术;节能
中图分类号:TF762.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0285-01
冰箱的出现,给我们带来了极大的便利,但是,随着日常冰箱的使用,我们发现其使用的电能之巨大,其消耗的能源之多。通过一些法律法规的制定,已经明确要求冰箱需要进行改造和创新来节省能源。总的来说,冷凝是需要与外界进行热交换的,因此,在热负载上运行节能措施是十分必要的,那么如何将节能系数进一步降低,是十分必要的。本次,笔者将对冰箱设计中冷凝器保压技术的节能进行详细的分析。
1 传统制冷器技术简介
1.1 制冷器工作原理
我们最常见的制冷器就是家用冰箱的制冷器,常见的制冷器系统为单级蒸气压缩制冷系统。这种制冷系统最大的特点就是单路循环,在温度不高的情况下吸收内部物体的能量,同时在高温度下将能量转移给冷却水和空气。
在蒸气压缩制冷系统中,常见的能液化的物质是氟利昂,碳氧化物以及非共沸混合物等等,而在气体压缩制冷系统中常用氢气、氦气和空气等气体进行制冷。由于氟利昂的过大破坏性,为了缓解臭氧层被破坏的程度,我们对氟利昂的使用进行了限制性的控制,我们也在研究更加环保,更加可持续的物质运行制冷系统。
1.2 现阶段的冰箱节能技术
所谓的冰箱节能技术也就是在冷凝系统运行时,降低冷凝压力或者减少冷凝和蒸发的压差,这样就能起到节约冷凝能源的作用。同时,我们可以通过强化换热或者增大冷凝的面积可以降低冷凝的负载。同时,由于毛细管的加入,我们可以增大毛细管内的流量,这样也可以起到减少冷凝的负载的作用。除此之外,还可以增加保温层,延缓温度的快速散失。
有以上得以,我国现阶段的冰箱节能技术主要包括: 提高蒸发温度,降低冷凝温度,这样会造成设备资金的增加;保温层进行进一步保暖,可以加厚它的层厚度,起到持久保温的作用;除此之外,还有一个节能技术比较重要,就是使用高效压缩机的压缩技术。它能够有效的提高制冷技术,通过降低输入功率,达到了其节能的效果,缺点即为:其对于外界环境的适应性不强,容易受到影响,也会提高制冷器的成本。
除了以上几个方法之外,还有合理布置蒸发器空间,均衡温度分布梯度,更有效的是粘贴真空的隔板,尤其是在导热温差较大的部位。这些都可以提高冷凝器的节能能力,但是,这些方法的可进步空间太小了,还是从循环系统自身出发,才能有更大的发展趋势。
2 冷凝器保压技术简介
2.1 冷凝保压技术工作原理
蒸气压缩制冷循环的冷凝和蒸发过程是以压缩机阀片保持持续的内外压差的基础上。我们要知道,冷凝器的散热量等于蒸发器的制冷量与压缩机输入功率之和,然而,冷凝区和蒸发区保持持续的压差平衡,当压差改变时,冷凝区与蒸发区的能量交换就会发生大量的损失。因此,为了在此方面有节能进步的空间,冷凝保压技术的出现就是通过改变停机区间高低压平衡造成的散热,从而达到解决问题的目的。
其主要特点就是在冷凝器与毛细管路相通的地方,进行流量调节机制,使得冷凝器中的高压制冷剂在压缩机停止工作之后不能通过毛细管路进入蒸发器中,或者是有少量高压制冷剂在压缩机停止工作之后通过毛细管路进入蒸发器中,有效的节省了电能在冰箱的启动和停止时消耗的能量,这样的技术结构简单,使用方便,被大范围的厂家所使用。
2.2 冷凝保压技术工作循环分析
目前,家用电冰箱一般都使用单方向循环,就是只有一个工作方向,没有改变。而冷凝保压技术的主要任务是设置单向阀和三通阀的控制器在毛细管路与压缩机的连接处,其主要目的是为了控制制冷剂的流动方向。
当压缩机在工作时,打开单向阀,目的是为了让制冷剂能够从压缩机进入冷凝器和过滤装置。再通过三通阀进入蒸发器的毛细管路中,制冷剂在蒸发器内进行一系列的工作后,最后回到了压缩机内,以上就是制冷剂的工作循环。
当压缩机在停止工作时,断开单向阀,目的是让制冷剂由冷凝器进入泄压毛细管中,再通过阀组件进入蒸发器中,进行平衡压力的工作,不会直接进入到蒸发器中,这样做的目的主要是节约不必要的能量消耗,节省电能。
通过温度的研究表明,冷凝保压技术工作循环模式在停止工作之后依旧可以保持比较高的温度与外界进行热交换,这段期间直到压缩机与蒸发机内压力平衡,进行的热交换都是有效的,对此,延长了冰箱的停止时间,缩短了冰箱的使用时间,节能的效率大大加大,由于冰箱的开启与关闭是循环进行的,所以有了这样的工作模式,能够大大减少不必要的能量消耗。
2.3 冷凝保压技术与传统模式的对比
冷凝保压技术与传统模式相比,所节省的就是电能在冰箱的启动和停止时消耗的能量。然而,冰箱的运行正式开启、运行直到停止的循环工作模式,因此,冷凝保压技术的使用大大提高了能量的利用率,减少了不必要的浪费。通过温度的研究表明,冷凝保压技术工作循环模式在停止工作之后依旧可以产生有效的热交换,而传统的冷凝器在停止工作之后的热量大部分都散失,缩小了冰箱停止的时间,延长了冰箱的使用时间。
在制冷系统中,传统的冷凝器在吸气管中的温度是高于冷凝保压技术工作循环模式的,而高低压的平衡回路,传统的冷凝器是采用原来的途径,并没有改变冷凝剂的流动方向。而冷凝保压技术工作循环模式是运用了泄压毛细管回路,冷凝器的温度高于传统的冷凝器。再通过散热量、吸热量以及循环效率的计算,我们得知冷凝保压技术工作循环模式的节能效果比传统的冷凝器提高了将近10%,看来,冷凝保压技术工作循环模式是正确的选择。
3 冷凝器的发展趋势
冷凝器的研究进展比较全面,可以从结构构造上进行改变,在管间距、管径以及板的厚度进行全面的改变,提高冷凝的最佳状态,同时提高的经济效益和能量的利用率。同时,近期提到的微细管径是冷凝器提高冷凝效率的重要举措之一,在目前备受关注。在冷凝器的电子信息化控制也应该大大加强,为了跟上我国科技发展的脚步,电子信息化的时代是必然的,因此,数值模拟与仿真的出现能够减少成本,加快研究的期间,为我们尽快提供一个合适的压缩模式。
正如我们所知道的,美菱冷凝器保压节能技术获得了国家大奖,我认为,只有在可持续发展的道路上进行的研究,一定可以发展为有效的进步。也只有在符合现代社会形式的基础上再进行的研究,才能有未来,冰箱的设计主要是为了方便人类的使用,现在的情况是方便了人们,但是也造成了环境的大范围破坏,因此,我国颁布了相应的举措是正确的。我国的冷凝器还在不断开发,希望研究人员能够发挥自身的优势,调整好冷凝系统内的相互关系,改变新型能源等等,研究出更加可持续的冷凝之路。
總结:
综上所述,冷凝器的发展并不是独立的,而是在冰箱的设计之上进行不断进步的,同时,也以节能为主要发展方向进行不断研究的。个人认为,根据节能参数来完善制冷系统的各个部件是十分必要的。同时,要严格的设置好过冷控制温度和蒸发温度,也要更好的维持制冷器的散热才是解决制冷器节能的重要措施。希望越来越多的研究人员能够继续开发制冷器的节能效果,更好更快的配合我国可持续发展的举措。
参考文献
[1]胡晓宗,魏邦福,陈涛,等。冷凝器保压节能性冰箱制冷系统,中国,CN2548089[P],2013:04-30.
[2]江守利,程文龙,赵锐,等,对箱壁式冰箱使用真空隔热板的分析[J],.制冷学报。2011,28(01):54.
[关键词]冰箱设计;冷凝器;保压技术;节能
中图分类号:TF762.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0285-01
冰箱的出现,给我们带来了极大的便利,但是,随着日常冰箱的使用,我们发现其使用的电能之巨大,其消耗的能源之多。通过一些法律法规的制定,已经明确要求冰箱需要进行改造和创新来节省能源。总的来说,冷凝是需要与外界进行热交换的,因此,在热负载上运行节能措施是十分必要的,那么如何将节能系数进一步降低,是十分必要的。本次,笔者将对冰箱设计中冷凝器保压技术的节能进行详细的分析。
1 传统制冷器技术简介
1.1 制冷器工作原理
我们最常见的制冷器就是家用冰箱的制冷器,常见的制冷器系统为单级蒸气压缩制冷系统。这种制冷系统最大的特点就是单路循环,在温度不高的情况下吸收内部物体的能量,同时在高温度下将能量转移给冷却水和空气。
在蒸气压缩制冷系统中,常见的能液化的物质是氟利昂,碳氧化物以及非共沸混合物等等,而在气体压缩制冷系统中常用氢气、氦气和空气等气体进行制冷。由于氟利昂的过大破坏性,为了缓解臭氧层被破坏的程度,我们对氟利昂的使用进行了限制性的控制,我们也在研究更加环保,更加可持续的物质运行制冷系统。
1.2 现阶段的冰箱节能技术
所谓的冰箱节能技术也就是在冷凝系统运行时,降低冷凝压力或者减少冷凝和蒸发的压差,这样就能起到节约冷凝能源的作用。同时,我们可以通过强化换热或者增大冷凝的面积可以降低冷凝的负载。同时,由于毛细管的加入,我们可以增大毛细管内的流量,这样也可以起到减少冷凝的负载的作用。除此之外,还可以增加保温层,延缓温度的快速散失。
有以上得以,我国现阶段的冰箱节能技术主要包括: 提高蒸发温度,降低冷凝温度,这样会造成设备资金的增加;保温层进行进一步保暖,可以加厚它的层厚度,起到持久保温的作用;除此之外,还有一个节能技术比较重要,就是使用高效压缩机的压缩技术。它能够有效的提高制冷技术,通过降低输入功率,达到了其节能的效果,缺点即为:其对于外界环境的适应性不强,容易受到影响,也会提高制冷器的成本。
除了以上几个方法之外,还有合理布置蒸发器空间,均衡温度分布梯度,更有效的是粘贴真空的隔板,尤其是在导热温差较大的部位。这些都可以提高冷凝器的节能能力,但是,这些方法的可进步空间太小了,还是从循环系统自身出发,才能有更大的发展趋势。
2 冷凝器保压技术简介
2.1 冷凝保压技术工作原理
蒸气压缩制冷循环的冷凝和蒸发过程是以压缩机阀片保持持续的内外压差的基础上。我们要知道,冷凝器的散热量等于蒸发器的制冷量与压缩机输入功率之和,然而,冷凝区和蒸发区保持持续的压差平衡,当压差改变时,冷凝区与蒸发区的能量交换就会发生大量的损失。因此,为了在此方面有节能进步的空间,冷凝保压技术的出现就是通过改变停机区间高低压平衡造成的散热,从而达到解决问题的目的。
其主要特点就是在冷凝器与毛细管路相通的地方,进行流量调节机制,使得冷凝器中的高压制冷剂在压缩机停止工作之后不能通过毛细管路进入蒸发器中,或者是有少量高压制冷剂在压缩机停止工作之后通过毛细管路进入蒸发器中,有效的节省了电能在冰箱的启动和停止时消耗的能量,这样的技术结构简单,使用方便,被大范围的厂家所使用。
2.2 冷凝保压技术工作循环分析
目前,家用电冰箱一般都使用单方向循环,就是只有一个工作方向,没有改变。而冷凝保压技术的主要任务是设置单向阀和三通阀的控制器在毛细管路与压缩机的连接处,其主要目的是为了控制制冷剂的流动方向。
当压缩机在工作时,打开单向阀,目的是为了让制冷剂能够从压缩机进入冷凝器和过滤装置。再通过三通阀进入蒸发器的毛细管路中,制冷剂在蒸发器内进行一系列的工作后,最后回到了压缩机内,以上就是制冷剂的工作循环。
当压缩机在停止工作时,断开单向阀,目的是让制冷剂由冷凝器进入泄压毛细管中,再通过阀组件进入蒸发器中,进行平衡压力的工作,不会直接进入到蒸发器中,这样做的目的主要是节约不必要的能量消耗,节省电能。
通过温度的研究表明,冷凝保压技术工作循环模式在停止工作之后依旧可以保持比较高的温度与外界进行热交换,这段期间直到压缩机与蒸发机内压力平衡,进行的热交换都是有效的,对此,延长了冰箱的停止时间,缩短了冰箱的使用时间,节能的效率大大加大,由于冰箱的开启与关闭是循环进行的,所以有了这样的工作模式,能够大大减少不必要的能量消耗。
2.3 冷凝保压技术与传统模式的对比
冷凝保压技术与传统模式相比,所节省的就是电能在冰箱的启动和停止时消耗的能量。然而,冰箱的运行正式开启、运行直到停止的循环工作模式,因此,冷凝保压技术的使用大大提高了能量的利用率,减少了不必要的浪费。通过温度的研究表明,冷凝保压技术工作循环模式在停止工作之后依旧可以产生有效的热交换,而传统的冷凝器在停止工作之后的热量大部分都散失,缩小了冰箱停止的时间,延长了冰箱的使用时间。
在制冷系统中,传统的冷凝器在吸气管中的温度是高于冷凝保压技术工作循环模式的,而高低压的平衡回路,传统的冷凝器是采用原来的途径,并没有改变冷凝剂的流动方向。而冷凝保压技术工作循环模式是运用了泄压毛细管回路,冷凝器的温度高于传统的冷凝器。再通过散热量、吸热量以及循环效率的计算,我们得知冷凝保压技术工作循环模式的节能效果比传统的冷凝器提高了将近10%,看来,冷凝保压技术工作循环模式是正确的选择。
3 冷凝器的发展趋势
冷凝器的研究进展比较全面,可以从结构构造上进行改变,在管间距、管径以及板的厚度进行全面的改变,提高冷凝的最佳状态,同时提高的经济效益和能量的利用率。同时,近期提到的微细管径是冷凝器提高冷凝效率的重要举措之一,在目前备受关注。在冷凝器的电子信息化控制也应该大大加强,为了跟上我国科技发展的脚步,电子信息化的时代是必然的,因此,数值模拟与仿真的出现能够减少成本,加快研究的期间,为我们尽快提供一个合适的压缩模式。
正如我们所知道的,美菱冷凝器保压节能技术获得了国家大奖,我认为,只有在可持续发展的道路上进行的研究,一定可以发展为有效的进步。也只有在符合现代社会形式的基础上再进行的研究,才能有未来,冰箱的设计主要是为了方便人类的使用,现在的情况是方便了人们,但是也造成了环境的大范围破坏,因此,我国颁布了相应的举措是正确的。我国的冷凝器还在不断开发,希望研究人员能够发挥自身的优势,调整好冷凝系统内的相互关系,改变新型能源等等,研究出更加可持续的冷凝之路。
總结:
综上所述,冷凝器的发展并不是独立的,而是在冰箱的设计之上进行不断进步的,同时,也以节能为主要发展方向进行不断研究的。个人认为,根据节能参数来完善制冷系统的各个部件是十分必要的。同时,要严格的设置好过冷控制温度和蒸发温度,也要更好的维持制冷器的散热才是解决制冷器节能的重要措施。希望越来越多的研究人员能够继续开发制冷器的节能效果,更好更快的配合我国可持续发展的举措。
参考文献
[1]胡晓宗,魏邦福,陈涛,等。冷凝器保压节能性冰箱制冷系统,中国,CN2548089[P],2013:04-30.
[2]江守利,程文龙,赵锐,等,对箱壁式冰箱使用真空隔热板的分析[J],.制冷学报。2011,28(01):54.