要學好物理,就要關注生活,細心觀察身邊的事物中所蘊含的物理知識,比如我們家里的電冰箱就有許多知識值得去研究,下面,就跟著我們一起去揭開電冰箱的一些奧秘吧!
一、制冷原理簡介

家用電冰箱都是蒸氣壓縮式電冰箱(如圖1),其制冷系統循環由壓縮機、冷凝器、蒸發器等部件組成,制冷壓縮機是冰箱的動力系統,其吸入來自蒸發器的低溫、低壓的氣體制冷劑,以往的冰箱使用了一種叫做氟利昂的物質作為熱的“搬運工”,把冰箱冷凍室里的“熱”搬到冰箱的外面,這是一種既容易液化又容易汽化的物質,它經壓縮后成為高溫、高壓的過熱蒸氣,排入冷凝器中,向周圍的空氣散熱成為高壓過冷液體,高壓過冷液體經干燥過濾器流入毛細管節流降壓,成為低溫、低壓液體狀態,進入蒸發器中汽化,吸收周圍被冷卻物品的熱量,使溫度降低到所需值,汽化后的氣體制冷劑又被壓縮機吸入,至此,完成一個循環,壓縮機冷循環周而復始地運行,保證了制冷過程的連續性。
二、電冰箱的能效標識
當今,家用冰箱已是日常家居必不可少的電器,也是很多人家里常年工作“不休息”的家電,在改善我們生活質量的同時,也成了“耗電大戶”,在能源不斷告急的今天,節能是全球性的共同課題,作為普及率極高的電冰箱的節能問題就成了家電生產廠家不得不去攻關的問題。
電冰箱是最早制定強制性能效標準的家電產品,我國2003年出臺了《家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級》標準,并于2005年3月1日開始強制實施能效標識的粘貼制度。緊隨其后的產品是空調和洗衣機。
中國冰箱能效標識向消費者提供該冰箱能源效率的水平信息,引導消費者購買節能冰箱,新的能效標準把能效水平從低到高分為1、2、3、4、5五級,凡進人市場銷售的產品必須達到能耗限定值5級。這是一個“準入門檻”,2級以上才稱得上是節能產品,2級約提高20%,1級約提高30%,這一指標重點加強了對耗電水平的限制。
據統計,目前市場上的節能冰箱(能效達到2級或1級的冰箱)約占80%,而這種節能冰箱是將箱體(保溫絕熱層)加厚,有的再配高效壓縮機,這些節能措施直接加大了廠家的生產成本,也導致冰箱售價的提高。
但為什么還要大力推進能效標識,倡導我們家庭盡量使用節能冰箱呢?我們來算筆帳,同學們一定就會釋然了。
一臺冰箱的費用分為兩部分,即購買價格和壽命期內的使用電費,我國生產的冰箱壽命約為10~15年,用戶支付的電費經日積月累可是一筆可觀的費用,若一臺普通冰箱平均日耗電為1.5度,而節能冰箱日耗電為0.6度,按照電冰箱壽命12年、電價平均0.6元,不難算得冰箱的運行費:日耗電量x365(日/年)x12(年)x0.6元/度,可得
普通冰箱的運行費用=1.5x365x12x0.6=3942元:
節能冰箱的運行費用=0.6x365x12x0.6=1577元:
則購買節能冰箱比普通冰箱12年節省電費為3942-1577=2365元。
也就是說,買一臺節能冰箱雖然多花了幾百元錢,但在使用這臺冰箱的12年中節省了2365元的費用,每年節省的電費為2365元/12=197元。
其實,這一結果還受節能冰箱與普通冰箱差價、兩臺冰箱的耗電量差距以及消費者所在地電價的影響,電價越高,我們得到的經濟收益就越大,同學們,你知道推進節能冰箱的作用了吧。
三、冰箱的環保
同學們,還要告訴你們的是:以往的冰箱在工作時,它使用的制冷物質“氟利昂”也是一個重要的“大氣層殺手”,根據科學家的發現,制冷工業廣泛使用以及泄漏的氟利昂會造成大氣臭氧層空洞性損害,地球失去臭氧層的保護,超量紫外線會危害人類健康,視力減弱、白內障、皮膚癌等患者增多,全球氣溫上升生態平衡受到破壞,為此,1987年聯合國組織各國簽訂的《蒙特利爾議定書》宣布氟利昂為受控物質,原定2000年停止使用,但隨著氟利昂危害的日趨嚴重,這一時間提前至1996年,現在的代用品有R134a、環戊烷等,將來有一天,你成為工程師后,設計的新產品可一定要注意環保,這可是涉及我們每個人的切身利益哦。