冰箱制冷系統的循環節能分析

王福滋 蘇嵋華

摘要：隨著社會經濟的迅速發展，人們生活水平也在不斷提升，電冰箱的出現改變的人們的生活，同時也造成了一定環境污染。在這種環境下，需要結合時代發展需要，注意節能減排，提升冰箱制冷系統的節能水平，降低實際耗電量。因此，本文主要闡述冰箱制冷系統的構成，分析冰箱典型制冷系統循環節能模式，并探究冰箱節能技術。

關鍵詞：冰箱;制冷系統;循環節能

冰箱是現階段各個家庭必備的家用電器之一，為人們生活帶來各種便利，然而冰箱需要依靠電能，而且24小時不間斷運行。因此，冰箱的節能設計成為廣大科技公司、用戶的重點關注內容。冰箱的制冷系統作為決定冰箱性能的關鍵，也是主要的耗能點，冰箱制冷系統采用的循環形式不同，就會產生不同的節能效果。基于此，需要重點對冰箱制冷系統的循環節能進行分析，盡可能提升冰箱的節能效果。

一、冰箱制冷系統的構成

冰箱制冷系統主要包括壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器等器件。其中，壓縮機主要是對制冷劑氣體進行壓縮，促使其成為過熱氣體，這時氣體的高壓高溫性較強。冷凝器主要是對通過排氣管傳輸過來的過熱氣體進行冷凝，將其壓力強度降低，這時讓其發展成為高溫中壓液體。節流裝置主要是對制冷劑進行節流降壓，讓其出現一種低溫低壓的狀態。蒸發器主要是制冷劑在通過的過程中，吸收室內空氣熱量，將其轉換為飽和蒸汽，確保低壓蒸汽和飽和蒸汽之間的有效轉化，進而使壓縮機在氣體處理上的循環性。

二、冰箱典型制冷系統循環節能模式分析

（一）雙循環制冷系統

在雙循環制冷系統中，將穩態電磁閥或分流電磁換向閥分別引入系統中，能夠在制冷循環中將冷凍間室和單個冷藏間室進行合理的斷開，這樣能夠讓單個冷藏冷凍箱能夠在冷藏、冷凍方面實現有效轉化，而選擇功能轉換控制的實現關鍵在于穩態電磁閥以及換向閥的開閉。

（二）三循環制冷系統

在三循環制冷系統中，可以將變溫室的儲溫功能單元進入系統，能夠在變溫效應以及儲溫功能的合理裝換方面實施。還可以將雙穩態電磁閥和分流電磁換向閥引入三循環制冷系統中，這樣能夠在制冷循環中斷開變溫功能，保證實現冷藏效應，實現多項功能的合理組合，也就是冷凍和變溫功能的有效匹配、冷凍冷藏和冷凍功能的有效匹配。同時，在轉換控制方面，利用開閉換向閥實現冷凍、冷藏、變溫細毛管的接通。在這種模式下的應用下，提升了系統的儲藏溫度功能，也促使剛當冰箱在三循環制冷系統設計上逐漸向著多樣化儲藏功能發展。另外，在整個運行過程中，雙穩態電磁閥結構主要通過主控程序的脈沖閥升起發射脈沖，進而實現通斷，在這個過程中沒有產生電能的消耗。在回氣管組成中，換熱器結構根據節流方式的不同，以及毛細管匹配的相關換熱面積以及粘貼長度，對換熱器末端的過冷液態制冷劑進行換熱，確保回氣管的末端溫度比環境濕度的實際露點溫度要高，避免回氣管出現凝露的情況。

三、冰箱節能技術

（一）高效壓縮機

在冰箱制冷系統中，壓縮機作為核心構件，需要對其進行不斷的改進和完善，優化設計，提升其制冷效率。第一，優化機械技術設計，不斷調整設計方案，而且對部件接觸面進行微調節設計，在降低摩擦耗能的同時，還能降低磨損度，改善軸承潤滑，提升電機的整體使用性能。第二，利用合理的變頻技術，提升壓縮機的效力。

（二）制冷劑

隨著節能技術的不斷發展，在冰箱制冷過程中，可采用R600a和R134a環保制冷劑，這種環保制冷劑的比熱容較大，具有較強的流動性，制冷效率高，產生的循環損失也比較小，能夠有效降低冰箱的能耗。另外，這種環保制冷劑的溫室效應系數為。臭氧層消耗系數為0，存在噪聲小、氣候帶寬、冷凍氣強等特點，而且在制冷劑量的控制下，利用高精密計量器具，提升制冷劑的制冷效率。

（三）制冷系統管路的布置

在保證冰箱室內冷量要求的情況下，可以利用蒸發溫度的方式，提升冰箱整體性能，而且在蒸發溫度不斷提升、傳熱溫差不斷降低的情況下，可以利用這種方式實現，也就是將蒸發器的實際傳熱面積增大，并合理設置管路，減小管內的阻力，適當增加管徑等，假如冷凝壓力增加的話，會減少制冷劑的使用，增加壓縮機的能耗，這在一定程度上對制冷系統的整體能效產生制約影響。因此，在實際應用的過程中，可以適當增加冷凝器的換熱面積，減少傳熱溫差，這樣可以提升冷凝壓力和排氣壓力，有效降低壓縮機的能效，提升使用效率。

（四）箱體保溫性能

冰箱的隔熱、保溫功能提升，能夠有效減少熱損失，在隔熱材料的選擇上，要保證材料的性能，實現對內外環境熱量的交換。在一般情況下，冰箱都是采用聚氨酯作為保溫層，實現冰箱內箱和外殼的隔熱。即便利用這些方式能夠減少冰箱內外環境的熱量交換，但是還是存在一定問題。因此，在設計過程中，選擇更優良的隔熱材料，增加隔熱層的實際厚度或使用真空絕熱材料，阻止熱量交換的同時，提升箱體的保溫性能。

（五）變頻技術

該技術的核心在于壓縮機轉速調節上，利用驅動器或者變頻溫控器，將轉速調整到2000～4000轉內。在對食品進行深冷凍的過程中，壓縮機的轉速可達到3600轉，能夠實現快速制冷，而且當溫度降低時，變頻壓縮機還能夠低速運轉，將轉速降低到2700轉，實現趕節能。

（六）多循環系統

冰箱采用的多循環系統主要是獨立分開的冷凍室和冷藏室，能夠實現對不同室內的溫度進行有效把控，不僅能夠提升食物的新鮮度，實現食物分類別存儲，還能實現靜音運行，降低能耗。

四、總結

總之，僅僅借助制冷系統，無法實現冰箱制冷系統的整體節能效果，需要結合冰箱結構，完善各方面設計，采用高效壓縮機和具有環保性能的制冷劑，合理布置制冷系統管路，選擇優良隔熱材料，提升箱體的保溫性能，利用變頻技術，實現超節能，還要利用多循環系統，滿足冰箱的使用功能的同時，還能實現靜音運行降低能耗。

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