冰箱制冷系统的循环节能分析

王福滋 苏嵋华

摘要：随着社会经济的迅速发展，人们生活水平也在不断提升，电冰箱的出现改变的人们的生活，同时也造成了一定环境污染。在这种环境下，需要结合时代发展需要，注意节能减排，提升冰箱制冷系统的节能水平，降低实际耗电量。因此，本文主要阐述冰箱制冷系统的构成，分析冰箱典型制冷系统循环节能模式，并探究冰箱节能技术。

关键词：冰箱;制冷系统;循环节能

冰箱是现阶段各个家庭必备的家用电器之一，为人们生活带来各种便利，然而冰箱需要依靠电能，而且24小时不间断运行。因此，冰箱的节能设计成为广大科技公司、用户的重点关注内容。冰箱的制冷系统作为决定冰箱性能的关键，也是主要的耗能点，冰箱制冷系统采用的循环形式不同，就会产生不同的节能效果。基于此，需要重点对冰箱制冷系统的循环节能进行分析，尽可能提升冰箱的节能效果。

一、冰箱制冷系统的构成

冰箱制冷系统主要包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等器件。其中，压缩机主要是对制冷剂气体进行压缩，促使其成为过热气体，这时气体的高压高温性较强。冷凝器主要是对通过排气管传输过来的过热气体进行冷凝，将其压力强度降低，这时让其发展成为高温中压液体。节流装置主要是对制冷剂进行节流降压，让其出现一种低温低压的状态。蒸发器主要是制冷剂在通过的过程中，吸收室内空气热量，将其转换为饱和蒸汽，确保低压蒸汽和饱和蒸汽之间的有效转化，进而使压缩机在气体处理上的循环性。

二、冰箱典型制冷系统循环节能模式分析

（一）双循环制冷系统

在双循环制冷系统中，将稳态电磁阀或分流电磁换向阀分别引入系统中，能够在制冷循环中将冷冻间室和单个冷藏间室进行合理的断开，这样能够让单个冷藏冷冻箱能够在冷藏、冷冻方面实现有效转化，而选择功能转换控制的实现关键在于稳态电磁阀以及换向阀的开闭。

（二）三循环制冷系统

在三循环制冷系统中，可以将变温室的储温功能单元进入系统，能够在变温效应以及储温功能的合理装换方面实施。还可以将双稳态电磁阀和分流电磁换向阀引入三循环制冷系统中，这样能够在制冷循环中断开变温功能，保证实现冷藏效应，实现多项功能的合理组合，也就是冷冻和变温功能的有效匹配、冷冻冷藏和冷冻功能的有效匹配。同时，在转换控制方面，利用开闭换向阀实现冷冻、冷藏、变温细毛管的接通。在这种模式下的应用下，提升了系统的储藏温度功能，也促使刚当冰箱在三循环制冷系统设计上逐渐向着多样化储藏功能发展。另外，在整个运行过程中，双稳态电磁阀结构主要通过主控程序的脉冲阀升起发射脉冲，进而实现通断，在这个过程中没有产生电能的消耗。在回气管组成中，换热器结构根据节流方式的不同，以及毛细管匹配的相关换热面积以及粘贴长度，对换热器末端的过冷液态制冷剂进行换热，确保回气管的末端温度比环境湿度的实际露点温度要高，避免回气管出现凝露的情况。

三、冰箱节能技术

（一）高效压缩机

在冰箱制冷系统中，压缩机作为核心构件，需要对其进行不断的改进和完善，优化设计，提升其制冷效率。第一，优化机械技术设计，不断调整设计方案，而且对部件接触面进行微调节设计，在降低摩擦耗能的同时，还能降低磨损度，改善轴承润滑，提升电机的整体使用性能。第二，利用合理的变频技术，提升压缩机的效力。

（二）制冷剂

随着节能技术的不断发展，在冰箱制冷过程中，可采用R600a和R134a环保制冷剂，这种环保制冷剂的比热容较大，具有较强的流动性，制冷效率高，产生的循环损失也比较小，能够有效降低冰箱的能耗。另外，这种环保制冷剂的温室效应系数为。臭氧层消耗系数为0，存在噪声小、气候带宽、冷冻气强等特点，而且在制冷剂量的控制下，利用高精密计量器具，提升制冷剂的制冷效率。

（三）制冷系统管路的布置

在保证冰箱室内冷量要求的情况下，可以利用蒸发温度的方式，提升冰箱整体性能，而且在蒸发温度不断提升、传热温差不断降低的情况下，可以利用这种方式实现，也就是将蒸发器的实际传热面积增大，并合理设置管路，减小管内的阻力，适当增加管径等，假如冷凝压力增加的话，会减少制冷剂的使用，增加压缩机的能耗，这在一定程度上对制冷系统的整体能效产生制约影响。因此，在实际应用的过程中，可以适当增加冷凝器的换热面积，减少传热温差，这样可以提升冷凝压力和排气压力，有效降低压缩机的能效，提升使用效率。

（四）箱体保温性能

冰箱的隔熱、保温功能提升，能够有效减少热损失，在隔热材料的选择上，要保证材料的性能，实现对内外环境热量的交换。在一般情况下，冰箱都是采用聚氨酯作为保温层，实现冰箱内箱和外壳的隔热。即便利用这些方式能够减少冰箱内外环境的热量交换，但是还是存在一定问题。因此，在设计过程中，选择更优良的隔热材料，增加隔热层的实际厚度或使用真空绝热材料，阻止热量交换的同时，提升箱体的保温性能。

（五）变频技术

该技术的核心在于压缩机转速调节上，利用驱动器或者变频温控器，将转速调整到2000～4000转内。在对食品进行深冷冻的过程中，压缩机的转速可达到3600转，能够实现快速制冷，而且当温度降低时，变频压缩机还能够低速运转，将转速降低到2700转，实现赶节能。

（六）多循环系统

冰箱采用的多循环系统主要是独立分开的冷冻室和冷藏室，能够实现对不同室内的温度进行有效把控，不仅能够提升食物的新鲜度，实现食物分类别存储，还能实现静音运行，降低能耗。

四、总结

总之，仅仅借助制冷系统，无法实现冰箱制冷系统的整体节能效果，需要结合冰箱结构，完善各方面设计，采用高效压缩机和具有环保性能的制冷剂，合理布置制冷系统管路，选择优良隔热材料，提升箱体的保温性能，利用变频技术，实现超节能，还要利用多循环系统，满足冰箱的使用功能的同时，还能实现静音运行降低能耗。

参考文献：

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