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极度环保家电设施研发的技艺走向

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-11-19 06:21:47 来源: 作者:用户16298    浏览次数:0    
摘要

1增加绝热层厚度 增加绝热层厚度,是*直接、*有效的节能方法。 对于以环戊烷为发泡剂的冰箱,其绝热效果随发泡层厚度增加而增加,*大可增至120m m.同时,箱体各处绝热层厚度亦应分布合理,根据内外温差的大小和散热面积的大小,决定冰箱各处发泡层的相对厚薄。 当然,发泡层厚度的增加,导致直接材料成本的增加和同样外形尺寸的箱体有效容积急剧下降。以一个箱体外形尺寸595 595 1750, COP= 1的...

1增加绝热层厚度

增加绝热层厚度,是*直接、*有效的节能方法。

对于以环戊烷为发泡剂的冰箱,其绝热效果随发泡层厚度增加而增加,*大可增至120m m.同时,箱体各处绝热层厚度亦应分布合理,根据内外温差的大小和散热面积的大小,决定冰箱各处发泡层的相对厚薄。

当然,发泡层厚度的增加,导致直接材料成本的增加和同样外形尺寸的箱体有效容积急剧下降。以一个箱体外形尺寸595 595 1750, COP= 1的冷冻箱为例,仅通过增加绝热层厚度的办法,将其能耗从欧洲E级变为欧洲B级,其净容积要减少30% ,再把它由B级变为A级,须再减少40%.综合能效、成本和有效容积进行优化设计,节能冰箱各绝热层厚度分布如。

实践证明,加厚绝热层并进行合理匹配,能达到很好的节能效果。

2使用高效压缩机

压缩机的效率对冰箱的节能起着举足轻重的作用。任何节能冰箱的开发,都离不开高效压缩机的使用。根据压缩机的COP值,目前的高效压缩机可分为三类:一类是COP值为1 20至1 35的普通高效压缩机;二类是COP为1 48至1 51;三类是COP为1 78至1 8的特高效压缩机。我们以一台BCD223冰箱为例,用来说明压缩机的COP值与冰箱能耗的关系。

其中,**和第二类高效压缩机主要是通过传统的机械技术改进的,如改进阀门系统和气缸设计,改善轴承润滑和提高电机效率等。而第三类高效压缩机COP值达1 78至1 80,则是高效压缩机技术的*新革命性成果,即RSD/ VSD(变速或调速)压缩机。如示,我们使用RSD压缩机开发的BCD223RSD冰箱,其耗电量低达0 49kw h/天。

理论上讲, R600a为制冷剂的压缩机要比R134a压缩机具有更高的制冷效率,可相对地节能5%.但由于这两种制冷剂特性差异很大,相应的生产工艺和设备也有很大的不同,选用何种制冷剂完全取决于各生产厂商自身条件而决定的C FC替代道路,而不应以节能的目标而影响。

3制冷回路的节能设计

3 1蒸发器与冷凝器的设计据电冰箱热力循环原理,在保持冰箱内部环境温度一定的情况(如冷藏室5度,冷冻室负18度) ,降低蒸发器与箱内环境的温差,可以提高循环制冷量和系统制冷系数;在箱外环境温度一定的情况下(如25度) ,降低冷凝器与箱外环境的换热温差,有利于减少系统能耗,从而提高系统的制冷系数。

对直冷式冰箱,采用双蒸发器系统,合理调节冷藏、冷冻蒸发面积,太大或太小,都会带来能耗的上升,须控制在*优点;同时根据箱内自然对流情况,安排蒸发器的位置和制冷剂的流向,采用逆流式换热,以提高换热效率。通过对蒸发器系统的优化设计,可节能5%至8%.合理地增加冷凝面积,能降低排气压力,提高深冷的程度,达到节能的效果。同时,亦应考虑制冷剂的流向,使之与自然对流空气逆流换热,以增效果。综合对冷凝器的节能设计,可使冰箱节能5%.

3 2防凝露管的设计在系统回路设计中,防凝露管的布置与走向,对系统的能耗也有影响。目前,通常使防凝露管与压缩机排气管相连,用过热蒸汽通过防凝露管加热箱体门框,以避免门框凝露。由于过热蒸汽温度高,换热温差大,加剧门封漏冷。在冰箱节能设计中,改变防凝露管在回路中的位置,采用冷凝器中的过冷液对门框适当加温;同时,使防凝露管尽量远离箱体内腔,可减少向箱内的漏热。通过对防凝露管的节能设计,冰箱可节能约3%.

3 3制冷系统的节能匹配从热力学角度考虑,过低的(不必要的)箱内温度,对电冰箱能耗产生不利的影响,一方面增加了漏热温差;另一方面由于需要较低的蒸发温度,从而降低了制冷系统循环效率;更直接的是由于某一间室温度过低,延长了压缩机开机时间,带来了额外的和不必要的能耗。在节能冰箱开发中,严格根据产品的使用条件(气候类型) ,确定冷冻/冷藏室的热负荷匹配关系。在产品设计和样机试验中,反复调节系统回路各有关参数,使冷藏/冷冻室之间达到**的节能匹配关系。是调整过程中须控制的系统关键状态点和相应的调整措施。

在设计电冰箱系统时,工作时间系数的配合,是非常重要的。在选配压缩机时,满足电冰箱使用时可能的*大热负荷要求,同时适当提高其正常运行时的工作系数,可有效地提高系统运行效率,降低能耗。如果压缩机工作时间太短,那么因为启动功率大,会带来能耗的升高。如果工作时间太长,压缩机总是工作在*低蒸发温度状态,这种情况下压缩机的工作效率是*低的,能耗也将上升。每一个系统,都有一个*合适的工作时间段,在这个时间段内,冰箱的制冷是*节能的。经过多次试验,采取合理的开/停时间可节能4%至6%.

环境温度和冷冻室温度的设计,对冰箱的能耗有直接的影响。冰箱制冷系统的*佳匹配,是根据特定的环境温度下,冷藏/冷冻热负荷匹配关系而决定的。改变温度环境,亦将改变负荷的匹配关系,使系统不能在*佳状态下运行,对系统运行效率带来不利;过低的(不必要的)冷冻室温度设计,无疑加剧冰箱运行能耗的上升。目前,一些冰箱设计中,由于盲目追求一些不必要的功能,对电冰箱的节能带来不利。比如:宽气候类型设计。由于系统的匹配缺乏针对性,面面具到的设计,实际导致无法保证系统在较好的状态下运行,影响节能。因此,不应希望设计一台冰箱能用于所有的气候类型。超大冷冻室。冷冻室的容积在向越来越大的方向发展的趋势,超出实际使用需要的冷冻室,即使空置时,也会增加电冰箱的漏冷,使能耗增加。深度冷冻功能。为达到深度冷冻,必然需要较低的蒸发温度,从而降低系统的循环效率,同时增加漏热温差,增加电冰箱的能耗。快速冷冻能力。快速冷冻能力无疑是好的,但在设计时过分强调快速冷冻,必然导到较大型号的压缩机,使工作系数降低,而不利于电冰箱的节能。

4门封条的结构优化设计及门箱体配合间隙*小化

门封条的设计,应避免冷空气接触金属附件,增加气囊室的数量,减少门封条的厚度,及使用暗藏式门封条结构设计,可减少冷气的分布区域,达到减少漏冷的目的。同时,在设计门体与箱体的配合时,在保证不干涉的条件下使两者之间有很细长的缝隙,*大限度地锁住冷气。通过合理的设计,可节能3%.

5超级节能冰箱的实例

我们通过综合利用增厚绝热层、使用高效压缩机、特高效压缩机( RSD压缩机)和制冷回路高效节能设计等技术,开发了新一代超级节能系列冰箱,为其具体节能效果数据。

从上表可以看出,所有各型号冰箱的实测节能效果,均优于欧洲家用电冰箱A级节能标准,当然也远优于中国家用电冰箱A级节能标准。在目前电冰箱节能领域内,达到了*高级别的节能水准。

 
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