电冰箱工作原理及实现电冰箱节能

冰箱的工作原理以及如何实现冰箱的节能摘要：本文主要对电冰箱的组成以及制冷系统和制冷系统的工作原理做了介绍，并且通过对于能流的分析，得到了电冰箱的制冷系数的计算公式。同时，本文还对四个循环的主要内容作了简明的阐述。同时，通过对于身边具体情况的举例，从原理上分析了如何对于电冰箱进行节能以及节能的几点建议。电冰箱原理：电冰箱的制冷系统一般由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四部分组成。制冷系统通过制冷剂进行热交换，通过做工达到使热量从低温传到高温的目的，从而使冰箱内部保持较低的温度，进而达到制冷的目的。电冰箱制冷系统的简介：压缩机：制冷循环的核心部分，他承担着压缩制冷气体的功能，从而使制冷气体实现在冰箱内的循环。冷凝器：冷凝器又称为散热器，是制冷系统的主要热交换设备。主要功能将压缩机排出的高温、高压的制冷蒸汽，在其内散热，使冷凝蒸汽冷却成为液体。节流阀：保持一定的压力差，从而可以使循环正常的进行；同时它可以控制制冷剂的流量，使其更加的合理。蒸发器：冰箱制冷系统的产冷部件，也称作冷源。从节流阀进入的制冷剂在此处变成气体，吸收箱内的热量，从而达到制冷的目的。制冷机能流图：在制冷循环中，外界对工质做工为A,工质从低温热源吸收热量Q2,向高温热源放出热量Q1。设制冷系数为e,则e=Q2/A或e=Q2/(Q1-Q2)制冷循环为卡诺循环的逆向,其图示如下：制冷循环4阶段简介：绝热压缩(3-4)：气态工质被压缩机急速的压缩，压强和温度随之升高，由于此过程进行的很短，几乎没有热量的散失，所以此过程被称为绝热压缩。等温压缩(4-1)：进入冷凝器后的气体，被在压缩机的作用下被完全压缩至液化，在此过程中，制冷剂的温度不发生改变，被称为等温压缩。绝热膨胀(1-2)：制冷剂在节流阀中受到节流作用，液体压力骤降，此过程中，虽然温度骤降，但进行时间极短，未与外界进行热量的交换，成为绝热膨胀。等温膨胀(2-3)：进入蒸发器的制冷剂迅速蒸发，不断从冰箱的内部吸收热量，直到完全的汽化，此过程中制冷机的温度恒定，所以成为等温膨胀。冰箱的节能：根据公式可知，卡诺制冷循环的制冷系数可以表示成e=T2/(Tl-T2);通过此公式可以知道制冷系数为工作在温度为T1和T2热源之间制冷系数的极限值，此极限值得大小取决于低温热力学温度和两热源的温度差。例如，若家用电冰箱的冷库温度为270K，冰箱外的大气温度为300K，则按照卡诺制冷循环，其制冷系数e=T2/(Tl-T2)=9.而如果冷库的温度为275K,箱外为300K，则根据公式可以知到e=T2/(Tl-T2)=ll。由上面的例子可以知道,对于冰箱的节能，最好两热源的温差只要不太大，并且尽量应该使低温热源的温度相对高一些就可以达到节能省电的目的。在生活中具体的节能技巧：放置冰箱时远离热源，同时使冰箱尽量的与周围的建筑物保持空隙，同时避免阳光直射，以通风背阴处最好。食品之间应该适当的留下空隙，冰箱在平时不要装的太满，以便于空气进行流动，从而节省电能。避免频繁的开门，开门的时候由于空气间的热交换，使内部变热，同时，由于冰箱外面的潮湿空气使冰箱的结霜加快，不利于导热，从而浪费电能。定期进行冰箱内部的除霜工作，尽量减少霜层的厚度，从而增强导热的能力，进而减少压缩机的工作时间。在冰箱中放入水果时，尽量将它们摊开，避免造成内冷外热的情况，从而节能省电。解冻时可以先把食物从冷藏室拿到微动室，使其边融边吸热，从而减少压缩机的运转，从而达到省电的目的。对于块头较大的食物，可以根据家庭的用量分开包装，每次取出每次的用量，而不必把所有的食物都取出来，再放回去。这样既避免了浪费电力，有防止了食物受到破坏。总结：对于冰箱最主要的部分制冷系统来说，其工作流程主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四部分组成。并且，其工作的主要流程由绝热压缩、等温压缩、绝热膨胀、等温膨胀组成。此外，冰箱的制冷系数e=T2/(Tl-T2),从而可以在此原理的指导下对于如何节能进行调节，进而达到节约的目的。参考文献：⑴芶秉聪胡海云•大学物理上册第2版【M】北京.国防工业出版社2011.1:135-137.许业清•使用节电技术【M】.北京：中国科学技术大学