《电器产品质检技术》课件 清华大学出版社 5-3 家用电器使用性能的测试.ppt

1、2020年8月8日1时42分,1,电器产品质检技术,2020年8月8日1时42分,2,本章内容： 第一节 电动器具 第二节 电热器具 第三节 制冷器具,要点,第五章 电器产品使用性能的测试,了解制冷技术基本工作原理 掌握电冰箱、空调器测试项目和方法,一.电冰箱测试 二.空调器测试,2020年8月8日1时42分,3,第五章 电器产品使用性能的测试,第三节 制冷器具 制冷器具是一类比较特殊的器具（联合器具）。通常，家用的制冷器具包括电冰箱、房间空调器、制冰机等，是采用比较典型的压缩式制冷系统，其特点是： 由电动机压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管、制冷剂等组成回路 高压液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热

2、量，从而达到制冷效果 气态的制冷剂通过冷凝器时放热变为液态，再经过压缩机压缩成为高压液态，如此往复循环。,2020年8月8日1时42分,4,热学基本概念,1）比热容（又称比热容量），简称比热容，是单位质量物质的热容量，即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。通常用符号c表示。 2）内能： 宏观静止的物体，其内部的分子、原子等微粒仍在不停地运动着，这种运动叫热运动。物体因为热运动而具有的能量叫做内热能。 3）焓：是物质内能和动能的总和。 4）显热：物体在加热(或冷却)过程中，温度升高(或降低)所需吸收(或放出)的热量，称为显热。它能使人们有明显的冷热变化感觉。通常可以用温度计测量物体的

3、温度。 5）潜热：当单位质量的物体在吸收或放出热量的过程中，其形态发生变化，但温度不发生变化，这种热量无法用温度计测量出来，人体也无法感觉到，但可通过试验计算出来，这种热量就称为潜热。,2020年8月8日1时42分,5,6液体的汽化：即液体分子吸热而加快运动速度，最终逸出液体表面，可以是蒸发或沸腾。 沸腾：在一定温度(沸点)下液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程，称为沸腾。这时液体内部形成许多小气泡并上升到液面迅速汽化并吸收周围介质的热量。（制冷技术中，将制冷剂在蒸发器中的沸腾称为蒸发。） 蒸发：在任何温度下，液体外露表面的汽化过程称为蒸发。如湿衣服在阳光下会晒干等。 特点：需要吸收热量。 任

4、何一种液体，只有在一定的温度下才能沸腾，沸点与压力有关，压力减小，沸点降低。,2020年8月8日1时42分,6,7气体的液化：物质从气态变成液态的过程称为冷凝或液化。例如，水蒸气遇冷就会凝结成水珠。水蒸气液化很容易，但有些气体的液化要在较低温度和较高压力下才能实现。 特点：放出热量。 每种气态物质，都只能在一特定的温度下才能通过加大压力的办法使其液化，在此温度以上，无论多大压力，也不会变为液态，这个温度为临界温度，临界温度时的最小液化压力，称为临界压力。,2020年8月8日1时42分,7,制冷循环,热力学第二定律 热量由低温物体向高温物体自发传递是不可能的； 热能全部转变为机械功是不可能的，必

5、须消耗一定的能量，才可以使热量从低温物体传向高温物体。 制冷循环 如果循环是为了从低温物体取走热量以维持物体的低温，则称为制冷循环；如果是为了给高温物体提供热量，则称为热泵循环。 根据热力学第二定律，为了达到制冷目的，必须提供机械能或热能作为代价。,2020年8月8日1时42分,8,第五章 电器产品使用性能的测试,一蒸气压缩式制冷原理 单级压缩式制冷系统由四大部件组成，即压缩机、冷凝器、节流阀(膨胀阀或毛细管)、蒸发器，除四大部件外还增设了干燥过滤器。,2020年8月8日1时42分,9,制冷循环的主要部件,(1)压缩机 压缩机是把来自蒸发器的低温低压制冷剂气体，压缩成为高温高压气体，排向冷凝器

6、，使制冷剂在冷凝器中冷却液化。压缩机安按压缩方式，可分为往复式、滚动转子式及涡旋式压缩机等。 (2)冷凝器 压缩机排出的高压高温制冷剂蒸气进人冷凝器，通过与周围的空气进行热交换使制冷剂蒸气的热量传递给空气，从而使高温高压的制冷剂蒸气冷凝成一定压力下的液体。（汽态液态）,2020年8月8日1时42分,10,(3)节流装置 节流元件通常为毛细管或电子膨胀阀等。 毛细管：毛细管是节流装置的一种形式。当制冷剂液体由冷凝器流出，经过毛细管时，由于节流作用，压力和温度都降低，由冷凝压力降至蒸发压力，冷凝温度降至蒸发温度。内此可知，毛细管在制冷系统中的重要作用在于节流降压。 电子膨胀阀： 电子膨胀阀是一种全

7、封闭、高精度的流量控制阀门。主要用于高压液体和气体的控制，可实现温度的自动调节，具有节约能源、卸载启动、自动除霜、延长整机寿命等特点。,2020年8月8日1时42分,11,(4)蒸发器 它的作用与冷凝器相反。在蒸发器内，制冷剂从系统外吸收热，即制冷。制冷剂液体在蒸发器的换热管内流动，并在低温下蒸发，变为蒸气。制冷剂在蒸发的过程中吸收被冷却介质的热量，从而实现制冷的目的。 (5)制冷剂 制冷剂又称制冷工质或冷媒，是利用状态变化时吸热或放热的特性来传递热量的物质。,2020年8月8日1时42分,12,常用制冷剂,沸点-33.3，凝固点-77.9 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小 毒性较

8、大，有一定的可燃性， 氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味,1.无机物,2020年8月8日1时42分,13,2.氟利昂,(1) R12（二氟二氯甲烷 CF2Cl2）,(2) R134a（四氟乙烷 CH2FCF3）,2020年8月8日1时42分,14,3.碳氢化合物,(1) R600a（异丁烷 i-C4H10）,(2) R290（丙烷 C3H8）,沸点和凝固点比R600a低，蒸气压较高和容积制冷量比R600a大，其他制冷特性及安全特性均与R600a相似。,2020年8月8日1时42分,15,第五章 电器产品使用性能的测试,在压缩机的带动下，压缩机电机7吸入在蒸发器4中沸腾气化后的低温低压R12蒸气，

9、并将其压缩成为高温高压的R12蒸气后进入冷凝器2,2020年8月8日1时42分,16,第五章 电器产品使用性能的测试,在冷凝器内，R12蒸气将其在蒸发器中吸收的热量(称为蒸发潜热)Q0和压缩机作功所放出的热量一起，以冷凝潜热(热量为Qk)的形式散发给四周的介质空气，而凝结成为中温高压的液态R12，进入干燥过滤器5,2020年8月8日1时42分,17,第五章 电器产品使用性能的测试,干燥过滤器5吸收R12中残存的水分，滤除R12中的杂质，再进入毛细管3（节流降压）。,2020年8月8日1时42分,18,第五章 电器产品使用性能的测试,毛细管与低压回气管9构成气一液热交换器以及流过毛细管的少量液体

10、因降至低压而气化吸热，使其本身温度降低，成为低温低压的R12液体(少量液体蒸气)，R12离开节流元件时，变为液、气两相混合状态进入蒸发器4,2020年8月8日1时42分,19,压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度,放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体,得到低温低压制冷剂,制冷剂液体吸热、蒸发、制冷,压缩式制冷循环的基本工作原理,2020年8月8日1时42分,20,第五章 电器产品使用性能的测试,二、电冰箱测试 电冰箱检验有安全性能检验和产品性能检验： 安全性能检验项目以GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全 通用要求和GB 4706.13-2004家用和类似用途电

11、器的安全 制冷器具、冰淇淋机和制冰机的特殊要求为依据； 产品性能指标应满足GB/T 8059家用制冷器具系列标准。,2020年8月8日1时42分,21,第五章 电器产品使用性能的测试, GB/T 8059.2-1995：家用制冷器具冷藏冷冻箱 GB 4706.13: 家用和类似用途电器的安全家用电冰箱和食品冷冻箱的特殊要求,2020年8月8日1时42分,22,第五章 电器产品使用性能的测试,电冰箱的检验 本节仅介绍电冰箱主要的使用性能测试，如： 制冷能力 绝热性能 化霜性能 制冷剂泄漏测试 噪声和振动,2020年8月8日1时42分,23,第五章 电器产品使用性能的测试,（一）电冰箱制冷能力的测

12、试 (1)试验条件 1试验室（冰箱实验室的结构如图）,2020年8月8日1时42分,24,第五章 电器产品使用性能的测试,电冰箱的检验,2020年8月8日1时42分,25,第五章 电器产品使用性能的测试,电冰箱的检验,2020年8月8日1时42分,26,第五章 电器产品使用性能的测试,图 被测电冰箱的放置,试验准备工作 将冰箱置于隔板的试验平台上 使冰箱在规定的环境温度下自然静置(打开电冰箱门)，使箱内温度与环境温度达到平衡，其间的温差最大不超过1K。达到平衡后，电冰箱才可以进行试验,2020年8月8日1时42分,27,第五章 电器产品使用性能的测试,2环境温度 试验室内环境温度在1043范围

13、内可调，对于不同气候类型的冰箱在试验时其温度要求见下表，每个测点处的温度应保持规定的环境温度，其波动范围在0.5K以内，在离测试平台2m高的范围内，其垂直方向的温度梯度不应超过2K/m。,2020年8月8日1时42分,28,第五章 电器产品使用性能的测试,3环境湿度 相对湿度一般应为4575。,2020年8月8日1时42分,29,第五章 电器产品使用性能的测试,4试验包 使用下表规定尺寸的长方形试验包作为冰箱的负载，试验包的成分(以1000g试验包计算)如下： 羟乙基甲纤维素230g；水 764.2g；氯化钠5g；对氯间甲酚0.8g。 试验包的填充料的冻结点为-1(其热力学性能当于瘦牛肉)。,

14、2020年8月8日1时42分,30,第五章 电器产品使用性能的测试,(2)冷却性能试验（储藏温度测试 ） 电冰箱处于规定的试验条件下运行，调温装置调定位置按下表的规定调整，达到稳定状态后(冷藏室温度变化达到每2h小于1)，测量冷藏室及冷冻负荷(冷冻室)温度。,2020年8月8日1时42分,31,第五章 电器产品使用性能的测试,(3)冷却速度试验 按上述规定的测试条件，环境温度为321，待箱内外温度大致平衡时，关上箱门，压缩机连续运转，测定箱内温度达到规定(温度）值时所需的时间。 试验时，冷藏冷冻箱不放入冷冻负荷，具有冷风强制循环的冷藏冷冻箱，温感风门调至在最大位置。,2020年8月8日1时42

15、分,32,第五章 电器产品使用性能的测试,(4)制冰能力试验 试验环境温度为321，调温装置调定在强冷点，运行达到稳定状态，容积为电冰箱有效容积0.5的水装入冰盒中，冰盒中水的深度不低于20mm，把冰盒放到蒸发器上，并在蒸发器接触面洒少量的水，运行2h，检查结冰情况。,2020年8月8日1时42分,33,第五章 电器产品使用性能的测试,（二）电冰箱绝热性能试验 按规定试验条件: 环境温度为321 相对湿度为7080 冷藏冷冻箱的冷藏室温度稳定在05 温度稳定后运行lh，观察箱体表面凝露情况，试验时手动控制的除露电热装置应处于工作状态。,2020年8月8日1时42分,34,第五章 电器产品使用性

16、能的测试,（三） 耗电量测试 耗电量实测值不应大于额定值的115%。 试验条件 在电冰箱环境试验室中， 环境温度：SN型、N型、ST型为25； T型为32； 环境湿度：4575； 试验电压：额定电压。,2020年8月8日1时42分,35,第五章 电器产品使用性能的测试,（三） 耗电量测试 耗电量实测值不应大于额定值的115%。 试验准备工作 冷冻室、冷冻食品储藏室及其三星级部分中“二星”级部分放置试验包及“M”包。 测试方法 试验期间应保持稳定运行状态，其试验时间约为24h的一定整数控制周期的时间，然后折算为24h的耗电量。,2020年8月8日1时42分,36,第五章 电器产品使用性能的测试,

17、（四）制冷剂泄漏测试,2020年8月8日1时42分,37,第五章 电器产品使用性能的测试,制冷系统的密闭性是能否实现制冷的关键 “漏”的问题却是冰箱制造业普遍存在的问题。 据统计，不制冷故障的冰箱中，约25是由于制冷剂泄漏而引起的。 国标GB8059规定，任何部位制冷剂年泄漏量不大于0.5g，A级冰箱要求不大于0.16g。 正确选择制冷系统的检漏方法是非常重要的。,2020年8月8日1时42分,38,第五章 电器产品使用性能的测试,制冷行业的检漏方法有几种常用的和较先进的方法: (1)气泡检漏法 气泡检漏法是把试件充气加压后，放入水中观察每一个漏孔中出来的气泡，以确定试件是否有漏及漏孔的位置。,这种方法很早就开始用于冰箱制冷系统的蒸发器、冷凝器、压缩机等零部件及连接管路焊口处的检漏上了。,2020年8月8日1时42分,39,第五