王王 治治 德德雁江区职业技术教育中心雁江区职业技术教育中心 2013.2冰箱制冷原理课程内容课程内容一、冰箱的制冷原理二、冰箱的型式冰箱制冷原理第一讲：冰箱制冷原理第一讲：冰箱制冷原理1、热力学基础知识、热力学基础知识2、冰箱的制冷原理、冰箱的制冷原理3、冰箱的主要性能指标、冰箱的主要性能指标冰箱制冷原理物质的集态及集态变化物质的集态及集态变化自然界中物质有三态：自然界中物质有三态：固态（固体）固态（固体）液态（液体）液态（液体）气态（气体）气态（气体）冰箱制冷原理 传热学基础传热学基础 三种基本传热形式：导热、对流和辐射。三种基本传热形式：导热、对流和辐射。 1 1、导热：、导热： 导热又称热传导。当同一物体各部分温度不同或不同温度的两个物体导热又称热传导。当同一物体各部分温度不同或不同温度的两个物体直接接触，热量会从温度高的地方传递到温度低的地方，直到温度相等。直接接触，热量会从温度高的地方传递到温度低的地方，直到温度相等。 2 2、对流：、对流： 流体温度较高部分与较低部分相对运动而产生的热量由高温部分转流体温度较高部分与较低部分相对运动而产生的热量由高温部分转移到低温部分的现象叫做对流换热。对流分为自然对流与强制对流。移到低温部分的现象叫做对流换热。对流分为自然对流与强制对流。 3 3、辐射：、辐射： 辐射的基本概念是通过电磁波传递热量。物体间不接触，热能转化辐射的基本概念是通过电磁波传递热量。物体间不接触，热能转化为辐射能，通过空间传递给周围物体。为辐射能，通过空间传递给周围物体。冰箱制冷原理冰箱制冷原理冰箱制冷原理 冷与热是相对而言的冷与热是相对而言的, ,一物体相对比它温度低的一物体相对比它温度低的物体是热物体物体是热物体, ,而相对温度比它高的物体则是冷物体。而相对温度比它高的物体则是冷物体。通过某种物理或化学的方法，使物体或空间的温度降通过某种物理或化学的方法，使物体或空间的温度降低，即是制冷。实现制冷的物理或化学方法即是制冷低，即是制冷。实现制冷的物理或化学方法即是制冷原理，常用的制冷方法主要有如下几种：原理，常用的制冷方法主要有如下几种： 1 1、蒸汽压缩式制冷：如冰箱、家用空调等；、蒸汽压缩式制冷：如冰箱、家用空调等； 2 2、吸收式制冷：如中央空调；、吸收式制冷：如中央空调； 3 3、半导体制冷：如便携式半导体冰箱；、半导体制冷：如便携式半导体冰箱； 4 4、升华制冷：人工降雨所使用的干冰冷却方法。、升华制冷：人工降雨所使用的干冰冷却方法。 除上述常用的几种制冷方法外，还有气体喷射式除上述常用的几种制冷方法外，还有气体喷射式制冷、空气压缩制冷、磁制冷等制冷方法。制冷、空气压缩制冷、磁制冷等制冷方法。冰箱制冷原理冰箱制冷系统的组成冰箱制冷系统的组成 一、冰箱制冷系统的部件组成一、冰箱制冷系统的部件组成 1 1、压缩机：制冷系统的、压缩机：制冷系统的“CPUCPU”，将来自蒸发器的低温，将来自蒸发器的低温蒸汽压缩成高温高压的气体。蒸汽压缩成高温高压的气体。 2 2、冷凝器：散热部件，通过与外界环境的热交换，将、冷凝器：散热部件，通过与外界环境的热交换，将来自压缩机的高温高压气体冷却成高温高压液体。来自压缩机的高温高压气体冷却成高温高压液体。 3 3、干燥过滤器：系统辅件，吸收吸附制冷剂及系统管、干燥过滤器：系统辅件，吸收吸附制冷剂及系统管道内的水分、杂质等，保持系统的干燥清洁。道内的水分、杂质等，保持系统的干燥清洁。 4 4、毛细管：阻力部件，通过阻力节流，将高温高压液、毛细管：阻力部件，通过阻力节流，将高温高压液体变成低温低压液体。体变成低温低压液体。 5 5、蒸发器：吸热部件，将来自毛细管的低温低压的液、蒸发器：吸热部件，将来自毛细管的低温低压的液体通过与外界环境的热交换蒸发成低温低压气体。体通过与外界环境的热交换蒸发成低温低压气体。 6 6、储液器：系统辅件，将进入压缩机的制冷剂气体中、储液器：系统辅件，将进入压缩机的制冷剂气体中可能存在的制冷剂液体分离，只使干蒸汽进入压缩机气缸内压缩，可能存在的制冷剂液体分离，只使干蒸汽进入压缩机气缸内压缩，防止防止“液击液击”的发生。的发生。冰箱制冷原理压缩机防凝管冰箱制冷原理冷凝器双头过滤器冰箱制冷原理冷冻蒸发器冷藏蒸发器冰箱制冷原理 冰箱制冷系统的原理结构图冰箱制冷系统的原理结构图冰箱制冷原理冰箱制冷原理冰箱抽真空工艺冰箱抽真空工艺 箱制冷系统抽真空不充分时，系统内存在不易冷凝的空气空气，冰箱在制冷时，会出现冷凝器散热不均匀散热不均匀，制冷速度变变缓缓的现象，同时压缩机运行功率增高增高 冰箱制冷原理制冷剂R12R22/R152a R600a（润滑油、分子筛过滤器） R134a （润滑油、分子筛过滤器）使用脂类油，容易吸收空气中的水份，要求抽真空时间更长冰箱制冷原理第二讲：冰箱的型式第二讲：冰箱的型式1 1、冰箱的定义、冰箱的定义2 2、常见冰箱的类型、外观和功能、常见冰箱的类型、外观和功能冰箱制冷原理冰箱的定义全称：家用电冰箱定义： 一个供家用的具有适当容积和装置的绝热箱体，用 消耗电能的手段来制冷，并具 有一个或多个间室。冰箱制冷原理 冰箱的分类：外形和用途1、单门冰箱SINGLE DOOR 冷藏箱LARDER 冷冻箱FREEZER 标准型冷藏箱REFRIGERATOR2、冷藏冷冻箱FRIDGE/FREEZER上冻下藏3、冷藏冷冻箱COMBI FRIDGE FREEEZER上藏下冻4、无霜冰箱（风冷冰箱）FROST FREE 5、生态冰箱ECO-SERIES6、冰柜CHEST FREEZER7、半导体SEMI-CONDUCTER 8、展示柜STANING SHOWCASE9、圆桶冰箱COOLA CAN冰箱制冷原理单门冰箱SING DOOR冷藏箱LARDER冰箱制冷原理单门冰箱SINGLE DOOR冷冻箱FREEZER冰箱制冷原理单门冰箱SINGLE DOOR标准型冷藏箱REFRIGERATOR冰箱制冷原理冷藏冷冻箱FRIDGE/FREEZER上冻下藏冰箱制冷原理冷藏冷冻箱COMBI FRIDGE FREEZER 上藏下冻冰箱制冷原理无霜冰箱（风冷冰箱）FROST FREE 冰箱制冷原理生态冰箱ECO-SERIES冰箱制冷原理冰柜CHEST FREEZER冰柜CHEST FREEZER冰箱制冷原理半导体SEMI-CONDUCTER 半导体SEMI-CONDUCTER冰箱制冷原理展示柜STANING SHOWCASE冰箱制冷原理圆桶冰箱COOLA CAN冰箱制冷原理课间休息课间休息冰箱制冷原理冰箱的型式冰箱的型式1 1、按冷却方式：直冷冰箱、混冷冰箱及风冷冰箱。、按冷却方式：直冷冰箱、混冷冰箱及风冷冰箱。2 2、按控制方式：机械式冰箱、电控式冰箱、半导体冰箱等。、按控制方式：机械式冰箱、电控式冰箱、半导体冰箱等。 3 3、按气候类型：热带冰箱、亚热带冰箱、温带冰箱、亚温带冰箱。、按气候类型：热带冰箱、亚热带冰箱、温带冰箱、亚温带冰箱。4 4、按用途：家用冰箱、商用冰箱、医用冰箱等。、按用途：家用冰箱、商用冰箱、医用冰箱等。5 5、按储藏温度：冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱、深冷冰箱等。、按储藏温度：冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱、深冷冰箱等。6 6、按外观结构：单门冰箱、双门冰箱、顶开式冰箱、卧式冰箱、立、按外观结构：单门冰箱、双门冰箱、顶开式冰箱、卧式冰箱、立 式冰箱等。式冰箱等。7 7、按环保状况：有氟冰箱和无氟冰箱。、按环保状况：有氟冰箱和无氟冰箱。 冰箱制冷原理 1、在国标中将冰箱按使用的气候环境将其分为四种类型、在国标中将冰箱按使用的气候环境将其分为四种类型 a、亚温带型（、亚温带型（SN） 1032；b、温带型（、温带型（N） 1632； c、亚热带型（、亚热带型（ST） 1838；d、热带型（、热带型（T） 1843。 2、按储藏室的冷冻级别可将储藏箱分为如下几种：、按储藏室的冷冻级别可将储藏箱分为如下几种：冰箱制冷原理冰箱的表示方式BCDBCBDBC/BD冰箱制冷原理一、型号：一、型号：无论是国内还是国外,在电冰箱上都标有产品型号（BCD-XXXXX）,而且每一型号都有特定的含义。1、国产家用冰箱用字母表示；2、用途分类:C为冷藏箱,D为冷冻箱,CD为冷藏冷冻箱；3、数字:表示有效容积,以升(L)为单位；4、冷却方式：Z则表示为直冷式冰箱，或者是不标注；W为间冷式冰箱（风冷无霜冰箱）；为变频冰箱；（生态或三温区）；（诱导保鲜）等。5、厂家设计序号:用字母A、B、C表示。 冰箱制冷原理例1:某电冰箱的型号为BCD-185A,即表明它是有效容积为185L的家用冷藏冷冻箱,A是原型设计的改进型号。例2：型号BCD-158W是指有效容积为158L的家用间冷式（无霜）冷藏冷冻箱。 冰箱制冷原理BCD-*ABCD-*A例例3 BC-50代表容积为代表容积为50L的家用冷藏箱；的家用冷藏箱； BCD-196代表容积为代表容积为196L的冷藏冷冻箱；的冷藏冷冻箱； BD-80代表容积为代表容积为80L的冷冻箱。的冷冻箱。 特殊标记：特殊标记：W、N BCD-185W代表容积为代表容积为185L的风冷冷藏冷冻箱的风冷冷藏冷冻箱 BCD-180N代表容积为代表容积为180L的直冷式纳米材料冷藏冷冻箱的直冷式纳米材料冷藏冷冻箱冰箱制冷原理国外国外电冰箱型号中标注的字母与数字,其含义与国产电冰箱不同。1、日本电冰箱的型号含义一般包括制造厂商、生产年度、有效容积、结构特点以及外壳颜色等内容。型号的前两个或一个英文字母表示产品的制造厂商,例如MR表示三菱电机,NR表示松下电器,GR表示东芝,R表示日立,SJ表示夏普,ER表示将军等。型号后边的数字表示电冰箱的有效容积和生产年度,有效容积有的用升数直接表示,或用规定的容积系列来表示,而生产年度用公元年份的最后一位数表示,如“5”表示2005年生产在这些数字后用英文字母表示结构特点和外壳颜色,如用W、G、C、S分别表示白色、绿色、紫色和乳黄色等。用E表示出口产品或采用电子温度控制。冰箱制冷原理例如,日本东芝牌GR-205E(G)型电冰箱,其型号中的“20”表示容积系列,真正有效容积为165L,“5”表示2005年度的产品,“E”表示采用的是电子温度控制,压缩机采用电阻分相启动方式,括号里的字母“G”表示电冰箱外壳为绿色。 冰箱制冷原理2、西门子西门子冰箱并没有按照我国标准来命名，所以在辨识型号时有些困难：KGV普通保温层机械冰箱；KGE普通保温层电脑冰箱；KKV加厚保温层机械冰箱；KKE加厚保温层电脑冰箱；KKU加厚保温层风冷冰箱。例如：西门子KK22F56TI，其含义就为K-冷冻冷藏箱；K-超厚保温层(通常指冷藏室)；22-容积代码，220升；F-零度保鲜；5-门体代号；6-LED数字双屏/三屏温度显示；TI-中国地区代码。冰箱制冷原理冰箱制冷性能的主要指标冰箱制冷性能的主要指标 1、储藏温度、储藏温度 a、冷藏室温度在、冷藏室温度在010。 b、冷冻室温度：一星级的不大于、冷冻室温度：一星级的不大于-6；二星级的不大于；二星级的不大于-12；三；三星级的不大于星级的不大于-18。 c、冷却室温度在、冷却室温度在814。 2、冷却速度、冷却速度 冰箱的各个间室的瞬时温度都达到上表规定的储藏温度，要求其持冰箱的各个间室的瞬时温度都达到上表规定的储藏温度，要求其持续运行时间不得超过续运行时间不得超过3小时。小时。 3、耗电量、耗电量 冰箱在规定的环境温度下正常运行，一天冰箱在规定的环境温度下正常运行，一天24小时消耗的电能。单小时消耗的电能。单位为度（位为度（kwh/24h）。实测值不得大于标称值的）。实测值不得大于标称值的115。 4、负载温度回升、负载温度回升 冰箱在断电的情况下，冷冻室温度从冰箱在断电的情况下，冷冻室温度从-18回升到回升到-9所需的时间，所需的时间，国标中规定直冷冰箱不得小于国标中规定直冷冰箱不得小于250分钟，风冷冰箱不得小于分钟，风冷冰箱不得小于300分钟。分钟。 5、冷冻能力、冷冻能力 在在24小时内，冰箱将规定重量的冷冻负载从小时内，冰箱将规定重量的冷冻负载从25（SN、N及及ST型）或型）或32（T型）冷冻到型）冷冻到-18的能力。（冷冻能力最低限值为的能力。（冷冻能力最低限值为4.5kg/100L冷冻室冷冻室和和45L以下的冷冻室不得小于以下的冷冻室不得小于2kg）。）。 冰箱制冷原理能效比能效比是在额定工况和规定条件下，冰箱进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比。冰箱能效比越高，在制冷量相等时节省的电能就越多。目前已有100多个国家实施了能效标识制度。为蓝白背景的彩色标识，分为1、2、3、4、5共5个等级，等级1表示产品达到国际先进水平，最节电，即耗能最低；等级2表示比较节电；等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。能效标识为背部有粘性的，顶部标有“中国能效标识”（CHINA ENERGY LABEL）字样的彩色标签，一般粘贴在产品的正面面板上。冰箱制冷原理我国电冰箱能效标识的信息内容包括：产品的生产者，型号，能源效率等级、24小时耗电量、各间室容积、依据的国家标准号。空调能效标识的信息包括：产品的生产者，型号，能源效率等级、能效比、输入功率、制冷量、依据的国家标准号等。冰箱制冷原理型式试验测试冰箱冰箱制冷原理冰箱冷藏布点情况冰箱制冷原理冰箱冷冻布点情况冰箱制冷原理冰箱制冷性能常用的几个标准冰箱制冷性能常用的几个标准 1、GB/T 8059.1-1995 家用制冷器具家用制冷器具 冷藏箱冷藏箱 2、GB/T 8059.2-1995 家用制冷器具家用制冷器具 冷藏冷冻箱冷藏冷冻箱 3、GB/T 8059.3-1995 家用制冷器具家用制冷器具 冷冻箱冷冻箱 4、GB/T 8059.4-1993 家用制冷器具家用制冷器具 无霜冷藏箱、无霜冷藏冷无霜冷藏箱、无霜冷藏冷冻箱、冻箱、 无霜冷冻食品储藏箱和无霜食品冷冻箱无霜冷冻食品储藏箱和无霜食品冷冻箱冰箱制冷原理影响冰箱制冷性能的主要因素影响冰箱制冷性能的主要因素 通常一个冰箱制冷性能的好坏主要与该冰箱的压缩机、冷凝通常一个冰箱制冷性能的好坏主要与该冰箱的压缩机、冷凝器、蒸发器等部件有关。器、蒸发器等部件有关。 1 1、压缩机的选配：、压缩机的选配： 根据冰箱热负荷的计算进行合适冷量的压缩机选配，要使冰根据冰箱热负荷的计算进行合适冷量的压缩机选配，要使冰箱的耗电量尽量小，就要尽量选配效率高的压缩机。箱的耗电量尽量小，就要尽量选配效率高的压缩机。 2 2、蒸发器的设计：、蒸发器的设计： 根据储藏室的热负荷进行蒸发器（面积）的设计，并通过试验根据储藏室的热负荷进行蒸发器（面积）的设计，并通过试验进行设计改进。进行设计改进。 3 3、冷凝器的设计：、冷凝器的设计： 理论上，冷凝面积越大越好（节能效果越好），但需从结构理论上，冷凝面积越大越好（节能效果越好），但需从结构与成本上去综合考虑冷凝器的设计。与成本上去综合考虑冷凝器的设计。 制冷系统的设计与匹配优化是基于大量的试验，所以，要想制冷系统的设计与匹配优化是基于大量的试验，所以，要想使冰箱有较好的制冷性能，就必须有好的试验条件及试验方法。使冰箱有较好的制冷性能，就必须有好的试验条件及试验方法。 冰箱制冷原理冰箱制冷原理冰箱制冷原理冰箱制冷原理 谢谢大家！谢谢大家！冰箱制冷原理