電機(jī)壓縮式空調(diào)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)原理

電機(jī)壓縮式空調(diào)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)原理

1壓縮機(jī)的工作過(guò)程冰箱是通過(guò)手動(dòng)方法獲得低溫并提供儲(chǔ)存空間的冷凍和冷凍設(shè)備。而家用電冰箱是指供家庭使用、并有適當(dāng)容積和裝置的絕熱箱體,用消耗電能的手段來(lái)制冷,并具有一個(gè)或多個(gè)間室。冰箱以電機(jī)壓縮式電冰箱最為常見(jiàn),此外還有一種半導(dǎo)體式冰箱。電機(jī)壓縮式電冰箱由電氣控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、箱體和箱內(nèi)附件四部分組成。電冰箱工作時(shí),先接通電源,使啟動(dòng)繼電器工作,以啟動(dòng)壓縮機(jī)的單項(xiàng)電動(dòng)機(jī);電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)對(duì)制冷系統(tǒng)做功,并通過(guò)溫度控制器和其它控制裝置,確保制冷系統(tǒng)按不同的使用要求自動(dòng)地安全可靠地運(yùn)行。電氣控制系統(tǒng)主要由溫度控制裝置、化霜控制裝置、防露裝置、防凍加熱裝置、箱內(nèi)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)和照明控制裝置以及壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和保護(hù)裝置等組成。⑴冰箱制冷的主要部件即為壓縮機(jī)。下面主要以往復(fù)活塞式壓縮機(jī)為例介紹壓縮機(jī)的原理。往復(fù)活塞式壓縮機(jī)工作過(guò)程是經(jīng)過(guò)壓縮、排氣、膨脹和吸氣四個(gè)過(guò)程,完成一次吸排氣循環(huán)。a.壓縮過(guò)程當(dāng)氣缸內(nèi)充滿低壓縮蒸汽時(shí),活塞從下止點(diǎn)開(kāi)始往上移動(dòng)。氣缸容積逐漸變小,氣缸內(nèi)的蒸汽受到壓縮,壓力與溫度均隨之上升,吸氣閥片因受到較高的蒸汽壓力而關(guān)閉,而排氣閥片則因這時(shí)蒸汽壓力沿未超過(guò)排氣腔壓力仍繼續(xù)保持其緊閉狀態(tài),這樣,蒸汽的壓縮過(guò)程將繼續(xù)持續(xù)到活塞上升至氣腔內(nèi)蒸汽壓力開(kāi)始等于排氣腔壓力時(shí)為止。b.排氣過(guò)程活塞繼續(xù)向上移動(dòng),被壓縮的蒸汽壓力就要比排氣腔壓力高。當(dāng)蒸汽壓力稍高于排氣閥片的重力和彈簧力時(shí),排氣閥片被頂開(kāi)。于是,氣缸內(nèi)的高溫、高壓蒸汽開(kāi)始被上選擇活塞推出,并進(jìn)入排氣腔內(nèi),直至活塞上行至上止點(diǎn)時(shí),排氣過(guò)程才告結(jié)束。而活塞在止點(diǎn)位置時(shí),為了防止活塞與閥板、閥片的撞擊,活塞頂面與閥板底面之間要留有一定的間隙,其直線距離稱之為直線余隙?；钊斆媾c閥板底面之間所包含的空間(包括排氣閥孔容積等)稱為余隙容積。余隙容積是不可避免的。在排氣過(guò)程終了時(shí),余隙容積依然殘留著一小部分蒸汽無(wú)法排出,其壓力與排氣腔壓力相等。這時(shí),排氣閥片靠本身的重力和彈簧力的作用又復(fù)下落,將閥口蓋住,排氣閥片關(guān)閉。c.膨脹過(guò)程活塞從上止點(diǎn)開(kāi)始向下移動(dòng),氣缸容積逐漸變大,殘留在余隙容積中的蒸汽就要膨脹,其壓力和溫度亦隨之下降,直到蒸汽壓力降低至等于吸氣腔壓力時(shí),膨脹過(guò)程才算結(jié)束。在此期間,吸、排氣閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。d.吸氣過(guò)程活塞繼續(xù)下移,氣缸內(nèi)的蒸氣壓力開(kāi)始低于吸氣腔壓力,當(dāng)其壓力差足以頂開(kāi)吸氣閥片時(shí),吸氣過(guò)程便開(kāi)始了,直至活塞移動(dòng)至下止點(diǎn)時(shí),吸氣過(guò)程才結(jié)束。壓縮機(jī)就循環(huán)不斷進(jìn)行著上述的四個(gè)過(guò)程,達(dá)到持續(xù)不停地壓縮、排氣、吸氣的目的,完成氣體的壓縮和輸送的工作。⑵壓縮機(jī)中所用到的物理原理?？ㄖZ從熱力學(xué)理論的高度著手研究熱機(jī)效率,設(shè)計(jì)了兩條等溫線,兩條絕熱線構(gòu)成的卡諾循環(huán):第一階段,溫度為T1的等溫膨脹過(guò)程,系統(tǒng)從高溫?zé)嵩碩1吸收熱量Q1;第二階段,絕熱膨脹過(guò)程,系統(tǒng)溫度從T1降到T2;第三階段,溫度為T2的等溫壓縮過(guò)程,系統(tǒng)把熱量Q2釋放給低溫?zé)嵩碩2;第四階段,絕熱壓縮過(guò)程,系統(tǒng)溫度從T2升高到T1?？ㄖZ定理的核心內(nèi)容是:在相同高溫?zé)嵩碩1與相同低溫?zé)嵩碩2之間工作的一切可逆卡諾熱機(jī)(在實(shí)現(xiàn)熱的動(dòng)力過(guò)程中,不存在任何不是由于體積變化而引起的溫度變化的熱機(jī)),不論用什么工作物質(zhì),效率η均為而在相同高溫?zé)嵩磁c相同低溫?zé)嵩粗g工作的一切不可逆卡諾熱機(jī)的效率總小于可逆卡諾熱機(jī)的效率2冰箱的節(jié)能2.1提高層越厚,降低耗熱量第一。減少冰箱的漏熱。主要方法有:(1)增加保溫層厚度,由平均65㎜左右增加到75㎜,個(gè)別型號(hào)的冰箱保溫層厚度甚至達(dá)到120㎜以上。其實(shí)并不一定說(shuō)保溫層越厚節(jié)能效果就越好,其保溫層厚度達(dá)到一定程度時(shí)其耗電量值就不會(huì)再降低了,而且其保溫層越厚其成本會(huì)相應(yīng)增加,有效使用的容積會(huì)相應(yīng)減少,由經(jīng)驗(yàn)得知絕熱層厚度最佳區(qū)域?yàn)?5㎜~95㎜,其耗電量最多會(huì)降低13%左右;(2)使用高性能新型發(fā)泡劑,提高發(fā)泡工藝,使用真空絕熱板。第二優(yōu)化結(jié)構(gòu)。主要方法有:(1)優(yōu)化門封結(jié)構(gòu)。比如增加門封氣囊數(shù),降低門封高度,采用門整體發(fā)泡技術(shù),采用雙重門封等;(2)優(yōu)化蒸發(fā)器結(jié)構(gòu),增加換熱器面積。例如新飛BCD-172CH冰箱采用蒸發(fā)器夾層,其耗電量降低了9%。第三采用高效壓縮機(jī)。這是最直接有效的節(jié)能方法,目前R600a高效壓縮機(jī)的Cop值達(dá)到1.7以上,由于R600a制冷劑較之R134a因其更徹底的環(huán)保性,更高的Cop值,已被很多企業(yè)采用。比如將R600aCop=1.72的高效壓縮機(jī)用到新飛BCD-172CH冰箱原型機(jī)上,其耗電量值降低了22%。2.2及時(shí)使用冰激凌第一遠(yuǎn)離熱源,保持空隙。冰箱周圍的溫度每提高5℃,其內(nèi)部就要增加25%的耗電量。因此,應(yīng)盡可能放置在遠(yuǎn)離熱源處,以通風(fēng)背陰的地方為好。熱食不要直接放進(jìn)冰箱,達(dá)到室溫時(shí)再放入。冷凍室內(nèi)的食品最好用塑料袋小包包裝,可以很快冷凍,既不易發(fā)干,又免濕氣變成霜;食品不易裝得太滿,與冰箱壁之間應(yīng)留有空隙,以利于流動(dòng)冷氣;冷凍的食品,在食用前最好有計(jì)劃地把它轉(zhuǎn)至冷藏室解凍。第二開(kāi)門忌頻繁。如果開(kāi)門過(guò)于頻繁,一方面會(huì)使電冰箱的耗電量明顯增加,同時(shí)也會(huì)降低電冰箱的使用壽命。由于電冰箱的箱門較大,如果開(kāi)門次數(shù)較多,箱內(nèi)的冷氣外逸,箱外的暖濕空氣乘機(jī)而入,就會(huì)使箱內(nèi)溫度上升,同時(shí),進(jìn)入箱內(nèi)的潮濕空氣容易使蒸發(fā)器表面結(jié)霜加快,結(jié)霜層增厚。由于霜的導(dǎo)熱系數(shù)比蒸發(fā)器材料的導(dǎo)熱系數(shù)要小得多,不利于熱傳導(dǎo),造成箱內(nèi)