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发表于 2014-9-5 17:02:15
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我们知道，要想使电冰箱内的温度下降，就必须想办法不断地把电冰箱内的热量移到箱外来，那么用什么办法呢？水在标准大气压下的沸腾温度为100℃，即水在100℃时就“开”了。在沸腾过程中，水要吸收大量的热量，由液体变为水蒸气。其中“吸收大量的热量变为水蒸汽”这一特性对我们很有启发。冰箱的如此循环，压缩制冷系统就源源不断将冰箱内部的热量移动到外面，这就实现了制冷。
电冰箱制冷系统是一个密闭的管路系统，其类似于空调，通过压缩机的工作，压缩制冷剂，使制冷剂液化，放出热量。等制冷剂送到制冷区的时候，减少压力，制冷剂就气化并从周围物体中吸热，将热量转移放出，完成制冷的全过程。同时制冷剂的状态也发生变化，这一过程又称制冷循环。电冰箱，冰柜和空调器等，采用机械式制冷循环系统。但是如果把门窗关闭,让冰箱开着门运转，房间内的热量并没有因此转移到房间外部，反而冰箱作为用电器，消耗电能，一部分转化为热能，不但不会使得室内温度降低，反而会使得室内温度升高。
从低于环境温度的物体中吸取热量，并将其转移给环境介质的过程，称为制冷。冰箱制冷原理主要是根据物质由液体变成气体时吸热和由气体变成液体时放热的原理。即压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入气缸，经过压缩机压缩，变成高温高压的气态并排到冷凝器内，在冷凝器内，高温高压的气体与温度较低的环境进行交换，温度降低并冷凝为液体；液体通过毛细管节流，降低压力后进入蒸发器，在蒸发器内吸热汽化，（未汽化的暂留在储液管里），汽化后被吸回压缩机，重新压缩。如此周而复始，不断循环，使箱内温度降低，实现冰箱制冷。
制冷过程相关的几个基本概念
1、相变：物质从一相（固相、液相、气相）转变为另一相的过程。例如：汽化、凝结、凝固、升华等都属于相变，在蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷工质利用自身汽化、凝结的相变过程与外界进行热交换，在某一空间吸热，在另一空间放热，达到制冷的目的。
2、汽化：从液态转变为汽态的相变过程，是一个吸热过程。液态制冷工质在蒸发器中不断地汽化，吸收箱体内的热量，产生制冷效应。
3、饱和温度：在某一确定压力下，汽液两相达到饱和状态时所对应的温度。饱和温度由其压力而定，压力越高则饱和温度亦越高，反之则越低。一种物质在一定的压力下达到饱和状态时，总是处于某一确定的温度。
4、饱和压力：在某一确定温度下，汽液两相达到饱和状态时所对应的压力，由其温度而定。
一种物质在一定的温度下达到饱和状态时，总是处于某一确定的饱和压力。在蒸汽制冷装置中利用制冷剂的饱和温度与饱和压力一一对应的特征，通过调节压力来达到调节温度的目的。
5、蒸发压力：为获得制冷工艺所要求的温度，在蒸发器内须维持与该温度对应的制冷剂沸腾（汽化）时的压力，如R600a在蒸发温度为-23.3℃时的蒸发压力为0.064Mpa(绝对压力)。
6、冷凝压力：冷凝器中制冷剂冷凝时的压力。与制冷剂性质，冷却介质（空气）的温度和流量，冷凝器传热面积的大小及污脏情况，冷凝器内有无积液和不凝性气体（空气）有关。
如：R600a在冷凝温度为54.4℃时对应的冷凝压力为 0.77Mpa(绝对压力)。
7、吸气压力：也称“回气压力”。压缩机吸入口处的压力，可由吸气压力表测得，一般比蒸发压力低10-21Kpa（0.01-0.021Mpa），随制冷剂性质和蒸发温度而异，也与系统中管道连接方式有关。
8、排气压力：压缩机排出口出的气体压力，可由排气端的压力表测得，一般排气压力较冷凝压力高11-20Kpa（0.011-0.02Mpa），随制冷剂性质和冷凝温度而异。
1．系统零部件及功能
1.压缩机:制冷系统的“心脏”,它的主要任务是把电能转化为机械能，推动活塞运转产生吸排气和压缩功能，用于进行热能交换，并使制冷系统在系统中循环往复。压缩机是一个封闭结构，家用电冰箱压缩机多为单相电机，压缩机的工作包括压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。
2.蒸发器:吸收箱体内的热量，保持箱体内处于相对低温。
3.毛细管:起节流作用，控制制冷剂在管道内的流量,将高温高压的制冷剂液体变为低温低压的液体。
4.冷凝器:将高温高压的制冷剂热量传递到空气中,冷却制冷剂。冷凝器由金属线组成，冷凝器有外露冷凝器和内藏式冷凝器，外藏的有百叶窗式、钢丝式、翘业式三种。冷凝器利用特殊人结构迅速散热，使从压缩机送来的高温高压人气态制冷剂很快变为液态。家用电冰箱因功率较小，所以冷凝器均为自然对流空气冷却式。
5.过滤器:滤去系统内的水份与杂质，保证系统正常运行。
家用冰箱制冷是一种蒸汽压缩式制冷，属于相变制冷，即利用制冷剂液态变为气态（相变）时的吸热效应来获取冷量。其制冷系统由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和蒸发器五大件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，达到制冷的目的。
3 冰箱的制冷方式分为直冷式、风冷式、风直冷混合式。直冷式冰箱省电、静音，保鲜效果比风冷式冰箱好，而且冷藏室保证食物水分不流失，但直冷冰箱要定期除霜，且冷藏室温度不均匀。
风冷式冰箱不需要定期除霜，冰箱内温度比直冷式冰箱均匀，但较费电，噪音较大，成本较高。风直冷混合式冰箱综合了前两种冰箱的优点，冷藏室为直冷式，食物水分不易流失，冷冻室为风冷式，不需要定期除霜。
其工作过程是：压缩机吸入蒸发器内产生的低温、低压制冷剂蒸汽，保持蒸发器内的低压状态，创造了蒸发器内制冷剂液体不断地在低温沸腾（汽化）的条件；压缩机吸入的蒸汽经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂蒸汽能在常温下被液化的条件；高温、高压蒸汽排入冷凝器，在压力保持不变的情况下被冷却介质（空气）冷却，放出热量，温度降低，并进一步凝结成液体，从冷凝器排出；高压制冷剂液体经过节流阀（或毛细管）时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷液体汽化，吸收汽化潜热，使其本身温度也相应降低，成为低温低压下的湿蒸汽（汽液混合蒸汽），进入蒸发器；在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下吸收被冷却介质（空气）的热量（即制取冷量）而汽化，形成的低温低压蒸汽又被压缩机吸走，如此循环不已。
（1）绝热压缩
压缩机将蒸发后的低温低压制冷剂吸入，这时气体的理想状态是充分汽化，无液滴，稍微过热，经压缩机活塞的急剧压缩，对气体所做的机械功转换为热，使之变成高温高压气体，此压缩过程很短，被升温气体的热量几乎没有传到外部，故此过程称为绝热压缩过程。
（2）等温压缩
压缩机将高温高压气态制冷剂送至冷凝器中冷却到其完全液化，这段时间放出冷凝潜热，在此过程中，因制冷剂温度不变，仅发生气一液状态变化，故称为等温压缩。在冷凝器末端，制冷剂全部液化后，温度有所下降，即为过冷。
（3）绝热膨胀
液态制冷剂在毛细管中受到节流作用，使液体压力急剧降到蒸发压力，制冷剂在此过程中温度虽剧降，但因时间极为短暂，未能吸收外界的热量，故称绝热膨胀。
制冷剂是制冷系统中实现制冷循环的工作介质，也称为制冷工质，制冷剂在制冷系统中循环流动的过程中发生的状态变化是物理变化，起着吸热和放热的作用，并在系统中长期循环使用。常用制冷剂：含氟制冷剂R12、R22、R502、R152，无氟制冷剂有R600a、R134a。
冰箱是采用降低温度的方法，抑制食品中微生物的繁殖，但低温并不能完全杀死微生物。少数酵母菌和酶菌等，都能在0℃以下的低温环境中缓慢成长，随着贮存时间的延长，食品也腐败变质。因此，在冰箱中贮存食品不能超过食品贮存期限。如果是熟食，就更要注意及时食用。冰箱要尽量放置在通风良好、环境温度较低的地方，尽可能远离烤箱、火炉等热源处。一般地讲，后背离墙应10厘米以上，顶面空间应有30厘米，两侧墙5厘米以上。冰箱要尽量放置在通风良好、环境温度较低的地方，尽可能远离烤箱、火炉等热源处,现在生产的冰箱都是两侧散热,后被板可直接靠墙,顶面面积应有1厘米以上的面积。-1℃—5℃是食物内水分冻结的温度带，食物迅速通过-1℃—5℃，保鲜效果越好。速冻可以使食物以最快的速度完成这一冻结过程。在食物被速冻过程中，不会改变内部组织。这样，在化冻时食物营养物质得到较完整保存，减少营养流失，食物达到了保鲜目的。
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发表于 2014-9-5 17:02:13
