三温室冰箱的节能方案研究

　　0 前言

　　大量的市场调研表明:随着水、电、天然气的不断涨价使得每个人的节能意识都在不断提高,当前无论是低端消费者还是高端消费者,在购买冰箱的过程中都会关注冰箱的耗电量问题。同时,节能政策已经受到多国重视并不断推广。为了有效地达到节能和环保的目的,中国于2009年5月实行新的冰箱节能标准及冰箱能效标识制度,能效指标大幅度提高。因此开发节能冰箱已经成为一种必然趋势。也成为日后冰箱发展的主流。

　　目前,国内外著名品牌纷纷集中各自的研发力量,展开研制及开发,推出各自的节能系列产品来抢占市场。

　　本文介绍了一款226升三门电脑温控冰箱的节能升级方案。

　　1 冰箱的节能升级方案介绍

　　本文进行节能升级的三门冰箱从上到下依次是冷藏室、变温室、冷冻室。冷藏室温度控制范围: 2e~10e,变温室的温度控制范围: -7e~10e;冷冻室温度控制范围: -16e~-26e。改进前能耗为(0. 56kWh/24h),改进后能耗目标为(0. 46kWh/24h)。

　　现从系统、电控、绝热材料三方面进行节能方案介绍。

　　系统方面的改进:改善方法有采用高效压缩机(COP值可达2. 0);改进蒸发器采用内螺纹管提高换热系数、或改变蒸发器空间布置来达到储藏温度梯度的均匀;增加冰箱内部循环风机,提高传热系数;风冷冰箱带自动化霜功能的可通过加快化霜时间降低化霜期间冷量损失来实现节能。

　　电控方面的改进:降低冰箱停机能耗损失。精确控制各独立温室温度,以消除无用功造成的能耗损失;精确地设计降低压缩机开停比,采用保压节能电磁阀,减少开停机造成的系统自身能耗损失。

　　绝热材料方面的改进:在导热温差较大部位粘贴真空绝热板来减少漏热。

　　本文重点介绍电控方面节能方案。

　　2 电控方面的节能方案

　　冰箱电器控制简介如下:

　　本冰箱采用电脑温控方式,控制板由显示板、电源板两部分组成。显示板用于设定冰箱各温室工作状态和显示各温室的室内温度,采用LED显示方式。电源板用于对冰箱系统部件如压缩机,电磁阀等的控制。

　　冰箱工作基本电器参数如下:

　　额定频率: 50Hz;

　　额定电压: (220~240)V;

　　控制电器件:压机、电磁阀(双阀)、加热丝(220V/10W)、LED灯(5V/40mA)。

　　控制功能要求:

　　实现冷藏室、变温室、冷冻室单独制冷,保证三个温室温度与设定温度之间的温差在0. 5e以内的精确控制。三个间室的制冷剂流量通过双稳态电磁阀来控制,其中冷藏室和冷冻室共用一个电磁阀、变温室单独使用一个电磁阀。制冷系统如下图1所示。