家用電冰箱能效檢測(cè)及節(jié)能技術(shù)探討

河南省計(jì)量科學(xué)研究院 張保健 李恩光 劉建立

家用電冰箱能效檢測(cè)及節(jié)能技術(shù)探討

河南省計(jì)量科學(xué)研究院 張保健 李恩光 劉建立

隨著居民生活水平的提高，家用電冰箱的使用率越來(lái)越高，降低家用電冰箱的耗電量，提高其節(jié)能技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的要求也是節(jié)能減排的需要，本文主要講述家用電冰箱能效檢測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及通過(guò)壓縮機(jī)、制冷劑、制冷系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)、箱體保溫性能等方面對(duì)家用電冰箱節(jié)能技術(shù)進(jìn)行探討。

能效檢測(cè)；節(jié)能技術(shù)；家用電冰箱

1.引言

電冰箱作為居民生活必不可少的生活電器，具有很高的使用率和普及率，其耗電量也占居民家庭生活的用電量的很大比重。隨著低碳節(jié)能環(huán)保理念日益深入人心，我國(guó)節(jié)能領(lǐng)域出現(xiàn)了巨大的改變?！赌茉葱蕵?biāo)識(shí)管理辦法》的實(shí)施更新，以及家電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的實(shí)施，說(shuō)明國(guó)家越來(lái)越重視家用電器的節(jié)能減排工作家用電冰箱的節(jié)能技術(shù)。家用電冰箱的能效檢測(cè)是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8059和JJF1261.15-2014的相關(guān)要求進(jìn)行。

2.能效檢測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 冰箱冷凍室溫度波動(dòng)較大造成冰箱長(zhǎng)時(shí)間不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，無(wú)法計(jì)算其耗電量。

2.2 冰箱達(dá)到了穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，但是冰箱開(kāi)停比比較大，造成冰箱壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行進(jìn)而使其耗電量增大。

2.3 冰箱達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)后，其冷藏室溫度始終小于3度，冷凍室始終小于零下20度，致使無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求溫度無(wú)法計(jì)算冰箱耗電量。

2.4 冰箱達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)后，其冷藏室溫度始終大于7度，冷凍室始終大于零下16度，致使無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求溫度無(wú)法計(jì)算冰箱耗電量。

2.5 冰箱實(shí)際有效容積低于標(biāo)注有效容積的97%，致使能效等級(jí)偏大。

3.冰箱節(jié)能技術(shù)分析

3.1 高效壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵，改善壓縮機(jī)設(shè)計(jì)提升壓縮機(jī)的工作效能可以有效的提高制冷效率。首先，進(jìn)行機(jī)械技術(shù)方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，微調(diào)部件接觸面設(shè)計(jì)以及接觸壓力設(shè)計(jì)，降低磨損同時(shí)降低摩擦耗能，借此改善軸承潤(rùn)滑，提高電機(jī)效率；其次，采用變頻技術(shù)以提高低負(fù)荷下壓縮機(jī)的能效水平，達(dá)到節(jié)能目的。

3.2 制冷劑

R600a環(huán)保制冷劑流動(dòng)性好，循環(huán)損失小，比熱容大，制冷效率高，充分降低了冰箱的能耗，容易實(shí)現(xiàn)寬氣候帶大冷凍能力等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)R600a制冷劑的臭氧層消耗系數(shù)為0，溫室效應(yīng)系數(shù)為0，并充分降低了冰箱能耗，容易實(shí)現(xiàn)寬氣候帶，大冷凍能力,噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)通過(guò)高精密計(jì)量器具控制制冷劑的量也可以有效的提高制冷效率。

3.3 制冷系統(tǒng)管路的布置

在滿(mǎn)足冰箱室內(nèi)冷量要求的前提下，減小冰箱內(nèi)溫度與蒸發(fā)溫度之間的傳熱溫差即提高蒸發(fā)溫度可以有效的提高冰箱能效，通?？梢圆捎眠m當(dāng)增大管徑，合理安排管路來(lái)減小管內(nèi)阻力，增大蒸發(fā)器傳熱面積的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)降低傳熱溫差，提高蒸發(fā)溫度的目的。冷凝壓力的過(guò)高會(huì)增加壓縮機(jī)的功耗和制冷量的減少，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)能效的降低。通過(guò)合理增加冷凝器的換熱面積，減小與環(huán)境溫度的傳熱溫差，可以解決排氣壓力過(guò)高，冷凝壓力過(guò)高的情況，有效降低壓縮機(jī)功耗，提高能效。適當(dāng)增大蒸發(fā)器和冷凝器面積可以提高冰箱的節(jié)能水平。

3.4 箱體保溫性能

提高保溫、隔熱性能，減少熱損失。選用更合適更高效的隔熱材料，有效阻擋內(nèi)外環(huán)境間的熱量交換。傳統(tǒng)的電冰箱一般是采用泡沫用于輸送制冷劑保溫管的保溫，冰箱外殼與內(nèi)廂的隔熱，蒸發(fā)器與冷凝器之間的隔熱。這些在一定程度上比較有效的減少了冰箱內(nèi)外環(huán)境間的熱量交換，但是這些還不是很理想，還有比較大的改進(jìn)潛力。途徑有以下幾個(gè)方面：注意門(mén)封設(shè)計(jì)，解決開(kāi)關(guān)時(shí)關(guān)閉不嚴(yán)的問(wèn)題，盡量提高性能，增加隔熱層厚度，改善隔熱層材質(zhì)，有效阻止熱量交換。

3.5 變頻技術(shù)的應(yīng)用

變頻技術(shù)極大的提高了冰箱的制冷效能而且節(jié)能，其機(jī)理在于采用專(zhuān)用的變頻壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在2000～4000轉(zhuǎn)之間變化。當(dāng)冰箱內(nèi)食品需要深冷凍或制冰時(shí)，變頻壓縮機(jī)的速度可達(dá)3600轉(zhuǎn)，從而保證快速制冷，當(dāng)冰箱內(nèi)溫度較低時(shí)，變頻壓縮機(jī)又可以實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速迅速降至2700轉(zhuǎn)，進(jìn)入超節(jié)能狀態(tài)。變頻冰箱和普通冰箱相比，它減少了開(kāi)停過(guò)程，同時(shí)提高壓縮機(jī)的能源效率和機(jī)械效率及電機(jī)效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能省電以及提高制冷效率。

3.6 多循環(huán)系統(tǒng)的采用

對(duì)于采用雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的冷藏室和冷凍室是獨(dú)立分開(kāi)的制冷循環(huán)系統(tǒng)，他能精確的控制各間室的溫度。一方面，滿(mǎn)足了食物分類(lèi)保存和提高鮮度的需要，另一方面也達(dá)到了靜音節(jié)能的目的。當(dāng)冷凍室溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以后無(wú)論那個(gè)間室高于設(shè)定溫度，壓縮機(jī)均會(huì)開(kāi)機(jī)并接通對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管進(jìn)行制冷，確保冷量的合理分配，制冷效率更高。

4.生產(chǎn)企業(yè)擁有完善的質(zhì)檢體系

生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該讓質(zhì)量檢測(cè)貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，并且作為生產(chǎn)的有機(jī)部分讓生產(chǎn)和檢測(cè)融為一體，這樣才能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，一邊采取及時(shí)措施，完善產(chǎn)品質(zhì)量。另外合理完善的監(jiān)督檢測(cè)系統(tǒng)也是保證冰箱行業(yè)節(jié)能水平提高的必經(jīng)之路。

5.結(jié)語(yǔ)

電冰箱的節(jié)能技術(shù)永遠(yuǎn)是技術(shù)革新的熱點(diǎn)，它為消費(fèi)者節(jié)約了生活費(fèi)用，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)更為地球資源節(jié)約做出來(lái)貢獻(xiàn)。雖然一個(gè)電冰箱的節(jié)能微不足道，但是全國(guó)消費(fèi)者冰箱節(jié)能量加起來(lái)卻是令人驚嘆的。所以，我國(guó)更應(yīng)該加大力度投入到電冰箱節(jié)能技術(shù)的研發(fā)中去，追趕國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)實(shí)在在的在冰箱節(jié)能領(lǐng)域做出成效。

[1]劉益才,曹立宏,楊智輝,劉振利．目前冰箱節(jié)能技術(shù)分析[J]．家電科技,2006．5．

[2]張獻(xiàn)峰．家用電冰箱超級(jí)節(jié)能技術(shù)研究[J]．家電科技,2013．6．

[3]李成武．冰箱制冷劑量對(duì)冰箱性能的影響[J]．制冷學(xué)報(bào),2002第一期．

[4]章偉富．提高家用電冰箱能效水平的探討[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,NO16．

[5]國(guó)家發(fā)改委．《能效標(biāo)識(shí)管理辦法》修訂版．2015,8．