冰箱制冷知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,冰箱制冷知识培训,广东科龙电器股份有限公司冰箱技术开发部,二,六年四月,一、冰箱制冷基本知识,二、冰箱制冷零部件,三、冰箱制冷设计,四、冰箱制冷可靠性设计,五、冰箱其它相关内容,1,、,电冰箱的分类,按用途分：冷藏箱(,BC),、,冷冻箱(,BD),、,冷藏冷冻箱(,BCD),冷藏箱用于储藏无须冻结的食品，食品的温度应在 0以上。冷冻箱用于需要在-18或-18以下食品的储藏。,按门体数分：单门冰箱、双门冰箱、三门冰箱、多门冰箱,按制冷方式分：直冷冰箱、无霜（风冷）和风直冷冰箱,冰箱使用的,气候环境：,按冷冻室所能达到的储藏温度又分为：,一、冰箱制冷的基本知识,一、冰箱制冷的基本知识,2,、电冰箱（直冷和无霜）特点,1,）、直冷电冰箱,a,、,采用自然对流冷却方式，制冷速度慢,b,、,食物不易风干（冷藏室），冷冻室有霜,c,、,结构较简单,d,、,成本较低,e,、,能耗较少,f,、,噪音低,2,）、无霜电冰箱,a,、,采用强制循环冷却方式（风扇），电动风门易于实现多温区，温度更均匀，制冷速度快。,b,、,食物易风干，冷冻室无霜,c,、,自动除霜，自动处理化霜水、风道系统较复杂。,d,、,成本高,e,、,能耗高,f,、,噪音高,3,、制 冷 循 环,在,蒸汽压缩式制冷系统中，制冷剂从某一状态开始，经过各种状态变化，又回到初始状态，在这个周而复始的热力过程中，每一次都消耗一定机械能（电能）而从低温物体（冰箱内部）中吸收热量，并将此热量转移到高温物体（冰箱外部）。这个一面改变制冷剂状态，一面完成制冷任务的全过程即制冷循环。,制冷循环共有四个过程。为进行制冷循环各个热力过程所需要的机械、设备及连接它们的管路、管路附件等组成的系统，称为制冷系统。,一、冰箱制冷的基本知识,（,1,）,蒸发过程：节流降压后的制冷剂液体（混有饱和蒸汽）进入蒸发器，从周围介质吸热蒸发成气体，实现制冷。在蒸发过程中，制冷剂的温度和压力保持不变。从蒸发器出来的制冷剂已成为干饱和蒸汽或稍有过热度的过热蒸汽。物质由液态变成气态时要吸热，这是制冷系统中使用蒸发器吸热制冷的原因。,（,2,）,压缩过程：压缩机是制冷系统的心脏。在压缩机完成对蒸汽的吸入和压缩过程，把从蒸发器出来的低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽。压缩蒸汽时，压缩机要消耗一定的外能即压缩耗功。,（,3,）,冷凝过程：从压缩机排出来的高温高压蒸汽进入冷凝器后进行冷却，使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽，进而变成饱和液体或过冷液体。冷凝过程中制冷剂的压力保持不变。物质由气态变为液态时要放出热量，这就是制冷系统中要使用冷凝器散热的道理。,（,4,）,节流过程：从冷凝器出来的高压制冷剂液体通过毛细管时被节流降压，变为低压液体，然后再进入蒸发器重复上述的蒸发过程。4,、制冷系统,（简单）,早期的,冰箱,制冷系统比较简单,各储藏室（冷藏室、冷冻室），被串联到同一条闭合的制冷循环系统中,冷冻室和冷藏室如同串联电路上的两个电灯泡，一开俱开，一关俱关,。这样的冰箱,存在三个不可克服的致命弊端。,一、冰箱制冷的基本知识,a.,冷藏室、冷冻室同时制冷，各间室温控结果是,通过温度匹配完成，匹配的好坏直接影响产品的性能,；,b.,冷冻、冷藏各间室温度刻板一块，无法由用户调节,；,c.,对环境适应差，如要增加补偿适应冬天。,4,、冰箱制冷系统,（普通制冷系统图）,压缩机,冷凝器,干燥过滤器,毛细管,蒸发器,高温高压蒸气,高压过冷液体,低温低压液体,低温低压蒸气,一、冰箱制冷的基本知识,制冷系统,（分立多）,分立,多,循环冰箱的诞生,，在冰箱的系统方面起了重大的变化，使冰箱的状态由使用者自由控制。,使冰箱实现并联工作状态,，,通过电磁阀的控制和切换，,将“时空”进行分割控制，,使制冷剂的流向在不同冰箱间室的制冷蒸发器之间,交替流动,。分立循环技术既可实现分立双循环，也可实现分立多循环，在多循环状态下，冰箱可以实现三、四、五甚至更多间室并联,独立工作,，互不影响。,它的特点主要表现：,“快”,：制冷速度快，自动速冷、自动速冻,“变”,：自由调温、自由关闭、自动适应环境变化,“省”,：关闭省电、调温省电、适应环境省电,“准”,：控温准确、温度波动小,一、冰箱制冷的基本知识,3,、冰箱制冷系统,（分立多循环制冷系统图）,一、冰箱制冷的基本知识,动画演示,二、冰箱制冷零部件,1,、压缩机,压缩机压缩机有如人的心脏，它的好坏直接影响产品的性能，但它的性能不可能没有底线，而且在性能越好的压缩机，它的价格也越高，因此在成本的压力下，我们要处理好保温层的厚度和发泡材料的选择。,在压缩机的选用中还有不同的客户和市场要求：如电源、制冷剂、结构等。,压缩机在不同的蒸发温度下的制冷量的,COP,是不同的，所以为什么多数情况下提高蒸发温度有利，所以有时会加大蒸发器的面积或换小制冷量的压缩机。,性能曲线图,压缩机型号,-30/cop,-29/cop -28/cop -27/cop -26/cop -23.3/cop,QD100YU 136/1.4 143/1.45 150/1.5 157/1.54 163/1.59 180/1.7,QD88YU 116/1.4 123/1.45 129/1.5 135/1.54 142/1.59 160/1.7,QD76YU 103/1.39 109/1.43 114/1.47 120/1.51 125/1.55 140/1.68,QD100YG 123/1.25 131/1.3 139/1.34 147/1.39 155/1.44 180/1.58,QD100Y 110/1.05 119/1.1 127/1.15 136/1.2 144/1.25 170/1.4,QD76Y 86/1.03 93/1.07 99/1.12 105/1.17 112/1.22 132/1.36,QD100Yz 141/1.55 147/1.58 154/1.62 160/1.65 167/1.69 185/1.8,QD76Yz 109/1.53 114/1.56 119/1.6 124/1.63 129/1.67 145/1.78,二、冰箱制冷零部件,1,）、压缩机的结构（工作原理）（,图,1,、,图,2,）,2,）、不同制冷剂（,R600a,、,R134a,、,R12,）,3,）、不同电源（不同的市场,115V/60Hz,、,220240V/50Hz,、,230V/60Hz,）,4,）、不同装配要求（固定孔、插线端子、连接管、连接线）,图,3,5,）、不同认证要求（,VDE,、,CE,、,UL,、,3C,等）,6,）、不同性能的要求（,COP,）,1,、压缩机,、制冷剂和发泡剂,1),、目前冰箱常用的,制冷剂,R600a、R134a,不同制冷剂有不同的设计要求（,R600a,的,安全性设计,，,R134a,的吸水性设计）,不同的市场要求,2),无氟,发泡料,(,环戊烷、,141B,、,R11,、,245fa,等，不同发泡料的保温效果不同，其中采用的发泡料要考虑到塑料件的防腐蚀。,二、冰箱制冷零部件,二、冰箱制冷零部件,、蒸发器,）、种类：直冷冰箱的冷藏蒸发器（）、冷冻蒸发器（，丝管、绕管），无霜冰箱的翅片蒸发器,）、设计特点,）、注意的事项,二、冰箱制冷零部件,4,、冷凝器,）、种类：内藏式冷凝器和外挂式冷凝器,）、设计特点：内藏式利用侧板的导热材料进行散热，外挂式将发热量与箱体隔离，减少对冰箱箱体的保温影响，同时利用黑色的辐射能力强来提高散热能力。,散热能力的大小与系统所配压缩机的性能有很大的关系，不同结构的设计对成本方面有较大的变化。,压缩机本身是一个发热体也是一个散热体，因此重视压缩机环境的散热也很重要,外挂式冷凝器的制冷剂走向问题，风冷式冷凝器的新方式。,二、冰箱制冷零部件,干燥过滤器和毛细管,1,）干燥过滤器的不同制冷剂要求,2,）干燥过滤器的位置设计要求（直立设计，毛细管端在下）,3,）毛细管的压比定义（计量方法）,4,）不同制冷剂和不同冰箱对毛细管的要求（直冷冰箱,R600a,一般压比,7:5,风冷,7,：,4.8,直冷冰箱,R134a,一般压比,7:5.3,风冷,7,：,5.1),5,）毛细管换热对冰箱能耗的影响,(,如果毛细管过长，应该在何端留下长一些好？）,6,）毛细管的流动声与噪声（设计中增加沥青胶泥）,三、冰箱制冷设计,、冰箱保温层,冰箱保温层厚度是设计的重点，关键是产品的成本与性能。,1),、不同的市场和不同的能耗要求,2),、产品的不同风格和设计特点,3),、市场对发泡料的限制条件,4),、产品成本的综合对比选择,5),、产品的市场要求,:,全球性、区域性、特户客户,6),、产品的未来发展考虑,折设计实例分析冰箱的最佳厚度设计,从热力学的方面分析，综合实际的产品设计，可以大体上分析出冰箱的厚度最佳性变化。,三、冰箱制冷设计,、冰箱热负荷计算,在产品的设计中，计算冰箱的热负荷实际上很重要，它可以从产品的开发前期已经知道产品的性能状态，产品的制冷系统匹配、以及产品出现问题后能找到问题的分析点。,1,）知道产品的未来的性能状态,2,）知道产品在不同环境中的性能状态,3,）事先可以初步知道产品的能耗水平以及改进后的状态,4,）可以找到产品设计中的缺点、找到改进的方向5,）可以用最低成本设计产品,6,）缩短产品的开发时间，提高产品开发的命中率,实例计算,实例,三、冰箱制冷设计,、冰箱耗电量计算,有前面的设计参数后，可以计算出产品的能耗。,1,）可以选用最经济的压缩机来匹配,2,）清楚掌握不同的标准的能耗水平,3,）对不同的压缩机匹配可以进行分析,4,）清楚分析出影响产品能耗的因素,实例计算,计算出冰箱的耗电量,。,冰箱动态仿真计算分析。,、直冷冰箱蒸发器的设计,三、冰箱制冷设计,冷藏室蒸发器的设计：,1,）与冷冻室的匹配,2,）单循环与多循环的区别设计,3,）温控器感温头的设计位对产品性能的影响,4,）冷藏室的排水口设计和离泡,冷冻室蒸发器的设计：,1,单系统的匹配问题（设计前可以通过热负荷匹配）,2,）冷冻室温度的均匀性,3,）产品的化学防腐和强度,4,）产品的能耗与设计成本,、冰箱冷凝器设计,三、冰箱制冷设计,内藏式冷凝器和设计：,1,）散热面积的大小与设计的部位,2,）除霜管设计的位置,外挂式冷凝器设计：,1,）散热面积的大小,2,）安装的方式和强度,3,）制冷剂的管路走向,4,）产品的防腐设计（新开点的盐浴试验）,风冷冷凝器的设计：,1,）风道系统的设计（,BCD510W,、,707W,、嵌入式冰箱）,2,）风量的选择和风机的成本对比,3,）冷凝器面积的大小,4,）风冷冷凝器的产品特点,、风冷冰箱的,风道设计,三、冰箱制冷设计,在冰箱设计中,风冷冰箱设计的难度一直就比较大,技术要求高,产品的相关知识要求多,尤其对于通风设计好坏,直接决定一个产品的性能状态,。,1),分析产品的风道设计特点,流体的流动分布,2),风道结构设计的可靠性和调节性,3),出风口和回风口的尺寸设计,4),风道系统的阻力计算与校核,5),产品运行时的性能稳定性,(,感温头参数的变化敏感度,),6),风道系统的主要阻力点和最大流动速度。,、冰箱性能稳定设计,四、冰箱制冷可靠性设计,1,）直冷冰箱冷藏室的结冰,2,）直冷冰箱冷藏室排水口的冰堵问题,3,）直冷冰箱冷藏室温控器调大不停机,4,）,BCD168W,冷藏室吹冻鸡蛋问题,5,）,BCD280W,的温度波动大的问题,、冰箱化霜可靠性设计,四、冰箱制冷可靠性设计,无霜冰箱的化霜问题一直是我公司无霜冰箱的弱点，经过不断地改进设计，也有所好转，但许多的问题是我们设计的能力不强，也有一部分是电器元件的可靠性问题。,1,）化霜的几种方式对比,2,）理论化霜与实际使用的区别,3,）设计中的“短板”现象,4,）结构设计中的不充分存在隐患,5,）电器元件的可靠性设计,实例分析,冰箱化霜和结冰,四、冰箱制冷可靠性设计,3,、冰箱凝露问题,1,）,BCD348W,的与,BCD325WY,的凝露,2,）,BD110W,产品的凝露问题,、冰箱的不同电源要求,1115V/60Hz(,北美）,2230V/60Hz,沙特）,3220V/50Hz,（中国、香港、东南亚部分地区使用电压）,4220-240V/50Hz,（澳洲）,5100/50-60Hz,（日本）,6127V/60Hz,（沙特）,2,0V/60Hz,（中南美）,五、冰箱其它相关内容,、冰箱的不同能耗要求,1,、,DOE,能耗要求；,（美国，,2001,版）,2,、,EEV,能耗要求；,（加拿大，,2005,版）,3,、,MEPS,能耗要求；,（澳大利亚、新西兰，,2005,版）,4,、欧洲能耗要求；,（欧盟）,5,、,香港能耗要求；,6,、日本能耗要求；,7,、中国最新能源等级要求。,五、冰箱其它相关内容,、冰箱的不同安全认证要求,欧洲：,CE,（,LVD+EMC,）；,德国：,GS,；,美国：,UL,认证；,CB,认证：,(Certifying body)CB,体,系是国际电工委,员会电气设备安全证书互认体系；一般亚洲国家采用居多；,沙特阿拉伯：SASO认证；,科威特：PAI认证；,日本：PSE认证；,中国：,3C,认证；,其他认证：有专门认证资料介绍,五、冰箱其它相关内容,、冰箱的不同试验要求,整机性能试验（能耗、储藏温度、温度回升、冷冻能力、噪声）；,整机可靠性试验（功能性、加速寿命、高低温环境冲击）；,零部件可靠性试验；,电气强度及,EMC,试验、耐压,；,包装及运输试验,；,材料及化学试验。,五、冰箱其它相关内容,THANK YOU,More Learning More Value!,