分体式冰箱节能性研究

【摘要】：我国是目前世界上冰箱生产和消费最大的国家，各大冰箱生产企业在中国市场的竞争逐渐进入白热化阶段，节能和环保是目前市场竞争中的重要部分。冰箱的节能性不光关系到冰箱企业的生存和发展，也是到我国可持续发展战略能否顺利进行的重要保证。目前冰箱节能的技术和方法很多，有些已经取得了很好的市场效果，而有些仍在试验阶段。冰箱的节能技术和手段也在随着冰箱的发展不断的进行革新，为冰箱节能带来的更多的潜力。 根据家用分体式空调的结构形式本文提出了“分体式冰箱”的设想，将冰箱一拆为二，把冷凝器和压缩机放到室外与大气环境进行直接热交换，冰箱的其他主要部分如仍然放在室内，通过相应的线路将两部分结合在一起。“分体式冰箱”的冷凝器的工作环境与置于室内时发生的很大变化，室外环境条件的变化对冷凝器的散热效果产生了很大的影响，同时也对冰箱的能耗产生了影响。 为了进一步探究“分体式冰箱”的节能性，对两台直冷式冷藏冰箱进行了对比实验，其中一台改装成为“分体式冰箱”，另一台未做处理，将两台冰箱放在相同的室内环境中进行实验测量。 以青岛地区为例，分别在春、夏、秋、冬四个季节对两台冰箱的箱体内空气温度、冰箱开机时间、冰箱耗电量以及冰箱冷凝器表面平均温度等数据进行比较分析，得到“分体式冰箱”在夏季的节能效果最好，在春季和秋季节能效果不明显，在冬季不节能。除此之外，综合两台冰箱在12个月以及整年的耗电量情况，得出“分体式冰箱”在全年运行是节能的。 除了实验探究之外，本文还进行了理论计算分析，得到冰箱冷凝器在室外环境下的冷凝温度与环境温度、制冷量以及COP变化率之间的关系。又通过冰箱耗电量的分析计算，得到冷藏室空气温度随冰箱运行时间变化关系和冰箱连续运行的耗电量计算结果。 【关键词】：分体式冰箱 冷凝器 节能性 耗电量
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM925.21;TU83
【目录】：

• 目录6-9
• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 背景12-18
• 1.1.1 冰箱市场现状13-14
• 1.1.2 冰箱节能途径及特点14-18
• 1.2 分体式冰箱的提出18-21
• 1.2.1 冷凝器的作用18
• 1.2.2 冷凝器结构形式的发展变化18-20
• 1.2.3 分体式冰箱的提出20-21
• 1.3 分体式冰箱国内外研究现状21
• 1.4 本文研究内容21-23
• 第2章 冰箱数学模型的建立23-45
• 2.1 压缩机数学模型的建立23-28
• 2.1.1 压缩机制冷剂流量计算24-26
• 2.1.2 压缩机输入功率的计算26
• 2.1.3 压缩机温度计算26-28
• 2.2 冷凝器数学模型的建立28-32
• 2.2.1 冷凝器表面自然对流传热系数的计算28-31
• 2.2.2 辐射换热量的计算31
• 2.2.3 制冷剂在管内冷凝传热计算31-32
• 2.3 毛细管数学模型的建立32-34
• 2.3.1 毛细管质量流量的计算33-34
• 2.4 蒸发器数学模型的建立34-38
• 2.4.1 制冷剂管内表面传热系数计算35-36
• 2.4.2 蒸发器肋片散热计算36-37
• 2.4.3 内胆空气侧自然对流传热计算37-38
• 2.4.4 内胆辐射换热计算38
• 2.5 冰箱箱体数学模型的建立38-42
• 2.5.1 冰箱停机时箱体的传热计算39-40
• 2.5.2 冰箱正常运行时箱体内传热计算40-41
• 2.5.3 冰箱箱体漏热量计算41-42
• 2.5.4 冰箱开门漏热量的计算42
• 2.6 冰箱内空气模型的建立42-43
• 2.7 冰箱各部件间的耦合处理43-44
• 2.7.1 制冷系统的耦合关系处理43
• 2.7.2 冰箱箱体内空气与制冷系统的耦合关系处理43-44
• 2.8 本章小结44-45
• 第3章 冰箱性能实验研究和结果分析45-67
• 3.1 实验方案45-46
• 3.1.1 实验内容45-46
• 3.1.2 实验条件46
• 3.2 样机介绍46-47
• 3.3 样机的改装47-48
• 3.3.1 冰箱结构形式改装47
• 3.3.2 制冷剂充注量47-48
• 3.3.3 样机的安装48
• 3.4 实验数据测试48-51
• 3.4.1 实验主要测量数据48-49
• 3.4.2 实验测试仪器介绍49-50
• 3.4.3 热电偶的标定50-51
• 3.5 温度测量点的布置51-52
• 3.5.1 冰箱箱体内部温度测量点的布置51
• 3.5.2 冰箱箱体外部温度测量点的布置51-52
• 3.6 实验数据分析52-66
• 3.6.1 夏季数据分析52-56
• 3.6.2 秋季数据分析56-59
• 3.6.3 冬季数据分析59-62
• 3.6.4 春季数据分析62-66
• 3.7 本章小结66-67
• 第4章 冰箱的理论计算67-75
• 4.1 冰箱制冷循环的理论计算67-70
• 4.2 冰箱漏热的理论计算70-71
• 4.3 冰箱耗电量计算71-74
• 4.3.1 冰箱压缩机的耗电量72
• 4.3.2 照明灯耗电量72
• 4.3.3 风扇耗电量72-73
• 4.3.4 冰箱总耗电量的计算73-74
• 4.4 本章小结74-75
• 第5章 结论与展望75-78
• 5.1 总结75-77
• 5.2 展望77-78
• 参考文献78-82
• 硕士期间发表论文及申请专利82-83
• 致谢83

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