电冰箱制冷原理

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电机压缩式冰箱 简称压缩式冰箱。它是使用最多的一种冰箱﹐其产量占冰箱总产量的90％以上。吸收式冰箱约占5％。压缩式冰箱由压缩机﹑冷凝器﹑干燥过滤器﹑毛細管（节流装置）﹑蒸发器組成封闭的制冷系統,系統中充入制冷剂氟利昂﹐实现制冷功能。压缩机﹕冰箱上使用的全封闭式压缩机有往复活塞式（简称往复式）和旋转活塞式（简称旋转式）两种。往复式压缩机又分为曲柄滑管式和连杆活塞式。输出功率小于150W的压缩机多采用曲柄滑管式﹐大於于150W的多采用连杆活塞式或旋转式式。旋转式压缩机具有体积小﹑重量轻﹑零部件少﹑制冷效率高等特点,但零部件加工精度和材料耐磨性要求高。冷凝器﹕有百叶窗式﹑丝管式(又称丝管式)﹑翅片管式和內裝式(冷凝器粘附在箱体后壁或侧壁板內侧)等。干燥过滤器﹕使用120～180目的滤网﹐干燥剂使用4级分子篩或硅膠。毛細管﹕用內徑0.6～2mm﹑長1～4m的銅管製作。蒸發器﹕有鋁板吹脹式﹑鋁板鋁管或銅板銅管黏合的管板式﹑單脊翅片管式和翅片盤管式(多在間冷式冰箱上使用)。
    工作时﹐压缩机吸入在蒸发器中吸热蒸发的制冷剂蒸气﹐经过压缩﹐成为高温高压（約為10幾個大氣壓）蒸气﹐被送往冷凝器。冷凝器向外界空气散熱﹐将高溫高壓蒸气冷凝成液态制冷剂﹐再经过干燥过滤器过滤掉混入系統中的微量物质和水分﹐以防止在毛細管中发生“脏堵”或“冻堵”。然后﹐液态制冷剂经毛細管節流﹐送入蒸发器。在蒸发器內﹐制冷剂由于压力突然降低而剧烈沸腾蒸发﹐同时吸收箱內被冷却物品的热量﹐产生制冷效果效果。制冷剂蒸气再次送入压缩机。如此循环往复﹐使箱內保持设定的低温。
    吸收式冰箱利用吸收-扩散制冷原理制成的冰箱。由发生器﹑精馏器﹑冷凝器﹑蒸发器﹑吸收器﹑凝液罐組成封闭的制冷系統﹐系統中充入氨（制冷剂）﹑水（吸收器）﹑氢（扩散剂）三種組分。
    吸收式冰箱靠工質的液位差和密度差產生自然循環實現製冷。來自貯液罐的濃氨液經液-液熱交換器換熱後進入發生器。發生器中的濃氨液受到電或氣體加熱器加熱而產生氣泡。由於熱虹吸的作用﹐帶氣泡的氨水自提昇管上行﹐至發生器上部時氣泡破裂﹐含有水蒸氣和氨蒸氣的混合氣體進入精餾器﹐並在其內分餾。分餾後﹐因氨蒸氣較水蒸氣的冷凝溫度低﹐故氨蒸氣進入冷凝器﹐水蒸氣則凝成液滴返回發生器的外套管中。進入冷凝器的氨蒸氣被外界空氣冷卻﹐放出熱量﹐在10多個大氣壓(相當於1MPa以上的壓力)下變為液態氨。液態氨進入蒸發器﹐並在擴散劑氫氣中迅速蒸發擴散﹐吸收周圍的熱量﹐產生製冷效果。
在蒸發器中形成的氫氨混合氣因密度大於氫氣﹐隨即下行﹐經氣-氣熱交換器換熱後﹐通過貯液罐上部空間進入吸收器中。同時﹐發生器中氨蒸發後剩餘的稀氨水由於提昇管的作用被汲到發生器上部﹐經連通管進入吸收器上部﹐形成從上向下的液流﹐它與由下向上流動的氫氨混合氣在吸收器內相遇﹐氨氣被稀氨水溶液吸收﹐氫氣則經過吸收器上部返回蒸發器。在吸收器中吸入氨氣的稀氨水變為濃氨水進入貯液罐﹐再送往發生器﹐使循環周而復始。
吸收式冰箱系統內沒有機械咿D部件﹐無機械磨損﹐使用壽命長﹐且咿D時沒有振動和噪聲﹐特別適用於醫院﹑臥室等需要保持寧靜的場所。這種冰箱可以使用電﹑煤氣﹑煤油﹑液化石油氣﹑天然氣﹑太陽能等多種能源製冷﹐因而也適於電力不足﹑無電源的農林牧地區﹑邊防哨卡﹑船舶等的食物冷藏。吸收式冰箱比相同功率的壓縮式冰箱的製冷量小﹐故首次降溫速度慢﹔使用電能製冷時﹐耗電比壓縮式冰箱高。
熱電冰箱 利用半導體材料的熱電效應(珀耳帖效應)實現製冷的冰箱(圖4 熱電製冷原理 )。將一塊P型半導體和一塊N型半導體聯接成電偶對﹐接上直流電源﹐在兩個接頭處分別形成“冷端”和“熱端”。如果不斷移走“熱端”的熱量﹐使其保持一定的溫度﹐則“冷端”即开始制冷。實際應用時﹐要把電偶對串聯或並聯起來組成熱電堆﹐熱端置於箱外向周圍介質(空氣或水)散熱﹐冷端置於箱內吸熱﹐即成為熱電冰箱。如果將電源的正負極對調﹐則可變為加熱的保溫箱。
   热电冰箱无机械运动部件﹐使用时没有振动和噪声﹐寿命长﹐维修简便；不用制冷剂﹐没有污染﹔调节工作电流的大小即可改变冰箱的冷却速度和制冷温度﹔体积可以很小。但由於其制冷效率低﹐半导体材料昂贵﹐因而发展受到限制。