家用電冰箱能效檢測及節(jié)能技術(shù)探討

河南省計量科學研究院 張保健 李恩光 劉建立

家用電冰箱能效檢測及節(jié)能技術(shù)探討

河南省計量科學研究院 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越高，降低家用電冰箱的耗電量，提高其節(jié)能技術(shù)是時代發(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試驗過程中出現(xiàn)的問題以及通過壓縮機、制冷劑、制冷系統(tǒng)管路設計、箱體保溫性能等方面對家用電冰箱節(jié)能技術(shù)進行探討。

能效檢測；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，我國節(jié)能領域出現(xiàn)了巨大的改變。《能源效率標識管理辦法》的實施更新，以及家電“領跑者”計劃的實施，說明國家越來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是按照國家標準GB/T8059和JJF1261.15-2014的相關要求進行。

2.能效檢測中出現(xiàn)的問題

2.1 冰箱冷凍室溫度波動較大造成冰箱長時間不能達到穩(wěn)定狀態(tài)，無法計算其耗電量。

2.2 冰箱達到了穩(wěn)定運行狀態(tài)，但是冰箱開停比比較大，造成冰箱壓縮機長時間運行進而使其耗電量增大。

2.3 冰箱達到穩(wěn)定運行狀態(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，致使無法達到標準要求溫度無法計算冰箱耗電量。

2.4 冰箱達到穩(wěn)定運行狀態(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，致使無法達到標準要求溫度無法計算冰箱耗電量。

2.5 冰箱實際有效容積低于標注有效容積的97%，致使能效等級偏大。

3.冰箱節(jié)能技術(shù)分析

3.1 高效壓縮機

壓縮機是制冷系統(tǒng)的關鍵，改善壓縮機設計提升壓縮機的工作效能可以有效的提高制冷效率。首先，進行機械技術(shù)方面的設計優(yōu)化，通過調(diào)整設計方案，微調(diào)部件接觸面設計以及接觸壓力設計，降低磨損同時降低摩擦耗能，借此改善軸承潤滑，提高電機效率；其次，采用變頻技術(shù)以提高低負荷下壓縮機的能效水平，達到節(jié)能目的。

3.2 制冷劑

R600a環(huán)保制冷劑流動性好，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，容易實現(xiàn)寬氣候帶大冷凍能力等優(yōu)點。同時R600a制冷劑的臭氧層消耗系數(shù)為0，溫室效應系數(shù)為0，并充分降低了冰箱能耗，容易實現(xiàn)寬氣候帶，大冷凍能力,噪聲小等優(yōu)點。同時通過高精密計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，通常可以采用適當增大管徑，合理安排管路來減小管內(nèi)阻力，增大蒸發(fā)器傳熱面積的方法來實現(xiàn)降低傳熱溫差，提高蒸發(fā)溫度的目的。冷凝壓力的過高會增加壓縮機的功耗和制冷量的減少，導致制冷系統(tǒng)能效的降低。通過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高，冷凝壓力過高的情況，有效降低壓縮機功耗，提高能效。適當增大蒸發(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，還有比較大的改進潛力。途徑有以下幾個方面：注意門封設計，解決開關時關閉不嚴的問題，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，其機理在于采用專用的變頻壓縮機和驅(qū)動器來調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速，使壓縮機的轉(zhuǎn)速在2000～4000轉(zhuǎn)之間變化。當冰箱內(nèi)食品需要深冷凍或制冰時，變頻壓縮機的速度可達3600轉(zhuǎn)，從而保證快速制冷，當冰箱內(nèi)溫度較低時，變頻壓縮機又可以實現(xiàn)低速運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速迅速降至2700轉(zhuǎn)，進入超節(jié)能狀態(tài)。變頻冰箱和普通冰箱相比，它減少了開停過程，同時提高壓縮機的能源效率和機械效率及電機效率實現(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

對于采用雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的冷藏室和冷凍室是獨立分開的制冷循環(huán)系統(tǒng)，他能精確的控制各間室的溫度。一方面，滿足了食物分類保存和提高鮮度的需要，另一方面也達到了靜音節(jié)能的目的。當冷凍室溫度達到設定溫度后，壓縮機停止運轉(zhuǎn)，以后無論那個間室高于設定溫度，壓縮機均會開機并接通對應的毛細管進行制冷，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)應該讓質(zhì)量檢測貫穿整個生產(chǎn)過程中，并且作為生產(chǎn)的有機部分讓生產(chǎn)和檢測融為一體，這樣才能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，一邊采取及時措施，完善產(chǎn)品質(zhì)量。另外合理完善的監(jiān)督檢測系統(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

電冰箱的節(jié)能技術(shù)永遠是技術(shù)革新的熱點，它為消費者節(jié)約了生活費用，長遠來說更為地球資源節(jié)約做出來貢獻。雖然一個電冰箱的節(jié)能微不足道，但是全國消費者冰箱節(jié)能量加起來卻是令人驚嘆的。所以，我國更應該加大力度投入到電冰箱節(jié)能技術(shù)的研發(fā)中去，追趕國際先進水平，實實在在的在冰箱節(jié)能領域做出成效。

[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]張獻峰．家用電冰箱超級節(jié)能技術(shù)研究[J]．家電科技,2013．6．

[3]李成武．冰箱制冷劑量對冰箱性能的影響[J]．制冷學報,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)新導報,2013,NO16．

[5]國家發(fā)改委．《能效標識管理辦法》修訂版．2015,8．