冰箱製冷原理是怎樣的呢
每個家庭都有冰箱,冰箱也是我們天天必須使用的家電之一,那麼大家是否知道冰箱製冷原理是什麼呢?也許大家會覺得很疑惑,其實它的原理是很簡單的,那麼下面大家就一起來看看冰箱製冷原理是怎樣的呢?冰箱工作原理是什麼?
製冷過程相關的幾個基本概念
1、相變:物質從一相(固相、液相、氣相)轉變為另一相的過程。例如:汽化、凝結、凝固、昇華等都屬於相變,在蒸汽壓縮製冷迴圈過程中,製冷工質利用自身汽化、凝結的相變過程與外界進行熱交換,在某一空間吸熱,在另一空間放熱,達到製冷的目的。
2、汽化:從液態轉變為汽態的相變過程,是一個吸熱過程。液態製冷工質在蒸發器中不斷地汽化,吸收箱體內的熱量,產生製冷效應。
3、飽和溫度:在某一確定壓力下,汽液兩相達到飽和狀態時所對應的溫度。飽和溫度由其壓力而定,壓力越高則飽和溫度亦越高,反之則越低。一種物質在一定的壓力下達到飽和狀態時,總是處於某一確定的溫度。
4、飽和壓力:在某一確定溫度下,汽液兩相達到飽和狀態時所對應的壓力,由其溫度而定。一種物質在一定的溫度下達到飽和狀態時,總是處於某一確定的飽和壓力。在蒸汽製冷裝置中利用製冷劑的飽和溫度與飽和壓力一一對應的特徵,通過調節壓力來達到調節溫度的目的。
5、蒸發壓力:為獲得製冷工藝所要求的溫度,在蒸發器內須維持與該溫度對應的製冷劑沸騰(汽化)時的壓力,如R600a在蒸發溫度為-23。3℃時的蒸發壓力為0。064Mpa(絕對壓力)。
6、冷凝壓力:冷凝器中製冷劑冷凝時的壓力。與製冷劑性質,冷卻介質(空氣)的溫度和流量,冷凝器傳熱面積的大小及汙髒情況,冷凝器內有無積液和不凝性氣體(空氣)有關。
如:R600a在冷凝溫度為54。4℃時對應的冷凝壓力為 0。77Mpa(絕對壓力)。
7、吸氣壓力:也稱“回氣壓力”。壓縮機吸入口處的壓力,可由吸氣壓力錶測得,一般比蒸發壓力低10~21Kpa(0。01~0。021Mpa),隨製冷劑性質和蒸發溫度而異,也與中管道連接方式有關。
8、排氣壓力:壓縮機排出口出的氣體壓力,可由排氣端的壓力錶測得,一般排氣壓力較冷凝壓力高11~20Kpa(0。011~0。02Mpa),隨製冷劑性質和冷凝溫度而異。 二、製冷原理: 製冷是一個能量轉移的過程,是指用人工的方法(消耗電能或其它能量)從低於環境溫度的某一封閉空間內吸取熱量,將其轉移給環境介質的過程。為了實現能量轉移過程,需要消耗一定的外界能量作為補償,使製冷劑在更低的溫度下連續不斷地從被冷卻物體中吸熱,達到製冷的目的。
家用製冷是一種蒸汽壓縮式製冷,屬於相變製冷,即利用製冷劑液態變為氣態(相變)時的吸熱效應來獲取冷量。
設想液體處於密閉容器內時,液體和產生的蒸汽將在某一壓力下達到平衡。如果將部分蒸汽從容器中抽走,平衡遭到破壞,液體中必然要再汽化一部分蒸汽來維持平衡。而液體汽化時需吸收熱量(汽化潛熱),它可來自被冷卻物件,使它變冷,從而達到製冷的目的。
家用冰箱製冷系統由壓縮機、冷凝器、篩檢程式、毛細管和蒸發器五大件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個封閉系統,製冷劑在系統內迴圈流動,不斷地發生狀態變化,達到製冷的目的。
其工作過程是:壓縮機吸入蒸發器內產生的低溫、低壓製冷劑蒸汽,保持蒸發器內的低壓狀態,創造了蒸發器內製冷劑液體不斷地在低溫沸騰(汽化)的條件;壓縮機吸入的蒸汽經過壓縮,其溫度、壓力升高,創造了製冷劑蒸汽能在常溫下被液化的條件;高溫、高壓蒸汽排入冷凝器,在壓力保持不變的情況下被冷卻介質(空氣)冷卻,放出熱量,溫度降低,並進一步凝結成液體,從冷凝器排出;高壓製冷劑液體經過節流閥(或毛細管)時,因受阻而使壓力下降,導致部分製冷液體汽化,吸收汽化潛熱,使其本身溫度也相應降低,成為低溫低壓下的濕蒸汽(汽液混合蒸汽),進入蒸發器;在蒸發器中,製冷劑液體在壓力不變的情況下吸收被冷卻介質(空氣)的熱量(即制取冷量)而汽化,形成的低溫低壓蒸汽又被壓縮機吸走,如此迴圈不已。