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昆山飛馬特機電設備有限公司
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2節(jié)能設計的技術(technology)途徑
2. 1減少電冰箱的制冷負荷(load)
BCD- 248W冰箱設計計算的制冷負荷如下表所示(不包括貨物熱負荷)設計中我們注意采用了以下降低制冷負荷措施(指針對問題的解決辦法):
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1. 1合理分配箱體發(fā)泡層厚度針對電冰箱箱體的不同部位、箱體內(nèi)外溫差的大小,同時考慮箱體外形尺寸的合理性來分配發(fā)泡層厚度。昆山空壓機保養(yǎng)在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高,因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風空壓機站,高大空曠的廠房混響很重。如冷藏室箱膽背部設有送風道,此處與外部溫差較大,發(fā)泡層設計(design)較其它部位厚,達到64mm;同樣,冷凍室底部由于有壓縮機(compressor)的影響,其發(fā)泡層厚度也設計得較厚,達到74mm.
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1. 2降低門封漏冷門封處的漏熱在整個箱體熱負荷中占了約18%的比例, BCD- 248W在門封條的設計上,除保證足夠氣襄數(shù)以增加熱阻外,還特別設計了較大的門封尾條,使其與箱膽、門膽形成擠壓密封,達到最大化減少漏冷的目的;此外箱膽與門膽之間的最佳縫隙配合也極大限度地鎖住了冷氣。
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1. 3減少電器(Electric appliances)件的熱負荷(load)
風冷電冰箱電器(Electric appliances)件較多,這些電器件的使用除了直接增加耗電量外,有些部件由于安裝在內(nèi)部,還會引起熱負荷的增加,即雙重影響了耗電量,因此電冰箱設計(design)時應盡量減少電器件的使用和降低電器件的消耗功率(指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少)。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。在一些傳統(tǒng)風冷電冰箱中,風道系統(tǒng)、排水(drain)系統(tǒng)中普遍設置了加熱裝置以免其中的凝結(jié)水結(jié)冰現(xiàn)象。BCD- 248W電冰箱在這兩部分設計中,通過結(jié)構(gòu)(設計來避免可能(maybe)存在的凝結(jié)水結(jié)冰現(xiàn)象。在冷藏室風道四周發(fā)泡層厚度的分配,既考慮(consider)了蒸發(fā)器對回氣風道的影響而可能引起的結(jié)冰,又考慮了回風道與背板處相互傳熱而可能產(chǎn)生的凝露以及系統(tǒng)工作時冷凝器對回風道內(nèi)溫度的影響;而對加熱管(Heating tube)位置的設計也有效防止了化霜水可能形成的結(jié)冰,同時還最大限度地減小了化霜加熱器工作時產(chǎn)生的熱量對冷凍室溫度的影響。
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1. 4減小防凝管的傳熱防凝露管的布置與走向也是影響電冰箱能耗的一個方面。如果采用過熱蒸氣來加熱箱體門框,雖然防凝露效果很好,但由于箱體內(nèi)外換熱溫差較大,從而增加了熱負荷。BCD- 248W采用分體式冷凝器,即防凝露管置于左右冷凝器之間,用冷凝后的液態(tài)制冷劑對門框進行加熱,既起到了防凝露效果,又減少了對箱體內(nèi)的漏熱,達到了節(jié)能目的。
2. 2其冷卻速度較快,溫度分布更均勻,但傳統(tǒng)風冷電冰箱由于風道結(jié)構(gòu)較為簡單,送風單一,箱內(nèi)(In the box)溫度仍無法均勻一致,梯度(gradient)較大,壓縮機開機率增大,導致能耗升高。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口,應選用適宜的進排氣消聲器??諌簷C進氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進氣消聲器應選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復合式結(jié)構(gòu)??諌簷C的排氣氣壓大,氣流速度高,應在空壓機排氣口使用小孔消聲器
BCD- 248W電冰箱的風道系統(tǒng)設計(design)較為復雜,采用立體逐層送風方式,從設計可看出,冷藏室的各層擱架及冰溫室,冷凍室的各個抽屜都設置了獨立的送風口,從而確保了箱內(nèi)各處溫度均勻一致,其最冷處與最熱處的溫差僅有1 ,絕不會出現(xiàn)由于箱內(nèi)某處溫度已較低而另一處溫度仍未降下來導致壓縮(compression)機開機率增加的現(xiàn)象,有效節(jié)約了能耗且有利于食品(food)保鮮儲存。
2. 3制冷系統(tǒng)的優(yōu)化匹配在制冷理論中我們知道,過高的冷凝壓力及過低的蒸發(fā)壓力都會引起單位制冷量和制冷系數(shù)的減少,同時由于傳熱溫差的加大,也會增加箱體熱負荷,對能耗影響較大,但在實際設計中,往往由于安裝(installation)空間及成本的限制,不可能選用過大換熱器, BCD- 248W電冰箱在蒸發(fā)器、冷凝器的設計上力求選用高效的蒸發(fā)器和冷凝器,通過理論計算和試驗驗證相結(jié)合的方法,合理匹配傳熱面積,避免(avoid)了過低的蒸發(fā)壓力和過高的冷凝壓力,很好地達到了節(jié)能目的。
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3. 2冷凍、冷藏室的風量分配除了要考慮(consider)各間室的熱負荷外,還必須(have to)考慮風道系統(tǒng)(system)造成的阻力損失及傳熱溫差等因素(factor),因此,合理地選擇與分配風量,對風冷電冰箱能耗的降低顯得尤為重要。BCD- 248W為下冷凍結(jié)構(gòu)(,要將冷氣向上送至冷藏室,需克服冷氣自然下沉及風道的沿程阻力,我們通過計算機動態(tài)模擬與試驗相結(jié)合的方法,得出了最優(yōu)化的風量,進一步減小了能耗,其總風量為0. 74m 3 / min,其中冷藏室需要分配16%的風量。
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3. 3控制參數(shù)(parameter)的優(yōu)化匹配電冰箱的控制參數(shù)主要指電冰箱的開機時間、停機時間以及開機率,而這些參數(shù)又與壓縮機的制冷量、COP以及箱體保溫性能(property)等有密切關系。昆山空壓機保養(yǎng)在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高,因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風空壓機站,高大空曠的廠房混響很重。對于一定熱負荷(load)的箱體,選用冷量小的壓縮機,可減小其輸入功率(指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少),但由于開機率增加(increase)了,電冰箱能耗不一定能降低;而開機率一定時,如果開機時間過長,蒸發(fā)溫度就會過低,不利于節(jié)能,且存儲溫度波動加大,也不利于食品儲存,如果開機時間過短,由于壓縮機啟動(start up)功率較大,頻繁的啟動就會帶來能耗的增加。因此,在電冰箱的設計中,我們必須(have to)綜合考慮箱體的熱負荷、壓縮機的制冷量及效率、電冰箱的工作周期及開機率等相關(related)參數(shù),使之達到最佳匹配狀態(tài)。
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3. 4回氣換熱器的節(jié)能設計R134a制冷劑與R12工作特性相似,采用回熱循環(huán)能提高(制冷系數(shù)和單位(unit)容積制冷量。昆山空壓機保養(yǎng)在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高,因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風空壓機站,高大空曠的廠房混響很重。因此,目前電冰箱中普遍設置了回氣換熱器, BCD- 248W電冰箱主要從以下三個方面對換熱效率進行了強化;毛細管與回氣管中的制冷劑采用逆流換熱;毛細管和回氣管采用并行錫焊的方式方法;增加毛細管與回氣管的錫焊長度使之最終換熱效率達到了98%.
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3. 5制冷(Refrigeration)系統(tǒng)的節(jié)能匹配還與其它許多方面有關如毛細管的流量、制冷劑的充注量等,這些參數(shù)的理論計算往往只具有指導意義,準確的流量、充注量還必須靠試驗不斷摸索得出。另外,電冰箱的設計不應盲目(眼睛看不見東西、比喻認識不清)追求一些不必要的功能(gōng néng),如寬氣侯帶、深冷速凍、超大冷凍等,因為這些功能的實現(xiàn)必然會降低制冷系統(tǒng)的循環(huán)效率,不利于電冰箱的節(jié)能。
BCD- 248W電冰箱通過以上各個環(huán)節(jié)的綜合節(jié)能設計,經(jīng)測試(TestMeasure),耗電量為
1. 04KW. h/ 24h,即每百升耗電量僅0. 42W. h/ 24h,在全風冷電冰箱中達到了較高水平,其平均發(fā)泡層厚度為冷藏室53mm,冷凍室72mm,壓縮機(compressor)COP為
1. 35.
節(jié)能途徑的分析從上面的分析中,我們可以看出電冰箱的節(jié)能設計是一項綜合全面的技術,能耗的削減途徑可以有非常多,在具體實施中必須考慮它的綜合效益,即這種節(jié)能技術是否會引起生產(chǎn)設備(shèbèi)的增加(increase),生產(chǎn)工藝的調(diào)整、產(chǎn)品成本的增加以及產(chǎn)品其它性能(property)(如噪聲指標(target aim))的惡化。電冰箱分析軟件ERA的原創(chuàng)作者理查德!馬利安博士對此提出了一種稱為多路徑分析(Multiple Pathways Analysis)的方法,即針對每一項節(jié)能途徑都進行效益和成本分析,得出其效益成本比BCR( Benegit- Cost Ratio) ,從中找出適合企業(yè)生產(chǎn)、銷售的最佳方案(fāng àn)。