电冰箱原理与维修

1主讲教师：张闽临赣州华坚科技职业学校１、温度最常用的温度计：水银温度计和酒精温度计。温度计的温标一般有：摄氏温标、华氏温标（欧美用）和绝对温标。1)摄氏温标(℃):是选用纯水在一个大气压下的冰点作为0℃，沸点作为100℃，把这两者之间100等分，每一份定为1℃的温度表示体系。2)绝对温标(Ｋ)：把水的冰点定为+273.16Ｋ，沸点定为373.16Ｋ，且理论上把物体内部完全停止分子热运动之点定为绝对零度，即0(Ｋ)。摄氏温标与绝对温标之间的关系如下：T＝t+273.162制冷系统中所说的“压力”是指压强绝对压力=相对压力+大气压力工程中取P绝=P表+1真空度是指压强远小于1.01105Pa的气态空间。电冰箱的制冷系统的真空度要求在1.064Pa以下。34压力单位换算表干球温度即为普通温度计测量的温度湿球温度是在温度计上包裹湿布，由于水的蒸发造成温度指示下降，此时的温度成为湿球温度既有干球温度计和湿球温度计的装置称为干湿计，可用来测量大气中的相对湿度。5绝对湿度：单位容积空气中所含水蒸气的数量。相对湿度：在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度.空气完全干燥时.相对湿度为零.相对湿度越小.表示当时空气越干燥.当相对湿度接近于100%时.表示空气很潮湿.越接近于饱和.湿度的测量通常用干湿球温度计（干湿计）6露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下.冷却到饱和时的温度.形象地说.就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度.露点温度本是个温度值.可为什么用它来表示湿度呢?这是因为.当空气中水汽已达到饱和时.气温与露点温度相同,当水汽未达到饱和时.气温一定高于露点温度.所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度7密闭容器中的液体和气体处于动态平衡时，蒸汽的密度不再改变，温度和压力也稳定不变，这种状态下的蒸汽叫做饱和蒸汽，液体称为饱和液体。他们具有的温度称为饱和温度，饱和蒸汽的压力称为饱和压力。各种气体在一定的温度和压力下可以液化，但温度升高超过某一值时，即使再增大压力也不能使气体液化叫临界温度。在这一温度下使气体液化的最低压力叫做临界压力。在临界温度及临界压力下，气态与液态已无明显差别；超过临界压力时，温度降至临界温度以下就全部变为液体，没有相变阶段和相变潜热。反之的气化过程也相同。9固态液态气态（放热）凝固熔化（吸热）汽化（吸热）液化（放热）升华（吸热）凝华（放热）6、物态变化10液态气态汽化（吸热）液化（放热）液态与气态的变化在电冰箱原理学习中，主要用到以下两种物态变化：11制冷剂在某种状态下所具有的内能和压力能的和叫焓。焓与制冷剂重量的比值叫比焓，用i表示i=μ+APvμ为制冷剂的内能（热能）；P为制冷剂的压力；v为制冷剂的比容；A为功的热当量；APv为每Kg制冷剂所具有的热能熵是表征制冷剂状态变化时热量传递程度的物理量。外界输给制冷剂的热量与加热时该物质绝对温度之比叫熵ds=dq/T121、热量1）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。（1）热传导：热在物质内直接传送称为热传导。131415卡：在标准大气压下，将1g纯水加热或冷却，使其温度升高或降低1℃时，所吸进或放出的热量即为1卡，用Cal表示，因卡的单位太小，工程上常用千卡即大卡表示，其符号为kcal。焦耳：作用着1N力的作用点在力的方向上移动1m所做的功，叫1焦耳，焦耳用“J”表示。在国际单位制中，将热量单位与功的单位统一为“焦耳”。16显热：不改变物质状态只引起物质温度变化的热量。潜热：不改变物质温度只改变物质状态的热量。17焓指的是一个物质中含有的能量，焓变指的是反应前后，储存在物质中的能量的变化。如果是吸热反应，那么它从外界吸收来的热量最终是储存在产物中的，根据能量守恒，储存在反应物中的总能量加上吸收的热量等于储存在成生物中的总能量，也就是储存在物质中的焓是增加的，即焓变=产物总能量—反应物总能量0。所以，焓变是大于零是吸热，小于零是放热。熵是用来衡量一个物质混乱度的量，气体液体固体，混乱度越大，物质混合的就越充分，反应就越容易进行。如氢气与氧气光照条件下爆炸性反应生成水。所以，如果是熵变大于零，也就是反应物不乱而生成物乱，就不是自发进行的方向，如碳酸钙高温煅烧生成CaO和CO2。18制冷量是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和。制冷量大的空调适用于面积比较大的房间，且制冷速度较快。以15平方米的居室面积为例，使用额定制冷量在2500w左右的空调比较合适。民用空调的制冷量单位是“匹”，1匹=2324W；机房用的空调的制冷量一般都比较大，单位是“kW”。19空调能效，通常是家用空调制冷能效比（EER）的代称，是额定制冷量与额定功耗的比值。此外，冷暖式家用空调还包含制热能效比（COP）这个概念，指的是额定制热量与额定功率的比值。但是，就我国绝大多数地域的空调使用习惯而言，空调制热只是冬季取暖的一种辅助手段，其主要功能仍然是夏季制冷，所以，我们一般所称的空调能效通常指的是制冷能效比EER，国家的相关标准也以此为划定能效等级的依据。通俗地说，空调能效就是消耗同样多的电所产生的冷气/暖气有多少，能效越高的空调越省电。所以，空调能效是衡量空调性能优劣的重要参数。空调制冷能效EER=制冷量÷制冷消耗功率空调制热能效COP=制热量÷制热消耗功率201、雨水是怎么形成的？2、露水是怎么形成的？3、为什么冬天干燥而夏天更潮湿？4、天上的云为什么一会儿有一会儿又没有了？5、有没有不用电的冰箱？211、制冷的基本思路利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。221、液体气化制冷：液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应进行制冷的方法。如：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷等。2、气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。3、热电制冷：利用某种半导体材料的热电效应。建立在帕尔帖(peltire)效应（电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量）原理上。23请仔细观察左图，总结一下制冷基本原理。24提高压力，强制冷却，使制冷剂从气体转化为液体而放出热量。25高压的液体通过小孔，迅速膨胀降压、气化而吸热。2627将上述两个过程组合起来，就可以形成一个制冷循环。从制冷循环可以看出，所谓制冷就是通过制冷剂的状态变化（气态→液态，放热；液态→气态，吸热）将一个地方（蒸发器周围）的热量带到另一个地方（冷凝器周围）。282930当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟利（里）昂类、水和少数碳氢化合物等。水H2O（R718）优点：环保、安全易得、无毒无味；缺点：比容大、单位体积制冷量qv小，凝固点高，制冷温度0℃。适用：蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。氨NH3（R717）优点：环保、热力性质好（沸点-33.4℃，凝固点-77.7℃）、工作压力适中、单位质量制冷量q0、单位体积制冷量qv较大、粘性小，密度小，流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会“冰塞”，纯氨不腐蚀，但含水后腐蚀铜及铜合金（磷青铜除外）。缺点：毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏，将污染空气、食品，并刺激人，微溶于润滑油，易有油膜。适用：大中型工业制冷装置（-65℃以上）和大中型冷库。31氟利昂优点：无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低，不腐蚀金属，分子量大。缺点：密度大、粘性大、流动阻力大，渗透性强，易于泄漏而不被发现，含氟原子的氟利昂与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2，价格高。适用：适用范围广。3233制冷剂分子式正常蒸发温度凝固点临界温度临界压力常温下冷凝压力水(R718)H2O+100±0+374.1225.6-氨(R717)NH3-33.4-77.7+132.4115.21.5MR12CF2Cl2-29.8-155+111.540.860.8-1.2MR22CHF2Cl-40.8-180+9650.301.6MR134aC2H2F4-26.5-103+101.140.601MR502aC2H2FCF3-45.4±0+82.140.701M1、润滑油作用：•减少运动部件机械磨损，保证压缩机正常运转；•冷却降温；•密封活塞与气缸、轴封摩擦面等间隙；•控制卸载机构。2、润滑油同制冷剂接触时的特性:•粘度有不同变化。因此选择要适中，过大会增加功耗、过小起不到应有作用；•溶解性有不溶、微溶、互溶，溶解性不同制冷系统设计不同；•润滑油溶有制冷剂凝固点会降低；•润滑油溶有制冷剂浊点会降低。3、制冷机运行注意：先启动压缩机曲轴箱内电加热器加热润滑油，蒸发掉混在油中的制冷剂在启动压缩机。34第2章电冰箱351834年，美国工程师雅各布•帕金斯发明了世界上第一台压缩式制冷装置，这是现代压缩式制冷系统的雏形。同年，帕金斯获得英国颁布的第一个冷冻器专利。1913年，美国芝加哥研制了世界上最早的家用电冰箱。这种名叫“杜美尔”牌的电冰箱外壳是木制的，里面安装了压缩制冷系统，但使用效果并不理想。1918年，美国KE-LVZNATOR公司的科伯兰特工程师设计制造了世界上第一台机械制冷式的家用自动电冰箱。这种电冰箱粗陋笨重，外壳是木制的，绝缘材料用的是海藻和木屑的混合物，压缩机采用水冷，噪声很大。但是，它的诞生宣告了家用电冰箱的发展进入了新阶段。36冰鉴，在当时主要是用于祭祀的一种青铜器具。其四足是四只动感很强，稳健有力的龙首兽身的怪兽;鉴身为方形，勤劳的古人们就运用智慧制造简陋的冰箱取悦“天神”和统治者。37在当时，这台小型的冰箱是乾隆皇帝用来贮藏食物之用，是清朝皇宫的御用之物。它并不是以电做为动力，而是直接放入天然冰块，用以保存食品或果品，其精巧的设计让人们领略到前人的卓越智慧和先进理念。381923年，在遥远的北欧瑞典，世界上第一台单压吸收式冰箱诞生。只是，谁又知道，给人们带来巨大改变的冰箱，当初不过是两个年轻学生为得到学位证书的作业而已。39401956年，我国终于有了自己的第一台国产冰箱——“雪花”冰箱。这家国内著名的老厂家曾拥有年产80万台冰箱的生产能力，是中国最早的名牌产品之一，曾经赢得国内外众多消费者的青睐，也成为国人的骄傲。414243冰箱的主要结构44冰箱的主要结构——直冷电冰箱45冰箱的主要结构——间冷电冰箱46冰箱的冷冻与冷藏47冰箱的主要结构——发泡保温层48冰箱的主要结构——蒸发器箱体——底板组件4950箱体——内胆组件51525354555657585960616263646566676869蒸发器的作用蒸发器是制冷系统的主要换热装置。低温低压制冷剂液体在其内蒸发(沸腾)变为蒸汽，吸收被冷却物质的热量，使物质温度下降，达到冷冻、冷藏食品的目的，在空调器中，冷却周围的空气，达到对空气降温、除湿的作用.蒸发器内制冷剂的蒸发温度越低，被冷却物的温度也越低.在电冰箱中一般制冷剂的蒸发温度调整在-20～-26℃，在空调器中调整在5-8℃70铝合金复合板式蒸发器71光管盘管式蒸发器72翅片管式蒸发器冷凝器的作用把压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽，通过散热冷凝为液体制冷剂。制冷剂从蒸发器中吸收的热量和压缩机产生的热量，被冷凝器周围的冷却介质所吸收而排出系统。冷凝器在单位时间内排出的热量称为冷凝负荷。制冷剂冷凝为液体，经过三个放热过程。7374百叶窗式冷凝器钢丝式冷凝器内藏式冷凝器74制冷系统中的杂质、污物、灰尘等，在随制冷剂进入毛细管之前若不被过滤网阻挡滤除，进入毛细管也会造成堵塞，中断或部分中断制冷剂循环，即发生所谓“污堵”,或称“脏堵”。7576温控器又称温控开关,是制冷设备电气控制系统中的主要部件。它利用感温元件将温度的变化转换成电气接触点的开关变化,达到控制电路通与断的目的，使制冷设备的温度保持在选