1、标题：冰箱的工作原理及节能姓名： 尹磊学号： 2011041035班级：地理信息系统 2011 级一班摘要：本论文主要分为两个部分，一是介绍电冰箱的基本原理，并主要介绍蒸汽压缩机中有关卡诺循环等的物理知识的运用。二是介绍在技术上和使用方法上如何实现节能的要求慨括和主要结论与创新处：卡诺原理是冰箱工作的理论基础。技术上可以采取减少冰箱的漏热、优化结构、采用高效压缩机；使用上可以采取远离热源、保持空隙、开门忌频繁等方法来实现冰箱的节能.冰箱的工作原理及节能一冰箱主要原理冰箱是以人工方法获得低温并提供储存空间的冷藏与冷冻器具。而家用电冰箱是指供家庭使用、并有适当容积和装置的绝热箱体，用消耗电能的手段
2、来制冷，并具有一个或多个间室。冰箱以电机压缩式电冰箱最为常见，此外还有一种半导体式冰箱。电机压缩式电冰箱由电气控制系统、制冷系统、箱体和箱内附件 4部分组成。电冰箱工作时,先接通电源，使起动继电器动作,以起动压缩机的单相电动机；电动机驱动压缩机对制冷系统作功，并通过温度控制器和其他控制装置，确保制冷系统按不同的使用要求自动地安全可靠地运行。电气控制系统主要由温度控制装置、化霜控制装置、防露装置、防冻加热装置、箱内风扇电动机和照明控制装置以及压缩机电动机的起动和保护装置等组成（如上图） 。1.冰箱制冷的主要部件即为压缩机：往复活塞式压缩机的工作过程是经过压缩、排气、膨胀和吸气 4 个过程，完成一
3、次吸排气循环。2.压缩机中所用到的物理原理：卡诺从热力学理论的高度着手研究热机效率，设计了两条等温线，两条绝热线构成的卡诺循环：第一阶段，温度为 的等温膨胀过程，系统从高温热源 吸收热量 ；第二阶段，绝热膨胀过程，系统温度从 降到 ；第三阶段，温度为 的等温压缩过程，系统把热量 释放给低温热源 ；第四阶段，绝热压缩过程，系统温度从 升高到 。卡诺定理的核心内容是：在相同高温热源 与相同低温热源之间工作的一切可逆卡诺热机（在实现热的动力过程中，不存在任何不是由于体积变化而引起的温度变化的热机），不论用什么工作物质，效率 均为而在相同高温热源 与相同低温热源 之间工作的一切不可逆卡诺热机的效率总小
4、于可逆卡诺热机的效率卡诺从理论上论证了热机存在极限和可逆卡诺热机的效率最大，这为改进蒸汽机做出了重大的理论突破，同时为热力学的进一步发展奠定了坚实的基础。二冰箱的节能1.技术上：第一：减少冰箱的漏热。主要方法有：增加保温层厚度，由平均 65mm 左右增加到 75mm，个别型号的冰箱保温层厚度甚至达到120mm 以上，其实并不一定说保温层越厚节能效果就越好，其保温层厚度达到一定程度时其耗电量值就不会再降低了，而且其保温层越厚其成本会相应增加，有效使用的容积会相应减少，由经验得知绝热层厚度最佳区域为 75mm95mm，其耗电量最多会降低 13%左右；使用高性能新型发泡剂，提高发泡工艺，使用真空绝热
5、板。第二：优化结构。主要方法有：优化门封结构。比如增加门封气囊数，降低门封高度，采用门整体发泡技术，采用双重门封等；优化蒸发器结构，增加换热器面积。例如新飞 BCD172CH 冰箱采用蒸发器夹层，其耗电量值降低了 9%。第三：采用高效压缩机。这是最直接有效的节能方法，目前R600a 高效压缩机的 Cop 值达到 1.7 以上，由于 R600a 制冷剂优良的热物理性能决定了它是一种节能工质，R600a 制冷剂较之 R134a因其更彻底的环保性，更高的 Cop 值，已被很多企业采用。比如将R600a Cop=1.72 的高效压缩机用到新飞 BCD172CH 冰箱原型机上，其耗电量值降低了 22%。
6、2使用上一、远离热源，保持空隙冰箱周围的温度每提高 5，其内部就要增加 25的耗电量。因此，应尽可能放置在远离热源处，以通风背阴的地方为好。热食不要直接放进冰箱，达到室温时再放入。冷冻室内的食品最好用塑料袋小包包装，可以很快冷冻，既不易发干，又免湿气变成霜；食品不宜装得太满，与冰箱壁之间应留有空隙，以利于流动冷气；冷冻的食品，在食用前最好有计划地把它转至冷藏室解冻。二、开门忌频繁如果开门过于频繁，一方面会使电冰箱的耗电量明显增加，同时也会降低电冰箱的使用寿命。由于电冰箱的箱门较大，如果开门次数较多，箱内的冷气外逸，箱外的暖湿空气乘机而入，就会使箱内温度上升。同时，进入箱内的潮湿空气容易使蒸发器
7、表面结霜加快，结霜层增厚。由于霜的导热系数比蒸发器材料的导热系数要小得多，不利于热传导，造成箱内温度下降缓慢，压缩机工作时间增长，磨损加快，耗电量增加。若蒸发器表面结霜层厚度大于 10 毫米时，则传热效率将下降 30以上，造成制冷效率大幅降低。另外，当打开箱门的同时，箱内照明灯就开启，既消耗电能又散发热量，显然也是不利于节能的。关键词：冰箱：保持恒定低温的一种制冷设备。也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。箱体内有压缩机、制冰机用以结冰的柜或箱；带有制冷装置的储藏箱。家用电冰箱的容积通常为20500 升。1910 年世界上第一台压缩式制冷的家用冰箱在美国问世。1925 年瑞典丽都
8、公司开发了家用吸收式冰箱。1927 年美国通用电气公司研制出全封闭式冰箱。1930 年采用不同加热方式的空气冷却连续扩散吸收式冰箱投放市场。1931 年研制成功新型制冷剂氟利昂 12。50 年代后半期开始生产家用热电冰箱。中国从 50 年代开始生产电冰箱。压缩机：压缩机（compressor），将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩冷凝膨胀蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。卡诺定理：以理想气体为工作物质的可逆卡诺循环，其热效率仅取决于高温及低温两个热源的温度。以热力学第二定律为基础，可以将之推广为适用于任意可逆循环的普遍结论，称为“卡诺定理”。卡诺定理在导出热力学第二定律的普遍判据-状态函数 “S“-中具有重要作用。 热力学第二定律否定了第二类永动机，效率为 1 的热机是不可能实现的，那么热机的最高效率可以达到多少呢?从热力学第二定律推出的卡诺定理正是解决了这一问题。卡诺认为：“所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机”，这就是卡诺定理。主要参考文献：1.http:/2 物理学3.大学物理学张三慧4.家电科技5.大学物理国防工业出版社6.制冷技术
