制冷系统余热回收利用装置在家用电器中的应用研究

制冷系统余热回收利用装置在家用电器中的应用研究

陈国显

身份证号码：210211197609015896  广东 佛山市  528311

摘要：随着生活水平的提高，人们的需求逐渐向更高的方向提高，空调和冰箱等是人们需求下的产物。基于此，本文重点介绍了制冷余热回收利用装置的设计动机，简要介绍了该装置的工作原理和制冷余热回收利用装置的优点。

关键词：制冷系统；余热；回收利用；家用电器

随着经济社会的发展，人们对能源的需求逐渐增加，因此能源的使用和其使用效率也引起了人们的重视。利用原有技术对电冰箱、冰柜和空调等制冷系统的余热回收在利用，以此生产出节能高效的制冷电器。

一、家用电器的节能观念

随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，表现在多个方面，其中，家用电器的增多就是很好的证明。家用电器的数量与种类日益增多，比如：冰箱、空调、电饭锅、电视机、微波炉等。在这些家用电器的使用过程中，由于种种原因，造成耗电量大，用电时间集中，从而造成了给供电系统带来了很大的压力。在这种巨大的压力下，供电系统需整顿维修的次数就增多，或划分时间段及划分地区来提供电力，从而给居民的日常生活带来众多不便。

为改变这种困境，居民在日常生活中，应改变自己错误的观念与生活习惯。在观念方面，必须要对节能有足够的重视，要认识到节能只会带来暂时的不便，而浪费则是会带来长时间的麻烦；在生活习惯方面，必须要改掉会造成浪费的小细节，在日常生活中，需多注意，要重视每次小小的节能行动。节能时，人们的生活不能受到过大影响，因此，在能正常生活前提下，要养成节能的好习惯。就目前而言，节能理念可分为两大类，一是按需要来控制，从根源上解决节能问题；要做到智能与节能的完美结合。比如，在灯管的安装中，要对需要安装的位置进行分析，对那些需要强光的地方，则安装会发出强光的灯管；对那些只需很弱灯光的地方，则安装只发出弱光的灯管。具体问题具体分析，这样就能达到节能目的。此外，要做到智能与节能的完美结合，在选择家用电器时，尽量选择那些能感应的，当不再被需要时，即使使用者自己忘记了关掉开关，也会自动断电，从而达到节能目的。

二、家用电器节能的应用

1、冰箱节能的措施。在冰箱使用过程中，对温控器进行调整，就是节能办法中较有效的措施。夏季时，冰箱运用频繁，因此，耗电量较大。将温控器调节到最高处，尽可能少开冰箱门；不能把还热着的食物放进冰箱；蔬菜及水果清洗后，要等它们上面无水滴时，才能放进冰箱；不要在冰箱内储存大量的食物，这样就能有效达到节能的目的。此外，正确使用温度控制器，也是电冰箱节能的主要方法。根据不同的季节适时调整电冰箱的温度控制器，如冬天可将温控器调整在刻度线1或2的位置上，夏、秋高温季节可将温控器调整在刻度线4的位置上，这样既可减少压缩机的启动次数，又能有效节能。

2、空调节能的措施。随着人们生活水平的不断提高，空调的使用者也日益增加，这样就造成了大量的空调在同一时间内运行，从而使供电的压力越来越大，就是因为这样，增多了停电次数，增长了停电时间，从而造成了人们不能享受空调带来的快感。

为能享受空调带来的快感，也为了节能，需从以下方面着手：①在使用空调时，应把门窗紧闭，避免热空气内流，避免冷空气外流；②在空调启动时，耗电量最大，这时就需利用空调定时的功能，这样就能使空调无整夜工作的必要，尽管如此，房间里也会非常干爽；③某些家庭在购买空调时，最好选择变频空调，这种空调能在极端时间内迅速达到所要求温度，尽管达到理想的温度，但压缩机无需频繁使用，从而达到节能目的；④在空调使用的过程中，应运用自动调温功能，这样能达到节能目的；⑤听从专家的建议，尽量少使用空调；⑥不要把空调的温度调节得过低，以便达到节能目的。

三、制冷系统余热回收利用装置在家用电器中的应用

1、设计动机。在介绍该装置原理前，先了解制冷系统的原理，如电冰箱、冰柜等。它由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等部件组成，其动力来自压缩机，干燥过滤器用于过滤赃物及干燥水分，毛细管用于节流减压，热交换器为冷凝器与蒸发器。制冷压缩机从蒸发器中吸收低温低压气体制冷剂，在压缩后，成为高温高压过热蒸汽，排入冷凝器中，并向周围空气散热，成为高压过冷液体，高压过冷液体通过干燥过滤器流入毛细管节流减压，成为低温低压液体状态，进入蒸发器中汽化，吸收周围冷却物品的热量，并将温度降低至所需值，汽化后的气态制冷剂被压缩机吸入，从而完成一个循环。压缩机冷循环的连续运行确保了制冷过程的连续性。

由此可见，电冰箱及冰柜通过压缩机的机械运动做功产生高温高压气体，在这一过程中，电冰箱只使用压缩机产生高压的能量而对压缩机在机械运动中产生的热量被散失在周围空气中，未得到充分利用。制冷余热回收利用装置以最简单的方式解决了能源浪费问题。

2、制冷余热回收利用装置的工作原理。当高温高压气体通过冷凝管时，热量散失在散热片上，周围空气吸收热量，此时被接在电冰箱底部的温度传感器察觉，开启风扇将热风鼓入出气口，热量与空气一起被压入S形钢管散热器中，热量被水箱中的水吸收，从而提高水的温度。当水箱的温度接近钢管所能达到的最高温度时，水箱中的传感器会自动启动加热系统，使水箱中的水进一步加热，达到日常生活利用的目的。

原理图为：

3、制冷余热回收利用装置产品优势。余热回收利用装置充分体现了智能化与简单化的有机结合，利用简单的结构解决了巨大的能源浪费问题。余热回收利用装置优点为：①节能减排，无二次污染。该装置只使用物理结构，不使用任何化学物质，使用简单有效的方法来解决能源浪费问题(冷水吸收热量)。②生产工艺简单，材料广泛可取，价格低廉。该产品的原材料只有钢管、铁皮、风扇和聚乙烯，价格不高。③易于制作和操作。只要了解焊接技术及通风工程的人即可制造该装置。④体积小，易于使用。只需安装在电冰箱上部的后面，只有电冰箱高度的1/3，安装后即可使用，无需任何复杂操作。

目前，制冷余热回收利用装置的技术方案很多，该装置通过温度传感器自动控制余热回收，并且余热回收装置上还安装有冷水进水管路及热水出水管路，进出管路的水作为余热回收介质，通过外部介质进行热交换和余热回收。到目前为止，余热回收利用装置的理论已成熟，该装置也已应用于各个领域，但应探索新的技术解决方案，以提高余热的回收利用率，使其更加环保节能。

参考文献：

[1]陈红.制冷系统换热器建模与仿真方法研究[D].重庆大学，2016.