多门混冷双循环冰箱性能及试验研究

摘要

随着居民生活水平的提高以及城市生活节奏的加快，消费者越来越倾向于购置大容量风冷无霜冰箱，对保鲜、保湿、节能和温度的控制要求也越来越高。另一方面，冰箱行业国家标准和能效标准即将升级，对家用电冰箱产品性能设计提出了更高的要求。多门混冷冰箱具有冷藏采用直冷技术，冷冻采用风冷技术的特点，能够满足用户对冰箱保鲜、保湿、节能和大容量的需求。
　　本文通过分析冰箱行业的发展现状、产业目标、冰箱行业性能标准及发展动向，提出节能高效、大容量和风冷无霜为今后一段时间冰箱发展的趋势。以多门无霜冰箱为研究对象，通过对关键技术、节能途径和基础型号性能参数的分析，确定产品开发目标和任务。随后介绍其技术实现方案、热负荷计算及制冷系统设计的过程和测试结果，重点阐述冷藏管板蒸发器的设计、变频压缩机的选择和冰箱系统的控制策略。
　　为了验证冰箱性能，对多门无霜冰箱进行了冷却速度、储藏温度、耗电量、冷冻能力、负载温度回升、凝露、噪音和高低压启动等试验和结果分析。在此过程中，提出双循环变频冰箱充注量的试验方法，热流量试验确定热负荷的方法，根据其热负荷匹配变频压缩机转速。为了进一步优化制冷系统，比较旁通双循环和并列双循环在冷却速度、耗电量、储藏温度和凝露试验的结果差异，发现并列双循环可以提高蒸发温度，降低冷凝温度，降低压缩比，耗电量有3.4％节省。在并列双循环的基础上，创新性提出并列循环和截止阀相结合循环的解决方案，既可以实现节能，又可以同时制冷两个循环管路。
　　本文总结多门混冷双循环冰箱系统设计和试验方法，进行并列双循环代替旁通双循环的研究和试验验证，并提出并列双循环和截止阀相结合的改进方案，可以同时冷却两个间室，对于多循环冰箱的循环优化提出了改进方向。

目录

声明

摘要

主要符号表

第一章 绪论

1．1 研究背景以及意义

1．1．1 多门无霜冰箱的发展现状

1．1．2 多门无霜冰箱的关键技术

1．2 多门无霜双循环冰箱节能途径

1．2．1 优化制冷循环

1．2．2 优化控制程序

1．2．3 优化热交换

1．3 研究对象介绍

1．3．1 基础型号BCD-401W

1．3．2 新型号BCD-442W

1．4 本文主要工作

第二章 冰箱系统设计

2．1 电冰箱的总体布置

2．2 电冰箱热负荷计算

2．2．1 负荷计算公式

2．2．2 热负荷计算结果

2．3 冰箱系统热力计算

2．4 压缩机选型

2．5 蒸发器的设计

2．5．1 冰箱蒸发器的种类

2．5．2 冷藏蒸发器设计

2．6 冰箱制冷系统

2．7 冰箱耗电量预测

2．8 冰箱温度控制策略

第三章 性能试验研究和结果分析

3．1 实验室测试系统

3．1．1 测试系统简介

3．1．2 数据采集系统

3．2 试验项目

3．2．1 热流量试验

3．2．2 制冷剂充注量试验

3．2．3 冷却速度试验

3．2．4 储藏温度测试

3．2．5 耗电量试验

3．2．6 冷冻能力试验

3．2．7 凝露试验

3．2．8 负载温度回升试验

3．2．9 噪音试验

3．2．10 高低电压启动试验

3．3 试验结果分析

3．3．1 热流量试验结果

3．3．2 制冷剂充注量试验结果

3．3．3 冷却速度试验结果

3．3．4 储藏温度试验结果

3．3．5 耗电量试验结果

3．3．6 冷冻能力试验结果

3．3．7 凝露试验结果

3．3．8 负载温度回升试验结果

3．3．9 噪音试验结果

3．3．10 高低电压启动试验结果

3．3．11 试验结果汇总

第四章 制冷循环优化

4．1 并列双循环和旁通双循环

4．2 并列双循环试验

4．2．1 样件准备

4．2．2 冷却速度试验及结果分析

4．2．3 能耗试验及结果分析

4．2．4 储藏温度试验及结果分析

4．2．5 凝露实验及结果分析

4．3 并列双循环优化

4．3．1 并列双循环待改进点

4．3．2 回气管温度优化建议

4．3．3 并列双循环同步冷却优化建议

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

参考文献

致谢