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冰柜怎么調(diào)節(jié)溫度 海容冰柜怎么調(diào)節(jié)溫度

云知道

韋自妍 劉霞 劉忠寶
北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)部
摘要
Abstract
隨著環(huán)境保護(hù)的要求和節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展，商超冷柜的節(jié)能問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注 。相變蓄冷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)能量的空間和時(shí)間的轉(zhuǎn)移，將其應(yīng)用在商超冷柜的蒸發(fā)器方面，具有一定的節(jié)能價(jià)值 。選擇相變溫度和相變潛熱合適的NaCl溶液作為相變蓄冷材料，通過(guò)熱負(fù)荷計(jì)算確定蓄冷材料的添加量 。在不同工況下，實(shí)驗(yàn)對(duì)比添加蓄冷材料前后運(yùn)行過(guò)程中試驗(yàn)包溫度波動(dòng)、冷柜功率及耗電量的變化，從而分析系統(tǒng)的節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性 。結(jié)果表明，添加蓄冷材料的冷柜在環(huán)境溫度25℃和0℃下可以延緩溫升幅度，最高可達(dá)42.17%，節(jié)省能耗最高可達(dá)4.87% 。
關(guān)鍵詞
Keywords
相變蓄冷材料；商超冷柜；節(jié)能
DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2021.05.013
1 引言
冷柜廣泛應(yīng)用于超市、酒店和餐廳等行業(yè)，起到冷藏保鮮、延長(zhǎng)食物保存期限的作用 。由于海外疫情蔓延，人們居家隔離的需求給冰箱和冷柜的出口帶來(lái)了新的機(jī)遇 ， 出口增量明顯[1] 。冷柜產(chǎn)品在2020年累計(jì)收入在由疫情受到?jīng)_擊的家電市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)了正增長(zhǎng) ， 線上市場(chǎng)銷量為451萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)22.8% 。在冷柜得到廣泛應(yīng)用時(shí) ， 其能耗帶來(lái)的影響也不能被忽略 。與冰箱相比，商超冷柜具有展示性好、耗電量大、冷凍溫度低等特點(diǎn) 。目前我國(guó)碳排放總量居全球第一，為了減少二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)“碳中和”，研究商超冷柜的節(jié)能問(wèn)題具有重要意義 。相變蓄冷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)能量的時(shí)間和空間的轉(zhuǎn)移 ， 在可持續(xù)能量使用方面有關(guān)鍵作用，故將相變蓄冷技術(shù)與冷柜結(jié)合利用能起到較好的節(jié)能效果 。關(guān)于相變蓄冷技術(shù)的研究大多是基于空調(diào)和冰箱方面，在商超冷柜的應(yīng)用研究基本沒(méi)有 。而商用冷柜與冰箱的工作原理類似，故關(guān)于相變蓄冷技術(shù)在冰箱方面的研究[2,3] ， 應(yīng)用在冷柜方面有一定的借鑒意義 。陳英姿[4]在冰箱上采用了兩種蓄冷材料作為組合式相變蓄冷材料的蓄冷方法，有效的延長(zhǎng)了冰箱的保溫時(shí)間 。張?jiān)耓5]選取相變溫度在-3℃的蓄冷材料，測(cè)試分析冰箱運(yùn)行階段以及化霜期間溫度波動(dòng)對(duì)比，結(jié)果表明蓄冷劑能有效地減緩冰箱溫度波動(dòng) 。
【冰柜怎么調(diào)節(jié)溫度 海容冰柜怎么調(diào)節(jié)溫度】所以本文在商超冷柜應(yīng)用相變蓄冷材料，將相變蓄冷材料集成在蒸發(fā)器側(cè) 。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)蓄冷材料儲(chǔ)存冷量，壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，由蓄冷材料釋冷，使蒸發(fā)器側(cè)由于壓縮機(jī)啟停的間歇換熱變?yōu)檫B續(xù)換熱，提高了換熱能力，并能在壓縮機(jī)停機(jī)期間保持冷柜內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，保證冷柜內(nèi)部食品的儲(chǔ)藏效果 。本文在不同運(yùn)行模式下進(jìn)行停機(jī)溫升實(shí)驗(yàn)和連續(xù)運(yùn)行的溫度波動(dòng)實(shí)驗(yàn)和能耗測(cè)試，從而進(jìn)行分析 。
2 實(shí)驗(yàn)方案
2.1 相變蓄冷材料的選取
對(duì)實(shí)驗(yàn)用冷柜運(yùn)行時(shí)柜內(nèi)溫度進(jìn)行采集，室溫下冷柜柜內(nèi)設(shè)定溫度為-25℃且冰箱空載，運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)器平均溫度在-23.8℃左右 。由于試驗(yàn)測(cè)試溫度傳感器與冷柜自帶溫度傳感器放置位置不同，在冷柜溫控器設(shè)置-25℃時(shí)，測(cè)得柜內(nèi)溫度范圍在-23℃～-18℃之間 。
為了使蓄冷材料可以完全凍結(jié)相變，考慮傳熱溫差等因素，選取濃度為15%的NaCl溶液 ， 其相變溫度為-11℃，相變潛熱為153kJ/kg 。無(wú)機(jī)鹽溶液作為蓄冷材料時(shí)，在長(zhǎng)期重復(fù)使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶鹽析出的現(xiàn)象，從而會(huì)降低蓄冷材料的濃度，影響使用效果，添加適量的增稠劑可以起到減小蓄冷材料流動(dòng)的作用，故添加5％的高吸水樹脂SAP 。同時(shí)為了降低蓄冷材料的過(guò)冷度，添加0.03％的成核劑硅藻土 。對(duì)實(shí)驗(yàn)所用相變蓄冷材料進(jìn)行凍結(jié)實(shí)驗(yàn)，將質(zhì)量為550g相變材料置于環(huán)境溫度-25℃條件下，降溫凍結(jié)相變，如圖1a）和b）所示 。測(cè)得相變過(guò)程中溶液的溫度變化曲線，其結(jié)果如圖2所示 。從圖2可以看出，15%的NaCl溶液從4000s后達(dá)到過(guò)冷最低溫度-11.4℃，實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)5250s后到達(dá)相變溫度-11℃，其過(guò)冷度為0.4℃ 。相變初始溫度為-10.1℃，相變溫度平均值為-10.9℃ 。

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