093 冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實(shí)驗研究

1、冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實(shí)驗研究冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實(shí)驗研究北京建筑工程學(xué)院李培方孫金棟張清華周秋華摘要摘要冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)是一種基于雙蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)。本文介紹了冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)實(shí)驗裝置，對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行了分析研究。這套系統(tǒng)在對蒸發(fā)器除霜的同時可以滿足24小時不間斷制冷，且在除霜工況階段，該系統(tǒng)制冷系數(shù)有一定的提高。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：雙蒸發(fā)器；熱液；除霜；冷藏陳列柜1前言前言陳列柜通常用于商店和超級市場，它即具有低溫保存易腐

2、敗商品和食品的功能，同時具有展示和銷售商品或食品的功能。陳列柜在食品冷藏鏈中屬最后環(huán)節(jié)設(shè)備，對銷售生鮮食品來說占有重要的位置。但是，陳列柜的能量消耗是巨大的，據(jù)不完全統(tǒng)計陳列柜消耗的電能占整個超市耗電的23左右[1]。隨著國家節(jié)能減排政策的逐步推進(jìn)，各個方面的節(jié)能工作都在逐步展開，從節(jié)約能源的角度考慮對陳列柜的研究也已成為日益重視的問題。當(dāng)濕空氣流經(jīng)蒸發(fā)器翅片溫度低于空氣露點(diǎn)溫度時空氣中的水蒸汽將析出并在翅片表面上凝露當(dāng)翅片溫度低于0℃

3、時凝結(jié)水就會在翅片表面形成霜層。霜是由冰晶構(gòu)成的多孔型松散物質(zhì)其熱阻視厚度不同約是鋼管的90～450倍[2]。隨著制冷過程的進(jìn)行霜層厚度和導(dǎo)熱熱阻逐漸增加從而降低了蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)加大了空氣通過翅片管蒸發(fā)器的阻力降低了空氣流量嚴(yán)重影響換熱器的換熱效果。而且蒸發(fā)器結(jié)霜對風(fēng)幕送風(fēng)速度影響很大[3]，結(jié)霜會使翅片間的通道面積減小流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣流量下降使換熱器的傳熱性能和工況惡化。而風(fēng)幕送風(fēng)速度隨結(jié)霜量增加而成明顯下降趨勢其封閉敞口的能力也將

4、隨之下降，當(dāng)風(fēng)速降到一定程度時風(fēng)幕將發(fā)生中斷形成“霜堵”。因此，對于低于0℃的陳列柜的結(jié)霜和除霜不僅增加了陳列柜的能耗而且會影響陳列柜柜內(nèi)溫度的穩(wěn)定影響冷藏商品的質(zhì)量。陳列柜的結(jié)霜以及由此帶來的融霜操作是制冷系統(tǒng)運(yùn)行性能下降的主要因素[4]。制冷裝置中經(jīng)冷凝器冷卻后的制冷劑常年溫度變化在20～50℃之間遠(yuǎn)高于冰點(diǎn)但溫度適中是融霜的理想溫度因此在此基礎(chǔ)上提出了使用熱液除霜的方案。采用從冷凝器冷凝后的制冷劑進(jìn)入結(jié)霜蒸發(fā)器內(nèi)部進(jìn)行除霜的方案，

5、在除霜過程中，由溫度適中的制冷劑回收冰霜融化時所放出的冷量，同時對高壓中溫制冷劑再次過冷，此方案可以提高制冷裝置的性能系數(shù)COP。而溫度適中的熱制冷劑對蒸發(fā)管組所產(chǎn)生的破壞和消極作用也比較小。本文對這種熱液除霜方案進(jìn)行了實(shí)驗研究和分析。2熱液除霜原理熱液除霜原理2.1普通陳列柜制冷系統(tǒng)圖2制冷系統(tǒng)原理圖3實(shí)驗方法實(shí)驗方法3.1實(shí)驗臺實(shí)驗臺主要由制冷系統(tǒng)、陳列柜柜體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。實(shí)驗臺示意如圖3、圖4、圖5所示。圖3實(shí)驗

6、系統(tǒng)簡圖圖4圖53.2實(shí)驗方案本實(shí)驗根據(jù)熱液除霜系統(tǒng)搭建實(shí)驗臺，制冷系統(tǒng)原理圖如圖2所示，實(shí)驗臺如圖3、圖4、圖5所示。實(shí)驗擬通過測定系統(tǒng)在正常運(yùn)行工況，除霜工況下的溫度、壓力變化來確定系統(tǒng)的除霜效果、除霜時刻、除霜周期。以及除霜工況下，制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，陳列柜柜內(nèi)溫度變化情況。研究確定熱液除霜系統(tǒng)的可行性。3.3測點(diǎn)布置溫度測量采用的是銅鏮銅熱電偶。為了防止測點(diǎn)脫落使用鋁箔紙將熱電偶測點(diǎn)粘貼在銅管表面。分別在蒸發(fā)器1進(jìn)出口、蒸發(fā)器2