093 冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實驗研究

1、冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實驗研究冷藏陳列柜熱液除霜系統(tǒng)的實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)實驗裝置，對實驗結(jié)果進行了分析研究。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，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入結(jié)霜蒸發(fā)器內(nèi)部進行除霜的方案，

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行了實驗研究和分析。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實驗方法實驗方法3.1實驗臺實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。實驗臺示意如圖3、圖4、圖5所示。圖3實驗

6、系統(tǒng)簡圖圖4圖53.2實驗方案本實驗根據(jù)熱液除霜系統(tǒng)搭建實驗臺，制冷系統(tǒng)原理圖如圖2所示，實驗臺如圖3、圖4、圖5所示。實驗擬通過測定系統(tǒng)在正常運行工況，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測點布置溫度測量采用的是銅鏮銅熱電偶。為了防止測點脫落使用鋁箔紙將熱電偶測點粘貼在銅管表面。分別在蒸發(fā)器1進出口、蒸發(fā)器2