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2008-12-31 00:00:00鐘淑平
初中生世界·八年級(jí)物理版 2008年10期
要學(xué)好物理，就要關(guān)注生活，細(xì)心觀察身邊的事物中所蘊(yùn)含的物理知識(shí)，比如我們家里的電冰箱就有許多知識(shí)值得去研究，下面，就跟著我們一起去揭開(kāi)電冰箱的一些奧秘吧!
一、制冷原理簡(jiǎn)介
家用電冰箱都是蒸氣壓縮式電冰箱(如圖1)，其制冷系統(tǒng)循環(huán)由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等部件組成，制冷壓縮機(jī)是冰箱的動(dòng)力系統(tǒng)，其吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣體制冷劑，以往的冰箱使用了一種叫做氟利昂的物質(zhì)作為熱的“搬運(yùn)工”，把冰箱冷凍室里的“熱”搬到冰箱的外面，這是一種既容易液化又容易汽化的物質(zhì)，它經(jīng)壓縮后成為高溫、高壓的過(guò)熱蒸氣，排入冷凝器中，向周圍的空氣散熱成為高壓過(guò)冷液體，高壓過(guò)冷液體經(jīng)干燥過(guò)濾器流入毛細(xì)管節(jié)流降壓，成為低溫、低壓液體狀態(tài)，進(jìn)入蒸發(fā)器中汽化，吸收周圍被冷卻物品的熱量，使溫度降低到所需值，汽化后的氣體制冷劑又被壓縮機(jī)吸入，至此，完成一個(gè)循環(huán)，壓縮機(jī)冷循環(huán)周而復(fù)始地運(yùn)行，保證了制冷過(guò)程的連續(xù)性。
二、電冰箱的能效標(biāo)識(shí)
當(dāng)今，家用冰箱已是日常家居必不可少的電器，也是很多人家里常年工作“不休息”的家電，在改善我們生活質(zhì)量的同時(shí)，也成了“耗電大戶”，在能源不斷告急的今天，節(jié)能是全球性的共同課題，作為普及率極高的電冰箱的節(jié)能問(wèn)題就成了家電生產(chǎn)廠家不得不去攻關(guān)的問(wèn)題。
電冰箱是最早制定強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)的家電產(chǎn)品，我國(guó)2003年出臺(tái)了《家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)，并于2005年3月1日開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)施能效標(biāo)識(shí)的粘貼制度。緊隨其后的產(chǎn)品是空調(diào)和洗衣機(jī)。
中國(guó)冰箱能效標(biāo)識(shí)向消費(fèi)者提供該冰箱能源效率的水平信息，引導(dǎo)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)節(jié)能冰箱，新的能效標(biāo)準(zhǔn)把能效水平從低到高分為1、2、3、4、5五級(jí)，凡進(jìn)人市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品必須達(dá)到能耗限定值5級(jí)。這是一個(gè)“準(zhǔn)入門(mén)檻”，2級(jí)以上才稱得上是節(jié)能產(chǎn)品，2級(jí)約提高20％，1級(jí)約提高30％，這一指標(biāo)重點(diǎn)加強(qiáng)了對(duì)耗電水平的限制。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前市場(chǎng)上的節(jié)能冰箱(能效達(dá)到2級(jí)或1級(jí)的冰箱)約占80％，而這種節(jié)能冰箱是將箱體(保溫絕熱層)加厚，有的再配高效壓縮機(jī)，這些節(jié)能措施直接加大了廠家的生產(chǎn)成本，也導(dǎo)致冰箱售價(jià)的提高。
但為什么還要大力推進(jìn)能效標(biāo)識(shí)，倡導(dǎo)我們家庭盡量使用節(jié)能冰箱呢?我們來(lái)算筆帳，同學(xué)們一定就會(huì)釋然了。
一臺(tái)冰箱的費(fèi)用分為兩部分，即購(gòu)買(mǎi)價(jià)格和壽命期內(nèi)的使用電費(fèi)，我國(guó)生產(chǎn)的冰箱壽命約為10～15年，用戶支付的電費(fèi)經(jīng)日積月累可是一筆可觀的費(fèi)用，若一臺(tái)普通冰箱平均日耗電為1.5度，而節(jié)能冰箱日耗電為0.6度，按照電冰箱壽命12年、電價(jià)平均0.6元，不難算得冰箱的運(yùn)行費(fèi)：日耗電量x365(日／年)x12(年)x0.6元／度，可得
普通冰箱的運(yùn)行費(fèi)用=1.5x365x12x0.6=3942元：
節(jié)能冰箱的運(yùn)行費(fèi)用=0.6x365x12x0.6=1577元：
則購(gòu)買(mǎi)節(jié)能冰箱比普通冰箱12年節(jié)省電費(fèi)為3942-1577=2365元。
也就是說(shuō)，買(mǎi)一臺(tái)節(jié)能冰箱雖然多花了幾百元錢(qián)，但在使用這臺(tái)冰箱的12年中節(jié)省了2365元的費(fèi)用，每年節(jié)省的電費(fèi)為2365元／12=197元。
其實(shí)，這一結(jié)果還受節(jié)能冰箱與普通冰箱差價(jià)、兩臺(tái)冰箱的耗電量差距以及消費(fèi)者所在地電價(jià)的影響，電價(jià)越高，我們得到的經(jīng)濟(jì)收益就越大，同學(xué)們，你知道推進(jìn)節(jié)能冰箱的作用了吧。
三、冰箱的環(huán)保
同學(xué)們，還要告訴你們的是：以往的冰箱在工作時(shí)，它使用的制冷物質(zhì)“氟利昂”也是一個(gè)重要的“大氣層殺手”，根據(jù)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，制冷工業(yè)廣泛使用以及泄漏的氟利昂會(huì)造成大氣臭氧層空洞性損害，地球失去臭氧層的保護(hù)，超量紫外線會(huì)危害人類健康，視力減弱、白內(nèi)障、皮膚癌等患者增多，全球氣溫上升生態(tài)平衡受到破壞，為此，1987年聯(lián)合國(guó)組織各國(guó)簽訂的《蒙特利爾議定書(shū)》宣布氟利昂為受控物質(zhì)，原定2000年停止使用，但隨著氟利昂危害的日趨嚴(yán)重，這一時(shí)間提前至1996年，現(xiàn)在的代用品有R134a、環(huán)戊烷等，將來(lái)有一天，你成為工程師后，設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品可一定要注意環(huán)保，這可是涉及我們每個(gè)人的切身利益哦。
要學(xué)好物理，就要關(guān)注生活，細(xì)心觀察身邊的事物中所蘊(yùn)含的物理知識(shí)，比如我們家里的電冰箱就有許多知識(shí)值得去研究，下面，就跟著我們一起去揭開(kāi)電冰箱的一些奧秘吧!
一、制冷原理簡(jiǎn)介
家用電冰箱都是蒸氣壓縮式電冰箱(如圖1)，其制冷系統(tǒng)循環(huán)由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等部件組成，制冷壓縮機(jī)是冰箱的動(dòng)力系統(tǒng)，其吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣體制冷劑，以往的冰箱使用了一種叫做氟利昂的物質(zhì)作為熱的“搬運(yùn)工”，把冰箱冷凍室里的“熱”搬到冰箱的外面，這是一種既容易液化又容易汽化的物質(zhì)，它經(jīng)壓縮后成為高溫、高壓的過(guò)熱蒸氣，排入冷凝器中，向周圍的空氣散熱成為高壓過(guò)冷液體，高壓過(guò)冷液體經(jīng)干燥過(guò)濾器流入毛細(xì)管節(jié)流降壓，成為低溫、低壓液體狀態(tài)，進(jìn)入蒸發(fā)器中汽化，吸收周圍被冷卻物品的熱量，使溫度降低到所需值，汽化后的氣體制冷劑又被壓縮機(jī)吸入，至此，完成一個(gè)循環(huán)，壓縮機(jī)冷循環(huán)周而復(fù)始地運(yùn)行，保證了制冷過(guò)程的連續(xù)性。
二、電冰箱的能效標(biāo)識(shí)
當(dāng)今，家用冰箱已是日常家居必不可少的電器，也是很多人家里常年工作“不休息”的家電，在改善我們生活質(zhì)量的同時(shí)，也成了“耗電大戶”，在能源不斷告急的今天，節(jié)能是全球性的共同課題，作為普及率極高的電冰箱的節(jié)能問(wèn)題就成了家電生產(chǎn)廠家不得不去攻關(guān)的問(wèn)題。
電冰箱是最早制定強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)的家電產(chǎn)品，我國(guó)2003年出臺(tái)了《家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)，并于2005年3月1日開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)施能效標(biāo)識(shí)的粘貼制度。緊隨其后的產(chǎn)品是空調(diào)和洗衣機(jī)。
中國(guó)冰箱能效標(biāo)識(shí)向消費(fèi)者提供該冰箱能源效率的水平信息，引導(dǎo)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)節(jié)能冰箱，新的能效標(biāo)準(zhǔn)把能效水平從低到高分為1、2、3、4、5五級(jí)，凡進(jìn)人市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品必須達(dá)到能耗限定值5級(jí)。這是一個(gè)“準(zhǔn)入門(mén)檻”，2級(jí)以上才稱得上是節(jié)能產(chǎn)品，2級(jí)約提高20％，1級(jí)約提高30％，這一指標(biāo)重點(diǎn)加強(qiáng)了對(duì)耗電水平的限制。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前市場(chǎng)上的節(jié)能冰箱(能效達(dá)到2級(jí)或1級(jí)的冰箱)約占80％，而這種節(jié)能冰箱是將箱體(保溫絕熱層)加厚，有的再配高效壓縮機(jī)，這些節(jié)能措施直接加大了廠家的生產(chǎn)成本，也導(dǎo)致冰箱售價(jià)的提高。
但為什么還要大力推進(jìn)能效標(biāo)識(shí)，倡導(dǎo)我們家庭盡量使用節(jié)能冰箱呢?我們來(lái)算筆帳，同學(xué)們一定就會(huì)釋然了。
一臺(tái)冰箱的費(fèi)用分為兩部分，即購(gòu)買(mǎi)價(jià)格和壽命期內(nèi)的使用電費(fèi)，我國(guó)生產(chǎn)的冰箱壽命約為10～15年，用戶支付的電費(fèi)經(jīng)日積月累可是一筆可觀的費(fèi)用，若一臺(tái)普通冰箱平均日耗電為1.5度，而節(jié)能冰箱日耗電為0.6度，按照電冰箱壽命12年、電價(jià)平均0.6元，不難算得冰箱的運(yùn)行費(fèi)：日耗電量x365(日／年)x12(年)x0.6元／度，可得
普通冰箱的運(yùn)行費(fèi)用=1.5x365x12x0.6=3942元：
節(jié)能冰箱的運(yùn)行費(fèi)用=0.6x365x12x0.6=1577元：
則購(gòu)買(mǎi)節(jié)能冰箱比普通冰箱12年節(jié)省電費(fèi)為3942-1577=2365元。
也就是說(shuō)，買(mǎi)一臺(tái)節(jié)能冰箱雖然多花了幾百元錢(qián)，但在使用這臺(tái)冰箱的12年中節(jié)省了2365元的費(fèi)用，每年節(jié)省的電費(fèi)為2365元／12=197元。
其實(shí)，這一結(jié)果還受節(jié)能冰箱與普通冰箱差價(jià)、兩臺(tái)冰箱的耗電量差距以及消費(fèi)者所在地電價(jià)的影響，電價(jià)越高，我們得到的經(jīng)濟(jì)收益就越大，同學(xué)們，你知道推進(jìn)節(jié)能冰箱的作用了吧。
三、冰箱的環(huán)保
同學(xué)們，還要告訴你們的是：以往的冰箱在工作時(shí)，它使用的制冷物質(zhì)“氟利昂”也是一個(gè)重要的“大氣層殺手”，根據(jù)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，制冷工業(yè)廣泛使用以及泄漏的氟利昂會(huì)造成大氣臭氧層空洞性損害，地球失去臭氧層的保護(hù)，超量紫外線會(huì)危害人類健康，視力減弱、白內(nèi)障、皮膚癌等患者增多，全球氣溫上升生態(tài)平衡受到破壞，為此，1987年聯(lián)合國(guó)組織各國(guó)簽訂的《蒙特利爾議定書(shū)》宣布氟利昂為受控物質(zhì)，原定2000年停止使用，但隨著氟利昂危害的日趨嚴(yán)重，這一時(shí)間提前至1996年，現(xiàn)在的代用品有R134a、環(huán)戊烷等，將來(lái)有一天，你成為工程師后，設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品可一定要注意環(huán)保，這可是涉及我們每個(gè)人的切身利益哦。
