李春陽
(合肥通用機械研究院有限公司,安徽 合肥 230031)
家用電冰箱作為目前我國應(yīng)用最為普遍的家用電器,其使用過程中所消耗的電能,已經(jīng)成為了居民日常電能消耗中的重要構(gòu)成部分,會影響居民的正常用電和生活,尤其是隨著近幾年來我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出,電冰箱在使用過程中給經(jīng)濟和生態(tài)造成的損失也需要進行改進,所以我國在近幾年來對家用電冰箱的能耗和能效水平進行了探討,通過各種先進技術(shù)的應(yīng)用,降低電冰箱的能耗,提高其節(jié)能減排水平和能效水平。GB/T8059—2016新標準的實施,對電冰箱的節(jié)能減排提出了新的要求。
GB/T8059—2016是我國于2016年發(fā)布的關(guān)于家用和類似用途制冷器具的新標準,該標準是對以往家用制冷器具標準的進一步整合和優(yōu)化,對以往標準的內(nèi)容進行了修整,擴大了產(chǎn)品的范圍,增加了術(shù)語定義,也引進了新的測試項目和測試方法,對現(xiàn)在家用電冰箱的能耗和使用有著十分重要的影響。
這種新標準是在以往電冰箱的性能標準基礎(chǔ)上,經(jīng)過數(shù)次修訂而來的,是對以往標準的進一步優(yōu)化和完善,是綜合考慮到當(dāng)前經(jīng)濟社會的發(fā)展情況,以及家用電冰箱技術(shù)發(fā)展的水平和人們的消費需求而形成的一種新標準,在該標準的推動之下,家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和功能也會相應(yīng)發(fā)生變化,從而使家用電冰箱的整體能效和能耗都受到影響。以往的舊標準在實施的過程中,主要針對的是500L以下有效容積的封閉式電動機驅(qū)動壓縮機式家用冷藏器具,但是隨著經(jīng)濟科技的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,500L以上的家用電冰箱在市場上所占的比例越來越高,因此以往的舊標準就難以滿足其發(fā)展要求,這種新標準更能夠滿足當(dāng)前家用電冰箱市場的需要,而且這種新標準,除了適用于家用電冰箱之外,還適用于吸收式制冷器具、葡萄酒儲藏柜和嵌入式器具等產(chǎn)品,其性能標準的適用范圍更廣。
這種新標準在實行的過程中,也適當(dāng)增加了一些術(shù)語和定義,對于家用電冰箱的間室分類增加,除了傳統(tǒng)電冰箱的儲存、冷藏、變溫等間室之外,還根據(jù)便利功能區(qū),對每一個間室進行進一步劃分。另外在新標準中,對于運行狀態(tài)的定義也增加了,增加了穩(wěn)定運行狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的定義,并對穩(wěn)定狀態(tài)的相關(guān)要素進行了明確,從而幫助更好地鑒定家用電冰箱的運行狀態(tài)。
新標準在實施之后,家用電冰箱的制冷性能測試方法也隨之發(fā)生改變,這也是新標準與舊標準的最大差別,新標準除了修正了電冰箱的冷凍能力、耗電量、制冰能力和儲藏溫度等測試內(nèi)容之外,還增加了降溫試驗和冷卻能力試驗。
在試驗耗電量時,主要考慮到環(huán)境溫度和特性溫度的變化因素,用年耗電量代替日耗電量,將冷藏室的特性溫度調(diào)整為4℃,增加了其他功能間室的特性溫度,這樣在計算的過程中,就能夠充分考慮到環(huán)境溫度對制冷器具耗電量的影響,還提高了溫度計算結(jié)果的可比性;另外,新標準還利用銅質(zhì)圓柱空箱測量間室的溫度,采用新的耗電量判斷和計算方法,增加了裝載耗電量的測試方法,將輔助裝置的耗電量也計算在了耗電量之內(nèi),并詳細說明了插值法的計算方法,這些都能夠有效保證耗電量計算的準確性。
家用電冰箱在使用的過程中想要提高其節(jié)能標準,使用新型節(jié)能保溫材料是一種十分有效的措施,近幾年來,國際市場上對于節(jié)能材料的研發(fā)一直未曾停止,也出現(xiàn)了很多新型的節(jié)能保溫材料,將其應(yīng)用于電冰箱的研發(fā)中,能夠有效提高其節(jié)能效果。家用電冰箱的節(jié)能保溫材料經(jīng)過了長時間的研發(fā)之后,新型的節(jié)能保溫材料,在保證其節(jié)能保溫效果之后,在使用過程中的用量也會減少,在性能上更加突出。
家用電冰箱在使用的過程中,制冷劑是其中必不可少的重要材料,制冷劑的使用會影響到家用電冰箱的整體性能。傳統(tǒng)的家用電冰箱,制冷器對于水分的要求比較高,所以慢慢被淘汰,后期又出現(xiàn)了一些價格更加低廉,且能夠溶于礦物油的新型制冷劑,但是由于其具有光霧效應(yīng),制冷的效率低,所以也逐漸減少使用。而現(xiàn)在很多的家用電冰箱都會使用制冷劑的替代混合工質(zhì)要來進行制冷,該混合工質(zhì)在使用的過程中,制冷效率高、用量少,環(huán)保性能和經(jīng)濟性能都比較高,能效也很高,所以在家用電冰箱中得到了普及。
電冰箱自身在使用的過程中,消耗電能會產(chǎn)生熱量,而這些熱量會影響到電冰箱功能的發(fā)揮,所以電冰箱在使用的過程中,必須要使用更高性能的真空絕熱板,防止熱量從電冰箱的門封和箱體漏。傳統(tǒng)電冰箱在使用的過程中,通常會采用增加隔熱層厚度的方式來保證絕緣板的性能,這就使得冰箱的門體和箱體厚度比較高,給用戶的使用帶來了一些不便。因此當(dāng)前的家用電冰箱,在研發(fā)的過程中,通常會采用真空絕熱板或其他更高性能的絕熱板來提高其絕熱性能,用玻璃纖維和硅粉等多孔隙材料作為芯部隔熱材料,減少熱量的漏入。
電冰箱門封密封不合理導(dǎo)致的浪費問題,是影響企業(yè)節(jié)能減排的重要問題,所以想要提高其節(jié)能減排效果,就必須要對門封的設(shè)計進行創(chuàng)新,改進門封的結(jié)構(gòu),通過增加輔助氣囊和采用新型門封材料的方式,提高門封的密封性。
變頻控制技術(shù)是提高電冰箱節(jié)能減排效果的重要技術(shù),利用變頻控制技術(shù),能夠有效調(diào)節(jié)電冰箱的運行頻率,調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速,從而合理調(diào)節(jié)冰箱間室內(nèi)的溫度,保持電冰箱內(nèi)的間室溫度。
電冰箱在使用的過程中,壓縮機的運行會對電冰箱的整體能耗水平和運行效率產(chǎn)生重要影響。高效壓縮機主要包括了普通能效壓縮機和變頻壓縮機,這種高效壓縮機與普通壓縮機相比,是以開停式的方式運行,按照一個速度進行制冷,當(dāng)溫度達到要求之后就會停止運行,使冰箱內(nèi)的溫度始終保持標準溫度,制冷的效率更快,更容易達到制冷要求。高效壓縮機需要其COP值高于1.8,在使用的過程中,為了進一步提高其運行效率,還可以增加軸承潤滑,降低軸承接觸面的磨損和摩擦力,并將其與變頻技術(shù)相結(jié)合,在保證其高能效的同時降低能耗。
電冰箱在使用的過程中,熱交換器的作用是十分重要的,熱交換器的使用效率也會影響到家用電冰箱的能效水平,所以,電冰箱可以通過使用高效熱交換器的方式提高能效水平。熱交換器在使用的過程中,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計會影響其運行效率,一般來說,蒸發(fā)器與冰箱內(nèi)的溫差越小,則制冷系數(shù)越高,制冷量也越高,因此想要提高其能效水平,就需要想辦法降低凝器與環(huán)境的傳熱溫差。
提高保溫隔熱性能,主要是能夠減少冰箱內(nèi)外的熱量交換,從而保證冰箱功能的正常發(fā)揮,提高其能效水平。傳統(tǒng)的保溫隔熱材料在性能方面存在缺陷,所以可以使用一些新型隔熱材料。
綜上所述,GB/T8059—2016家用冰箱的新標準在實施之后,能夠更好地滿足當(dāng)前家用電冰箱市場的產(chǎn)品要求,該標準卻有更強的適用性和可行性,將其應(yīng)用于現(xiàn)代家用電冰箱的測試和應(yīng)用中,能夠?qū)矣秒姳涞纳a(chǎn)和應(yīng)用產(chǎn)生重要影響,使家用電冰箱的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這對于提高家用電冰箱節(jié)能減排效果和能效水平有著十分積極的作用。因此在家用電冰箱的使用過程中,必須要嚴格遵循GB/T8059—2016家用電冰箱的新標準,采取有效的技術(shù)降低電冰箱的能耗,提高其能效水平。