吸收式冰箱工作原理特点

1、吸收式冰箱工作原理、特点及康佳 2008 年产品第一部分 吸收式冰箱工作原理第二部分 吸收式冰箱与压缩机冰箱、半导体冰箱的比较优劣势、市 场前景吸收式冰箱 采用先进的 扩散吸收式技术， 无压缩机， 无氟利昂， 绿色环保， 无机械传动， 使用寿命长；工作时无震动，无噪音；方便运输，不怕倾斜、倒置；全封闭设计，无须添加 制冷剂；系统工作年限至少十年；外观精美、实用，其具有无氟、无噪音、无机械磨损、使 用寿命长、多能源等特点。吸收式冰箱与压缩式冰箱类似的地方在于都使用制冷剂循环系统，都使用到冷凝器 -热 交换管， 把高温高压的制冷剂蒸汽冷凝成为高压常温的液体，并放出大量的热量； 都使用到蒸发器，把液

2、态制冷剂蒸发汽化为气体， 吸收大量热量， 实现冰箱内降温。 两者最大的两个 不同在于：压缩式冰箱通过压缩机利用机械能量把低温低压的制冷剂压缩成为高温高压的热 蒸汽，而吸收式冰箱通常利用热源来蒸发制冷剂（扩散过程） ；另外吸收式冰箱除使用制冷 剂之外还必须使用吸收剂（吸收过程） ；由于这两个基本不同产生诸多的特点不同。 第一部分 吸收式冰箱制冷基本原理1、 吸收式冰箱制冷循环的基本组成：吸收式制冷系统是由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液泵和节流器等组成。它的 工质通常是由高沸点的吸收剂和低沸点的制冷剂混合组成的工质对。2、 吸收式制冷循环的工作过程（ 1） 利用工作热源（如水蒸气、热水及燃气

3、等）在发生器中加热由溶液泵从吸收器 输送来的具有一定浓度吸收剂与制冷剂的溶液，并使溶液中的大部分低沸点制 冷剂蒸发出来。（2） 制冷剂蒸气进入冷凝器中， 又被冷却介质冷凝成制冷剂液体 （释放热量） ，再经 节流器降压到蒸发压力。（ 3） 制冷剂经节流进入蒸发器中，吸收被冷却系统（吸收式冰箱箱体内部）中的热 量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。（ 4） 在发生器中经发生过程剩余的溶液 （高沸点的吸收剂以及少量未蒸发的制冷剂） 经吸收剂节流器降到蒸发压力进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压制冷剂蒸 气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。（ 5） 吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用

4、冷却水来冷却混合溶液。在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。二、吸收式制冷工质的与工质对 吸收式制冷机利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气， 在另一条件下又能强烈 地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷循环。 目前吸收式制冷机中多采用二元溶液作为工 质，习惯上称低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对。人们经过长期的研究， 获得广泛应用的低温系统的工质对只有氨水。 下图为采用氨 （制冷剂）、水（吸收剂） 、氦（平衡介质）的康佳吸收式冰箱工作原理图：氨、水、氦吸收式冰箱工作图其工作流程为：（1）通过电加热使发生器中的氨水混合物送入分离器，沸点低的制冷剂

5、 -氨 蒸发并和少量水蒸汽上升；同时大部分 吸收剂 水 经过节流器进入到吸收器中；（ 2）氨气和水蒸汽经过精馏器之后水蒸汽被截留， 高温的氨气经过冷凝器释放热量，变成液态，经过节流器降压到蒸发压力；（ 3）液态氨进入蒸发器， 同时不溶于水的惰性气体氦气从高压的储液罐上升并进入到蒸发器， 在氦气流的作用下， 液态氨迅速吸收冰箱内的热量并激化成氨 气；与此同时冰箱内热量减少，起到了降温的过程；（ 4）氦、氨混合气体与水在吸收器中会合， 氨溶于水， 与氦气一起进入储液罐；氦气在压力下上升再经过平衡管进入蒸发器， 形成独立的氦循环； 氨水经过节 流器进入到发生器中，形成溶液循环；在整个循环过程中，氨水

6、混合物通过加热、分离、散热、冷凝液化、吸热蒸发、 吸收融合的循环， 通过热交换使冰箱内的热量转移到冰箱之外， 从而达到制冷的效果； 整个制冷系统中除蒸发器嵌入箱体内部，其他部分都通过隔热材料与箱体内保持隔离。氦气循环系统起到加速氨蒸发和循环的作用，好比化学反应中的“催化剂” 。 第二部分 吸收式冰箱与压缩机冰箱、半导体冰箱的比较优劣势 目前国内外市场的冰箱基本有三种：一是用压缩机制冷剂制冷的冰箱 （ 以下简称 压缩机冰箱 ）。 二是用半导体制冷的冰箱 （ 以下简称 半导体冰箱 ） 。 三是扩散吸收式冰箱 （以下简称 吸收式冰箱 ） 。 每种冰箱的制冷原理不同，使用工作介质也不同，因此决定了它们

7、不仅制造技术及性能 相差较大， 而且各有其不同的使用领域。 现对各种冰箱的性能及技术特点作一比较分析， 可 以看出每一种产品技术水平， 独特的性能， 不可代替的使用领域及其产品的寿命周期和市场 发展前景。一、 环保性能比较 压缩机冰箱是用氟立昂及其系列替代品制冷的，由于国际环保组织决定在 2005 年后所 有冰箱不允许使用氟立昂， 这迫使各冰箱的生产厂家都已经寻求一种代替氟立昂的良好替代 品，到目前替代品主要是 HFC 134a，碳氢化合物 R600a及其混合物，二元或三元混合物。 半导体冰箱是用半导体制冷的无介质而言； 而吸收式冰箱是用氨做工作介质并且机芯是一个 全封闭的循环系统， 在制造和

8、使用过程中全是零排放， 即使个别泄漏， 氨水也不会造成污染， 因此，吸收式冰箱的环保性能极好，因此被国际环保组织誉为“双绿色环保产品” 。二、 静音比较压缩机冰箱是通过压缩机的运动， 使制冷剂循环工作而达到制冷目的的， 应该承认由于 工业制造技术的提高， 压缩机冰箱在噪音方面比过去有较大的减少， 但必须承认， 随着使用 时间的推移，压缩机随之不断磨损， 使其空隙增大，且各部分磨损程度又不一，因此随着使 用时间的延长， 压缩机冰箱的噪音在逐渐增大， 它根本无法保持噪音的相对固定值； 半导体 冰箱是采用风机散热的方式， 其风机部分存在机械运行， 因此也必定会产生一定的噪音； 而 吸收式冰箱是不用压

9、缩机且无任何机械传动部分， 机芯采用全封闭系统， 利用热虹吸原理产 生动力源， 因此运行器件可以长期保持无噪音的工作状态， 在工作状态下且在周围环境有交 通噪音的情况下测定数值仅为 32 分贝，大大低于国家环保总局规定的我国一类住宅区 45 分贝的标准，室内安静情况下噪音分贝接近于零，这是其他产品永远做不到的。三、制冷能力半导体冰箱制冷能力小， 这是由于半导体制冷的硅片面积和散热能力决定的； 相同容积 的冰箱， 压缩机冰箱制冷能力最强， 其次是吸收式冰箱， 它们的制冷能力都远远大于半导体 冰箱的制冷能力，四、制冷效率半导体冰箱效率低， 制冷效率低主要是由其制冷原理所决定的， 其制冷原理为： 硅

10、晶片 在电场作用下，空穴移动带来热量的移动，也就是热量从硅晶片的一面向另一面迅速移动， 但晶片的厚度都很薄，物质的本质亦传导热， 即热量回传，要实现晶片制冷而温度下降，另 一面必须连续不断排出热量进行散热， 才能实现制冷。 在良好的散热条件下， 晶片两面的温 度差一般为 30 ，在常温 32的条件下，制冷面积只能达到2，环境温度起到重要制约作用，因而制冷效率低。扩散吸收式制冷， 是制冷剂由液态在低分压下向扩散剂中迅速蒸发为气态， 大量吸收热 量实现制冷，在制冷部分蒸发器上可达到 -20C 甚至更低，其蒸发器制冷温度是由制冷系统 决定， 而不是受环境温度制约的， 这一制冷原理与压缩机式制冷很相似

11、的， 都是制冷剂由液 态蒸发为气态，实现制冷，因而制冷效率比半导体要高。当然，三者之中压缩机冰箱制冷效率最强，其COP值远超过吸收式冰箱。五、半导体、吸收式冰箱的冷藏温度比较 冰箱的冷藏室温度是其使用性能的主要指标。半导体制冷冰箱箱内温度通常为25 7；扩散吸收式制冷冰箱内温度通常为 0 6（国家部颁标准 ） 。半导体冰箱冷藏室温度通常要比吸收式冰箱高19，一般客户冷藏食品饮料温度一般在 6 10，所以半导体冰箱在说明书中告诉客户最好先将食品在压缩机冰箱中冷藏 两个小时再放人半导体的冰箱中使用，即先将物品冷藏降温后再由半导体冰箱保存。吸收式冰箱不需要上述预冷，反而担心食品温度过冷，低于零度结冰

12、。六、使用寿命由制冷原理可知， 半导体制冷产品使用寿命与散热条件关系很大。 我们知道电子元件一 般工作温度在 70 以下，当热天环境温度为 35时，其散热箱内温度很容易达到 50左右， 一旦风机失常或出现风口受阻通风不畅， 将会带来电子元件超过工作温度而损坏。 扩散吸收 式制冷系统无压缩机、无磨损、 结构简单，内部制冷剂一经密封不需要更换，因而使用寿命 长，这是压缩机冰箱无法媲美的。七、节能比较吸收式冰箱与半导体冰箱二者相比，半导体每升有效容积需额定功率为2.85W，扩散吸收式每升有效容积额定功率为 1.625W，两者相比扩散吸收式要比半导体节约能耗42。八、机械强度比较 吸收式冰箱由钢管焊接

13、而成，可以承受一定的震动冲击，机械强度较好。半导体制冷系统，主要是由电子元件、塑料件、风机、散热片组成，其机械强度比扩散吸收式制冷系统要差。九、颠簸性能比较压缩机冰箱使用的是压缩机， 在倾斜度大于 15时就影响了压缩机的正常工作； 而吸 收式冰箱不受限制，不怕颠簸是吸收式冰箱的一大特点十、 使用多种能源的比较压缩机冰箱只能使用交流电、半导体冰箱只能使用电才能工作，而吸收式冰箱即可以 用直流电和交流电， 也可用液化气、 天然气、 油等能源。 因此吸收式冰箱适用于无电区， 这是压缩机冰箱、半导体冰箱无法办到的，是吸收式冰箱的独特优势。通过以上比较，综合来看，吸收式冰箱在制冷能力、制冷效果、冷藏温度

14、、使用 寿命、节能、静音、机械强度等方面都要半导体冰箱好的多；在环保性能、静音、使用 寿命、维护方便、颠簸性能等方面，吸收式冰箱要比压缩机冰箱更好的多，因此这一高 科技产品受到国际环保组织的极大关注。因为吸收式冰箱的特殊性能，如环保性能、无 噪音、可使用多种能源、不怕颠簸等方面，是压缩机冰箱、半导体冰箱无法抗衡的，因 此在星级宾馆客房、医院疗养院病房、江河湖船舶、无电区等使用领域，压缩机冰箱、 半导体冰箱无法进驻，这就决定了吸收式冰箱具有广阔的市场潜力和较长的寿命周期。当然吸收式冰箱由于制冷能力、效率有限，其适用领域有很强的局限性，在最广阔 的家用领域无法同压缩机冰箱相抗衡。环保性能静音制冷能

15、力 与效率是否具备冷 冻能力节能比较机械强度、颠簸性能比较使用能源吸收式冰箱优优中具备，难度 高优优，不怕倾斜电、天然气、油、 液化气等多种 能源压缩机冰箱中劣优具备，能力强优中，倾斜不能 超过 15 度交流电半导体冰箱优中劣不具备劣中交流、直流电三种冰箱各项性能比较简表吸收式冰箱市场前景酒店工程机客房中的电器如电视、 冰箱等是一个酒店档次品位的象征， 装备客房冰箱是星级酒店 硬件设施的强制要求，根据中华人民共和国星级酒店评定标准，三星级酒店就必须在 70% 以上的客房有小冰箱，四星级以上酒店的客房都必须配备微型酒吧（含小冰箱） ，五星级酒 店必须 70%以上的房间必须配备静音、节能、环保型冰箱。星级酒店在向客人提供酒、饮 料等食品的同时能够获得利润， 因而使用客房冰箱的积极性也越来越高， 因为吸收式冰箱具 有前述的特殊优势，它成为酒店客房冰箱的首选。随着经济持续蓬勃发展， 人们的差旅机会越来越多， 当前酒店行业发展迅速， 酒店工 程机市场潜力巨大。据相关市场调研机构评测，预计国内每年新增星级酒店客房房间数量30 万间，改建（包括升星和星评复审）房间数量 40 万间，据此测算每年将有 50 万台左右 酒店客房小冰箱市场， 以北京市场为调研对象， 吸收式冰箱占酒店小冰箱市场的比重达60%，据此推