冰箱的工作原理详细讲解冰箱的工作原理及控制原理

冰箱给我们的生活带来了极大的便利，是家用电器中必不可少的制冷设备。市面上常见的冰箱有两种:气体吸收式冰箱和半导体冰箱。家里常用的冰箱基本都是气体吸收式冰箱。先说气体吸收式冰箱的基本工作原理和控制原理。

冰箱的基本工作原理

空中的冰箱和制冷都是普通制冷。常见的制冷方式有相变、节流、膨胀、涡旋、电热制冷等。目前可用作制冷剂的物质很多，其中冰箱和空空调常用的是R12、R22、R502和环保制冷剂，均属于中温中压制冷剂。

冰箱通常使用R12作为制冷剂，采用蒸汽压缩制冷方法。蒸发、压缩、节流和冷凝是制冷循环的四个过程。

1.蒸发过程

蒸发过程在冷凝器中进行。液态制冷剂在蒸发器中蒸发成气体的过程，即液体发生汽化相变的过程，需要吸热，使周围介质的温度下降或保持一定的低温状态，从而达到制冷的目的。蒸发器的制冷量由蒸发器中的制冷剂量决定，流入蒸发器的制冷剂量由节流阀控制。

2.节流阀

节流阀是一根细长的毛细管。制冷剂通过冷凝器后，液态制冷剂的冷凝温度和压力高于蒸发温度和压力，因此在进入蒸发器之前应进行冷却和减压。当液态制冷剂通过细长的毛细管时，其温度和压力会下降，然后流入蒸发器。

3.冷凝过程

冷凝过程在冷凝器中进行，这是一个恒压放热过程。流出蒸发器的制冷剂蒸汽通过冷凝器还原为液体，在气体液化和相变过程中，热量被释放出来，向环境介质释放热量。冷凝器入口附近有一个冷却区，高温制冷剂蒸汽通过冷凝器金属管和散热板向周围传递热量，然后冷却成为饱和蒸汽。冷凝器出口附近有一个冷凝区，制冷剂从饱和蒸汽冷凝成饱和液体，流入节流阀，相变过程中释放的热量传递给环境介质。

4.压缩法

压缩过程是在压缩机中进行的，是一个增加压力和温度的过程。来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸汽经过压缩机后，压力升高到与冷凝温度对应的冷凝压力，然后流入冷凝器，在常温下液化。制冷剂蒸汽的温度在压缩过程中会升高。

为了进一步降低来自冷凝器的液态制冷剂的温度，从而限制节流汽化；为了吸收热量，提高进入压缩机的气态制冷剂的温度，防止液击，增加了一种蓄热式制冷循环装置。通过换热器进行回热制冷过程，从蒸发器流出的低温气态制冷剂与从冷凝器流出的低温液态制冷剂进行热交换，从而实现降低液态制冷剂温度和升高气态制冷剂温度的目的。

在冰箱的制冷系统中，蒸发器出口的低温蒸汽管和冷凝器出口的冷凝水管通常用保温材料包裹在一起，进行热交换和热量回收。

冰箱的控制原理

当电源接通时，电脑芯片开始工作，变频器主电路的DC电压上升。电子温度控制器将温度信号作为变频器的反馈信号。因为冰箱在运行前温度较高，温度的设定值相差很大。当变频器主电路的DC电压上升到额定值时，计算机芯片延时后向变频器发出启动信号，变频器启动，输出频率逐渐上升。同时，压缩机启动，速度逐渐增加。此时冰箱温度与设定温度相差较大，变频器输出频率上升到最大值，压缩机高速运转，冰箱处于强制制冷状态，冰箱内温度在短时间内达到设定值，冰箱内温度由于惯性继续下降到设定值以下。当变频器输出频率降低时，压缩机转速降低，制冷量降低，冰箱内温度升高。当冰箱内温度等于设定温度时，变频器输出频率稳定在该值，压缩机恒速运行，制冷量不变。此时冰箱处于恒温状态，压缩机处于持续低速运转状态。