无霜冰箱蓄热化霜系统的理论分析及其蓄热材料的实验研究

李 骜 史慧新 张贤中 刘忠宝



无霜冰箱蓄热化霜系统的理论分析及其蓄热材料的实验研究

李 骜1史慧新2张贤中2刘忠宝1

（1.北京工业大学环境与能源工程学院 北京 100124；2.合肥美的电冰箱有限公司 合肥 230601）

风冷无霜冰箱因其大容积和无霜的优势逐渐占有冰箱主流市场，但现在的电热化霜模式耗电量大，制约了风冷无霜冰箱的发展。提出了一种用于无霜冰箱的新型的蓄热化霜系统，分析了蓄热系统的可行性，提出了整体系统的运行方式，设计了蓄热装置的结构，实验分析了蓄热材料的性能，优选出了一种以石蜡为主的复合相变蓄热材料。整体系统理论上能够回收40～50℃的冰箱冷凝余热，经过10小时的蓄热，可以提供300W的化霜加热功率，并维持20min。

无霜冰箱化霜；蓄热化霜；相变蓄热材料；石蜡；石墨

0 引言

风冷无霜冰箱以其特有的容量大、“多温区”、自动除霜等优点，被行业公认为冰箱发展的必然趋势。其主要是通过蒸发器风机使冷藏与冷冻室回风流经蒸发器并与之换热，在这个降温过程中空气中水蒸气在蒸发器表面析出凝结成霜，之后蒸发器运行时间增长，霜层逐渐增厚，使得换热过程热阻和空气的流通阻力增加，空气流量减小，蒸发温度下降，蒸发器换热性能降低。因此当蒸发器表面霜层达到一定厚度时，需要进行定期除霜。

目前国内外学者对冰箱除霜的相关过程进行了大量研究[1,2]。Pradeep[3]使用传热模型来分析除霜过程中的热量分配，指出钢管辐射对流式电加热器产生的热量仅有30%用于化霜。……