在日常生活中,家电耗电量一直是人们关注的痛点,其中以冰箱为最。冰箱耗电量主要来源于两个方面:一是冰箱主要在白天使用,而白天是用电高峰期,电网负荷大,冰箱压缩机运行效率低,单位制冷需要的电量也就更高,另外,人们在使用冰箱时多次的开关门导致箱内冷量流失,温度升高,压缩机就会高频启动维持箱内温度,形成高能耗—高损耗的恶性循环;二是传统冰箱存在±2℃的温度波动,不仅影响食物的保鲜周期,温度的反复升降也会使压缩机频繁工作。这些痛点导致冰箱耗电量一直居高不下。
相变蓄冷材料是一种在特定温度时物质状态发生改变的材料,如固-液相变等,在相变时可以储存或释放冷量。针对冰箱应用场景,冷藏室通常选择相变温度为-5℃~0℃的相变蓄冷材料,冷冻室通常选择-18℃~-15℃的相变蓄冷材料。那么相变蓄冷材料如何在冰箱中使用呢?
首先将相变蓄冷剂做成相变蓄冷单元内置在冰箱中,在夜间电网处于低负荷时,冰箱压缩机高效运行制冷,在为冰箱供冷的同时,将多余的冷量输送给相变蓄冷单元,此时相变蓄冷单元发生相变由液态变成固态,储存冷量;在白天用电高峰时,相变蓄冷单元会由固态变成液态,释放储存的冷量,减少冰箱内冷量流失,避免压缩机频繁启动,甚至在短时间内无需启动,从而减少高峰时期的用电,降低能耗。此外,相变蓄冷材料在相变时温度保持不变,可将冰箱±2℃的温度波动降至±0.5℃,既维持了食物的新鲜程度,又避免了因温度变化导致压缩机工作。将相变蓄冷材料应用到冰箱中,不仅减少了压缩机的启动频率和运行时间,还能在停电时,延长冰箱在断电时的保温时间,提高食品安全性。
关于冰箱用相变蓄冷材料的选择,首先要确保材料无毒无污染、化学性质稳定、不易泄露,另外相变温度也要合适。