小实验：检测电磁阀在小型制冷系统中到底有多节能

伴随国民经济的发展及科技进步，越来越多的生鲜食品、蔬菜水果需要进行冷冻冷藏保鲜储存，以满足人们对生活品质日益提高的需求，因此越来越多的冷冻冷藏设备走入日常生活。超市、便利店、小型冷库的大量兴建，在满足需求的同时，消耗了大量的能源。如何降低制冷设备的能源消耗，是广大工程技术人员研究的主题。

通常在供液管路中使用电磁阀的目的是，主压缩机停机时可以及时截断供液管路，避免压缩机长时间停机后过多的制冷剂进入蒸发器，从而导致压缩机再次启动时发生液压缩，甚至毁坏压缩机等故障发生。但是小型制冷系统因为结构简单、系统管路短、制冷剂充注量少，从节约生产成本的角度出发，很少使用液路电磁阀，在这种使用毛细管作为节流装置的小型制冷系统中使用液路电磁阀，可以实现非常好的节能效果，具有可观的经济价值。

试验系统及试验方法

对一台1.1kW的一体机组进行测试，该一体机组的制冷系统如图1所示。整个制冷系统主要由压缩机、冷凝器、液路电磁阀、过滤器、毛细管和蒸发器等部件构成。液路电磁阀安装在冷凝器出口位置。

为了更好地观察试验结果，搭建一间1.8m×0.9m×2m（长×宽×高）的冷库，在有、无电磁阀2种情况下，分别进行空负荷温控循环试验，制冷机组稳定运行10h后．比较消耗的电力。为了保证试验数据的可比性，2次累积电力试验使用的一体机组是同一台机组，区别是在进行元电磁阀试验时，通过外接电源保持电磁阀是常开状态。而有电磁问时，电磁阀的开关由系统控制器控制，与压缩机保持同启同停。试验中，其他所有参数均保持一致，包括制冷系统制冷剂充注量、试验温度探头、压力传感器的布置位置等。其他试验参数见表1。

试验结果

本次试验，试验起始时间是从库植到达设定温度，机组开始稳定运行后，通常都是在试验开机2h后开始计时。具体的试验结果见表2。关于平均功率，因为试验记录的是10h的总耗电量，所以，平均功率是通过10h的总耗电量换算得到。

通过对比试验可以看出，有电磁阀的制冷系统要比无电磁阀的制冷系统节能12.32%，同时运转率降低10.93%。

试验分析

图2～图4分别为有、无电磁阀情况下1个温控循环的库温对比曲线、功率对比曲线以及蒸发器进出口温度对比曲线。

从图2可以看出，有电磁阀的制冷系统在压缩机运转时库温下降得更快，制冷更迅速，机组运行时间短。同时在压缩机停机时，库温上升缓慢，停机时间更长。

从图3可以看出，有电磁阀的制冷系统在机组运转时制冷更迅速，机组运行时间短，同时停机时间长。另外，有电磁阀的制冷系统在运行时消耗的功率稍高。

从图4可以看出，无电磁阀的系统在库温到达机组停机温度时，由于压力差的原因，冷凝器内高温高压的液体迅速向蒸发器流动，导致蒸发器进、出口温度迅速升高，远高于此时库温（7°C），随着时间的推移，进出口温度慢慢降低，说明此时蒸发器向库内释放了热量，从而库温上升得更快。而在机组运行时，由于蒸发器内存在液态制冷剂，导致蒸发器利用率不高，从而造成进出口温差大。有电磁阀的制冷系统，当库温到达设定温度时，由于电磁阀和制冷机组同启同停，在制冷机组停机的同时，断开了制冷剂回路，从而使冷凝器内高温高压的液体不能回流到蒸发器中，蒸发器此时的温度是低于库温的，随着时间的推移，进、出口温度慢慢升高，说明此时蒸发器由库内吸收了热量，相当于制冷机组还在制冷，冷库温度上升得慢。当制冷机组再次运行时，电磁阀打开，由于蒸发器内液态制冷剂少，蒸发器利用率高，蒸发器进出口温差小，制冷剂在蒸发器内蒸发完全，过热小，所以制冷更迅速，降温速度更快，这也是有电磁阀的制冷机组在运行时消耗的功率稍大的原因。

在采用毛细管作为节流装置的小型制冷系统中，使用液路电磁阀可以防止制冷机组停机时冷凝器的制冷剂流出，从而抑制冷库温度上升，减小蒸发器进出口温差，降低制冷机组运转率。另外，使用电磁阀的制冷机组，对蒸发器进口侧的结霜有抑制作用，可以减少货物的干耗损失。因此，在使用毛细管作为节流装置的制冷系统中使用液路电磁阀，可以实现较高的经济价值，值得推广应用。

而在使用膨胀阀的制冷系统中，由于膨胀阀的自身结构和动作原理与毛细管不同，使用液路电磁阀，是否对节能效果有影响，需要进一步试验研究。