随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国电冰箱的产量和普及率不断上升,大容量多温位冰箱的比例更是逐年增大。冰箱是家电中的用电大户,冰箱普及率的不断升高使得冰箱的总耗能逐年增大,冰箱的节能已经成为国家节能政策中重要的组成部分。将蒸发过冷器用于大容量多温位冰箱制冷系统,是冰箱节能研究的一个新方向。本课题在双循环耦合制冷系统理论研究及实验室验证性实验的基础上,以现有大容量双开门冰箱为原型,研制了采用双循环耦合制冷系统的冰箱样机,并对样机实际性能进行了详细的研究。本文研究的主要内容和结论如下：(1)根据冰箱原型,设计用于冰箱的双循环耦合制冷系统流程,研制冰箱样机,完成各部件选型及加工。(2)对样机进行实验研究,分析系统在独立运行和耦合运行时蒸发温度、冷凝温度、吸排气压力等参数的变化对系统性能的影响,以及不同控制方案下系统耗电量、间室温度的差异,并在此基础上优化系统各组成部件设计及制冷系统控制方案。(3)根据样机参数,采用有限热容法建立动态模型,模拟计算双循环耦合制冷系统运行性能,通过模拟结果与实验结果的比较,验证了模型的可行性。利用模拟计算分析比较双循环祸合制冷系统与独立双循环制冷系统的性能。设定冷藏循环压缩机与冷冻循环压缩机效率相等的情况下,双循环耦合制冷系统较独立双循环制冷系统,其耗电量减小约11.5%,有较大的节能潜力。(4)根据优化方案,研制新样机并对系统运行性能进行详细的实验研究。研究表明耦合运行与独立运行相比,耦合运行时冷冻循环开机时间减小,冷冻循环压缩机耗电量降低,冷冻循环总体性能得到提升；同时冷藏循环开机时间加长,压缩机耗电量增大,系统冷藏循环性能有所下降。由于冷藏循环制冷量小,压缩机小型化后导致效率降低,样机所用的冷藏循环压缩机效率低于冷冻循环压缩机,且冷藏循环运行工况偏离现有冰箱设计工况,故而耦合运行模式与独立运行模式下总耗电量差距较小。根据实际压缩机选型调整模型压缩机性能参数,得到结果与实验值吻合度较高。也验证了在更优化的配置下,双循环耦合制冷系统比独立双循环制冷系统有更好的节能潜力。