Đề cương nhiệt lạnh

Máy lạnh nén hơi được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm trên 90% thị phần nhiệt lạnh. Ưu điểm: + là tổ hợp máy nén – động cơ điện có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng và độ tin cậy cao. Nhiệt độ và công suất lạng ở máy lạnh nén hơi hầu như không gới hạn, đáp ứng mọi yêu cầu về lạnh. Nếu nhiệt độ lạnh tới 20 độ C ngta sử dụng chu trình lạnh nén hơi một cấp . Nếu nhiệt độ lạnh thấp hơn (từ 20 đến 50 độC) thì dùng chu trình 2 cấp nén, còn lại sâu hơn thì dùng chu trình 3 câó nén or máy lạnh ghép tầng. Công suất lạnh ở máy nén hơi có thể từ rất bé như ở tủ lạnh gia dụng, trung bình như các máy lạnh thương nghiệp và lớn or rất lớn như điều hoà không khí trung tâm cho các hội trường , nhà ga,.. Trong máy lạnh nén hơi, máy nén (MN) là 1 bộ phận quan trọng nhất. Nhiệm vụ của MN là: + hoá hơi ở thiết bị bay hơi và áp suất thấp Po và nhiệt độ To + MN vào thiết bị ngưng tụ có áp suất cao Pk và nhiệt độ cao Tk. Tại đây, môi chất được làm mát, thải nhiệt ra môi tường bên ngoài và chuyển trạng thái bay hớiau trạng thái lỏng.

Đề cương nhiệt lạnh Trình bày tổng quan máy lạnh nén hơi? - Máy lạnh nén sử dụng rộng rãi nhất, chiếm 90% thị phần nhiệt lạnh - Ưu điểm: + tổ hợp máy nén – động điện có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng độ tin cậy cao Nhiệt độ công suất lạng máy lạnh nén không gới hạn, đáp ứng yêu cầu lạnh - Nếu nhiệt độ lạnh tới -20 độ C ngta sử dụng chu trình lạnh nén cấp - Nếu nhiệt độ lạnh thấp (từ -20 đến -50 độC) dùng chu trình cấp nén, cịn lại sâu dùng chu trình câó nén or máy lạnh ghép tầng Nguyên lý làm việc máy lạnh nén cấp - - - - Công suất lạnh máy nén từ bé tủ lạnh gia dụng, trung bình máy lạnh thương nghiệp lớn or lớn điều hồ khơng khí trung tâm cho hội trường , nhà ga, Trong máy lạnh nén hơi, máy nén (MN) phận quan trọng Nhiệm vụ MN là: + hoá thiết bị bay áp suất thấp Po nhiệt độ To + MN vào thiết bị ngưng tụ có áp suất cao Pk nhiệt độ cao Tk Tại đây, môi chất làm mát, thải nhiệt mơi tường bên ngồi chuyển trạng thái bay hớiau trạng thái lỏng + đưa lỏng qua tiết lưu vào thiết bị bay thự vòng tuần hồn kín củam ối chất lạnh hệ thống, gắn liền với việc thu nhiệt thiết bị bay thải nhiệt thiết bị ngưng tụ Cấu tạo: gồm nhiều bphận chuyển động phức tạp nên độ tin cậy suất lạnh chất lượn hthống phụ thuộc vào độ tin cậy, chất lượn ănng suất máy nén Trong kỹ thuật nhiệt lạnh, máy nén chế tạo theo nguyên lý nén thể tích nén động lực + Nén thể tích: qtrình nén từ áp suất thấp lên áp suất cao nhờ thay đổi thể tích nén khoang pittong xilanh.các máy nén thể tích thường dùng máy nén pittong,máy nén roto, máy nén trục vít Phần lớn máy lm việc theo chu kỳ k liên tục.máy nén thể tích tạo áp suất lớn với khối lượng nhỏ + nén động học: áp suất dòng tăng lên động biến thành năng.máy nén động học thường gặp máy nén tuabin, máy nén ejectơ Đặc điểm máy nén động học lm việc liên tục k có van Máy nén động học cần dòng với lưu lượng lớn or lớn, tỷ số áp suất qua tầng cánh quạt phụ thuộc vào tính chất mơi chất Các thiết bị bảo vệ máy nén hơi: Các loại aptomat -aptomat vạn năng: +là loại chế tạo chp mạch điện hạ áp cơng suất lớn, có nhiều loại bảo vệ chỉnh định phạm vi rộng Loại thường có kết cấu hở, dập hồ quang mơi trường khơng khí tự nhiên bằng buồng dập kiểu giàn thường gọi loại ACB Loại có điện áp định mức đến 660V, dây dịng điện định mức 630A, 800 A, 1000 A, 1250 A, 1600 A, 2500 A, 3200 A, 4000 A, 5000 A 6300 A với kết cấu: cực cực Khối bảo vệ vi mạch nên có khả điều chỉnh thông số phạm vi rộng Vì loại aptomat gọi máy cắt điện tủ - aptomat chỉnh định +còn gọi MCB loại máy cắt có vỏ nhựa định hình, thao tác bằng cần gạt núm vặn, thường có dịng điện định mức từ A đến 1600 A Loại máy cắt dùng thông dụng không cần bảo trì Nó thường dùng bảo vệ q tải ngắn mạch cho phụ tải gia dụng, công nghiệp loại tải khác Vì kết cấu, thường có loại cực, cực, cực cực Vì sẽ khơng có tượng pha tổ hợp cầu dao cầu chì pha pha bị cố - Aptomat chống điện giật + gọi thiết bị chống dòng điện rò hay aptomat vi sai, thiết bị đóng tự động cắt mạch điện dịng điện rị đạt tới trị sô nguy hiểm cho thể người gây phóng tia lửa điện, gây hỏa hoạn +trong q trình làm việc khơng làm việc, cách điện thiết bị điện sẽ bị già hóa theo thời gian Do tác động nhiệt độ môi trường nên điện trở cách điện chúng bị giảm, dòng điện rò tăng Trị số dòng rị khơng lớn nên thiết bị bảo vệ dịng điện (quá tải, ngắn mạch) không tác động Nếu vỏ thiết bị bằng kim loại k nối đất, điện rò, người chạm vào vỏ sẽ nguy hiểm Aptomat chống giật sẽ tác động, cắt phụ tải khỏi lưới, bảo vệ an tồn cho người Trình bày máy nén dùng máy lạnh nén Máy nén pittông: -  Phân loại : theo môi chất lạnh: chất anoniac (NH3), freon R22 freon R12 theo cách bố trí xilanh: loại xilanh thẳng đứng, loại nằm ngang, loại chữ V, W theo số xilạnh máy nénL 1, 2, 4, 6, xylanh theo cấp nén: máy nén cấp or máy nén cấp bố trí nên máy theo hướng chuyển động dịng mơi chất q trình máy nén xylanh: máy nén thuận máy nén ngược theo cách giữ kín khoang máy nén: máy nén hở, máy nén nửa kín, máy nén kín: + Máy nén hở: Ưu điểm: dễ điều chỉnh suất lạnh nhờ thay đổi tỷ số truyền động, bảo trì dễ dàng, dùng loại động nổ kéo thuận tiện cho nơi khơng có điện Nhược điểm: kích thước cồng kềnh, dễ rị mơi chất qua đệm đầu trục + Máy nén nửa kín: Đã khắc phục cụm bịt đầu trục máy nén hở động điện đc làm mát bằng mơi chất lạnh hút máy nén Khơng có tổn thất truyền động, kích thước nhỏ gọn khó khăn việc điều chỉnh suất lạnh bằng thay đổi tốc độ máy nén Bảo dưỡng sửa chữa khó khăn + Máy nén kín : Loại có máy nén động điện đặt vỏ kim loại hàn kín Máy nén kín có ưu điểm máy nén nửa kín nhược điểm khó sửa chữa vậy, loại máy nén chỉ chế tạo cho công suất nhỏ, thường cho tbị gia dụng tủ lạnh, điều hoà gia dụng,  Nguyên lý: Pittong chuển động qua xylanh làm thay đổi thể tích giới hạn xilanh bề mặt pittong tạo nên qtrình hút nén đẩy môi chất pittong chuyển động từ điểm chết (điểm 4) xuống điểm chết (điểm 1) thể tích hút thay đổi từ đến Vmax, van hút mở để hút vào xilanh Khi pittơng đến điểm q trình hút kết thúc Pitong đổi chiều chuyển động bắt đầu trình nén Thể tích giảm dần áp suất tăng dần đến điểm thứ - Qtrinhd từ điểm đến , van hút đẩy đóng Tại điểm 2, áp suất P xilanh đạt áp suất đẩy, van đẩy mở đẻ pittong tiếp tục lên, đẩy vào khoang đẩy với áp suất k đổi P2 - Qtrình hút từ 4-1 2-3 k phải qtrình nhiệt động xilanh chỉ biến đổi lượn k biến đổi trạng thái - Qtrình nén 1-2 qtrình nén đoản nhiệt, có cơng tiêu hao cho qtrình nén nhỏ nhất, qtrình nén lý tưởng  Máy nén trục vít - Là loại máy nén thể tích pittong quay trục nằm song song với có xoắn nằm gọn thân máy, cửa hút đẩy nămg đầu thân Khi trục quay thể tích phía cuối trục giảm dần thực q trình nén - Có loại: + kiểu khơ: dùng trog kỹ thuật nén khí + kiểu tràn dầu: dùng kỹ thuật kạnh  Máy nén roto - Được sử dụng rộng rãi máy lạnh công suất bé tủ lạnh, điều hào gia dụng - Có loại: máy nén roto kiểu lăn máy én roto kiểu trượt Vẽ trình bày sơ đồ điện tủ lạnh - -khi cấp điện quạt ngăn đá điện trở roong cửa cấp điện vào công tắc CTĐ để bật đèn ngăn lạnh, đá -khi không cài đặt thời gian xả tuyết dịng điện sẽ qua timer xả tuyết đến rơ le khởi động Lúc nhờ cơng tắc CTQ quạt ngăn lạnh sẽ chạy Đồng thời điện sẽ cấp cho cuộn dây R máy nén cuộn hút bên Rơ le khởi động có điện làm đóng tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn S máy nén thông qua tụ làm việc C3 Đầu chung cuộn dây nối với rơ le nhiệt Khi dịng điện lớn kim loại sẽ nóng lên bị cong vênh làm mở tiếp điểm cắt cho máy nén Khi đặt TG xả đá sẽ cấp nguồn cấp cho rơ le khởi động quạt ngăn lạnh mà thay vào cấp nguồn cho điện trở xả đá nóng lên làm tan đá Giàn ngưng tụ giàn bay hơi, van tiết lưu máy lạnh * Dàn ngưng tụ - Dùng để làm mát mơi chất lạnh có nhiệt độ cao áp suất cao, sau trình nén để biến môi chất thành dạng lỏng - Dựa vào mơi trường làm mát thiết bị có nhóm: làm mát bằng nước, làm mát bằng nước với khơng khí, làm mát bằng khơng khí Hoặc làm mát bên ngoài, bên bề mặt trao đổi nhiệt, làm mát cưỡng làm mát tự nhiên * Dàn bay - Làm lạnh đối tượng nhờ nhiệt độ tháp bay môi chất lỏng áp suất thấp - Thiết bị thiết bị trao đổi nhiệt nên nguyên lý làm việc giống thiết bị ngưng tụ - Sử dụng thiết bị bay làm lạnh kiểu ống vỏ ngập làm lạnh khơng khí kiểu khô hệ thống làm lạnh công suất trung bình lớn thường sử dụng *van tiết lưu -Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng mơi chất lạnh cấp cho thiết bị bay Đầu vào tiết lưu uốn vào thiết bị ngưng tụ,gas trạng thái lỏng,áp suất nhiệt độ cao Đầu nối với thiết bị bay hơi, gas lạnh bay áp suất thấp, nhiệt độ thấp để thu nhiệt mơi trường -c ó nhiều loại van tiết lưu khác nhau: tiết lưu điều chỉnh bằng tay, tiết lưu không điều chỉnh, tiết lưu tự động điều chỉnh +tiết lưu không điều chỉnh chế tạo dạng ống mao, dùng cho máy lạnh nén công suất nhỏ tủ lạnh gia dụng, máy hút ẩm,… + tiết lưu điều chỉnh bằng tay dùng cho thiết bị có cơng suất lớn đến vài kW máy làm kem, làm nước đá +tiết lưu điều chỉnh tự động: điểu chỉnh chất lỏng liên tục hoạt động theo tín hiệu nhiệt hơi, dùng cho máy lạnh có cơng suất lớn Có loại: cân bằng cân bằng ngồi 6 Vẽ trình bày sơ đồ khối hệ thống điều hồ khơng khí - Tất phần tử chấp hành, chỉ thị, rơ le trung gian điều khiển bằng dây nối sẽ cấp nguồn để hoạt động Khối vi xử lí lấy thơng số đo tín hiệu từ điều khiển từ xa bằng dây để đưa tín hiệu điều khiển đóng cắt rơ le trung gian đưa nguồn cấp cho phần tử chấp hành làm thay đổi nhiệt độ Các thiết bị phụ máy lạnh * Bình tách dầu bơi trơn - Dùng để tách dầu khỏi môi chất để dầu không vào thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị bay ngưng tụ Chỉ sử dụng máy lạnh môi chất không hịa tan hịa tan hạn chế dầu bơi trơn NH3, Freon * Bình chứa dầu - Dùng để gom dầu từ bình tách dầu bầu dầu toàn hệ thống, giảm nguy hiểm xả dầu giảm tổn thất môi chất xả dầu khỏi hệ thống lạnh * Bình chứa cao áp - Đặt sau bình ngưng tụ để chứa lỏng, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, trì cấp lỏng liên tục tiết lưu * Bình tách lỏng - Dùng máy lạnh NH3, tách môi chất lỏng khởi hút máy nén Tránh trường hợp va đạp thủy lực lỏng vào máy nén * Bình trung gian - dùng máy lạnh nén nhiều cấp, dùng để làm mát trung gian môi chất sau cấp nén áp suất thấp để lạnh môi chất trước vào van tiết lưu bằng cách bay phần môi chất lỏng áp suất trung gian * Thiết bị lạnh lỏng - Để hạ nhiệt độ môi chất lỏng thấp nhiệt độ ngưng tụ trước lỏng vào thiết bị tiết lưu Thường dùng môi chất NH3 * Thiết bị hồi nhiệt - Dùng hệ thống bôi trơn Freon, để gia tăng nhiệt độ môi chất sau bay trước vào máy nén nhằm tăng suất lạnh máy nén * Phin lọc - Loại trừ cặn bẩn học đường đường lỏng Được bố trí đường hút trước máy nén bảo vệ cho bề mặt xy lanh van tự động k bị hư hỏng, xước Chống tắc * Bơm - Để tuần hoàn nước làm mát thiết bị ngưng tụ tuần hoàn nước tải lạnh Thường bơm ly tâm * Quạt - Để tuần hồn khơng khí thiết bị bay hơi, làm mát thiết bị ngưng tụ Thường quạt hướng trục ly tâm * Van chặn - Khóa hệ thống bảo dưỡng, sửa chữa * Van chiều: - Chỉ cho dòng chảy theo hướng, lắp đường máy nén thiết bị ngưng tụ không cho mơi chất ngược từ bình ngưng máy nén máy dừng - Giữ chân không buồng bơm * Van an toàn - Chỉ mở hiệu suất đầu vào trị số định thường đặt nơi có áp suất cao chứa chất lỏng, … vượt trị số sẽ tự động mở Vã trình bày sơ đồ điện điều hoad nhiệt độ khối, chiều -TR: biến áp nguồn -FM1: động quạt gió dàn -TM động quay hướng cánh gió -R1,2,3: rơ le trung gian -FU: cầu chì bảo vệ -RN: rơ le nhiệt -V: van đổi chiều điện từ -CM động máy nén -FM2: động quạt gió dàn ngồi - khối ngồi cấp điện áp 220VAC cịn khối điều khiển cấp nguồn biến áp TR -Các rơ le trung gian động quạt gió FM1, động quay hướng cánh gió TM thực đóng cắt dựa vào tín hiệu điều khiển từ xa hay cảm biến đo lường -khi rơ le R1 tác động tiếp điểm R1 đóng cấp nguồn cho máy nén CH khối ngồi Nếu khơng bị q tải máy nén sẽ hoạt động -Khi rơ le R2 tác động: cuộn hút van đảo chiều có điện sẽ làm thay đổi chế độ lạnh sang sưởi -Khi rơ le R3 tác động: quạt gió dàn ngồi sẽ hoạt động Trình bày chu trình canot ngược máy lạnh Quá trình 1-2: trình nén đoạn nhiệt thuận nghịch s1=s2 Hơi hút từ điểm vùng ẩm có nhiệt độ To khởi máy nén có trạng thái bão hịa khơ nhiệt độ Tk - Quá trình 2-3: trình ngưng tụ đẳng nhiệt T2=T3=Tk mơi chất thải nhiệt môi trường xung quanh nhờ giải nhiệt bằng nước khơng khí Điểm nằm đường bão hịa lỏng - Q trình 3-4: Là q trình giãn nở đoạn nhiệt có sinh ngoại cơng mơi chất máy giãn nở s1=s4 nhiệt độ môi chất giảm xuống To - Quá trình 4-1: trình bay đẳng nhiệt T4=T1=To thu nhiệt môi trường lạnh chất tải lạnh - Năng suất lạnh riêng q0 chu trình Canot ngược biểu diễn đồ thị T-s diện tích hình chữ nhật 6-1-4-5 cịn cơng tiêu tốn chu trình Ic diện tích hình chữ nhật 1-2-3-4 Nhiệt thải thiết bị ngưng tụ qk tổng diện tích 6-2-3-5 - Hệ số lạnh chu trình ε= T0 T 0−Tk 10 Tổng quan hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm nước Là hệ thống sử dụng nước lạnh (7 độ C) để làm chất tải lạnh, làm mát khơng khí qua giàn trao đổi nhiệt kiểu FCU or AHU dạng kho ướt, có thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng gió nước bp gồm: - Máy làm lạnh nước: hthống máy lạnh nén hơi, có chất tải lạnh nước Htống giàn trao đổi nhiệt để lmf lạnh sưởi âks khơng khí bằng nước lạnh nước nóng FCU AHU Nguồn nhiệt để sưởi ấm thường nồi nước nóng or phần tử cấp nhiệt bằng điện trở 10 - Ngồi cịn: ống dẫn nước, vận chuyển phân phối khơng khí lạnh, lọc bụi, trùng, rửa khí,… Máy lạnh nước giải nhiệt hthống bơm thường đặt tầng hầm, thấp giải nhiệt đặt tầng thượng để tránh tiếng ồn nước lạnh làm lạnh bình bay xuống độ C bơm nước lạnh đưa đến giàn trao đổi nhiệt FCU or AHU đặt phòng đây, nước thu nhiệt KK nóng phịng, nóng lên 12 độ C lại đẩy bình bay để tái làm mát, khép kín vịng tuần hồn nước lạnh Đối với hthống lạnh kín, phải bố trí thêm bình giãn nở để tránh áp cao nước dãn nở nhiệt độ thay đổi 11 Tổng quan hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm VRV 11 - Với thiết bị: dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống dẫn phụ kiện - Dàn nóng: dàn nóng dàn trao đổi nhiệt lớn ống đồng, cánh nhơm có bố trí quạt hướng trục Môtơ máy nén thiết bị phụ hệ thống làm lạnh đặt dàn nóng Máy nén lạnh thường loại máy ly tâm dạng xoắn ống gió mềm - Dàn lạnh: Dàn lạnh có nhiều chủng loại dàn lạnh máy điều hòa rời Một dàn nóng lắp khơng cố định với số dàn lạnh đó, miễn tổng cơng suất dàn lạnh dao động khoảng từ 50 ÷ 130% cơng suất dàn nóng Nói chung hệ VRV có số dàn lạnh khoảng từ đến 16 dàn Hiện có số hãng giới thiệu chủng loại máy có số dàn nhiều Trong hệ thống có nhiều dàn lạnh kiểu dạng công suất khác Các dàn lạnh hoạt động hồn tồn độc lập thơng qua điều khiển Khi số lượng dàn lạnh hệ thống hoạt động giảm hệ thống tự động điều chỉnh cơng suất cách tương ứng - Các dàn lạnh điều khiển bằng Remote điều khiển theo nhóm thống cửa gió - Nối dàn nóng dàn lạnh hệ thống ống đồng dây điện điều khiển Ống đồng hệ thống có kích cỡ lớn máy điều hịa rời Hệ thống ống đồng nối với bằng chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi REFNET tiện lợi - Hệ thống có trang bị điều khiển tỷ tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phịng lọc bụi - Hệ có hai nhóm đảo từ điều tần (Inverter) hồi nhiệt (Heat recovery) Máy điều hồ VRV kiểu hồi nhiệt làm việc chế độ sưởi nóng làm lạnh 12 Động xoay chiều pha pha dùng máy lạnh nén - Động điện pha: +động điện pha làm việc lưới điện pha, từ trường I dây quấn pha từ trường đập mạch, có trị số hướng thay đổi theo thời gian nên không làm cho 12 roto tự quay Muốn cho tự quay người ta phải tạo từ trường quay bằng cách sử dụng từ trường pha lệch nhờ biện pháp sau: o Động có vịng chập: o Động có cuộn dây khởi động: o Động dùng tụ khởi động: 13 o Động có tụ làm việc: o Động có tụ khởi động làm việc: - động điện đồng pha roto lồng sóc: +động pha, stator có đặt dây quấn pha, có thông số giống lệch 120 độ nối với kiểu Y hay▲ phụ thuộc vào trị số điện áp 14 +cấp điện áp pha cho động cơ, stator sẽ hình thành từ trường quay Từ trường sẽ cảm ứng lên roto dòng điện cảm ứng Sự tác động tương hỗ từ trường stator dòng điện roto sẽ tạo momen quay làm roto qua Muốn đảo chiều động chỉ cần đảo pha dây nguồn cấp cho động Trên hộp cực động pha có bulong ứng với đầu cuối cuộn dây cáp pha đấu vào đầu phía Khi đấu Y dùng miếng đồng cầu đấu bulong phía trước, cịn đấu ▲ thi miếng đồng cầu đấu nối tắt theo chiều dọc +động pha không cần dây quấn khởi động, momen điện từ lớn, hiệu suất cao, dễ dàng đảo chiều quay Việc đảo chiều quay dễ dàng gây phiền phức vận hành Vì động dễ dàng quay ngược lưới điện cung cấp bị đổi thứ tự pha 15