M- Động cơ giặt; T động cơ thời gian; S1 đến S12 Cam và tiếp điểm
c) Tủ lạnh loại cặp nhiệt điện
Ứng dụng hiệu ứng Peltier: Ông Peltier đã phát minh ra hiện tượng khi cho dòng điện đi qua hai kim loại hoặc hai chất bán dẫn có đặc tính dẫn điện khác nhau, tại chỗ
tiếp xúc giữa hai kim loại đó xảy ra hiện tượng hấp thụ nhiệt. Hiện tượng đó gọi là
+ - + - 1 2 3 4 Hình 4-1. Cặp nhiệt điện 1- Đồng thanh phía nóng; 2- đồng thanh phía lạnh; 3, 4 - cặp kim loại khác tính.
Nguyên lý hoạt động như sau:
Dùng hai chất bán dẫn: một chất bán dẫn có sự dẫn điện của nó là điện tử (-) và một chất bán dẫn có sự dẫn điện là lỗ trống (+), chúng được nối với nhau bằng thanh
đồng (hình 4-1), chúng tạo thành cặp nhiệt điện. Nếu cho dòng điện đi từ tấm bán dẫn
(-) sang tấm bán dẫn (+) thì đầu nối giữa hai tấm bán dẫn hấp thụ nhiệt (lạnh đi), còn
đầu kia toả nhiệt. Lượng nhiệt mà đầu lạnh hấp thụ được Qt được xác định theo công
thức:
Qt = (α1 - α2)IT1 (4-1) Trong đó: α1, α2 - hệ số Peltier
I - cường độ dòng điện đi qua cặp nhiệt điện T1 - nhiệt độ đầu lạnh.
Do sự truyền nhiệt Qt giữa đầu nóng
với đầu lạnh và lượng nhiệt phát sinh do hiệu ứng Jun Qj khi dòng điện đi qua chất bán dẫn nên hiệu ứng nhiệt thực tế có ích Qh của đầu lạnh bằng:
Qh = Qt - (Qh + Qj) (4-2) Áp dụng hiện tượng này, có thể ghép nhiều cặp bán dẫn khác loại với nhau, đưa tất cả các đầu lạnh về một phía (dàn lạnh), các đầu nóng về một phía (dàn nóng) để
chế tạo thành tủ lạnh.
Ưu điểm của tủ lạnh cặp nhiệt là làm
việc tin cậy, chạy êm, hiệu suất cao hơn loại hấp thụ, có thể dùng nguồn ắcquy nên tủ lạnh có thể di động đặt trên ôtô... Tuy
nhiên giá thành còn cao, hiệu suất và năng
suất còn thấp hơn tủ lạnh loại khí nén nên chưa được dùng rộng rãi.
4.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh loại khí nén a) Cấu tạo của tủ lạnh a) Cấu tạo của tủ lạnh
Một tủ lạnh bao giờ cũng có hai phần chính: hệ thống lạnh và vỏ cách nhiệt. Hai phần này được lắp ghép với nhau sao cho gọn gàng, tiện lợi nhất về mặt chế tạo, đóng gói, vận chuyển, vận hành, sử dụng và mĩ quan.
Các loại tủ treo tường thường đặt máy phía trên tủ, có loại tủ có ngăn riêng để đặt máy, nhưng thường gặp nhất là loại tủ lạnh có máy đặt ở phía sau, bên dưới của tủ.
Dàn ngưng tụ đặt ở phía sau tủ.
Vỏ cách nhiệt gồm: Vỏ tủ cách nhiệt bằng polyurethan hoặc polystirol, vỏ ngoài bằng tôn sơn màu trắng hoặc sáng, bên trong là khung bằng nhựa. Trong tủ có bố trí các giá để thực phẩm. Cửa tủ cũng được cách nhiệt, phía trong cửa bố trí các giá để đặt chai, lọ, trứng, bơ...
Các tủ lạnh có dung tích nhỏ dưới 100 lít thường có dàn lạnh đặt ở một góc phía trên của tủ. Các tủ lạnh có dung tích trên 100 lít thường chia ra ba ngăn rõ rệt. Ngăn trên cùng là ngăn đơng có nhiệt độ dưới 00
C dùng để bảo quản thực phẩm lạnh đông
Dàn bay hơi
Quạt dàn bay hơi
Gioăng cửa cao su
Bộ nhiệt phá băng Điều chỉnh nhiệt độ Máng chứa ẩm ướt Núm điều chỉnh thời gian tan băng
Dàn ngưng Lốc máy Quạt dàn ngưng Đường môi chất lỏng
Hình 4-2. Cấu tạo của tủ lạnh
ngăn dưới cùng có nhiệt độ khoảng 100C để bảo quản rau, hoa quả. Ngăn này chỉ cách với ngăn giữa bằng một tấm kính.
Cấu tạo của tủ lạnh gia đình được trình bày như ở hình 4-2.
Hệ thống máy lạnh của tủ lạnh gồm các phần chủ yếu sau: lốc kín (máy nén và
động cơ), dàn ngưng tụ, phin lọc, ống mao (van tiết lưu) và dàn bay hơi. Môi chất lạnh
(thường là freôn 12 - cơng thức hố học CCl2F2 là sản phẩm tổng hợp từ dầu mỏ) tuần hoàn trong hệ thống.
b) Nguyên lý làm việc
Hoạt động của hệ thống làm lạnh được chỉ ra như ở hình 4-3.
Trong dàn bay hơi, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất thấp (từ 0 đến 1 at - áp suất dư) và nhiệt độ thấp (từ -29 đến -130C) để thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sau
đó được máy nén hút về và nén lên áp suất cao đẩy vào dàn ngưng tụ. Tuỳ theo nhiệt độ mơi trường, áp suất ngưng tụ có thể từ 7 đến 11 at, tương ứng với nhiệt độ ngưng tụ
là 330C đến 500C. Nhiệt độ ngưng tụ thường lớn hơn nhiệt độ khơng khí bên ngồi từ 15 đến 170C trong điều kiện dàn ngưng khơng có quạt gió.
Hình 4-3.
Sơ đồ hệ thống lạnh loại khí nén 1. Máy nén;