. Hình 23 Cấu tạo của động cơ đốt trong
2 .8 Các thiết bị trong máy lạnh nén hứ
Ngày nay máy lạnh được sử dụng rộng rãi nhất là máy lạnh nén hơi có sơ đồ nguyên lý trên Hình 2.4. Các thiết bị chính của máy lạnh nén hơi gồm có 4 cụm chính là:
• Máy nén khí và động cơ điện, được đặt trong một vỏ thép, cịn gọi là “lốc”; • Dàn ngưng (dàn nóng), có thể được chế tạo theo kiểu tấm phàng ghép, tấm phang liền hoặc tấm lưới thép, như Hình 2.5a,b;
• Thiết bị tiết lưu;
Máy nén
Bay hơi
Thải nhiệt
Gas lóng Phin lọc
Hình 2.4 Các bộ phận chính của máy lạnh nén hơi
• Dàn lạnh, có thể được chế tạo theo kiểu tấm phẳng, kiểu ống nhôm liền với cánh thu nhiệt và kiểu ống nhôm ghép với cánh thu nhiệt, như Hình 2.5a,b, kiểu tấm phang, kiểu ống nhơm liền với cánh thu nhiệt và kiểu ổng nhôm ghép với cánh thu nhiệt, như Hình 2.5c,d,e,f.
GIÁO TRÌNH GIÁO DỤC sử DỤNG NĂNG LƯỢNG TIÉT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
Hình 2.5 Dàn ngưng và dàn bay hơi
Một chu trình máy lạnh làm việc như sau: Máy nén khí hút mơi chất từ dàn lạnh nén đến áp suất cao và nhiệt độ cao (khoảng 8-12 at ở 50°C đến 55°C) rồi đẩy vào dàn ngưng. Hơi môi chất qua dàn ngưng sẽ thải nhiệt ra môi trường xung quanh, môi chât nguội dân và ngưng tụ thành thê lỏng. Môi chât lỏng đi qua tiết lưu, áp suất của môi chất lỏng giảm xuống cịn khoảng 1,2 đến 1,8at. Mơi chất lỏng được đẩy tiếp vào dàn ngưng, tại đó hố hơi và giảm nhiệt độ xuống thấp (khoảng -6°c đến -18°C). Môi chất thu nhiệt trong dàn lạnh làm nhiệt độ dàn lạnh giảm xuống. Hơi môi chất qua dàn lạnh lại được hút vê máy nén khí tạo thành chu trình khép kín.
Mảy nén lạnh là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống lạnh. Công suất, chất
lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu do máy nén lạnh quyết định. Máy nén làm nhiệm vụ hút hơi môi chất ở áp suất thấp, nhiệt độ thấp sinh ra ở thiết bị bay hơi nén lên áp suất cao để đẩy vào dàn ngưng tụ đảm bảo sự tuần hồn của mơi chất trong hệ thống lạnh. Yêu cầu đối với máy nén là làm việc ổn định, có độ tin cậy cao, khơng ồn và khơng rung. Có nhiều kiểu máy nén, sau đây giới thiệu một số loại máy nén thơng dụng:
• Loại pittơng chuyển động tịnh tiến; • Loại pittơng quay;
• Máy nén tuabin ly tâm.
Hình 2.6 Máy nén kiểu pittơng
I - -ó UL. IT UUUHVI 11 lILi 1 ỈV11L1Ỉ1 IftT ir.’l V/11 H
Thiết bị bay hơi hay dàn lạnh là thiết bị trao đổi nhiệt có nhiệm vụ hóa hơi
mơi chất sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh. Yêu cầu đối với thiết bị bay hơi: khả năng trao đổi nhiệt tốt có nghĩa là đủ diện tích trao đổi nhiệt cần thiết, tuần hồn khơng khí tốt, chịu áp suất tốt, khơng bị ăn mịn do thực phẩm bảo quản, công nghệ chế tạo và bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng. Neu quá trình trao đổi nhiệt ở thiết bị bay hơi kém thì thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ trong phịng khơng đảm bảo. Trong một số trường hợp do không bay hơi hết môi chất trong dàn lạnh dẫn tới máy nén có thể hút lỏng gây ngập lỏng trong máy nén. Ngược lại nếu diện tích thiết bị bay hơi quá lớn so với yêu cầu thì chi phí đầu tư cao đồng thời làm cho độ quá nhiệt hơi ra lớn làm cho nhiệt độ cuối tàm nén cao làm tăng công suất nén.
Thiết bị ngưng tụ hay dàn nóng là thiết bị trao đổi nhiệt có nhiệm vụ giải
nhiệt hơi mơi chất q nhiệt sau máy nén thành trạng thái lỏng. Quá trình làm việc của thiết bị ngưng tụ có ảnh hường quyết định đến áp suất và nhiệt độ ngưng tụ và do đó ảnh hưởng đến hiệu quả và độ an toàn làm việc của cả hệ thống lạnh. Khi thiết bị ngưng tụ làm việc kém hiệu quả các thơng số của hệ thống sẽ bị ảnh hường:
• Năng suất lạnh của hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng; • Nhiệt độ cuối q trình nén tăng;
• Công nén tăng dẫn tới động cơ bị quá tải;
• Độ an tồn giảm do áp. suất cao áp tăng, rơle áp suất cao có thể tác động ngừng máy nén, van an tồn có thể hoạt động;
• Nhiệt độ cao ảnh hường đến chất lượng dầu bơi trơn có thể cháy dầu.
Thiết bị tiết lưu Thiết bị tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất và nhiệt độ
của môi chất lỏng trước khi vào dàn lạnh. Có nhiều loại tiết lưu như ống mao, van tiết lưu nhiệt tự động, van tiết lưu điều chình bàng tay... Hình 2.7 trình bày tiêt lưu có bộ cảm nhiệt. Tín hiệu từ bộ cảm nhiệt điều khiển việc đóng mở van tiết lưu điều chình q trình hoạt động của máy lạnh.
Mơi chất lạnh Mơi chất lạnh sử dụng trong máy lạnh nén hơi thường là
amơniăc (NH3), freon. NH3 là chất khí khơng màu, có mùi hắc, độc, dễ cháy thường được sử dụng trong các máy lạnh công nghiệp để sản xuất nước đá, buồng đơng lạnh vì nhiệt hóa hơi của NH3 lớn do đó cơng suất lớn. Khi áp suất trong buồng lạnh là 1 bar nhiệt độ sôi tương ứng của các môi chất được cho trong Bảng 2.3.
Các loại freon là chất chlorofluorocarbon (CFC), (R11,R21) không mùi, không độc trước đây thường được sử dụng trong máy lạnh sinh hoạt. Tuy nhiên freon là chất gây hủy hoại tầng ôzon, hiệu ứng nhà kính nên đã bị cấm. Mơi chất hydrofluorocarbon (HFC) tên của cấu tạo phân tử (R22, R134a) đang được sử dụng rộng rãi. Vì R22 gây hiệu ứng nhà kính nên sẽ bị loại bỏ sau năm 2020. Môi chất R134a không chứa clo, không phá hủy tầng ôzon được coi là môi chất lạnh lý tưởng. Ngoài ra để máy lạnh vận hành an toàn, tin cậy và kinh tế cũng như để thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa... tuỳ từng trường hợp người ta
GIÁO TRÌNH GIÁO DỤC sử DỤNG NĂNG LƯỢNG TIÊT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
cịn bố trí thêm các thiết bị phụ như bình chứa cao áp, phin lọc, bình tách dầu, bình tách lỏng...
Bộ cám nhiệt
Hình 2.7 Thiết bị tiết lưu có bộ cảm nhiệt Bảng 2.3 Nhiệt độ bốc hơi của một số môi chất
Môi chất Nhiệt độ bốc hoi (°C) Ghi chú
nh3 -34
R22 -40 Sau 2020 sẽ không sử dụng
R134a -26,5
co2 -78
2.9 Hệ thống điều hịa khơng khí
2.9.1 Phân loại
Hệ thống điều hịa khơng khí có nguồn nóng là mơi trường, nguồn lạnh là môi trường cần làm lạnh. Hệ thống điều hịa khơng khí được chia thành 2 loại:
• Hệ thong làm lạnh trực tiếp: là hệ thống có sự trao đổi nhiệt trực tiếp giữa
mơi chât lạnh và khơng khí cân làm lạnh. Để tăng cường sự trao đồi nhiệt có thể sử dụng quạt cưỡng bức. Hệ thống này có cấu tạo đơn giản, làm lạnh nhanh và thường được sử dụng cho khơng gian vừa và nhỏ;
• Hệ thong làm lạnh gián tiếp: sự trao đổi nhiệt giữa khơng khí cần làm
lạnh qua nuớc tuần hoàn (water chiller hay hệ thống điều hòa trung tâm). Máy lạnh làm lạnh nước đến nhiệt độ khoảng 7°c, sau đó bơm sẽ dẫn nước lạnh đến các dàn để làm lạnh khơng khí. Nước được dùng làm chất tải lạnh. Để nâng cao hiệu quả và hoạt động ổn định của hệ thống thường sử dụng thêm tháp giải nhiệt. Hệ thông này thường sử dụng cho khơng gian cân điêu hịa khơng khí lớn.
2.9.2 Máy điều hịa cơng suất nhỏ
Hình 2.8 là sơ đồ của máy điều hịa cơng suất nhỏ cồ thiết bị tiết lừu là ống mao.
- . imuuu Ụ1IU )1L 1 1L1ẸHẲ J A H1ẸU ỤƠT
Hình 2.8 Sơ đồ máy điều hịa cơng suất nhỏ
Neu máy có dạng cửa sổ một cụm như sơ đồ Hình 2.9 thì bình thường dàn lạnh đặt trong phịng cịn dàn nóng ngồi phịng. Gió trong phịng được lấy từ cửa hút năm ở phía trước cụm máy và được đưa qua dàn lạnh, thực hiện trao đơi nhiệt, sau đó được thổi ra cửa trên hoặc bên cạnh.