(NB) Nội dung của giáo trình được biên soạn gồm: Tính toán xác định phụ tải lạnh; Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống máy lạnh; Tính toán xác định phụ tải hệ thống điều hoà không khí; Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hoà không khí.
Tính toán xác định phụ tải lạnh
Xác định kết cấu hộ dùng lạnh
1.1.1 Xác định diện tích xây dựng, kích thước, số lượng các loại phòng/ hoặc kích thước kho bảo quản/ bể nước đá
Thể tích kho lạnh được xác định theo biểu thức:
E - Dung tích kho lạnh, tấn gv - Định mức chất tải, tấn/m 3 được tra trong bảng sau
Bảng 1.1 - Tiêu chuẩn chất tải và hệ số thể tích của một số sản phẩm bảo quản lạnh
Hệ số tính thể tích a
Thịt bò đông lạnh 1/4 con
Gia cầm đông lạnh trong hòm gỗ 0,38 0,92
Cá đông lạnh trong hòm gỗ hoặc cactông 0,45 0,78
Thịt thăn trong hòm cactông 0,7 0,5
Trứng trong hộp cactông 0,27 1,3 Đồ hộp trong các hòm gỗ hoặc cactông 0,6 0,65 0,58 0,54
Cam, quít trong các ngăn gỗ mỏng 0,45 0,78
KHI SẮP XẾP TRÊN GIÁ
Mỡ trong các hộp cactông 0,7 0,5
Trứng trong các ngăn cactông 0,26 1,35
Thịt hộp trong các ngăn gỗ 0,38 0,92
Giò trong các ngăn gỗ 0,3 1,17
Thịt đông lạnh trong các ngăn gỗ trong ngăn cactông
Nho và cà chua ở khay 0,3 1,17
Táo và lê trong ngăn gỗ 0,31 1,03
Cam, quít trong hộp mỏng trong ngăn gỗ, cactông
Thịt gia lạnh hoặc kết đông bằng giá treo trong côngtenơ
Tiêu chuẩn chất tải được xác định là khối lượng không bì cho sản phẩm không có bao bì và khối lượng bao gồm cả bao bì cho sản phẩm có bao bì Để tính toán thể tích buồng cấp đông, tiêu chuẩn chất tải được áp dụng là 0,25 tấn mỗi mét chiều dài giá treo Khi sử dụng xe đẩy có giá treo, chất tải có thể được tính theo diện tích m², với khả năng sắp xếp từ 0,6 đến 0,7 tấn mỗi m², tương đương 0,17 tấn mỗi m³.
Tiêu chuẩn chất tải của các thiết bị lạnh và kho lạnh thương mại thường thấp hơn nhiều so với các kho lạnh lớn, chỉ đạt từ 100 đến 300 kg/m² Mức tải này phụ thuộc vào loại hàng hóa, cách đóng gói và cách sắp xếp hàng hóa trên giá.
* Xác định diện tích chất tải:
Diện tích chất tải của buồng lạnh F, m 2 được xác địnhqua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất tải: h
F - Diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m 2 h - Chiều cao chất tải, m
Chiều cao chất tải là chiều cao của lô hàng trong kho, phụ thuộc vào bao bì và phương tiện bốc dỡ Chiều cao này được tính bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh và khoảng không gian cần thiết để chất và dỡ hàng Chiều cao chất tải còn phụ thuộc vào chiều cao thực tế của kho, được xác định bằng chiều cao phủ bì của kho lạnh trừ đi hai lần chiều dày cách nhiệt của trần và nền kho lạnh, công thức tính là h1 = H - 2δ, m.
Chiều cao phủ bì (H) của kho lạnh thường được thiết kế theo các kích thước tiêu chuẩn như 3000, 3600, 4800 và 6000 mm Tuy nhiên, H có thể được điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với yêu cầu thực tế của từng dự án.
+ - Là chiều dày cách nhiệt,
Chiều cao chất tải h, m được xác định bằng cách lấy chiều cao thực tế của kho h1 và trừ đi khoảng hở cần thiết phía trên trần để đảm bảo lưu thông không khí, cũng như không gian cần thiết cho việc chất hàng và dỡ hàng.
Xác định tải trọng của nền và trần được thực hiện dựa trên định mức chất tải cùng với chiều cao chất tải của nền, giá treo hoặc móc treo và trần.
Tải trọng nền, trần được xác định theo công thức: gf ≥ gv.h
Trong đó: gf - Là tải trọng của nền, trần, tấn/m 2
9 gv - Định mức chất tải, tấn/m 3 h - Chiều cao chất tải, m
* Xác định diện tích lạnh cần xây dựng:
Diện tích lạnh cần xây dựng được xác định theo công thức sau:
Fl - diện tích lạnh cần xây dựng, m 2
Hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa (F) được xác định bằng cách tính toán toàn bộ diện tích bao gồm các lối đi, diện tích giữa các lô hàng, cũng như không gian giữa lô hàng và các cột, tường, cũng như các khu vực lắp đặt thiết bị như dàn bay hơi và quạt Giá trị của F phụ thuộc vào diện tích của buồng và được tham khảo từ bảng 1.2.
Bảng 1.2 - Hệ số sử dụng diện tích theo thể tích buồng lạnh
Diện tích buồng lạnh, m 2 F Đến 20 0,5 0,6
Theo bảng 1.2, kích thước buồng lạnh ảnh hưởng đến hệ số sử dụng diện tích; buồng lạnh rộng hơn cho phép bố trí lối đi, lô hàng và thiết bị một cách hợp lý hơn, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng không gian.
Xác định số phòng lạnh cần xây dựng:
Số lượng phòng lạnh cần xây dựng được xác định qua công thức sau: f
Fl - diện tích lạnh cần xây dựng, m 2
Z - số phòng lạnh tính toán xây dựng f - là diện tích buồng lạnh quy chuẩn, m 2
Diện tích buồng lạnh tiêu chuẩn được tính theo hàng cột cách nhau 6m, với diện tích cơ sở là 36 m² Các quy chuẩn khác sẽ là bội số của 36 m² Trong quá trình tính toán, diện tích lạnh có thể tăng thêm từ 10 đến 15% so với diện tích ban đầu khi thực hiện lựa chọn.
Xác định dung tích thực tế của kho lạnh:
Nếu số buồng lạnh nhận được khi thiết kế mặt bằng, khác với tính toán thì xác định dung tích quy ước thực của kho lạnh theo biểu thức
E - Dung tích thực của kho lạnh, tấn t
Z t - Số phòng lạnh thực tế xây dựng
E - Dung tích kho lý thuyết, tấn
Z - Số phòng lạnh lý thuyết cần xây dựng
Khi thiết kế mặt bằng kho lạnh, cần tính toán thêm các diện tích phụ trợ như hành lang, buồng chất tải, buồng tháo tải, khu kiểm nghiệm sản phẩm, buồng chứa phế phẩm và buồng kết đông Những diện tích này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa không gian và đảm bảo hiệu quả hoạt động của kho lạnh.
1.1.2 Nhiệt độ lạnh xác định theo nhiệm vụ hoặc theo sản phẩm cần làm lạnh
Kho lạnh chuyên dụng chỉ có một buồng với nhiệt độ cố định, trong khi kho lạnh thông thường có nhiều phòng với các chế độ nhiệt độ khác nhau để bảo quản nhiều loại sản phẩm Ngay cả trong tủ lạnh gia đình cũng có ba ngăn riêng biệt với ba mức nhiệt độ khác nhau: ngăn đông duy trì ở -6°C, -12°C hoặc thấp hơn.
Để bảo quản thực phẩm hiệu quả, nhiệt độ trong kho lạnh cần được điều chỉnh phù hợp: -18°C cho bảo quản đông, 0 đến 5°C cho bảo quản lạnh và 7 đến 10°C cho bảo quản rau tươi Mỗi loại phòng lạnh có những đặc trưng riêng, trong đó phòng bảo quản lạnh duy trì nhiệt độ 0°C, đảm bảo thực phẩm được bảo quản an toàn và lâu dài.
Nhiệt độ trong phòng bảo quản thường dao động từ -1,5°C đến 0°C với độ ẩm đạt 90-95% RH Các sản phẩm như thịt và cá được đóng gói cẩn thận và đặt lên giá trong phòng lạnh Hệ thống làm lạnh có thể là dàn tĩnh hoặc dàn quạt Đối với phòng bảo quản đông, nhiệt độ duy trì từ -18°C đến -20°C.
Dùng để bảo quản các loại thịt, cá, rau, quả… đã được kết đông, nhiệt độ từ (-18 ÷ -20) 0 C, nhiều khi đến -23 0 C theo yêu cầu đặc biệt, độ ẩm (80 ÷ 90) %
Dàn lạnh có thể được chia thành dàn tĩnh hoặc dàn quạt Phòng đa năng được thiết kế với nhiệt độ -12 °C, có khả năng điều chỉnh lên 0 °C để bảo quản lạnh hoặc hạ xuống -18 °C để bảo quản đông.
Có thể dùng phòng đa năng để gia lạnh cho sản phẩm Dàn lạnh có thể là dàn tĩnh hoặc dàn quạt d Phòng gia lạnh (0 0 C)
Sử dụng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống mức nhiệt độ bảo quản lạnh cần thiết, nhằm gia lạnh sơ bộ cho các sản phẩm đông lạnh trong phương pháp kết đông hai pha.
Tính cách nhiệt, cách ẩm, kiểm tra đọng sương, đọng ẩm của vách
Chiều dày cách nhiệt được tính theo công thức:
CN - độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, m
CN - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/(m.K) tra bảng 1.8 k - hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che, W/(m 2 K) tra bảng 1.9
1 - hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài tới vách, W/(m 2 K)
2 - hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/(m 2 K)
i - bề dày lớp vật liệu thứ i, m
i - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/(m.K)
Bảng 1.8 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm và xây dựng
Vật liệu Khối lượng riêng, kg/m 3
Hệ số dẫn nhiệt , W/m.K Ứng dụng
Vật liệu cách nhiệt được sử dụng để cách nhiệt cho các bức tường ba, tường ngăn, cột, lớp phủ, trần, tấm bê tông cốt thép định hình, đường ống, thiết bị và dụng cụ, cùng với các tấm ngăn và khung giá.
Các tấm khoáng tẩm bitum
Các tấm cách nhiệt than bùn
0,093 Ống, thiết bị, tường ngăn
Tấm lợp fibrô ximăng 300 400 0,15 0,19 Cách nhiệt tường bao, tường ngăn, kết cấu tấm ngăn, khung giá
Tấm cách nhiệt bê tông xốp
400 500 0,15 Mái kết cấu tấm ngăn và vành chống cháy
Tấm lợp từ hạt perlit 200 250 0,076
Kết cấu cửa vành chống cháy, cách nhiệt trần và kết cấu nền Đất sét, sỏi 300 350 0,17 0,23 Để cách nhiệt trần nền
0,08 Vật liệu chịu lửa xốp 100 200 0,08
Bôrulin 700 900 0,29 0,35 Bìa amiăng 700 900 0,29 0,35 Perganin và giấy dầu 600 800 0,14 0,18
Các tấm cách nhiệt bê tông amiăng
Các tấm bê tông amiăng
Vữa trát khô từ tấm xơ gỗ
Bảng 1.9 - Hệ số truyền nhiệt k vách ngoài phụ thuộc nhiệt độ buồng lạnh, W/m 2 K
Bảng 1.10 - Hệ số k của tường ngăn với hành lang, buồng đệm
Nhiệt độ không khí trong buồng lạnh -30 -20 -10 -4 4 12 k, W/m 2 K 0,27 0,28 0,33 0,35 0,52 0,64
Bảng 1.11 - Hệ số k của tường ngăn giữa các buồng lạnh
Vách ngăn giữa các buồng lạnh k, W/m 2 K
Kết đông / bảo quản lạnh 0,26
Kết đông / bảo quản đông 0,47
Bảo quản lạnh / bảo quản đông 0,28
Gia lạnh / bảo quản đông 0,33
Gia lạnh / bảo quản lạnh 0,52
Các buồng có cùng nhiệt độ 0,58
Có thể dùng phương pháp nội suy để suy ra các hệ số truyền nhiệt cho các nhiệt độ không nêu trong bảng
Bảng 1.12 - Hệ số tỏa nhiệt 1 và 2
Bề mặt vách Hệ số tỏa nhiệt , W/m 2 K
Bề mặt ngoài của vách (tường bao) và mái 23,3
Bề mặt trong của buồng đối lưu tự nhiên
Bề mặt trong buồng lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải (bảo quản hàng lạnh) 9
Bề mặt trong buồng đối lưu cưỡng bức mạnh
(buồng gia lạnh và kết đông) 10,5
1.3.2 Kiểm tra đọng sương trên vách Điều kiện để vách ngoài không bị đọng sương là hệ số truyền nhiệt k của vách có k ≤ ks
Trong đó: k - hệ số truyền nhiệt thực, W/(m 2 K) ks - hệ số truyền nhiệt đọng sương, được tính theo công thức:
Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài bề mặt tường kho được đo bằng W/(m².K), trong khi nhiệt độ không khí bên ngoài kho là t1 (°C) và nhiệt độ không khí bên trong kho là t2 (°C) Ngoài ra, nhiệt độ điểm đọng sương của không khí bên ngoài được ký hiệu là ts (°C).
1.3.3 Kiểm tra đọng ẩm trong vách Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riêng hơi nước thực tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt px < px”
Đường px không được cắt bởi đường px” mà phải luôn nằm dưới đường px” Áp suất riêng phần của hơi nước p x và áp suất bão hòa px” có thể xác định thông qua trường nhiệt độ ổn định trong vách cách nhiệt Trường nhiệt độ trong vách được tính toán từ nhiệt độ của các lớp vách bằng các biểu thức xác định mật độ dòng nhiệt khác nhau.
Tính kiểm tra đọng ẩm tường bao kho lạnh như hình 1.1 biết
Nhiệt độ tf1 = 37,2 0 C ; tf2 = 0 0 C; hệ số truyền nhiệt k = 0,274 W/m 2 K:
Hình 1.1 - Cấu trúc tường bao kho lạnh
1,3- Lớp vữa xi măng; 2- Tường gạch; 4- Lớp cách ẩm; 5- lớp cách nhiệt; 6- Lớp vữa trát và lưới thép
Bảng 1.13 – Bảng chiều dày, hệ số dẫn nhiệt, khuếch tán
STT Vật liệu Bề dày
Hệ số khuyếch tán ẩm phụ g/mh MPa
6 Vữa trát xi măng lưới thép 0,01 0,92 90
Vì mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là như nhau và bằng mật độ dòng nhiệt qua tường bao ta có:
Mật độ dòng nhiệt qua tường bao là: q = k.t = 0,274.(37,2 - 0) = 10,1928 (W/m 2 ) Mật độ dòng nhiệt qua vách thứ nhất là:
Tương tự ta có: tw2 = tw1 -q
Ta có t = -0,0025 là sai số nhỏ nhất do chọn k = 0,274W/m 2 K
* Xác định phân áp suất thực của hơi nước:
- Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che
Với: ph1: phân áp suất thực của hơi nước bên ngoài ph2: Phân áp suất thực của hơi nước bên trong
Ta có: nhiệt độ bên ngoài tổng đài = 37,2 0 C độ ẩm = 83%
ph1 = px” (t7,2 0 C) (%) = 6361.0,83 = 5279,63 , Pa Với nhiệt độ bên trong t0 = 0 0 C độ ẩm = 85%
ph2 = px” (t=0 0 ). (= 85%) = 610.0.85 = 518, 5 , Pa H: Hệ số trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che
Vậy với kết cấu của tường bao ta có: g / hMPa m
Vậy phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt các lớp vật lý
Không có hiện tượng đọng ẩm trong cấu trúc cách nhiệt vì áp suất thực của hơi nước luôn nhỏ hơn phân áp suất hơi nước bão hòa.
Xác định phụ tải máy nén và phụ tải thiết bị, chọn máy nén và các thiết bị
1.4.1 Tính phụ tải máy nén
Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không xảy ra đồng thời, công suất nhiệt thực tế yêu cầu sẽ thấp hơn tổng tổn thất nhiệt Để ngăn ngừa việc máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén được tính toán từ các tải nhiệt thành phần, nhưng tùy thuộc vào từng loại kho lạnh, có thể chỉ cần lấy một phần của tổng tải nhiệt đó.
Theo tiêu chuẩn của Nga, chúng ta lấy các giá trị định hướng như sau:
- Dòng nhiệt Q1 không phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh lấy bằng 80% của giá trị cao nhất đối với kho lạnh một tầng
- Dòng nhiệt Q2 do sản phẩm tỏa ra nhiệt tải máy nén lấy 100%Q2
- Dòng nhiệt do vận hành tính bằng 60% giá trị lớn nhất
Nhiệt tải của máy nén:
Năng suất lạnh của máy nén đối với mỗi nhóm buồng có nhiệt độ sôi giống nhau xác định theo biểu thức: b
Tổng nhiệt tải của máy nén được xác định dựa trên nhiệt độ bay hơi, với hệ số thời gian làm việc b thường được lấy là 0,9, tương ứng với việc máy nén hoạt động khoảng 22 giờ mỗi ngày Hệ số k được sử dụng để tính đến tổn thất trong ống dẫn và thiết bị của hệ thống làm lạnh trực tiếp, phụ thuộc vào nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh trong dàn làm lạnh không khí, và được xác định theo bảng 1.14.
Bảng 1.13 - Hệ số dự trữ k t0, 0 C -40 -30 -10 k 1,1 1,07 1,05
Tổng hợp các kết quả ở các phần tính nhiệt trên, ta lập được bảng phụ tải nhiệt của thiết bị Qtb, phụ tải nhiệt của máy nén Qmn
1.4.2 Tính phụ tải dàn lạnh
Phụ tải nhiệt của thiết bị được sử dụng để xác định bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết cho thiết bị bay hơi Công suất giải nhiệt yêu cầu luôn lớn hơn công suất của máy nén, do đó cần có hệ số dự trữ để phòng tránh biến động trong quá trình vận hành Vì vậy, tải nhiệt của thiết bị được tính bằng tổng tất cả các tổn thất nhiệt của kho lạnh.
1.4.3 Xây dựng và tính toán chu trình lạnh a Chọn phương pháp làm lạnh
Có nhiều phương pháp làm lạnh buồng và xử lý sản phẩm Theo môi chất trong dàn bay hơi có làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp
Theo cách đối lưu khi có đối lưu tự nhiên (dàn tĩnh) và đối lưu cưỡng bức (dàn quạt)
Làm lạnh trực tiếp là quá trình mà môi chất lạnh sôi trong dàn lạnh, thu nhiệt từ môi trường bên trong buồng lạnh Dàn bay hơi có thể sử dụng các loại dàn đối lưu không khí tự nhiên hoặc cưỡng bức thông qua quạt gió.
Hình 1.2 - Hệ thống làm lạnh trực tiếp 1.Máy nén, 2 Bình ngưng tụ, 3 Tiết lưu, 4 Dàn bay hơi
* Ưu điểm của thống làm lạnh trực tiếp:
Thiết bị đơn giản vì không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ
Tuổi thọ của thiết bị cao hơn và tính kinh tế được cải thiện do không tiếp xúc với nước muối, một chất gây han gỉ và ăn mòn mạnh Hơn nữa, tổn thất năng lượng về mặt nhiệt động cũng giảm, vì hiệu nhiệt độ giữa buồng lạnh và dàn bay hơi trực tiếp luôn nhỏ hơn so với hiệu nhiệt độ giữa buồng và nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua nước muối.
Tổn hao lạnh khi khởi động máy nhỏ, tức là thời gian từ khi mở máy đến khi buồng đạt nhiệt độ yêu cầu là ngắn hơn
Nhiệt độ trong buồng có thể được theo dõi thông qua nhiệt độ sôi của môi chất, điều này được xác định dễ dàng bằng áp kế gắn trên đầu hút của máy nén.
Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách đóng và ngắt máy nén (đối với loại máy nén nhỏ và trung bình)
* Nhược điểm của hệ thống làm lạnh trực tiếp:
Hệ thống lạnh trực tiếp cũng có một số nhược điểm trong từng trường hợp cụ thể sau :
Hệ thống lạnh trung tâm với nhiều hộ sử dụng sẽ tiêu tốn một lượng lớn môi chất, dẫn đến nguy cơ rò rỉ cao nhưng khó xác định vị trí rò rỉ để xử lý Đối với máy freon, việc hồi dầu trở nên khó khăn khi dàn lạnh được đặt quá xa và thấp hơn máy nén Ngoài ra, việc phân phối đồng đều môi chất cho nhiều dàn lạnh cũng gặp nhiều thách thức, khiến khả năng nén có thể rơi vào tình trạng ẩm ướt.
Việc trữ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém hơn do đó khi máy nén ngừng hoạt động thì dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng
Làm lạnh buồng gián tiếp là làm lạnh buồng bằng các dàn nước muối lạnh
1 Máy nén, 2 Bình ngưng tụ, 3 Bình bay hơi, 4 Van tiết lưu,
5 Bơm nước muối, 6 Dàn lạnh nước muối, 7 Bình dãn nở
Hình 1.3 - Hệ thống làm lạnh gián tiếp
Thiết bị bay hơi đặt ngoài buồng lạnh Môi chất lạnh lỏng sôi để làm lạnh nước muối
* Ưu điểm của làm lạnh gián tiếp qua môi chất lạnh:
Chất tải lạnh nước muối có độ an toàn cao, không cháy nổ và không độc hại cho cơ thể, đồng thời không ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa được bảo quản.
Khi sử dụng vòng tuần hoàn nước muối, máy lạnh có cấu trúc đơn giản hơn với đường ống dẫn môi chất ngắn Điều này giúp cho quá trình lắp đặt, hiệu chỉnh, thử bền, thử kín, nạp gas, vận hành và bảo dưỡng trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn.
Hệ thống dung dịch muối có khả năng lưu trữ lạnh hiệu quả, giúp duy trì nhiệt độ trong buồng lạnh lâu hơn ngay cả khi máy lạnh ngừng hoạt động.
* Nhược điểm của hệ thống lạnh gián tiếp:
Năng suất lạnh của máy bị giảm (tổn thất lạnh lớn)
Hệ thống thiết bị cồng kềnh do cần thêm một vòng tuần hoàn nước muối, bao gồm bơm, bình giản nở, các đường ống và bình bay hơi để làm lạnh nước muối Tuy nhiên, nước muối có thể gây ăn mòn cho các thiết bị trong hệ thống này.
Dựa trên những ưu nhược điểm của hai phương pháp làm lạnh, tôi quyết định chọn phương pháp làm lạnh trực tiếp có dàn quạt cho kho đang thiết kế Đồng thời, việc lựa chọn môi chất làm lạnh cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong quá trình làm lạnh.
Môi chất lạnh, hay còn gọi là tác nhân lạnh, là chất được sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt từ môi trường lạnh và thải nhiệt ra môi trường nóng hơn Quá trình nén giúp môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh, đảm bảo hiệu quả làm lạnh.
Máy lạnh nén hơi hoạt động bằng cách thu nhiệt từ môi trường có nhiệt độ thấp thông qua quá trình bay hơi ở áp suất và nhiệt độ thấp Đồng thời, nó thải nhiệt cho môi trường có nhiệt độ cao nhờ vào quá trình ngưng tụ ở áp suất và nhiệt độ cao Quá trình này bao gồm sự tăng áp do nén hơi và giảm áp suất thông qua quá trình tiết lưu hoặc giãn nở lỏng.
Môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống lạnh cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Môi chất cần bền vững về mặt hoá học trong phạm vi áp suất và nhiệt độ làm việc, không được phân huỷ, không được polyme hoá
- Môi chất phải trơ, không ăn mòn các vật liệu chế tạo máy, dầu bôi trơn, oxy trong không khí và hơi ẩm
- An toàn, không dễ cháy, nổ
Áp suất ngưng tụ không nên vượt quá mức cho phép, vì nếu áp suất quá cao sẽ yêu cầu độ bền chi tiết lớn hơn, dẫn đến việc thiết kế vách thiết bị dày hơn và tăng nguy cơ rò rỉ môi chất.
