GIÁO TRÌNH ĐIỀU HÒA CỤC BỘ ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU..............................................................................................................6 1. Lịch sử ra đời và phát triển máy điều hòa không khí....................................................................6 2. Các dòng máy điều hòa cục bộ: ..................................................................................................19 CHƢƠNG 2: CHU TRÌNH LẠNH CỦA MÁY ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ ................................21 1. QUAN HỆ ÁP SUẤT NHIỆT ĐỘ: GIẢI THÍCH .......................................................................21 2. Đặc điểm, nguyên lý làm việc máy điều hoà cửa sổ....................................................................25 2.1. Đặc điểm máy điều hoà cửa sổ.................................................................................................25 2.1.1. Các thông số kỹ thuật của máy: ............................................................................................26 2.1.2. Các thông số vận hành:.........................................................................................................28 2.2. Nguyên lý làm việc máy điều hoà cửa sổ một chiều.................................................................29 2.3. Nguyên lý làm việc của máy điều hoà cửa sổ hai chiều...........................................................30 3.1. Cấu tạo, hoạt động của máy nén ..............................................................................................34 3.2.3. Hoạt động máy nén pitông: ...................................................................................................35 3.2.3.1 Ảnh hƣởng của áp suất đến lƣu lƣợng và công suất lạnh...................................................37 3.2.3.2. Ảnh hƣởng của áp suất đầu đẩy(HP) đến cƣờng độ tiêu thụ dòng điện. ...........................38 3.2.3.3. Áp suất đầu hút BP giảm bất thƣờng. ................................................................................38 3.3. Máy nén rôto (block galê) ........................................................................................................39 3.3.1.Cấu tạo máy nén rôto:............................................................................................................39 3.3.2.Hoạt động:..............................................................................................................................39 3.3.3. Thử nghiệm máy nén..............................................................................................................41 4. Cấu tạo, hoạt động dàn ngƣng tụ................................................................................................41 4.1 Nhiệm vụ: ................................................................................................................................41 4.2 Cấu tạo :..................................................................................................................................41 4.3. Hoạt động dàn ngƣng tụ:..........................................................................................................42 4.3.1. Dàn ngƣng tụ hoạt động bình thƣờng:..................................................................................42 4.3.2. Xác định tình trạng làm việc của dàn ngƣng tụ ....................................................................44 4.3.2.1. Độ quá lạnh. .......................................................................................................................44 4.3.2.2. Phân tích độ quá lạnh bất thƣờng ......................................................................................45 5. Cấu tạo, hoạt động dàn bay hơi ..................................................................................................47 5.1. Công dụng: ...............................................................................................................................47 5.2. Cấu tạo:....................................................................................................................................47 5.3. Hoạt động của dàn bay hơi. .....................................................................................................50 5.3.1. Dàn bay hơi hoạt động bình thƣờng......................................................................................50 5.4. Xác định tình trạng làm việc của dàn bay hơi..........................................................................51 5.4.1. Độ quá nhiệt ..........................................................................................................................51 5.4.2. Phân tích độ quá nhiệt bất thƣờng:.......................................................................................51 5.4.3. Ảnh hƣởng của độ quá nhiệt đến công suất lạnh. .................................................................52 5.4.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ không khí........................................................................................53 6. Cấu tạo, hoạt động van tiết lƣu ...................................................................................................55 6.1. Tiết lƣu (cáp, ống mao) ............................................................................................................55 6.1.1 Công dụng:............................................................................................................................55 6.1.2Cấu tạo:........................................................................................................................... . 55 6.2. Hoạt động ống mao ..................................................................................................................55 7.2. Van tiết lƣu nhiệt ......................................................................................................................63 7.2.1 Cấu tạo:..................................................................................................................................63 7.2.2. Hoạt động của van tiết lƣu nhiệt ...........................................................................................64 7.2.3. Xác định tình trạng làm việc của van tiết lƣu .......................................................................64 7.2.3.1. Dung lƣợng của van tiết lƣu nhiệt......................................................................................64 7.2.3.2. Các nhận xét về hiện tƣợng bơm của van tiết lƣu nhiệt .....................................................66 7.2.3.3. Phƣơng pháp điều chỉnh van tiết lƣu nhiệt. .......................................................................67 7.3. Van tiết lƣu điện từ:..................................................................................................................69 8. Cấu tạo, hoạt động các thiết bị phụ ............................................................................................70 8.1.Phin sấy lọc ...............................................................................................................................70 8.2.Van 2,3 ngả, bộ tiêu âm và nhánh chia gas: .............................................................................71 8.3. Van đảo chiều bốn ngả .............................................................................................................72 8.3.1. Nhiệm vụ:...............................................................................................................................72 8.3.2. Hoạt động của V4V: ..............................................................................................................73 8.3. Xác định tình trạng làm việc của thiết bị phụ ..........................................................................76 8.3.1.Nguy cơ va đập chất lỏng:......................................................................................................76 8.3.2. Các nguy cơ bị pan :..............................................................................................................76 10.VẤN ĐỀ HOÀN LƢU CỦA DẦU...............................................................................................80 11. ĐÁNH GIÁ NHIỆT ĐỘ BẰNG KỸ THUẬT SỜ TAY NHƢ THẾ NÀO ? ..................................91 CHƢƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ..................................................95 1. Sơ đồ nguyên lý của mạch điện:..................................................................................................95 1.1.Giới thiệu sơ đồ nguyên lý.........................................................................................................95 1.2. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý ....................................................................................................96 2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động các thiết bị điện trong sơ đồ mạch điện máy ĐHKK:.................96 2.1. Động cơ máy nén......................................................................................................................96 2.2. Tụ điện:...................................................................................................................................101 2.3. Thermic ( Rơ le nhiệt).............................................................................................................105 2.4. Thermostat:.............................................................................................................................107 2.5. Cảm biến nhiệt độ gió và ống đồng: ......................................................................................110 2.6. Động cơ quạt dàn nóng 1 cấp tốc độ: ....................................................................................111 2.7. Động cơ quạt 2 cấp tốc độ: ....................................................................................................112 2.8. Động cơ quạt 3 cấp tốc độ: ....................................................................................................114 2.9. Motor cánh đảo gió:...............................................................................................................117 2.10. Bảng điều khiển ....................................................................................................................118 2.11. Vỉ mạch bên trong dàn lạnh:................................................................................................120 2.12. Mạch điện máy điều hòa một phần tử:.................................................................................121 2.13. Trình tự đấu điện mạch điện điều hòa một phần tử một chiều. ...........................................122 2.14. Kiểm tra mạch điện máy điều hòa 1 phần tử trƣớc khi vận hành. .......................................123 CHƢƠNG 4: PAN TRONG CHU TRÌNH LẠNH CỦA MÁY ĐIỀU HÕA. .............................127 1. PAN VAN TIẾT LƢU QUÁ BÉ...............................................................................................127 1.1.PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG........................................................................................127 1.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG ........................................................................................129 1.3.PHƢƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN..................................................................................................130 1.4. TỔNG KẾT..............................................................................................................................130 1.5.BỐI CẢNH THỰC TẾ.............................................................................................................131 2. TÌM CHỖ RÒ GỈ CỦA MÔI CHẤT LẠNH.............................................................................136 3. VẤN ĐỀ NẠP GA....................................................................................................................140 4. PAN THIẾU GA......................................................................................................................143 4.1.PHÂN TÍCH TRIỆU CHỨNG: ...............................................................................................143 4.2 TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG.........................................................................................146 4.3.PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN..............................................................................................146 4.4.TỔNG KẾT ..............................................................................................................................147 4.5. BỐI CẢNH THỰC TẾ ............................................................................................................148 5. VẤN ĐỀ FLASH KHÍ TRONG ĐƢỜNG LẠNH.....................................................................149 6. PAN TIẾT LƢU SỚM:............................................................................................................154 6.1.PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG........................................................................................154 6.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG ........................................................................................157 6.3. PHƢƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN ................................................................................................158 6.4. TỔNG KẾT..............................................................................................................................159 6.5.BỐI CẢNH THỰC TẾ.............................................................................................................159 7. PAN DÀN BAY HƠI QUÁ BÉ: ...............................................................................................161 7.1 PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG ........................................................................................161 7.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG........................................................................................164 7.3 PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN..............................................................................................164 7.4 TỔNG HỢP .............................................................................................................................165 7.5. BỐI CẢNH THỰC TẾ ............................................................................................................166 8. VẤN ĐỀ VỠ XUPPÁP ............................................................................................................176 9. PAN MÁY NÉN QUÁ BÉ:.......................................................................................................184 9.1.PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG........................................................................................184 9.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG ........................................................................................186 9.3.PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN.............................................................................................186 9.4. TỔNG HỢP.............................................................................................................................187 9.5.BỐI CẢNH THỰC TẾ.............................................................................................................187 10. PAN THỪA GA:......................................................................................................................192 10.1. PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG:..................................................................................192 10.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG....................................................................................194 10.3. PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ........................................................................................195 10.4. TỔNG KẾT .........................................................................................................................195 10.5. KHÍA CẠNH THỰC TẾ......................................................................................................196 11. BIỂU DIỄN KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM KHÔNG NGƢNG TỤ: ............................................196 12. PAN KHÔNG NGƢNG TỤ: ...................................................................................................199 12.1. PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG ...................................................................................199 12.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG....................................................................................201 12.3. PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ........................................................................................201 12.4. TỔNG KẾT .........................................................................................................................202 12.5. KHÍA CẠNH THỰC TẾ......................................................................................................203 13. PAN DÀN NGƢNG QUÁ BÉ: ................................................................................................203 13.1. PHÂN TÍCH CÁC TRIỆU CHỨNG ...................................................................................203 13.2. TỔNG HỢP CÁC TRIỆU CHỨNG....................................................................................206 13.3. PHƢƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ........................................................................................207 13.4. TỔNG KẾT .........................................................................................................................207 13.5. KHÍA CẠNH THỰC TẾ......................................................................................................208 CHƢƠNG 5: CÁC PAN VỀ MẠCH ĐIỆN THƢỜNG GẶP CỦA MÁY ĐIỀU HÕA..............220 1. Bo mạch bị lỗi hỏng: .................................................................................................................220 2. Nguồn cấp cho mạch điện hoặc bo mạch bị lỗ hỏng: ...............................................................222 3. Quạt dàn lạnh hoặc bo mạch bị lỗi hỏng:.................................................................................222 4. Cảm biến hoặc các kết nối lỗi hỏng:.........................................................................................223 5. Nguồn cấp hoặc bo mạch bị lỗi hỏng........................................................................................224 6. Máy điều hòa mất lạnh hoàn toàn:............................................................................................225 7. Máy điều hòa mất nguồn:..........................................................................................................226 8. Máy điều hoàn kém lạnh: ..........................................................................................................227 9.Máy điều hòa chạy ồn kêu to:.....................................................................................................227 10. Máy điều hòa bị hoảng điều khiển:.........................................................................................228 11. Máy điều hòa bị chảy nƣớc:....................................................................................................228
GIỚI THIỆU
Lịch sử ra đời và phát triển máy điều hòa không khí
Máy lạnh, hay máy điều hòa, là thiết bị điện gia dụng phổ biến toàn cầu, đặc biệt quan trọng tại Việt Nam - một quốc gia nhiệt đới Trong môi trường oi bức của mùa hè, nhu cầu sử dụng máy lạnh để tạo không gian mát mẻ cho sinh hoạt và làm việc trở nên thiết yếu đối với mọi người.
Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá lịch sử máy lạnh, từ những mô hình cổ xưa nhất cho đến chiếc máy lạnh hiện đại mà bạn đang sử dụng Chúng ta sẽ một lần nữa trở về với những người Ai Cập cổ đại và tìm hiểu về những phát minh của họ trong lĩnh vực làm mát.
Tóm tắt những cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển của máy điều hòa hiện đại
Những mô hình sơ khai nhất - Con người đã biết làm mát từ thời xa xưa
Hình vẽ trên tường diễn tả phương pháp làm mát bằng hơi ẩm của người Ai Cập cổ đại
Các nhà khảo cổ học và sử học cho rằng người Ai Cập cổ đại đã phát minh ra mô hình máy điều hòa không khí sơ khai bằng cách treo lau sậy trên cửa sổ và phun nước lên đó Khi gió thổi qua, hơi nước sẽ được mang vào, giúp làm mát không khí trong phòng Phương pháp này không chỉ làm mát mà còn giúp ẩm hóa không khí, giảm thiểu sự khô nóng của khí hậu sa mạc.
Hình ảnh tháp làm mát của người Ba Tư
Người La Mã cổ đại đã phát triển hệ thống ống nước xung quanh tường nhà để lưu thông nước, giúp làm mát không gian sống Tương tự, người Ba Tư thời trung cổ cũng sử dụng một kỹ thuật độc đáo với bể chứa nước và tháp gió, nhằm làm mát không khí trong nhà trong những ngày nóng bức.
Sơ đồ hoạt động của hệ thống tháp gió làm mát
Vào thế kỷ thứ 2, nhà phát minh Đinh Hoãn đã sáng chế ra chiếc quạt đầu tiên tại Trung Quốc, với hệ thống gồm 3 bánh xe đường kính 3 mét, được quay bằng tay để tạo ra gió mát Năm 747, vua Đường Huyền Tông đã sử dụng tháp làm mát mang tên Lượng Thiên trong cung điện của mình Các văn bản cổ đã ghi lại việc sử dụng hệ thống bánh xe quay bằng sức nước để tạo ra luồng gió ẩm, làm mát không khí Đến thời Tống, tài liệu cổ cho thấy hệ thống làm mát này đã được áp dụng rộng rãi bởi nhiều đối tượng khác nhau trong xã hội.
Tất cả các phát minh đều bắt nguồn từ nguyên lý vật lý và hóa học Vào thế kỷ 17, nhà phát minh Cornelis Drebble (1572-1633) đã giới thiệu mô hình máy tạo không khí bằng cách thêm muối vào nước, đặt tên cho hệ thống này là "biến mùa hè thành mùa đông" và trình bày trước vua James I của Anh.
Nhà phát minh John Hadley (1731-1764), người đã phát hiện ra mối liên hệ giữa sự bay hơi của chất lỏng và quá trình làm lạnh
Vào năm 1758, Benjamin Franklin (1785-1788), thống đốc bang Pennysylvania, và John Hadley (1731-
Năm 1764, giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành thử nghiệm và khám phá nguyên lý bay hơi Franklin và Haldley xác nhận rằng sự bay hơi của các chất lỏng như rượu hoặc ete có thể được sử dụng để giảm nhiệt độ của một vật thể xuống dưới điểm đóng băng của nước Hai nhà khoa học này đã thực hiện thí nghiệm hạ nhiệt độ của ống nhiệt kế thủy ngân từ 18 độ C xuống còn -14 độ C bằng cách áp dụng hiện tượng bay hơi.
Franklin ghi nhận rằng khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng đóng băng, một lớp băng mỏng xuất hiện trên bề mặt ống nhiệt kế Ông kết luận rằng việc đông lạnh một người đàn ông đến chết ngay cả trong mùa hè là hoàn toàn khả thi.
Michael Faraday (1791-1867), nhà hóa học và vật lý người Anh, là người đầu tiên thực hiện thí nghiệm nén và hóa lỏng amoniac, đồng thời phát hiện ra khả năng làm lạnh từ quá trình bay hơi của amoniac lỏng vào năm 1820 Hơn 20 năm sau, bác sĩ John Gorrie (1803-1855) đã áp dụng kỹ thuật nén khí để tạo ra băng nhằm làm mát bệnh nhân tại bệnh viện ở Apalachicola, Florida Từ thành công này, ông hy vọng phát triển một cỗ máy tạo băng có khả năng làm mát cả một tòa nhà và thậm chí là một thành phố.
Bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855), người đưa ra ý tưởng đầu tiên về hệ thống làm mát không khí
Mặc dù ý tưởng và mô hình máy làm mát của Gorrie chưa bao giờ được thực hiện, ông vẫn được cấp bằng sáng chế cho cỗ máy tạo ra băng vào năm 1851 Tuy nhiên, sau khi người ủng hộ dự án của ông qua đời, Gorrie không thể tìm được nguồn tài trợ để chế tạo máy Ông cũng phải đối mặt với sự phản đối từ các nhà sáng chế đương thời Cuối cùng, Gorrie qua đời trong cảnh nghèo khó vào năm 1855, và ý tưởng về máy làm mát không khí của ông đã bị lãng quên trong nhiều năm sau đó.
Mô hình máy tạo băng của John Gorrie được lưu giữ tại bảo tàng John Gorrie, Apalachicola, Florida
Từ thời tiền sử, tuyết và băng đá đã được sử dụng để làm mát, và đến thế kỷ 19, việc thu thập băng vào mùa đông để dự trữ cho mùa hè đã trở thành một ngành công nghiệp phổ biến Sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã dẫn đến sự ra đời của máy làm nước đá cơ khí, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc sản xuất băng đá.
Kỹ sư James Harrison, người đầu tiên chế tạo thành công cỗ máy tạo băng vào năm 1851
Cỗ máy làm nước đá đầu tiên do kỹ sư James Harrison chế tạo đã hoạt động vào năm 1851 tại bờ sông Barwon, Rocky Point, Geelong, Úc Năm 1854, cỗ máy này chính thức được thương mại hóa, và một năm sau đó, Harrison nhận bằng sáng chế cho hệ thống tủ lạnh nén khí ete vào năm 1855.
Hệ thống của Harrison hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng máy nén để đẩy khí qua bình ngưng tụ, làm mát và hóa lỏng khí Sau đó, khí hóa lỏng di chuyển qua hệ thống ống và trở lại thể hơi, giúp làm mát không khí xung quanh Cỗ máy được vận hành bằng bánh đà 5 mét, có khả năng tạo ra 3000kg nước đá mỗi ngày.
Hình ảnh cỗ máy tạo băng của Harrison
Mặc dù Harrison đã thương mại hóa thành công nhà máy sản xuất nước đá thứ 2 tại Sydney vào năm
Vào năm 1860, sự nghiệp của ông gặp phải thất bại nghiêm trọng không lâu sau đó Đến những năm 1870, vấn đề cạnh tranh thị bò giữa Úc và Mỹ trên thị trường châu Âu trở thành chủ đề nóng Harrison đã thử nghiệm chuyển thịt bò từ Úc tới Anh bằng các tàu vận chuyển, nhưng thay vì lắp đặt tủ lạnh, ông lại cho lắp đặt một căn phòng chứa đầy băng để bảo quản thịt Kết quả là toàn bộ thịt bị hư hỏng do lượng nước đá tan chảy nhanh hơn dự kiến của ông.
Mô hình làm mát bằng nước đá đã được áp dụng tại Mỹ, đặc biệt vào năm 1881 khi tổng thống James Garfield bị ám sát Một nhóm kỹ sư hải quân Hoa Kỳ đã phát minh ra một cỗ máy thổi khí qua lớp vải chứa nước đá để làm lạnh không khí, giúp duy trì nhiệt độ phòng bệnh ở mức 20 độ C Hệ thống này đã tiêu tốn hàng triệu kg nước đá trong suốt 2 tháng cho đến khi tổng thống qua đời.
Mô hình cơ điện lạnh - Chiếc máy lạnh đầu tiên xuất hiện
Các dòng máy điều hòa cục bộ
Máy điều hoà cửa sổ
Máy điều hoà treo tường
Thiết lập chế độ điều hòa ƣu tiên
CHU TRÌNH LẠNH CỦA MÁY ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
QUAN HỆ ÁP SUẤT- NHIỆT ĐỘ: GIẢI THÍCH
Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong việc hiểu các hiện tượng xảy ra trong dàn bay hơi, dàn ngưng và bình môi chất lạnh Việc giải thích mối quan hệ này sẽ giúp làm rõ hơn những quy trình và hoạt động trong các hệ thống này.
A) Sự sôi của nước khi rút chân không:
Ta biết rằng, để làm sôi nước, chỉ cần đun nước và ở áp suất khí quyển, nước bắt đầu “sôi” ở
100 0 C Tuy nhiên, khi ta “rút chân không” một chu trình lạnh để khử ẩm, nước chứa trong mạch ở nhiệt độ môi trường có nhiệt độ nhỏ hơn 100 0 C.
Thí nghiệm trên hình bên rất dễ thực hiện, cho ta thấy hiệu quả của việc rút chân không để làm sôi nước
Khi đặt một bình chứa nước ở nhiệt độ 30°C trong điều kiện áp suất khí quyển, nước sẽ ở trạng thái tĩnh và không di chuyển Tuy nhiên, khi kết nối bình với một bơm rút chân không và bắt đầu quá trình rút chân không, nước sẽ bắt đầu sôi mặc dù nhiệt độ vẫn giữ ở mức 30°C.
Hiện tượng này có thể được giải thích như sau:
Bề mặt nước chịu tác động của 2 lực ngược chiều nhau:
Lực thứ nhất là nội lực của chất lỏng (Fi), có chiều từ dưới lên trên, lực này có xu hướng làm cho nước tách ra khỏi bình chứa
Lực thứ hai là ngoại lực (Fe) có chiều ngƣợc lại và giữ cho nước nằm trong bình chứa
Khi hai lực Fi và Fe ngƣợc chiều và bằng nhau, chúng triệt tiêu lẫn nhau nên ta không thấy điều gì xảy ra trong bình chứa
Rút chân không tạo nên sự sôi:
Bằng cách rút chân không trong bình chứa, áp suất trên bề mặt chất lỏng giảm mạnh, dẫn đến lực ngoại Fe giảm Khi lực ngoại Fe nhỏ hơn lực nội Fi, nước không còn giữ được sự ổn định và bắt đầu bốc hơi Ngoài ra, việc đun nước cũng tạo ra hiện tượng sôi.
Khi đun nước trong bình, ta làm tăng nội lực Fi trong chất lỏng. i
Tương tự, khi Fi trở nên lớn hơn Fe, thì ngoại lực không còn duy trì được nước trong bình nữa và sự sôi bắt đầu
Để làm sôi một chất lỏng, bạn chỉ cần tăng áp suất bên trong bằng cách đun nóng chất lỏng hoặc giảm áp suất bên ngoài bằng cách rút chân không trong bình chứa.
B) Làm sôi nước bằng cách dội nước lạnh vào bình chứa:
Trong thí nghiệm trước, chúng ta đã làm nước sôi bằng cách rút chân không bình chứa để làm mất sự cân bằng giữa Fe và Fi.
Khi nước sôi mạnh, việc đóng van để cách ly bình chứa sẽ ngăn chặn nhanh chóng quá trình bay hơi Hiện tượng này xảy ra do nhiều phân tử hơi nước thoát ra khỏi chất lỏng, dẫn đến sự gia tăng áp suất trên bề mặt chất lỏng.
Khi tăng áp suất đủ để tạo nên sự cân bằng mới Fe = Fi thì quá trình sôi sẽ dừng lại một cách tự nhiên
Sự sôi đã dừng lại, nhưng nếu ta dội nước lạnh chảy trên bình chứa, sự sôi lại bắt đầu tiếp diễn
Hiện tượng này xảy ra khi hơi nước trong bình bị làm lạnh nhanh hơn nước lỏng, dẫn đến sự co lại của hơi nước lớn hơn nước lỏng Kết quả là, ngoại lực do hơi nước tác động giảm nhanh hơn nội lực do nước tạo ra.
Khi Fe nhỏ hơn Fi, sự cân bằng bị phá vỡ, dẫn đến hiện tượng sôi trở lại một cách tự nhiên Thí nghiệm này, dễ thực hiện, đã giúp tác giả giải quyết nhiều thách thức, được biết đến với tên gọi bình Franklin.
C) Sự khác nhau giữa khối tích của chất lỏng và hơi của chúng: i
Khối tích của một vật cho biết khối lượng của một đơn vị thể tích của vật đó, chẳng hạn như 1 lít nước có khối lượng 1 kilôgam.
Tại nhiệt độ 20 °C, 1 lít môi chất lạnh R22 có khối lượng khoảng 1,2 kg, trong khi 1 lít hơi nước ở cùng nhiệt độ chỉ nặng 0,038 kg Điều này cho thấy hơi nước nhẹ hơn R22 rất nhiều, với tỷ lệ khối lượng là 1,2/0,038 = 31 lần Do đó, 31 lít hơi R22 tại 20 °C có khối lượng tương đương với 1 lít R22 ở trạng thái lỏng.
Do đó, khi môi chất lạnh R22 bay hơi ở 20 0 C thì hơi tạo nên chiếm một thể tích lớn hơn
Thể tích của môi chất lạnh tạo ra hơi gấp 31 lần, điều này giải thích tại sao đường kính ống môi chất lỏng luôn nhỏ hơn đường kính ống thoát, mặc dù áp suất của hai ống này gần như tương đương.
D) Quan hệ áp suất- nhiệt độ:
Các áp kế lạnh đã được sử dụng từ lâu để khảo sát mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của các môi chất lạnh như R12, R22 và R502 Gần đây, chúng ta đã làm quen với nhiều môi chất lạnh mới như R134a, R404A, R407C và R410A Để củng cố kiến thức về hiện tượng lạnh, hãy xem xét hình vẽ kèm theo và tưởng tượng những gì sẽ xảy ra trong bình chứa môi chất lạnh R22 khi nhiệt độ tăng lên.
Trong 1, bình chứa R22 ở 20 0 C và áp kế chỉ áp suất trong bình là 8 bar
Nếu nhiệt độ tăng lên, chất lỏng sẽ dãn nở và mức chất lỏng trong bình tăng lên, dẫn tới giảm thể tích của hơi
Khi không khí trong bình bị nén, áp suất sẽ tăng lên cùng với nhiệt độ Ở nhiệt độ 27°C, áp kế ghi nhận áp suất đạt 10 bar.
Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng lên 34°C, thể tích dành cho hơi sẽ giảm đáng kể, dẫn đến áp suất tăng lên 12,2 bar.
Khi nhiệt độ của chất lỏng tăng, nội lực bên trong cũng gia tăng, dẫn đến việc một lượng nhỏ chất lỏng bắt đầu bay hơi Hơi nước được sinh ra sẽ cần một thể tích khoảng 30 lần thể tích của chất lỏng ban đầu.
Do sự dãn nở làm giảm thể tích dành cho hơi, áp suất sẽ thay đổi và ngoại lực Fe sẽ tăng lên cho đến khi đạt được sự cân bằng với lực Fi, tức là Fi = Fe.
Đặc điểm, nguyên lý làm việc máy điều hoà cửa sổ
2.1 Đặc điểm máy điều hoà cửa sổ(AIR CONDITIONING AND HEATING WITH ROOM
Máy điều hòa dạng cửa sổ
Sưởi ấm bằng điện và làm mát
Loại cửa ngang Loại cửa trên
Hình 1.1:Máy điều hòa cửa sổ hay điều hòa 1 phần tử
Máy điều hòa không khí dạng cửa sổ được lắp đặt trên tường, tạo hình dáng tương tự như cửa sổ, giúp tiết kiệm không gian và dễ dàng sử dụng.
Máy điều hòa dạng cửa sổ là máy điều hòa có công suất nhỏ nằm trong khoảng 7000 đến
Máy lạnh có công suất 24000 Btu/h với các model chính như 7000, 9000, 12000, 18000 và 24000 Btu/h Số lượng model có thể thay đổi tùy theo từng hãng sản xuất Các công suất nêu trên là công suất danh định, và công suất thực tế của máy có thể khác biệt một chút tùy thuộc vào chế độ làm việc và từng thương hiệu khác nhau.
Loại cửa gió cấp và hồi cùng hướng Loại cửa gió cấp và hồi khác hướng
Hình 1.2:Loại cửa gió cấp khác nhau của máy điều hòa cửa sổ Ưu điểm:
– Dễ dàng lắp đặt và sử dụng
– Giá thành tính trung bình cho một đơn vị công suất lạnh thấp điều hòa
– Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hoà cửa sổ rất kinh tế , chi phí đầu tư và vận hành đều thấp
– Công suất bé, tối đa là 24.000 Btu/h
Việc lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ ở các toà nhà lớn có thể làm ảnh hưởng đến kiến trúc tổng thể và giảm đi vẻ đẹp mỹ quan của công trình.
Dàn nóng của máy điều hòa chỉ có thể lắp đặt trên tường ngoài vì nó xả khí nóng ra bên ngoài Đối với các phòng nằm sâu trong công trình, việc sử dụng máy điều hòa này là không khả thi trừ khi có hệ thống ống thoát gió nóng phức tạp Không nên xả gió nóng ra hành lang, vì điều này sẽ tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa không khí trong phòng và ngoài hành lang, gây nguy hiểm cho người sử dụng.
Việc lựa chọn máy khá khó khăn do số lượng kiểu loại không đa dạng Hầu hết các máy đều có bề mặt bên trong tương tự nhau, dẫn đến sự hạn chế trong việc lựa chọn về mặt mỹ quan cho người sử dụng.
Hình 1.3: Loại máy có khung máy trƣợt trên vỏ hoặc bắt vít vào vỏ
2.1.1 Các thông số kỹ thuật của máy:
Thông số kỹ thuật là các chỉ tiêu quan trọng mà người lắp đặt và người sử dụng cần chú ý để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, từ đó đảm bảo hiệu suất hoạt động của máy.
1 Năng suất lạnh : Năng suất lạnh có thể được hiểu theo nhiều cách như:
- Năng suất lạnh là khả năng làm lạnh của máy
- Là lượng lạnh mà máy tạo được trong một đơn vị thời gian (một giờ)
- Cũng chính là lượng nhiệt mà máy lạnh lấy được trong phòng và thải ra môi trường bên ngoài trong 1 giờ Đơn vị đo: BTU/h kCal/h kW
2 Hiệu điện thế, tần số là điện áp sử dụng của máy
Ví dụ: Máy 1 pha, 220 V; 50/60 Hf`
Có nghĩa là : Máy 220V có điện áp nguồn vào từ (220 V- 240 V) Điện nhỏ hơn 220 V phải dùng ổn áp
3 Tốc độ động cơ máy nén:
Tốc độ động cơ máy nén được xác định bằng biểu thức:
Trong đó: f - Tần số dòng điện; Hz; s - Hệ số trượt; p - Số cặp cực của động cơ điện
Là kích thước phủ bì của máy (cho biết chiều dài, chiều rộng, chiều cao của máy)
Nghĩa là máy có: chiều dài 530 mm; chiều rộng 420 mm; chiều cao 360 mm
6 Hệ số tiết kiệm điện:
Hệ số tiết kiệm điện là tỷ lệ giữa lượng lạnh thu được và lượng điện tiêu thụ trong một giờ Máy có hệ số tiết kiệm điện cao hơn sẽ có công suất lạnh lớn hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn Ngược lại, máy có hệ số tiết kiệm điện thấp sẽ tiêu tốn nhiều điện hơn cho cùng một lượng lạnh Hệ số này được xác định bằng một biểu thức cụ thể.
Hệ số EER lớn -> Máy chạy đỡ tốn điện
-Dùng năng suất lạnh để đánh mã số máy
National: Cu/cs905 KC ≠ 9000BTU/h
- Công suất máy đặc trưng cho năng suất làm lạnh của máy hay chính là công suất lạnh của máy Đơn vị đo: mã lực (HP) hay W
- Công suất điện INPUT (W) của máy là công suất tổng cộng của động cơ máy nén, động cơ quạt gió và một số thiết bị điện khác
Máy 1 HP công suất động cơ máy nén là 750 W và công suất quạt 100W Suy ra Công suất điện 850W =>Năng suất lạnh: 9000BTU/h 2200 Kcal/h 2,5 kW
8 - Cường độ dòng định mức: A
Là dòng điện định mức khi máy làm việc ở chế độ tải nhiệt cao
Ví dụ: máy 1 HP (750 W); I = (4 ÷ 5) A; Cosφ = (0,8 ÷ 0,85)
Bảng 3.3 - Dòng điện định mức một số loại máy
2.1.2 Các thông số vận hành: Đây là các thông số mà người sử dụng và người thợ lắp đặt, sửa chữa, bảo dưỡng lấy làm căn cứ để đánh giá chất lượng máy trong quá trình làm việc
- Không khí từ dàn nóng thổi ra: 50 ÷ 60 0 C
- Nhiệt độ môi chất phun vào dàn lạnh: 5 0 C
- Dàn lạnh: Nhiệt độ gas phun vào dàn lạnh: 5 ÷ 10 0 C
- Nhiệt độ không khí ra khỏi dàn lạnh: tại cửa gió : 10 ÷ 20 0 C
- Khi máy nén không chạy: 150PSI (P dàn nóng = P dàn lạnh = 150 PSI)
- Vừa tắt máy nén : máy nén còn nóng : áp suất dàn nóng bằng áp suất dàn lạnh 0PSI
- Cho máy nén chạy: Áp suất dàn lạnh từ 60 ÷ 90 PSI (Dùng làm trị số nạp gas )
2.2 Nguyên lý làm việc máy điều hoà cửa sổ một chiều a) Sơ đồ nguyên lý sử dụng môi chất lạnh R22:
Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ một chiều tiết lưu ống mao
Hình 1.4:Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ một chiều van tiết lưu nhiệt và bình tách lỏng
Hình 1.5:Vị trí tiết lưu sử dụng trong máy điều hòa cửa sổ b) Nguyên lý hoạt động:
Hơi được sinh ra ở dàn bay hơi và được máy nén hút vào, sau đó nén thành hơi có áp suất và nhiệt độ cao, rồi đẩy vào dàn ngưng tụ Tại dàn ngưng tụ, môi chất nóng sẽ thải nhiệt cho không khí làm mát, giúp nó ngưng tụ thành lỏng Sau đó, lỏng đi qua phin sấy lọc và vào ống mao, nơi áp suất giảm xuống áp suất bay hơi trước khi tiếp tục vào dàn bay hơi Tại đây, môi chất sẽ trao đổi nhiệt với môi trường làm lạnh thông qua quạt, thu nhiệt từ môi trường làm lạnh để sôi và bay hơi, khép kín chu trình.
2.3 Nguyên lý làm việc của máy điều hoà cửa sổ hai chiều
Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ hai chiều
Chiều đi của môi chất Hình 1.6:Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ hai chiều có van đảo chiều 4 ngả
Sơ đồ nguyên lý chiều làm lạnh Máy điều hòa chạy vào mùa hè Hình 1.7:Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ hai chiều chạy chiều lạnh
Sơ đồ nguyên lý chiều sưởi ấm Máy điều hòa chạy vào mùa đông Hình 1.8:Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa cửa sổ hai chiều chạy chiều nóng
Hình 1.9:Mặt cắt một chiếc điều hòa cửa sổ Máy đã đƣợc lắp trên cửa sổ của phòng
2 Cấu tạo máy điều hoà cửa sổ:
Cấu tạo máy điều hòa một phần tử bao gồm bốn thành phần chính như sau :
1 Thành phần cơ : Thành phần cơ bao gồm máy nén, dàn ngưng, dàn lạnh, phin lọc, tiết lưu (cáp) Dàn lạnh và dàn nóng có chung động cơ quạt gió
2 Thành phần điện : Các thiết bị điện trong máy điều hòa một phần tử gồm có: + Động cơ máy nén, tụ động cơ máy nén + Quạt, tụ động cơ quạt + Thermostat, Rơle khởi động, tụ đề, Thermic +
Bộ công tắc, Motor đảo gió
3 Thành phần vật liệu : Gồm gas R22, dầu lạnh
4 Trang bị vỏ: Mặt nạ, lưới lọc, khung vỏ máy, vách ngăn dàn, cửa sổ lấy gió trời, khay nước dàn, tấm đế, các lớp cách nhiệt
Các thiết bị điều hòa không khí được lắp ráp thành khối chữ nhật tại nhà máy sản xuất Trong hệ thống làm mát, dàn lạnh được đặt bên trong phòng, trong khi dàn nóng được lắp đặt bên ngoài Quạt của dàn nóng và dàn lạnh hoạt động đồng trục với nhau và sử dụng chung một động cơ Cánh quạt dàn lạnh có thiết kế ly tâm kiểu lồng sóc, giúp tạo áp suất gió lớn và thổi gió xa, trong khi cánh quạt dàn nóng có dạng hướng trục, đảm bảo lưu lượng lớn để giải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ.
Bảng 2.1 So sánh quạt hướng trục và ly tâm của máy điều hòa một phần tử
Quạt hướng trục Quạt ly tâm
- Lưu lượng không khí lớn
- Lưu lượng không khí nhỏ
Hệ thống máy lạnh hoạt động êm ái và ít gây ồn, với vách ngăn giữa khoang lạnh và khoang nóng Gió được hút vào từ cửa hút phía trước máy, nơi diễn ra quá trình trao đổi nhiệt và độ ẩm Sau đó, không khí được thổi vào phòng qua các cửa gió ở trên hoặc bên cạnh Các cánh hướng gió có thể di chuyển nhờ động cơ điện, giúp tạo ra sự luân chuyển không khí hiệu quả trong phòng và nâng cao quá trình đối lưu không khí.
Dàn nóng của máy lấy không khí giải nhiệt từ hai bên hông, khi quạt hoạt động, gió sẽ tuần hoàn vào trong và thoát ra ngoài Bộ điều khiển được bố trí phía trước máy, cho phép người dùng điều chỉnh và chọn các chế độ làm việc khác nhau Hình ảnh minh họa cấu tạo bên trong và bên ngoài máy cũng được cung cấp.
Hình 2.1: Cấu tạo máy điều hòa một phần tử
1 - Dàn ngưng; 2- Quạt hướng trục; 3- Động cơ quạt; 4- Cánh quạt ly tâm; 5- Máy nén; 6- Mặt điều khiển; 7- Cảm biến nhiệt; 8- Bộ lọc; 9- Dàn lạnh; 10- Ống mao; 11- Bệ máy
Máy điều hòa cửa sổ có hai loại chính: máy một chiều lạnh và máy hai chiều nóng lạnh Máy hai chiều được trang bị cụm van đảo chiều, cho phép hoán đổi vị trí giữa dàn nóng và dàn lạnh theo từng mùa Vào mùa hè, dàn lạnh được đặt trong phòng và dàn nóng bên ngoài, giúp làm lạnh không khí Ngược lại, vào mùa đông, dàn nóng sẽ ở trong phòng và dàn lạnh bên ngoài, hoạt động ở chế độ bơm nhiệt để sưởi ấm không gian.
3.1 Cấu tạo, hoạt động của máy nén
Hút môi chất từ dàn lạnh về và nén môi chất lên áp suất cao và đẩy vào dàn nóng
Máy nén piston Máy nén rôto
Hình 2.2: Cấu tạo máy nén của máy điều hòa một phần tử
- Máy nén piston hay còn gọi là block piston
- Máy nén rôto hay còn gọi là block gale
Cấu tạo, hoạt động dàn ngƣng tụ
Môi chất thải nhiệt ra môi trường làm mát là không khí (có 1 quạt cưỡng bức) để ngưng tụ thành lỏng môi chất
- Cánh nhôm dày 0,3mm ; d : 0,2 -> 0,3 mm bước cánh 1,5 -> 2mm
- Dạng ống đồng cánh nhôm
- Dạng ống đồng lông chuột bằng nhôm
- Môi chất lạnh vào trên ra dưới
- Có thể có dàn nóng bằng nhôm, loại này rất dễ mục (máy SHARP)
- Có quạt: (giải nhiệt tốt) có 2 loại:
+ Thổi xuyên dàn (máy 1 cục)
+ Hút xuyên dàn (máy 2 cục) máy này êm hơn
Nước thải bay hơi và đường ống hút
Cấu tạo dàn ngƣng tụ Đầu kết nối và cánh nhôm của dàn ngưng Quạt và máng nước của dàn ngưng
Hình: 2.3 Cấu tạo dàn ngƣng tụ máy điều hòa cửa sổ
4.3 Hoạt động dàn ngƣng tụ:
4.3.1 Dàn ngưng tụ hoạt động bình thường:
Sơ đồ dưới đây minh họa cấu trúc bên trong của một dàn ngưng trong chu trình lạnh hoạt động ổn định, sử dụng R22 với nhiệt độ không khí là 25°C.
(77 0 F) Điểm A: Hơi của R22 quá nhiệt tới nhiệt độ khoảng 70 0 C (158 0 F), nó rời khỏi đầu đẩy của máy nén và đi vào dàn ngưng ở áp suất khoảng
Giữa điểm A và B, nhiệt độ giảm nhẹ trong điều kiện áp suất không đổi Tại điểm B, hiện tượng ngưng tụ bắt đầu xuất hiện với giọt chất lỏng R22 đầu tiên Nhiệt độ ngưng tụ được ghi nhận là 38°C (100,4°F) và áp suất ngưng tụ duy trì ở mức 14 bar (203 Psi).
Giữa B và C, các phân tử khí tiếp tục ngưng tụ, dẫn đến việc gia tăng lượng chất lỏng và giảm lượng hơi Áp suất và nhiệt độ ngưng tụ giữ nguyên, tùy thuộc vào mối quan hệ áp suất-nhiệt độ của môi chất lạnh, trong trường hợp này là R22 với áp suất 14 bar và nhiệt độ 38 °C (100,4 °F) Tại điểm C, tất cả các phân tử khí đã ngưng tụ hoàn toàn ở nhiệt độ 38 °C, tạo ra 100% chất lỏng, với áp suất vẫn duy trì ở mức 14 bar (203 Psi).
Giữa điểm C và D, toàn bộ R22 đã được ngưng tụ, và chất lỏng tiếp tục được giải nhiệt cưỡng bức thông qua quạt dàn ngưng Tại điểm D, đầu ra của dàn ngưng chỉ chứa chất lỏng R22 với áp suất ổn định ở mức 14 bar (203 Psi) và nhiệt độ của chất lỏng giảm xuống khoảng 32 độ C (89,6 độ F).
Từ A đến B: giảm nhiệt độ hơi từ 70 0 C (158 0 F) xuống 38 0 C (100,4 0 F) (A-B là vùng hơi giảm nhiệt hay quá nhiệt của dàn ngưng) Ở điểm B: giọt chất lỏng đầu tiên xuất hiện
Từ B đến C: R22 ngưng tụ ở 38 0 C và 14 bar (B-
C là vùng ngưng tụ của dàn ngưng) Ở điểm C: Phân tử hơi cuối cùng ngưng tụ
Từ C đến D: Do sự giảm nhiệt của chất lỏng R22 từ 38 0 C xuống 32 0 C (C-D là vùng quá lạnh của dàn ngưng)
Trong suốt thời gian này, áp suất vẫn không đổi ở giá trị đọc từ áp kế HP (áp suất cao)(trong ví dụ là 14 bar)
Bây giờ ta hãy xem điều gì xảy ra về phía không khí:
Không khí bên ngoài đi vào dàn ngưng ở nhiệt độ 25 0 C sẽ nóng lên, ví dụ đến 31 0 C do hấp thụ nhiệt từ môi chất lạnh phát ra
Biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ không khí trên dàn ngưng và nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh R22 có thể được thực hiện qua đồ thị Trong đó, t ae là nhiệt độ không khí tại đầu vào dàn ngưng, t as là nhiệt độ không khí tại đầu ra dàn ngưng, và t k là nhiệt độ ngưng tụ được đọc từ áp kế HP.
∆θ = t as – t ae :biểu diễn hiệu số giữa hai nhiệt độ
Ta thường gặp trên dàn ngưng không khí ∆θ (t as – t ae ) vào khoảng từ
5 đến 10 0 C (6 0 C trong ví dụ dưới đây)
∆θ(t k – t ae) giữa nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ không khí ra từ dàn ngưng dao động trong khoảng 5 đến 10 °C, với ví dụ cụ thể là 7 °C Do đó, ∆θ tổng có thể nằm trong khoảng 10 đến 20 °C, thường rơi vào khoảng 15 °C, và trong trường hợp này là 13 °C.
Khái niệm ∆ θ tổng rất quan trọng bởi vì đối với một dàn ngƣng đã cho, nó gần nhƣ không đổi
Khi nhiệt độ bên ngoài đạt 30°C, ta có thể tính toán nhiệt độ t k bằng công thức t ae + ∆θ tổng = 30 + 13 = 43°C Tại nhiệt độ này, áp suất HP đo từ áp kế tương ứng là khoảng 15,5 bar cho R22, 10,1 bar cho R134a và 18,5 bar cho R404A.
Các giá trị thông dụng của ∆ θ trên dàn ngưng không khí đều áp dụng cho cả máy lạnh và điều hòa không khí.
4.3.2 Xác định tình trạng làm việc của dàn ngƣng tụ
Chắc chắn một chỉ dẫn quan trọng đối với tuổi thọ của chu trình lạnh là giá trị độ quá lạnh của chất lỏng ở đầu ra dàn ngƣng
Độ quá lạnh của một chất lỏng được định nghĩa là hiệu số giữa nhiệt độ ngưng tụ của chất lỏng và nhiệt độ hiện tại của chính chất lỏng đó, trong điều kiện áp suất không đổi.
Ta biết rằng nhiệt độ ngƣng tụ của nước ở áp suất khí quyển là 100 0 C, nhƣ vậy khi bạn uống một cốc nước ở 20 0 C theo ý i
0 nghĩa vật lý của thuật ngữ này bạn uống một độ quá lạnh là 80 0 C!
Trên dàn ngưng, độ quá lạnh được xác định bằng hiệu số giữa nhiệt độ ngưng tụ (được đo bằng áp kế HP) và nhiệt độ của chất lỏng tại đầu ra của dàn ngưng hoặc bình chứa chất lỏng.
Ta thường gặp trên dàn ngưng không khí, giá trị thông thường của độ quá lạnh nằm giữa 4 và 7 0 C
Khi giá trị của độ quá lạnh nằm ngoài khoảng giá trị thông thường này chứng tỏ xảy ra sự hoạt động không bình thường của dàn ngưng
Vì thế bây giờ ta sẽ phân tích các trường hợp độ quá lạnh bất thường khác nhau
4.3.2.2 Phân tích độ quá lạnh bất thường
Một trong những thách thức lớn của người sửa chữa là việc không thể quan sát bên trong các ống để xác định nguyên nhân hư hỏng trong chu trình lạnh Tuy nhiên, việc đo độ quá lạnh giúp chúng ta có thể "nhìn thấy" một cách tương đối chính xác tình trạng bên trong dàn ngưng.
Hầu hết các nhà sản xuất dàn ngưng chọn kích thước dàn ngưng không khí để đạt được độ quá lạnh trong khoảng 4 đến 7 độ C.
A) Độ quá lạnh quá nhỏ (nói chung dưới 4 0 C) θ ở B = θ ở C θ ở E = θ ngưng tụ (tk)
= 38 0 C Nếu ta đo θ ở D 35 0 C thì độ quá lạnh là
Khi chu trình lạnh hoạt động bình thường, phân tử khí ngưng tụ tại điểm C Sau đó, chất lỏng tiếp tục được làm lạnh, khiến ống C-D chỉ chứa chất lỏng, đảm bảo độ quá lạnh bình thường, ví dụ như 6°C.
Thiếu môi chất lạnh trong dàn ngưng sẽ dẫn đến tình trạng chỉ có chất lỏng xuất hiện trong một vùng nhỏ của đoạn ống E-D, với chiều dài ống không đủ để đảm bảo độ quá lạnh tối ưu.
Do vậy, người sửa chữa sẽ đo một giá trị của độ quá lạnh bắt buộc phải nhỏ hơn giá trị thông thường (trong ví dụ trên đây, S/R = 3 0 C) i
Khi lượng môi chất lạnh trong thiết bị giảm, độ quá lạnh tại phần dưới của dàn ngưng cũng giảm theo Nếu thiếu môi chất lạnh nghiêm trọng, hỗn hợp chất lỏng và hơi sẽ thoát ra khỏi dàn ngưng với nhiệt độ ngưng tụ tối thiểu là 0 °C Cụ thể, tại điểm B và D, nhiệt độ đều bằng nhiệt độ ngưng tụ là 38 °C, dẫn đến giá trị S/R bằng 0 °C.
Nhƣ vậy thiếu môi chất lạnh luôn dẫn tới sự suy giảm của độ quá lạnh
Cấu tạo, hoạt động dàn bay hơi
Thiết bị trao đổi nhiệt hoạt động bằng cách sử dụng một bên là môi chất có áp suất và nhiệt độ thấp, trong khi bên kia tiếp xúc với không khí trong phòng điều hòa Môi chất này hấp thụ nhiệt từ không khí, dẫn đến quá trình hóa hơi.
Dàn bay hơi có cấu tạo tương tự dàn nóng Khác dàn nóng ở chỗ:
+ Kích thước nhỏ hơn dàn nóng
+ Môi chất vào dưới, ra trên (có khi có 2 dàn nóng mắc song song)
+ Có nước ngưng trên bề mặt khi máy hoạt động làm lạnh phòng
Chú ý: Khả năng làm lạnh phụ thuộc vào tốc độ quạt
Cấu tạo dàn bay hơi
Tiết lưu loại ống mao của máy điều hòa cửa sổ
Hình 4.1: Cấu tạo dàn bay hơi máy điều hòa cửa sổ
Máy nén máy điều hòa cửa sổ Ống mao không được đi cùng đường hút về máy nén
Hình 4.2: Vị trí dàn bay hơi kết nối với máy nén và ống mao trong máy điều hòa cửa sổ
Chu trình lạnh đã kết nối Đường gió đi vào và đi ra
Hình 4.2: Chu trình lạnh và hướng đi của gió trong dàn bay hơi trong của máy điều hòa cửa sổ
Hình 4.2: Một số loại dàn bay hơi khác nhau của máy điều hòa cửa sổ
Máng nước ngưng của máy điều hòa cửa sổ đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập nước ngưng từ dàn bay hơi Hình 4.3 minh họa rõ nét cấu trúc của máng hứng nước ngưng, giúp duy trì hiệu suất hoạt động của máy điều hòa Áp suất và nhiệt độ của dàn bay hơi ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình ngưng tụ, từ đó quyết định hiệu quả làm mát của thiết bị.
5.3 Hoạt động của dàn bay hơi
5.3.1 Dàn bay hơi hoạt động bình thường
Sơ đồ dưới đây minh họa dàn bay hơi tiết lưu trực tiếp trong chu trình lạnh điều hòa không khí, với môi chất lạnh R22 Tại điểm A, chất lỏng R22 có áp suất 14 bar và độ quá lạnh khoảng 32°C vào van tiết lưu thermostat Tại điểm B, chất lỏng giảm áp qua lỗ bộ tiết lưu, áp suất giảm xuống 4,6 bar, và một phần chất lỏng bay hơi, làm lạnh hỗn hợp chất lỏng/hơi đến khoảng 4°C Tại điểm B, hỗn hợp có khoảng 15% hơi và 85% chất lỏng ở áp suất 4,6 bar và nhiệt độ 4°C.
Giữa điểm B và C, hỗn hợp chất lỏng và hơi hấp thụ nhiệt, dẫn đến sự gia tăng lượng hơi và giảm lượng chất lỏng Áp suất và nhiệt độ giữ ổn định ở mức 4,6 bar và 4 °C, phụ thuộc vào mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của môi chất lạnh Tại điểm C, toàn bộ chất lỏng đã bốc hơi hoàn toàn ở 4,6 bar và 4 °C, đạt 100% hơi.
Giữa C và D: Hơi luôn tiếp xúc với không khí cần làm lạnh, nhiệt độ của nó tăng dần qua ống C-
D Áp suất luôn là 4,6 bar nhưng nhiệt độ tăng lên Điểm D: Nhiệt độ ở bầu van tiết lưu ví dụ là 11 0 C Hơi quá nhiệt 7 o C giữa C và D
Khi phân tích quá trình trong dàn bay hơi, ta cần xem xét các yếu tố liên quan đến không khí Nhiệt độ không khí vào dàn bay hơi (tae) và nhiệt độ không khí ra dàn bay hơi (tas) là hai yếu tố quan trọng Bên cạnh đó, nhiệt độ bay hơi được đo bằng áp kế HP (to) cũng góp phần vào việc đánh giá hiệu suất của dàn bay hơi.
Trong ví dụ trên, không khí đi vào dàn bay hơi có nhiệt độ 22 0 C và được làm lạnh đến 15 0 C nhận nhiệt của môi chất lạnh:
∆θ của không khí = tae –tas = 22-15 = 7 0 C
Hơn nữa áp suất bay hơi là 4.6 bar, đối với R22 tương đương với nhiệt bay hơi là 4 0 C
Giá trị của ∆θ trong các hệ thống điều hòa không khí thường khó xác định do ảnh hưởng của sự hút ẩm hoặc hiện tượng bám băng Tuy nhiên, hầu hết các ứng dụng phổ biến liên quan đến dàn bay hơi thường gặp trong quá trình làm lạnh không khí.
Trong điều hoà nhiệt độ: ∆θ không khí (tae-tas) là từ 6 đến 10 0 C và ∆θ tổng (tae-to) từ 16 đến 20 0 C Trong máy lạnh: ∆θ không khí từ 3 đến 5 0 C và ∆θ tổng từ 6 đến 10 0 C
5.4 Xác định tình trạng làm việc của dàn bay hơi
Một trong những chỉ dẫn quan trọng đối với tuổi thọ của chu trình lạnh là giá trị độ quá nhiệt của hơi ở đầu ra của dàn bay hơi
Ta nhắc lại rằng, độ quá nhiệt biểu diễn nhiệt độ của hơi này và nhiệt độ bay hơi của chất lỏng sinh ra hơi, áp suất không đổi
Trên dàn bay hơi, độ quá nhiệt được xác định bằng hiệu số giữa nhiệt độ đầu ra của dàn bay hơi và nhiệt độ bay hơi ghi nhận ở áp kế BP, thường không tính đến tổn thất tải của ống hút.
Trong ví dụ trên độ tăng nhiệt 11 – 4 = 7 0 C
Ta thường gặp trên dàn bay hơi tiết lưu trực tiếp giá trị độ quá nhiệt từ 5 đến 8 0 C
Nếu người sửa chữa nhận thấy độ quá nhiệt nằm ngoài dải nhiệt độ này thì xảy ra sự hoạt động bất thường của thiết bị
5.4.2 Phân tích độ quá nhiệt bất thường:
Trên một thiết bị được tính toán và vận hành chính xác, việc cân bằng công suất giữa van tiết lưu và dàn bay hơi là rất quan trọng để điều chỉnh độ quá nhiệt trong khoảng từ 5 đến 8 độ C, cả trong hệ thống điều hòa không khí lẫn máy lạnh.
A) Độ quá nhiệt quá lớn (nói chung trên 8 0 C) θ ở b = θ ở E = nhiệt độ bay hơi = 4 0 C
Nếu ta đo θ ở D = 18 0 C thì độ quá nhiệt = 14 0 C
Khi quá trình lạnh hoạt động không bình thường, phân tử môi chất lạnh cuối cùng sẽ bay hơi tại điểm C Sau đó, hơi lạnh tiếp tục gia tăng nhiệt độ khi di chuyển qua ống C-D.
Chiều dài ống C-D chỉ chứa đầy hơi cho phép đảm bảo độ quá nhiệt bình thường (ví dụ
Thiếu môi chất lạnh trong dàn bay hơi khiến phân tử cuối cùng bay hơi ở điểm E, dẫn đến chiều dài ống cần thiết để đảm bảo quá nhiệt của hơi trở nên dài hơn (trong trường hợp này là chiều dài E-D), điều này gây ra độ quá nhiệt lớn.
B) Độ quá nhiệt quá bé (nói chung dưới 5 0 C)
= nhiệt độ bay hơi = 4 0 C Độ quá nhiệt bằng không và chất lỏng đi vào đầu hút của máy nén
Chế độ hoạt động này có thể gây nguy hiểm, vì máy nén tiêu thụ quá nhiều chất lỏng, dẫn đến nguy cơ hư hỏng nghiêm trọng.
Nhận xét quan trọng: Rất đáng tiếc người sửa chữa có ít nhiều kinh nghiệm, mở và đóng van tiết lưu không đúng mà không biết rõ tại sao
Thực tế cho thấy, sau một vài thay đổi điều chỉnh van tiết lưu thermostat, đôi khi cần phải điều chỉnh hơn 20 phút để thiết bị tái ổn định
Trên thiết bị hoạt động bình thường, cần đảm bảo chính xác rằng BP tăng khi ta mở van tiết lưu
Vai trò của van tiết lưu không phải là điều chỉnh áp suất bình, mà là đảm bảo quá trình làm đầy dàn bay hơi một cách tối ưu, bất kể tải nhiệt ra sao, nhằm duy trì độ quá nhiệt của hơi hút ở mức ổn định.
5.4.3 Ảnh hưởng của độ quá nhiệt đến công suất lạnh
Ta nhắc lại rằng, ở một thời điểm đã cho, công suất lạnh phụ thuộc vào lượng môi chất lạnh chứa trong dàn bay hơi
Thực vậy, nếu 1 kg môi chất lạnh R22 hấp thụ 50
W (giá trị trung bình trong máy điều hoà) và một dàn bay hơi chứa 10 kg chất lỏng R22, nó sẽ hấp thụ 10 lần lớn hơn, nghĩa là 500 W
Để tối ưu hóa công suất lạnh, cần đảm bảo rằng môi chất lạnh trong dàn bay hơi được chứa đầy tối đa, vì lượng môi chất lạnh càng nhiều thì công suất lạnh càng tăng.
Mặc dù không có chất lỏng trong vùng quá nhiệt, điều này cho thấy mức độ quá nhiệt sẽ giảm, nhưng không gây ra nguy cơ va đập chất lỏng trong máy nén.
Nếu độ quá nhiệt quá lớn, dàn bay hơi đóng quá nhiều và cho phép ít môi chất lạnh chạy qua
Dàn bay hơi với ít chất lỏng và công suất lạnh nhỏ thường có ∆θ không khí thấp Điều này dẫn đến áp suất BP thấp và tình trạng bám băng bất thường trên đầu ra của dàn bay hơi.
Cấu tạo, hoạt động van tiết lưu
6.1 Tiết lưu (cáp, ống mao)
Có nhiệm vụ giảm áp suất và nhiệt độ của môi chất vào dàn lạnh
Ống đồng có đường kính trong nhỏ từ 0,3 đến 0,5mm, tùy thuộc vào công suất của máy nén Đối với máy nén có công suất lớn hơn 2 HP, cần sử dụng 2 sợi cáp, trong khi máy nén trên 5 HP có thể sử dụng tới 4 sợi cáp.
Cấu tạo tiết lưu ống mao ống mao Hình 5.1: Cấu tạo tiết lưu ống mao
Van tiết lưu ống mao là loại van tiết lưu đơn giản nhất, chỉ bao gồm một đoạn ống lạnh với đường kính nhỏ và có giá thành thấp Nó không có cơ cấu cơ khí hay hệ thống điều khiển, vì vậy van này rất đáng tin cậy và bền bỉ theo thời gian.
Trong chương này, chúng ta sẽ khám phá nhiều lợi ích của van tiết lưu ống mao, một lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị công suất nhỏ được sản xuất hàng loạt, như máy điều hòa, tủ lạnh gia đình và bơm nhiệt nhỏ, mặc dù cần lưu ý một số điều kiện cần thiết.
Các lưu ý cần thiết để can thiệp trên một chu trình lạnh có van tiết lưu ống mao Để bắt đầu ta xem xét mạch này:
Trong thiết bị lạnh công suất nhỏ, máy nén thường được thiết kế dưới dạng bầu kín Hơi từ dàn bay hơi thường được hút vào phía trên của máy nén, tạo ra vùng lạnh ở khu vực này, trong khi phần trên của bầu nén lại có nhiệt độ cao hơn.
Khí được hút vào sẽ đi qua động cơ của máy nén, giúp đảm bảo quá trình làm mát Dầu sẽ nằm ở đáy bầu (điểm 2), trong khi khí đẩy rất nóng và phần dưới của máy nén cũng tương tự Đôi khi, chúng ta có thể phát hiện bất thường bằng cách chạm nhẹ vào bầu kín, nhưng cần lưu ý tránh bị bỏng vì vùng 2 có thể rất nóng!
Chất lỏng quá lạnh từ dàn ngưng (điểm 3) đi qua phin lọc ẩm (điểm 4) để ngăn ngừa tình trạng tắc nghẽn ống mao do bụi bẩn như mạt đồng và hạt xỉ hàn Việc này giúp tránh các triệu chứng của "pan van tiết lưu quá nhỏ" Sau đó, chất lỏng dãn nở qua ống mao (điểm 5) và đi vào dàn bay hơi, nơi hơi quá nhiệt sẽ trở về máy nén.
A) Uu điểm của cân bằng áp suất khi dừng
Cường độ dòng điện do máy nén tiêu thụ tỷ lệ thuận với giá trị HP (xem: ảnh hưởng của HP đến dòng điện tiêu thụ,)
Khi máy nén dừng, áp suất BP và HP tự cân bằng Khi khởi động, áp suất HP tăng dần đến giá trị làm việc bình thường, dẫn đến cường độ dòng điện tiêu thụ cũng tăng từ từ, giúp khởi động động cơ máy nén diễn ra dễ dàng mà không gây ứng lực đột ngột Điều này cho phép sử dụng động cơ điện nhỏ hơn, mang lại lợi ích kinh tế, đặc biệt trong các thiết bị như tủ lạnh gia đình và máy điều hòa không khí.
B) Vấn đề nạp môi chất lạnh
Nạp ga là một vấn đề nhạy cảm liên quan đến thiết bị lạnh, đặc biệt là máy điều hòa Để nắm rõ hơn, chúng ta cần xem xét hành vi của một máy điều hòa nhỏ khi môi chất lạnh được nạp chính xác.
Khi không khí có nhiệt độ 25°C đi vào dàn ngưng nóng, quá trình bay hơi của môi chất lạnh diễn ra mạnh mẽ Các phân tử chất lỏng bắt đầu bay hơi sớm tại điểm A, trong khi độ quá nhiệt, chẳng hạn như 15°C, cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống kín tương đối nóng.
Khi không khí ở dàn bay hơi có nhiệt độ 20°C, nó sẽ lạnh hơn so với trước đó, dẫn đến quá trình bay hơi kém hiệu quả hơn Mặc dù ống mao vẫn tiếp tục cung cấp cùng một lượng chất lỏng, nhưng các phân tử chất lỏng gần điểm B sẽ giảm dần độ quá nhiệt theo nhiệt độ không khí, cuối chu kỳ đạt khoảng 7°C Trong khi đó, khu vực phía trên dàn bay hơi sẽ có nhiệt độ ấm hơn, khoảng 30°C, trong khi phía dưới máy nén vẫn rất nóng.
Khi khách hàng yêu cầu, người sửa chữa tiến hành nạp ga cho máy lạnh Tuy nhiên, do không có xilanh nạp và cân, anh ta quyết định thực hiện việc nạp ga một cách từ từ để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Khi nhiệt độ xung quanh đạt 25°C, anh ta nạp máy điều hòa cho đến khi đạt độ quá nhiệt bình thường khoảng 7°C Trong trạng thái này, máy lạnh hoạt động hiệu quả để "làm lạnh" Người sửa chữa máy lạnh rời khỏi hiện trường với sự yên tâm Tuy nhiên, khi nhiệt độ xung quanh giảm dần, độ quá nhiệt cũng giảm theo Nếu thermostat được điều chỉnh đúng cách, máy lạnh sẽ duy trì hiệu suất làm lạnh ổn định.
20 0 C, do đó nhiều khả năng máy nén bị va đập chất lỏng !
Bạn lưu ý rằng, độ quá nhiệt giảm và nhiệt độ bầu (phía trên và phía dưới) giảm đi so với bình thường
Nguy hiểm đầu tiên của việc nạp gần đúng là độ quá nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ không khí ở đầu vào dàn bay hơi Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, chúng ta cần xem xét sơ đồ liên quan.
Nước được phun vào không khí tự do qua một ống mao dưới áp suất khí quyển, với áp suất nước vào là 3 bar Khi đó, một lượng nước M1 sẽ được phun ra, tương ứng với chênh lệch áp suất (∆P) trên các đầu ống mao là 3 bar.
Nếu ta giảm áp suất nước cấp ở 1 bar
(∆P trên các đầu ống mao lớn hơn 1 bar) ta dễ hiểu rằng lượng nuớc phun M2 trở nên yếu hơn
Nhƣ vậy, khi ∆P trên các đầu ống mao giảm, lưu lượng nước phun cũng giảm đi
Rõ ràng, hiện tượng tương tự xảy ra nếu thay cho sử dụng nước ta trích môi chất lạnh
Như vậy, lưu lượng chất lỏng qua ống mao càng lớn, nếu hiệu áp suất HP và BP càng cao
Trong thực tế, HP càng tăng thì lưu luợng môi chất lạnh phun vào dàn bay hơi càng tăng
Hiện tượng này không ảnh hưởng đến sự hoạt động của thiết bị Để hiểu rõ, ta xét sơ đồ hình bên
Với nhiệt độ xung quanh 20°C, áp suất HP đạt 14,3 bar (tương đương 40°C với R22) và BP là 4,1 bar (tương đương 10°C), ta có thể tính toán ∆P trên các đầu ống mao là 10,2 bar Ở thời điểm này, nhiệt độ hút của máy nén là 8°C, dẫn đến độ quá nhiệt là 8°C.
Cấu tạo, hoạt động các thiết bị phụ
Phin sấy lọc điều hòa công suất nhỏ
Cấu tạo phin sấy lọc điều hòa
Phin sấy lọc điều hòa công suất lớn
Phin sấy lọc điều hòa công suất lớn lắp đường đẩy
Phin sấy lọc thường được thiết kế trong một vỏ hình trụ bằng đồng hoặc thép, bên trong có lưới chặn và có thể thêm lớp nỉ hoặc dạ Ở giữa, các hạt hóa chất như silicagel hoặc zeolite có khả năng hút ẩm được sử dụng để tăng hiệu quả sấy lọc.
Nhiệm vụ chính của thiết bị là hút ẩm và hơi nước còn sót lại trong vòng tuần hoàn của môi chất lạnh, đồng thời lọc bụi cơ học như cát, bụi, xỉ, vẩy hàn và mạt sắt Việc này giúp ngăn ngừa tắc bẩn, bảo vệ máy nén và các chi tiết chuyển động khỏi hư hỏng.
8.2.Van 2,3 ngả, bộ tiêu âm và nhánh chia gas:
8.3 Van đảo chiều bốn ngả
Kể từ sau cuộc khủng hoảng dầu lửa đầu tiên vào năm 1973, nhiều bơm nhiệt đã được lắp đặt Hầu hết các bơm nhiệt này được trang bị van đảo chiều 4 ngả, cho phép chuyển đổi giữa chế độ mùa hè (làm lạnh) và chế độ mùa đông (sưởi ấm) bằng cách xả băng ngoài.
Sơ đồ của van chính lớn 4 ngả và van điện điều khiển nhỏ 3 ngả cho thấy cấu trúc kết nối quan trọng Trên van chính, ba đầu nối kề nhau, với đầu hút của máy nén luôn ở giữa, trong khi đầu thứ tư được kết nối với đầu đẩy của máy nén Việc kết nối đầu đẩy có thể thay đổi tùy theo một số mô hình V4V Đầu đẩy (điểm 1) và đầu hút (điểm 2) của máy nén luôn được kết nối theo hướng dẫn trong sơ đồ.
Bên trong van chính, lưu thông giữa các ngả khác nhau được đảm bảo bằng một ngăn kéo cố định (điểm 3 ) trượt giữa 2 pittông
Mỗi pittông của van V4V được trang bị một lỗ nhỏ và một chốt, cùng với ba ống mao gắn trên thân van, kết nối với van điện điều khiển Từng phần tử này đều có vai trò quan trọng trong hoạt động của van Nếu một trong các phần tử này hư hỏng, nó có thể gây ra sự hoạt động bất thường mà rất khó phát hiện nếu không hiểu rõ nguyên lý hoạt động của van.
Bây giờ ta nghiên cứu sự hoạt động của van chính
Nếu van V4V không được lắp đặt và ta sử dụng van điện nhỏ điều khiển, âm thanh “tiếng lách cách” có thể được nghe thấy nhưng ngăn kéo sẽ không di chuyển Để ngăn kéo bên trong van chính hoạt động, cần có áp suất HP và BP Đầu đẩy của máy nén (HP) và đầu hút (BP) luôn được kết nối theo sơ đồ Khi mô phỏng hoạt động của van điện điều khiển 3 ngả qua 2 van bằng tay, một van sẽ khóa (điểm 5) và một van sẽ mở (điểm 6) Tại van, áp suất HP tác động lên 2 pittông, đẩy ngăn kéo sang bên trái (điểm 1) và bên phải (điểm 2), nhưng hai lực này bằng nhau và tự triệt tiêu.
Hai pittông được khoan một lỗ nhỏ, cho phép HP đi qua phía dưới pittông trái (điểm 3) và đẩy ngăn kéo sang phải Đồng thời, HP cũng di chuyển qua phía dưới pittông phải (điểm 4) Tuy nhiên, do van 6 mở và đường kính ống mao lớn hơn đường kính lỗ pittông, các phân tử khí HP sẽ ngay lập tức bị hút về BP Kết quả là, áp suất phía sau pittông phải (điểm 4) sẽ cân bằng với BP.
Khi HP đẩy về bên phải, ngăn kéo sẽ dịch chuyển sang phải và thông với ống trái (điểm 7) trong khi hút với ống phải (điểm 8) Nếu HP được đặt bên phải ngăn kéo (van 6 khoá) và BP bên trái (van 5 mở), lực sẽ đẩy ngăn kéo về phía trái Khi đó, ngăn kéo sẽ thông với ống phải (điểm 8) và hút với ống trái (điểm 7), hoàn toàn ngược lại với sơ đồ ban đầu.
Bạn nhớ lại rằng, chính sự chênh lệch áp suất giữa HP và BP cho phép ngăn kéo di chuyển
Van điện điều khiển 3 ngả đóng vai trò quan trọng trong việc tự động đảo chiều chu trình mà không cần sử dụng 2 van bằng tay Hoạt động của van này chỉ diễn ra khi có chênh lệch áp suất giữa HP và BP, giúp giảm áp suất trên hai đầu của van chính.
Van điện điều khiển này có kích thước nhỏ gọn, tương đương với đường kính của van chính lớn Đường ngả giữa luôn thông, không bị khóa và kết nối với BP Khi cuộn dây i không được cấp điện, ngả bên phải sẽ bị khóa, trong khi ngả bên trái thông với BP Ngược lại, khi cuộn dây được cấp điện, ngả bên phải sẽ thông với BP và ngả bên trái sẽ bị khóa.
Bây giờ ta xét một chu trình lạnh rất đơn giản đƣợc trang bị V4V
Cuộn dây của van điện điều khiển không được cấp điện, dẫn đến việc ngả trái của nó và phần trái chứa ngăn kéo thông với BP Cần lưu ý rằng đường kính lỗ pittông rất nhỏ so với đường kính ống mao liên quan, vì vậy BP nằm ở bên trái của ngăn kéo.
Khi áp suất cao (HP) ở bên phải ngăn kéo, sự chênh lệch áp suất đột ngột đẩy van chính sang trái Tại điểm A, chốt pittông đóng kín lỗ liên hệ của ống mao, ngăn cản sự di chuyển của khí Sự rò rỉ giữa HP và áp suất thấp (BP) có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động Mặc dù áp suất sẽ cân bằng trở lại với HP ở bên trái ngăn kéo, nhưng vì HP vẫn ở bên phải, nên ngăn kéo không thể thay đổi vị trí.
Bạn lưu ý bố trí dàn ngưng và dàn bay hơi, cũng như chiều chất lỏng trong van tiết lưu ống mao chạy qua
Bây giờ, trước khi chuyển sang trang sau, bạn hãy thử hình dung điều gì sẽ xảy ra khi ta cấp nguồn cho cuộn dây của van điện
Khi cấp nguồn cho van điện, ngăn kéo sẽ di chuyển nhanh chóng sang bên phải, đồng thời thông với BP Đến vị trí chốt của pittông, dòng khí sẽ được ngắt bằng cách bịt lỗ liên hệ của ống mao.
Ngăn kéo đã được di chuyển, khiến đầu đẩy giờ đây chuyển đổi từ dàn bay hơi cũ thành dàn ngưng Tương tự, máy nén hút trong dàn ngưng cũ đã trở thành dàn bay hơi Cần lưu ý rằng môi chất lạnh hiện đang di chuyển qua ống mao theo chiều ngược Để tránh nhầm lẫn giữa các dàn, chúng ta sẽ gọi dàn bên ngoài là dàn ngưng (đối với bộ trao đổi bên ngoài) và dàn bên trong là dàn bay hơi (đối với bộ trao đổi bên trong).
8.3 Xác định tình trạng làm việc của thiết bị phụ
8.3.1.Nguy cơ va đập chất lỏng:
Trong quá trình làm việc bình thường, dàn ngưng chứa chất lỏng, nhưng trong chu kỳ ngược, dàn ngưng có thể chuyển thành dàn bay hơi, dẫn đến nguy cơ máy nén hút phải một lượng chất lỏng đáng kể, ngay cả khi van tiết lưu đã đóng Để giảm thiểu rủi ro này, thường lắp đặt một bầu chống va đập chất lỏng trên đường hút, nhằm ngăn chặn dòng chất lỏng đến máy nén Bầu này được thiết kế để giữ chất lỏng ở đáy và cho phép hút diễn ra ở phía trên, từ đó loại bỏ nguy cơ va đập Tuy nhiên, dầu luôn có xu hướng quay trở lại phía hút, vì vậy cần có một lỗ để cho phép dầu hoàn lưu về máy nén.
(hoặc đôi khi một ống mao) được dự kiến ở phần dưới của kênh hút…
ĐÁNH GIÁ NHIỆT ĐỘ BẰNG KỸ THUẬT SỜ TAY NHƢ THẾ NÀO ?
Chương này tập trung vào việc phân tích những ưu điểm và hạn chế của kỹ thuật đánh giá sơ bộ nhiệt độ của ống máy lạnh bằng cách sờ tay Kỹ thuật này là một phương pháp phổ biến mà các thợ sửa chữa máy lạnh thường áp dụng Bên cạnh đó, chúng ta cũng cần xem xét việc kiểm tra hoạt động của tổ máy làm nước lạnh thông qua cảm nhận nhiệt độ bằng tay.
A) Tổng quan về việc sờ tay:
Khi nắm vững kỹ thuật sờ tay và kết hợp với việc đọc áp kế HP và BP, bạn có thể tiết kiệm thời gian quý báu và dễ dàng chẩn đoán nhiều tình huống pan máy lạnh Nhiệt độ thực của lòng bàn tay thường dao động từ 28 đến 34 độ C, tùy thuộc vào từng cá nhân, nhiệt độ môi trường và tình trạng sức khỏe, nhưng thường nằm trong khoảng từ 30 đến 33 độ C.
Bạn có thể biết chính xác nhiệt độ lòng bàn tay bạn bằng cách đo bằng một nhiệt kế chất lƣợng tốt, chia độ rõ
Nhiệt độ bàn tay của bạn có thể biến đổi theo mùa và tình trạng sức khỏe, vì vậy hãy thường xuyên kiểm tra để theo dõi sự thay đổi này.
B) Đánh giá độ quá lạnh bằng cách sờ tay:
Trong máy lạnh và máy điều hòa, hầu hết các thiết bị ngưng tụ hoạt động bằng không khí, với nhiệt độ ngưng tụ thường dao động từ 40 độ trở lên trong điều kiện sử dụng bình thường.
45 0 C Ta chấp nhận rằng với độ quá lạnh thông thường vào khoảng 5 0 C, nhiệt độ chất lỏng đo ở đầu ra của dàn ngưng thường nằm trong khoảng từ 35 đến 40 0 C.
Có sự chênh lệch nhỏ giữa nhiệt độ chất lỏng ra dàn ngưng (35 đến 40 độ C) và nhiệt độ bàn tay (30 đến 33 độ C) Với một chút luyện tập, người ta có thể đánh giá chính xác giá trị độ quá lạnh của chất lỏng Ví dụ, một người sửa chữa có nhiệt độ lòng bàn tay là 31 độ C khi sờ vào đường xuất phát chất lỏng sẽ cảm nhận được sự khác biệt này.
Nếu anh ta bị bỏng và khó đặt bàn tay lên ống thì đó là nhiệt độ trên 45 0 C và không thể đánh giá được gì cả
Cuối cùng, để tránh bị bỏng luôn phải vỗ nhẹ lên ống trước khi đặt tay lên (nhiệt độ của một ống đẩy có thể vƣợt quá 80 0 C !)
Nếu người sửa chữa có độ nhạy cảm nhẹ với nhiệt độ, thì ống sẽ ở mức trên 31 độ C, tương đương với nhiệt độ của lòng bàn tay, và mức độ nhạy cảm sẽ tăng lên khi nhiệt độ cao hơn.
Với một chút luyện tập, hoàn toàn có thể đánh giá nhiệt độ của một ống vào khoảng giữa
Nhiệt độ của chất lỏng có thể được đánh giá nhanh chóng thông qua áp kế HP, nơi người sửa chữa chỉ cần đọc nhiệt độ ngưng tụ để xác định độ quá lạnh Ví dụ, nếu người sửa chữa cảm nhận nhiệt độ bằng cách sờ vào ống xuất phát chất lỏng và nhận thấy nhiệt độ khoảng 36°C, trong khi áp kế HP chỉ ra áp suất 14,7 bar (tương đương với nhiệt độ ngưng tụ 41°C cho R22), họ có thể dễ dàng kết luận rằng độ quá lạnh là 5°C (41°C - 36°C).
Trong quá trình kiểm tra dàn ngưng, cần lưu ý rằng khu vực giữa (điểm 1) chứa hỗn hợp chất lỏng và hơi ở nhiệt độ ngưng tụ 41°C Người sửa chữa có thể đánh giá sơ bộ độ quá lạnh bằng cách sờ nhẹ vào các điểm giao nhau của dàn ngưng, sau đó kiểm tra ống xuất phát chất lỏng, ngay cả khi không sử dụng áp kế HP.
Để đảm bảo dự đoán chính xác, cần duy trì nhiệt độ và áp suất ổn định Do đó, việc đo nhiệt độ bằng nhiệt kế hoặc đánh giá bằng cảm giác tay không nên thực hiện ngay sau khi thiết bị vừa khởi động.
C) Đánh giá một độ chênh nhiệt độ:
Việc xác định độ chênh nhiệt độ (∆θ) giữa 2 điểm chắc chắn là một trong những ứng dụng thường gặp nhất của kỹ thuật sờ tay
Kết quả của việc đánh giá này càng chắc chắn khi ∆θ cần phát hiện là quan trọng (∆θ trên 4 0 C nói chung rất dễ phát hiện bằng cách sờ hai tay)
Mặc dù việc đánh giá các ∆θ nhỏ có thể khó khăn, nhưng một chênh lệch nhiệt độ 2°C có thể được phát hiện chính xác thông qua kỹ thuật sờ tay đặc biệt Ví dụ, một người sửa chữa có thể muốn kiểm tra bộ sấy bị tắc, tạo ra chênh lệch nhiệt độ nhẹ ∆θ là 2°C, điều này khó nhận biết khi sờ tay (nhiệt độ giữa 35 và 33°C).
Nếu người sửa chữa đặt hai tay đủ lâu bằng cách tiếp xúc với ống
(ít nhất vài chục giây) nhiệt độ của mỗi lòng bàn tay sẽ cân bằng với nhiệt độ tương ứng của ống
Như vậy bộ não của anh ta sẽ ghi một cảm nhận của một bàn tay
“nóng” ở 35 0 C và của một bàn tay “lạnh” ở 33 0 C
Bằng cách chéo nhanh hai tay, tay "lạnh" ở 33°C đặt lên ống 35°C và tay "nóng" ở 35°C đặt lên ống 33°C, mỗi tay sẽ cảm nhận được sự chênh lệch nhiệt độ 2°C Hành động này tạo ra cảm giác ∆θ được nhân đôi một cách nhân tạo.
Kỹ thuật này có khả năng ứng dụng rộng rãi nhờ vào việc nâng cao cảm nhận khi chạm, giúp phát hiện thông tin với độ tin cậy cao ngay cả khi sự khác biệt góc (∆θ) tương đối yếu.
D) Đánh giá một nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bàn tay:
Khi tiến hành sờ tay, nếu người sửa chữa không cảm thấy nóng hoặc lạnh, có nghĩa là ống ở cùng nhiệt độ của bàn tay.
Trái lại, nếu ống lạnh hơn bàn tay (luôn không bám băng), sẽ có một cảm giác mát càng mát nhiều nếu nhiệt độ ống càng yếu.
Nói chung khó đánh giá nhiệt độ bằng việc sờ tay vào ống có nhiệt độnhỏ hơn nhiệt độ của bàn tay, đặc biệt khi độ chênh quan trọng i i
Trong trường hợp nhiệt độ xung quanh thấp hơn nhiệt độ của bàn tay, một kỹ thuật đặc biệt có thể hỗ trợ người sửa chữa trong việc đánh giá nhiệt độ Kỹ thuật này bắt đầu bằng việc sờ vào một khối kim loại gần đó, như bệ máy nén hoặc tủ kim loại, để cảm nhận nhiệt độ môi trường Sau vài giây, bộ não sẽ ghi nhận cảm giác này, và sau đó người sửa chữa nhanh chóng sờ vào ống cần đánh giá Bằng cách so sánh hai cảm nhận, họ có thể xác định nhiệt độ của ống so với nhiệt độ xung quanh, từ đó đánh giá độ chênh lệch nhiệt độ một cách hiệu quả.
Khi ống bị băng bám, có thể khẳng định rằng nhiệt độ thấp hơn 0°C, đặc biệt là ở đầu ra của van tiết lưu trong điều hòa Nếu băng mềm và có thể dễ dàng bị vỗ bằng ngón tay, nhiệt độ sẽ gần 0°C, nếu không, nên sử dụng nhiệt kế để kiểm tra chính xác.
Nếu bàn tay bạn ở +30 0 C chạm vào một ống -20 0 C (∆θ = 50 0 C), bạn cảm thấy cùng cảm giác bỏng như khi bạn nhúng tay +30 0 C vào nước +80 0 C (cùng một ∆θ = 50 0 C
Kỹ thuật sờ tay phải là một phương pháp hỗ trợ đánh giá nhanh tình trạng quá lạnh hoặc quá nhiệt, giúp tiết kiệm thời gian chẩn đoán Dù mang lại hiệu quả, kỹ thuật này cần được luyện tập thường xuyên Tuy nhiên, nó không thể thay thế cho việc sử dụng nhiệt kế chất lượng tốt trong mọi trường hợp.
