Tin tức

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh

Cấu tạo của hệ thống lạnh

Với khả năng làm lạnh nhanh chóng và hiệu quả, công nghệ đông lạnh ngày càng được sử dụng phổ biến và rộng rãi. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết kết cấu, nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống lạnh công nghiệp. Chính vì vậy, bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về hệ thống này và giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị trong đời sống.

Hệ thống lạnh là gì?

Hệ thống lạnh hay còn được gọi là hệ thống truyền nhiệt là tổ hợp gồm các bộ phận chứa môi chất làm lạnh nối với nhau tạo thành vòng tuần hoàn kín. Hệ thống này chính là giải pháp thích hợp cho những người có yêu cầu làm mát ở không gian rộng lớn. Hệ thống lạnh này tận dụng nguồn năng lượng ẩm có trong khí quyển bay hơi để tạo ra khí mát giúp không gian luôn ở nhiệt độ thích hợp.

Cấu tạo của hệ thống lạnh 

Cấu tạo của hệ thống lạnh

Cấu tạo của hệ thống lạnh

Mỗi bộ phận chính cấu thành hệ thống lạnh đều có nhiệm vụ riêng biệt. Dưới đây là cấu tạo và nhiệm vụ của từng bộ phận trong hệ thống lạnh.

  • Máy nén: giúp duy trì hoạt động của hệ thống tức thiết bị này sẽ nén môi chất bay hơi ở dàn lạnh thành dạng hơi nên sau khi nén, môi chất sẽ có nhiệt độ và áp suất cao. Bên cạnh đó, máy nén giúp tuần hoàn môi chất trong hệ thống làm lạnh.
  • Rơ le nhiệt: giúp ngắt mạch điện khi máy nén ở nhiệt độ quá cao.
  • Cảm biến nhiệt: dùng để đo nhiệt trong hệ thống lạnh đồng thời giúp kiểm soát hoạt động của hệ thống.
  • Ống dẫn ga: kết nối dàn nóng đến dàn lạnh và các bộ phận khác. Mỗi kích thước của ống sẽ phụ thuộc vào công suất làm lạnh, đường đẩy và đường hồi.
  • Van tiết lưu: giúp chuyển môi chất từ thể lỏng thành thể khí đồng thời làm nhiệt độ của môi chất giảm xuống trước khi tới giàn lạnh.
  • Tủ điều khiển: giúp kiểm soát và điều chỉnh hoạt động trong cả hệ thống lạnh.

Bộ phận dàn lạnh

  • Quạt dàn lạnh tạo luồng gió đi qua dàn lạnh để thực hiện trao đổi nhiệt đồng thời giúp luồng gió lưu thông liên tục.
  • Dàn lạnh: làm lạnh luồng không khí đi qua nó nhờ các chất môi lạnh trong ống đồng. Môi chất này hấp thu nhiệt nóng trong không khí và làm ngưng tụ hơi nước trên dàn lành.

Bộ phận dàn nóng

  • Dàn nóng được cấu thành từ các ống đồng dẫn ga nằm song song và đan xen vào các lá nhôm dẫn nhiệt. Các khe hở giữa lá nhôm giúp xả nhiệt ra ngoài môi trường để môi chất được làm mát.
  • Quạt dàn nóng thổi gió lạnh đi qua làm môi chất đi qua dàn nóng được hạ nhiệt.

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh 

Công nghệ đông lạnh được vận hành theo nguyên lý làm lạnh bằng gió tức dùng dàn ngưng và làm lạnh bằng nước tức bình ngưng. 

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong kho bảo quản

Nguyên lý công nghệ lạnh và lạnh đông thực phẩm của hệ thống lạnh trong kho bảo quản được thực hiện như sau:

  • Hơi môi chất được nén lên bình tách dầu bằng máy nén.
  • Dầu được đưa trở về máy nén theo nguyên tắc chênh lệch áp suất.
  • Hơi môi chất được đi giải nhiệt tại thiết bị ngưng tụ và tại đây, chúng trao đổi nhiệt với tháp giải nhiệt và chuyển thành dạng lỏng.
  • Nước sau khi được làm mát sẽ được đưa đến bình ngưng tụ rồi quay về tháp giải nhiệt để làm mát.
  • Môi chất ở dạng lỏng sau khi giải nhiệt sẽ được đưa đến bình chứa cao áp, qua phin để lọc chất bẩn rồi qua bình hồi nhiệt để tăng độ lạnh.
  • Tiếp theo môi chất sẽ đi vào dàn lạnh để hạ nhiệt độ và áp suất đồng thời điều chỉnh lượng lỏng bằng van tiết lưu nhiệt thông qua bầu cảm biến. Hơi lỏng được đưa đến bình hồi nhiệt và tách lỏng. Lúc này máy nén sẽ hút hơi về và quy trình làm lạnh tiếp tục lặp lại.

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong máy lạnh

Công nghệ đông lạnh của máy lạnh được tạo ra bằng 2 cách:

  • Cho dòng khí cao áp đi vào và dùng van hoặc máy giãn nở để hạ áp áp suất đột ngột. Nếu dùng máy giãn nở sẽ tận dụng được công để bù năng lượng còn dùng van sẽ tiết lưu để làm giảm áp của dòng lỏng hay khí một cách đột ngột. Tuy nhiên, khi dùng van sẽ không sinh thêm công khiến khí trở nên lạnh hơn khi hạ áp suất.
  • Làm mát bằng phương pháp chuyển pha tức chuyển từ pha này sang pha khác và vật chất sẽ thu một nhiệt lượng. Ga lỏng hóa hơi trong dàn lạnh sẽ hút nhiệt từ môi trường nó tiếp xúc.

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong máy làm đá

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong máy làm đá được thực hiện như sau:

  • Máy nén hút hơi rồi cho đi qua bình tách dầu.
  • Bụi dầu được tách ra khỏi hơi môi chất rồi trở về bình ngưng để trao đổi và thải nhiệt.
  • Sau khi giảm nhiệt độ và áp suất, hơi sẽ ngưng tụ thành dạng lỏng rồi đưa đến thiết bị hồi nhiệt và được làm giảm xuống nhiệt độ thấp hơn.
  • Tiếp đến, môi chất đi vào bình chứa áp và được làm giảm áp suất xuống áp suất bay hơi thông qua hệ thống tiết lưu.
  • Cuối cùng, môi chất trên dàn sẽ nhận nhiệt của nước đá rồi bay hơi.

Phân loại hệ thống lạnh 

Phụ thuộc vào tính chất công trình và điều kiện tài chính mà chia hệ thống lạnh công nghiệp thành những loại phù hợp.

Điều hòa không khí cục bộ

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ gồm những máy cục bộ được lắp đặt tại khu vực riêng lẻ. Hệ thống này có 2 khối chính là dàn nóng nằm ngoài khu vực điều hòa và dàn lạnh dùng trong khu vực làm mát.

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ với những đặc điểm sau:

  • Công suất hoạt động nhỏ dao động từ 9000 btu/h đến 96000 btu/h.
  • Dễ dàng lắp đặt do không yêu cầu cao về kỹ thuật.
  • Quá trình vận chuyển đơn giản, không cồng kềnh.
  • Không ảnh hưởng đến máy lạnh khác.
  • Dễ dàng trong việc bảo dưỡng và vệ sinh.
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ

Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế ở loại máy này:

  • Khi dàn nóng nằm ngoài không gian sử dụng sẽ làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc công trình.
  • Do dàn nóng và dàn lạnh kết nối với nhau bằng đường ống dẫn gas nên dễ hư hỏng trong quá trình hoạt động gây hại cho sức khỏe con người và môi trường.
  • Quá trình sản xuất khí tươi phần lớn nhờ vào hoạt động của quạt gió nhưng lượng khí này chưa được xử lý lọc bụi nên tạo cảm giác gió chịu.
  • Hiệu suất làm lạnh chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài.
  • Khả năng tiêu thụ điện năng lớn gây tốn chi phí khi vận hành.
  • Độ bền chỉ khoảng 6 năm.
  • Chỉ dùng được cho công trình nhỏ, không có yêu cầu nhiều về thông số.

Điều hòa không khí trung tâm

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm gồm một hay nhiều máy phối hợp với nhau tạo thành một hệ thống lớn để làm lạnh cho một không gian nhất định. Điều hòa không khí trung tâm sử dụng hai loại hệ thống chính là Chiller giải nhiệt nước và Chiller giải nhiệt gió.

Cấu tạo hệ thống lạnh trung tâm

  • Máy lạnh trung tâm dùng để sản xuất nước lạnh thông qua hệ thống ống dẫn và cung cấp đến các dàn nhằm trao đổi nhiệt để tỏa khí lạnh.
  • Dàn FCU trao đổi nhiệt: nước từ máy lạnh trao đổi nhiệt với không khí trong phòng và làm lạnh thông qua dàn này. Công suất làm lạnh của từng máy sẽ phụ thuộc vào công suất dàn trao đổi nhiệt.
  • Tháp giải nhiệt và bơm nước: giúp giải phóng năng lượng nhiệt của bình ngưng.
  • Hệ thống đường ống phân phối khí lạnh dẫn khí lạnh từ FCU đến không gian cần làm lạnh.
  • Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh giúp phân bổ nước lạnh từ Chiller đến dàn FCU.
  • Hệ thống điện điều khiển nhằm tác động đến thiết bị thực hiện chức năng làm lạnh.
Hệ thống lạnh điều hòa không khí trung tâm

Hệ thống lạnh điều hòa không khí trung tâm

Đặc điểm của hệ thống

  • Vị trí linh động: có thể đặt ở bất kỳ đâu mà không làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc công trình.
  • Bố trí các miệng thổi thông qua hệ thống miệng thổi và ống gió giúp căn phòng được phủ kín khí lạnh.
  • Quá trình bổ sung khí tươi dễ dàng nhờ hệ thống ống gió.
  • Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài khiến máy vận hành ổn định.
  • Khả năng tiêu thụ điện năng ít giúp giảm chi phí.
  • Việc mở rộng hệ thống linh động.
  • Độ bền tốt, tuổi thọ khá cao có thể lên đến 15 năm.

Điều hòa không khí biến tần VRV-VRF

Hệ thống điều hòa không khí biến tần VRV-VRF với 1 dàn nóng có thể làm việc cùng nhiều dàn lạnh khác nhau. Do đó có thể tùy ý lắp đặt mà không làm ảnh hưởng quá trình làm lạnh.

Hệ thống lạnh điều hòa không khí VRV - VRF

Hệ thống lạnh điều hòa không khí VRV – VRF

Đặc điểm của hệ thống điều hòa không khí biến tần:

  • Có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất và thay đổi công suất phụ tải bên ngoài.
  • Khắc phục được những hạn chế của máy lạnh như đường ống dẫn gas gặp sự cố, hai dàn nóng lạnh bị chênh lệch độ cao.
  • Dễ dàng lắp đặt và vận chuyển.
  • Đảm bảo tính thẩm mỹ do không tốn không gian lắp đặt.
  • Đa dạng mẫu mã giúp dễ dàng lựa chọn.
  • Hoạt động ổn định và tiết kiệm điện năng.
  • Độ bền cao, ít chịu tác động từ bên ngoài.

Trên đây là những thông tin về hệ thống lạnh mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn đọc. Hy vọng qua bài viết này các bạn có thể chọn được máy phù hợp với nhu cầu và điều kiện của mình để có thể tiết kiệm được tối đa chi phí.

Click to rate this post!
[Total: 1 Average: 5]