121

Bài 5

THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ

(ĐHNĐ)

Giới thiệu bài học:

Ngày nay, hệ thống điều hòa không khí được trang bị phổ biến

trong phạm vi gia đình, trong các công sở, xưởng máy... nên việc sử

dụng, bảo quản, sửa chữa các thiết bị lạnh trở thành nhu cầu thường

xuyên.

Mạch điện của hệ thống điều hòa không khí ngày càng được cải

tiến. Nhiều hệ thống sử dụng động cơ xoay chiều một pha, ba pha, hai

tốc độ điều khiển máy nén nhằm tăng cao hiệu suất. Các thiết bị điện tử

cũng được sử dụng ngày càng nhiều trong mạch điều khiển nhằm tăng độ

chính xác, giảm nhỏ kích thước thiết bị cũng như bảo vệ thiết bị tránh

những sự cố do nguồn điện cung cấp không ổn định, từ đó nâng cao

được tuổi thọ.

Đối với những người công tác trong ngành điện thì mảng kiến

thức về lĩnh vực thiết bị lạnh cũng không thể thiếu. Vì vậy nội dung bài

này trình bày những vấn đề liên quan về điện trong hệ thống điều hòa

không khí và tủ lạnh nhằm giúp cho người thợ điện sử dụng, bảo quản,

sửa chữa các thiết bị lạnh một cách hợp lý nhất.

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài học này, học viên có năng lực:

- Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của điều hòa không khí theo

nội dung bài đã học.

- Sửa chữa các thiết bị điều hòa không khí theo tiêu chuẩn kỹ thuật của

nhà sản xuất.

- Sử dụng thành thạo thiết bị lạnh gia dụng, đảm bảo an toàn cho người

và thiết bị.

- Tháo lắp được thiết bị lạnh dụng một cách chính xác theo qui trình của

giáo viên đưa ra và đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

- Tìm được chính xác các nguyên nhân gây ra hư hỏng của thiết bị lạnh

gia dụng đạt 100% thông số kỹ thuật.

122

- Sửa chữa được các thiết bị đạt yêu cầu kỹ thuật.

Nội dung chính:

Để thực hiện mục tiêu bài học, nội dung bao gồm:

Các hình thức học tập:

Hình thức nghe giảng trên lớp có thảo luận

Hình thức tự học và ôn tập

Hình thức thực hành tại xưởng trường

5.1. Công dụng:

Thiết bị điều hòa nhiệt độ (còn gọi là máy điều hòa nhiệt độ) là

một loại thiết bị điện thực hiện các quá trình:

- Điều tiết nhiệt độ.

- Điều tiết độ ẩm.

- Điều tiết gió và lọc không khí.

5.2. Phân loại:

a. Phân loại theo kết cấu máy:

Theo kết cấu máy, máy điều hòa nhiệt độ phân làm hai loại:

- Loại một khối (hay loại một cục).

- Loại hai khối (hay loại hai cục).

*Loại một khối: còn gọi là máy điều hòa nhiệt độ (ĐHNĐ) loại cửa

sổ.

Máy ĐHNĐ loại này dùng cách tạo lạnh (hoặc tạo nóng) để làm

cho nhiệt độ trong phòng giảm xuống (khi tạo lạnh) hoặc tăng lên (khi

tạo nóng) và như vậy có thể khống chế nhiệt độ trong phòng. Loại điều

hòa nhiệt độ này thường được lắp trên cửa sổ hay ở một lỗ đục trên

tường. Toàn bộ máy tạo thành một khối thiết bị điều hòa nhiệt độ hoàn

chỉnh nên còn gọi là máy điều hòa nhiệt độ một cục. Nhìn hình dáng bên

ngoài của máy ĐHNĐ một cục người ta có thể chia thành:

- Máy điều hòa nhiệt độ một cục loại nằm (Hình 5.11a).

- Máy điều hòa nhiệt độ một cục thường có giá thành rẻ hơn so

với loại hai cục. Tất cả các bộ phận của máy đều đặt trong khối nên khi

làm việc máy một cục sẽ gây tiếng ồn lớn hơn nhiều so với máy hai cục.

123

Hình 5.11 Hình dáng bên ngoài máy điều hòa cửa sổ

1. vỏ; 2. Nắp mặt; 3. Nắp trang trí; 4. Vít; 5. Phích cắm điện;

6. Bảng điều khiển; 7. Nắp lật hướng gió ra; 8. Dàn ngưng;

9. Nắp chụp; 10. Ống xả nước ngưng; 11. Cửa chớp lấy gió làm mát.

Máy điều hòa cửa sổ còn được gọi là máy điêu hòa 1 cụm, hoặc

nguyên cụm vì toàn bộ hệ thống lạnh cũng như điện điều khiển được bố

trí gọn vào trong một vỏ nhựa hoặc vỏ kim loại hình hộp chữ nhật hình

dáng bên ngoài của máy điều hòa cửa sổ

Mặt trước của máy điều hòa bố trí trong phòng nên được trang trí đẹp

để có thể hài hòa với nội thất một căn phòng hiện đại. Mỗi hãng có một

cách bố trí khác nhau và nếu trang trí càng đẹp, càng hiện đại thì càng

thu hút sự chú ý của khách hàng.

Mặt trước của máy chia làm hai phần. Phần có diện tích lớn lắp ghi

hút gió, phần có diện tích nhỏ hơn (thường ở trên hoặc bên phải) bố trí

cửa thổi với các cánh hướng gió và đảo gió. Các nút điều khiển được bố

trí vào một góc ở ngay mặt trước. Muốn nhìn thấy dàn bay hơi phải tháo

mặt nạ phía trước ra.

Mặt sau của máy, ta có thể nhìn trực tiếp thấy dàn ngưng. Gió làm

mát được lấy từ chớp gió hai bên sườn và phía trên của máy. Toàn bộ

cửa sau là cửa thổi gió nóng ra. Ở một số máy điều hòa của mỹ đề phòng

tường lắp máy điều hòa quá dày, choáng hết chiều sâu của máy, người ta

bố trí cửa lấy gió và thổi gió đồng thời trên mặt sau.

Kết cấu bên trong của máy điều hòa cửa sổ hầu như đều có cách bố trí

tương đối giống nhau như biểu diễn trên (hình 5.11)

124

Trên (hình 5.11 ) ta thấy rõ dàn nóng ( ngoài nhà ) dàn lạnh ( trong nhà )

của máy được ngăn cách với nhau bằng một vách có dán cách nhiệt dày

khoảng 5mm. Cửa lấy gió tươi được bố trí ở phía hút của quạt ly tâm và

cửa gió thải được bố trí ở phía đẩy.

Đây là ưu điểm của máy điều hòa cửa sổ so với máy điều hòa 2 cụm

bởi máy điều hòa 2 cụm không có cửa lấy gió tươi qua máy.

Vì dàn bay hơi luôn ướt do nước ngưng nên rất dễ dính bụi bẩn,

chính vì vậy người ta bố trí phin lọc bụi cho không khí ở cửa hút gió vào

dàn lạnh. Phin lọc được định kỳ vệ sinh 2 tuần hoặc 1 tháng 1 lần.

Hình 5.3. Nguyên tắc bố trí thiết bị của máy điều hòa cửa sổ

1. Quạt hướng trục; 2. Động cơ quạt; 3. Cửa lấy gió trời; 4. Quạt ly tâm;

5. Dàn bay hơi; 6. Phin lọc không khí; 7. Tấm ngăn cách nhiệt;

8. Bảng điều khiển; 9. Ống mao; 10. Phin sấy lọc;

11. Bình tích lỏng; 12. Máy nén rôto; 13. Dàn ngưng

A-B : Không khí lạnh trong phòng vào ra.

C-D : Không khí làm mát vào ra.

* Loại hai khối: còn gọi là máy điều hòa nhiệt độ (ĐHNĐ) loại hai

cục.

Loại máy ĐHNĐ này đặt các bộ phận vào hai khối riêng biệt. Một

khối đặt ngoài nhà chủ yếu là máy nén, dàn ngưng và quạt gió hướng

trục. Một khối đặt trong phòng cần điều hòa gồm có dàn lạnh, quạt li tâm

125

và thiết bị điện dùng để khống chế, điều khiển. Người ta dùng hai ống

đồng có bọc cách nhiệt để nối dàn lạnh ở trong nhà với dàn ngưng nà

máy nén khí ở khối ngoài nhà. Ngoài ra còn có dây dẫn điện, bộ điều

khiển ở khối trong ngà với các thiết bị điện ở bộ phận ngoài nhà làm

thành một hệ thống khống chế điện hoàn chỉnh.

Như vậy, khi mở công tắc điện cho điều hòa hai cục làm việc, dàn

lạnh ở trong nhà lấy nhiệt để giảm nhiệt độ của phòng và thải nhiệt ra

ngoài dàn ngưng tụ ở bên ngoài. Quá trình lấy và tỏa nhiệt do môi chất

frêôn bay hơi và ngưng tụ dưới tác dụng bơm và nén của máy nén khí.

b. Phân loại theo chức năng của máy:

Theo chức năng của máy điều hòa nhiệt độ, phân làm hai loại:

- Máy điều hòa nhiệt độ một chiều (chỉ tạo lạnh).

- Máy điều hòa nhiệt độ hai chiều (tạo lạnh và nóng).

*Máy điều hòa nhiệt độ một chiều (chỉ tạo lạnh).

Máy điều hòa nhiệt độ một chiều này còn gọi là máy ĐHNĐ đơn

chức năng, chỉ dùng để hạ nhiệt độ môi trường (giới hạn) vào mùa hè.

Tùy theo công suất của máy lớn hay nhỏ mà lắp đặt vào môi trường cần

hạ nhiệt độ có thể tích tương ứng.

Có một số máy ĐHNĐ loại này ngoài chức năng hạ nhiệt độ, có

kèm theo cả chức năng hút ẩm và chức năng lọc bụi.

*Máy điều hòa nhiệt độ hai chiều (tạo lạnh và nóng).

Máy ĐHNĐ loại hai chiều được chia thành: kiểu điện nhiệt, kiểu

bơm nhiệt và kiểu bơm nhiệt bổ trợ điện nhiệt.

- Máy hai chiều kiểu bơm nhiệt: cũng như một máy ĐHNĐ một

chiều bình thường, chỉ khác trong hệ thống làm lạnh của máy có lắp

thêm một van đổi chiều kiểu điện từ. Thông qua sự đổi chiều của van

này có thể đổi chiều làm việc của dàn ngưng và dàn ngưng và dàn lạnh

nên có được các chức năng tạo lạnh, tạo nóng, hút ẩm.

Về mùa hè có thể hạ nhiệt độ, mùa đông có thể tăng nhiệt độ,

mùa nồm, mùa mưa có thể hút ẩm, có khả năng lọc bụi để tạo ra môi

trừờng trong sạch và nhiệt độ trong sạch và nhiệt độ trong phòng điều

hòa thích hợp nhất.

- Máy ĐHNĐ hai chiều kiểu điện nhiệt: trong máy ĐHNĐ có

lắp thêm một điện trở gia nhiệt để đốt nóng khi cần. Như vậy máy có thể

làm lạnh về mùa hè và làm nóng về mùa đông. Việc làm nóng bằng điện

126

trở gia nhiệt so với loại bơm nhiệt tuy kém hiệu quả hơn nhưng khi hệ

thống tạo nóng bị hỏng thì dễ dàng sửa chữa và thay thế bằng dây điện

trở mới.

- Máy ĐHNĐ hai chiều kiểu bơm nhiệt có điện nhiệt bổ trợ:

ở chế độ bơm nhiệt, khi nhiệt độ môi trường cần làm nóng thấp

hơn 5OC thì hiệu quả tạo nhiệt của loại này giảm rõ rệt. để bổ khuyết

cho nhược điểm này người ta chế tạo ra loại ĐHNĐ có áp dụng phương

pháp hỗn hợp cả bơm nhiệt có điện nhiệt để cso đủ nhiệt lượng trong

trường hợp nhiệt độ môi trường xuống quá thấp.

5.3. Cấu tạo của máy điều hòa nhiệt độ:

5.3.1.1 Cấu tạo máy điều hòa nhiệt độ kiểu một khối (một cục)

Hình 5.12 và hình 5.13 là cấu tạo và quá trình làm việc một máy

ĐHNĐ kiểu một khối.

Hình 5.12: CẤU TẠO MÁY ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ KIỂU MỘT KHỐI 1. Dàn ngưng 7. Cảm biến nhiệt. 2. Quạt hướng trục. 8. Bộ lọc. 3. Động cơ quạt. 9. Dàn lạnh. 4. Cánh quạt li tâm. 10. Ống mao dẫn. 5. Máy nén. 11. Bệ máy. 6. Mặt điều khiển.

127

Cấu tạo máy ĐHNĐ kiểu một khối gồm có: vỏ, hệ thống làm lạnh, hệ

thống thông gió và hệ thống khống chế điện.

Kết cấu của các máy ĐHNĐ có thể khác nhau nhưng không thể thiếu được các bộ phận cơ bản kể trên. chỉ cần một trong những bộ phận đó bị hỏng thì sẽ ảnh hưởng ngay đến tính năng của cả máy. Như vậy giữa các bộ phận của máy phải có một sự kết hợp hữu cơ, một sự phối hợp mật thiết thì máy ĐHNĐ mới có thể làm việc tốt được. Hình 5.13 vẽ hệ thống lạnh và hệ thống thông gió của máy ĐHNĐ một khối, khi làm việc ở chức năng tạo lạnh, quạt gió của hệ thống gió sẽ thổi gió vào trong phòng, không khí nóng trong phòng sẽ được đẩy ra, làm giảm nhiệt độ trong phòng. Hệ thống điện được chế tạo sao cho có thể khống chế độ làm việc

của máy ĐHNĐ để phù hợp với chế độ nhiệt độ trong phòng, yêu cầu về

đối lưu và độ lọc sạch khí cần thiết.

b. Cấu tạo máy điều hòa nhiệt độ kiểu hai khối (hai cục)

Cũng như máy ĐHNĐ kiểu một khối, máy ĐHNĐ kiểu hai khối cũng gồm có: vỏ, hệ thống làm lạnh, hệ thống thông gió và hệ thống khống chế điện. Chỉ khác ở chỗ các bộ phận trên được đặt vào hai khối riêng biệt và hai khối đó được đặt tách biệt trong và ngoài phòng cần điều hòa. Khối trong phòng: gồm có dàn lạnh, quạt ly tâm và thiết bị dùng

để khống chế, điều khiển chế độ làm việc của máy ĐHNĐ.

Khối ngoài phòng: gồm có máy nén, dàn ngưng và quạt gió hướng

trục.

Hình 5.13: HỆ THỐNG LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐHNĐ KIỂU MỘT KHỐI

128

c. Các thiết bị của máy điều hòa

* Máy nén

Máy nén của máy điều hòa cũng có kết cấu tương tự như của tủ lạnh

tuy nhiên có những khác biệt cơ bản sau:

- Động cơ lớn hơn, thường có công suất từ 0,56 2,5kW

- Máy nén không chỉ là loại pittông mà loại rôto lăn, rôto tấm trượt

và máy nén soắn ốc.

Nguyên lý cấu tạo của máy nén rôto lăn là loại được sử dụng rất rộng

rãi trong máy điều hòa.

Xi lanh bình trụ, bên trong pittông lăn theo một bánh lệch tâm tạo

khoang hút và đẩy giữa xi lanh. Pittông và tấm chặn. Cửa hút không có

clapê, chỉ cửa đẩy mới có clapê.

Máy nén gồm 2 vòng xoắn ốc được cấu tạo đặc biệt. Vòng tĩnh gắn

liền với nắp trên, vòng động gắn lên trục động cơ. Khi quay vòng xoắn

động theo một quỹ đạo, tạo ra khoang hút, khoang nén và khoang đẩy

giữa hai vòng xoắn ốc. Hơi hút vào từ thành bên còn được đẩy ra ở trên

đúng ở tâm quay phía trên của vòng xoắn ốc.

* Dàn ngưng và dàn bay hơi.

Dàn ngưng và dàn bay hơi của máy điều hòa phòng phần lớn là loại

dàn ống xoắn có cánh. Ống bằng đồng có cánh tản nhiệt bằng nhôm.

Hình 5.15: SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐHNĐ KIỂU HAI KHỐI 1. Khối trong phòng.

2. Khối ngoài phòng. 3. ống nối giữa khối trong phòng và ngoài phòng

129

Hiện nay có một số máy điều hòa phòng có dàn ngưng giải nhiệt nước.

Dàn ngưng là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng. Ga lạnh đi trong

ống trong còn nước làm mát đi ngược chiều trong không gian giữa hai

ống. Nước làm mát khi ra khỏi dàn ngưng sẽ được đưa lên tháp giải nhiệt

để làm mát rồi cho quay lại để giải nhiệt cho dàn ngưng.

* Phin sây lọc.

Để đảm bảo cho ống mao không bị tắc và cặn bẩn không lọt vào làm

hỏng máy nén, người ta bố trí phin lọc trước ống mao. Máy điều hòa một

chiều lạnh do có nhiệt độ sôi là 50C, không có nguy cơ tắc ẩm nên

thường chỉ được trang bị phin lọc cặn bẩn. Máy điều hòa hai chiều, đề

phòng mùa đông nhiêt độ sôi dàn ngoài nhà có thể xuống thấp hơn 00C,

có nguy cơ tắc ẩm nên bố trí phin có cả hai chức năng sấy và lọc.

* Thiết bị hồi nhiệt

Ở một số máy điều hòa nhiều cụm thường có sử dụng thiết bị hồi

nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt giữa lỏng nóng trước khi vào ống mao và

hơi lạnh vừa ra khỏi dàn bay hơi. Tác dụng của hồi nhiệt như sau :

- Tăng năng suất lạnh riêng khối lượng, nhờ đó tăng hiệu suất lạnh.

- Ống mao hoặc van tiết lưu làm việc ổn định hơn.

- Giảm nguy cơ máy nén hút phải lỏng

* Ống mao.

Do năng suất lạnh của máy điều hòa lớn hơn tủ lạnh hàng chục, đôi khi

hàng trăm lần nên đường kính ống mao lớn hơn, chiều dài ống mao ngắn

hơn và đôi khi người ta phải dùng ống mao kép hoặc 3 ống mao ghép

song song (hình 9.20)

* Van tiết lưu.

Một số hệ thống điều hòa lớn có thể dùng van tiết lưu thay cho ống

mao nhờ khả năng điều chỉnh tự động lưu lượng phun vào dàn của nó

Hiện nay trong điều hòa không khí có 3 loại van tiết lưu là:

- Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong.

- Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài.

- Van tiết lưu điện tử.

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài và cân bằng trong đã được nhắc tới

rất nhiều trong các tài liệu về kỹ thuật lạnh và ĐHKK. Riêng van tiết lưu

130

điện tử là kiểu van tiết lưu mới có khả năng điều chỉnh rất rộng năng suất

lạnh nhưng vì rất đắt và mới được sử dụng hạn chế trong các máy điều

hòa biến tần và do khuôn khổ cuốn sách nên ở đây không giới thiệu.

* Vòng ống xoắn làm mát dầu.

Có hai loại vòng ống xoắn làm mát máy nén. Loại 1 là một vòng ống

xoắn chữ U trên có gắn cánh tản nhiệt. Loại 2 sử dụng một hoặc vài ống

xoắn dàn ngưng. Ga lạnh sau khi nén nên áp suất cao được đẩy ra vòng

ống xoắn làm mát dầu, được làm mát sơ bộ sau đó quay trở lại máy nén,

đi trong ống ngâm ở đáy dầu máy nén, làm mát dầu rồi lại đi quay ra để

đi vào dàn ngưng.

* Ống tiêu âm.

Một số máy điều hòa được bố trí ống tiêu âm ở đường đẩy để cân

bằng xung động và giảm tiếng ồn. Ống tiêu âm bố trí trên đường đẩy

giữa máy nén và dàn ngưng với hướng ga đi từ trên xuống để tạo điều

kiện thuận lợi cho việc tuần hoàn dầu.

* Van điện từ.

Van điện từ dùng để xả băng bằng hơi nóng. Van điện từ còn được sử

dụng để đóng ngắt ga lỏng cung cấp cho một dàn lạnh nào đó trong hệ

nhiều dàn lạnh, trong khí các dàn lạnh khác vẫn hoạt động. thường được

sử dụng van thường đóng. Khi không có điện van đóng và khi có điện

van mở. (hình 9.23)

* Van một chiều.

Van một chiều chỉ cho dòng ga đi theo một chiều nhất định, không

cho ga đi theo hướng ngược lại. Van một chiều thường được lắp ở đầu ra

của máy nén, ở đường lỏng

Theo nguyên tắc làm việc có thể phân ra nhiều loại van một chiều

như cửa lật, hình nấm, hình bi, ở đây van sử dụng tác động đóng nam

châm, hầu như không rò rỉ bên trong, có thể lắp đặt ở bất cứ tư thế nào.

5.4. Nguyên lý chung của máy điều hòa nhiệt độ:

Hệ thống làm lạnh của máy điều hòa nhiệt độ cũng gần giống như

tủ lạnh. Nó cũng gồm có 4 bộ phận chính là: máy nén, dàn ngưng, ống

mao dẫn, dàn bay hơi (hình 5.15)

131

Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh trong máy điều hòa nhiệt

độ giống như nguyên lý làm việc của tủ lạnh. Hệ thống tạo lạnh có sử

dụng một loại môi chất lạnh dạng lỏng. Khi ở áp suất thấp của dàn lạnh,

môi chất bốc hơi lên và hấp thụ rất nhiều nhiệt môi trường nơi có đặt dàn

làm lạnh của máy ĐHNĐ và làm giảm được nhiệt độ môi trường đó.

Nhờ động cơ máy nén hút và nén môi chất dạng hơi từ dàn lạnh bay ra

tạo thành môi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao và được thải nhiệt ra bên

ngoài nhờ dàn ngưng tụ và biến dần môi chất lạnh thành thể lỏng ở cuối

dàn ngưng. Nhờ ống mao dẫn (như một van tiết lưu) môi chất lỏng sẽ

chuyển dần từ trạng thái lỏng áp suất cao sang dạng lỏng áp suất thấp và

được đưa tới buồng bay hơi (dàn lạnh).

Để cho dàn lạnh luôn thu nhiệt môi trường cần điều hòa và dàn

ngưng luôn tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài người ta phải sử dụng hệ

thống động cơ máy nén để thực hiện một chu trình kín hút và nén môi

chất lạnh, tạo thành sự chênh lệch nhiệt độ và áp suất của môi chất thành

hai vùng khác nhau.

Môi chất lạnh thường dùng hiện nay trong máy điều hòa nhiệt độ là

khí Frêôn R12 hoặc R22 (CHF2Cl). Máy nén dàn trao đổi nhiệt (dàn

nóng và dàn lạnh) ống mao dẫn, bộ lọc của máy ĐHNĐ về cơ bản giống

như các bộ phận tương đương của tủ lạnh, chỉ khác kích cỡ và mức độ

làm việc.

Hình 5.15: NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG SINH LẠNH CỦA MÁY ĐHNĐ

132

5.4.2 Sơ đồ mạch điện:

HOẠT ĐỘNG II: TỰ HỌC VÀ ÔN TẬP

- Tài liệu tham khảo cho bài này:

- Sử dụng điện trong sinh hoạt – Hoàng Hữu Thận - NXB Khoa

học và Kỹ thuật 1986.

- Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa máy biến áp, động cơ điện, máy

phát điện công suất nhỏ – Châu ngọc Thạch - NXB Giáo dục

1994.

- Hướng dẫn sử dụng thiết bị điện trong gia đình – Nguyễn Bích

Hằng – NXB Văn hóa – Thông tin - Hà Nội 2000.

- Các thiết bị điện sử dụng trong nhà bếp và nhà tắm – Nguyễn

Minh Đức chủ biên - NXB tổng hợp TP. Hồ Chí Minh 2004.

- Sửa chữa và bảo trì thiết bị điện trong gia đình – Lâm Quang

Hiền – Tài liệu lưu hành nội bộ - Năm 2002

- Cũng cố bài học: Trả lời các câu hỏi

4.1. Nêu và giải thích các nguyên tắc làm lạnh nhân tạo?

220V

HÌNH 5.16: SƠ ĐỒ ĐIỆN CỦA MÁY ĐIỀU HÒA NHIỆT

RI RI

RT

OFF FAN LO

HI

C

C

QUẠT

MÁY NÉN

1 2

3

4 5

6

7

8

COOL

133

4.2. Tủ lạnh gia dụng: cấu tạo, nhiệm vụ của từng bộ phận, nguyên

lý làm việc, cách sử dụng và bảo quản thực phẩm trong tủ?

4.3. Vẽ và phân tích mạch điện tủ lạnh?

4.4. Phân tích nguyên lý của máy điều hòa nhiệt độ? Nêu rõ sự khác

nhau giữa máy điều hòa nhiệt độ và tủ lạnh?

4.5. Vẽ và phân tích mạch điện máy điều hòa nhiệt độ?

134

HOẠT ĐỘNG III: THỰC HÀNH TẠI XƯỞNG TRƯỜNG

THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH TỦ KEM DÀN TRẢI

Phần 1: Giới thiệu mô hình

1. Cấu tạo:

Mô hình Tủ kem dàn trải gồm 4 bộ phận chủ yếu: máy nén, thiết bị ngưng tụ, bộ phận tiết lưu và thiết bị bay hơi. Trên mô hình còn có các thiết bị và dụng cụ đo áp suất, nhiệt độ của tác nhân lạnh (Freon 12), thiết bị bảo vệ và đèn báo.

Trên mô hình còn bố trí một van khóa ở ống nạp để thuận tiện cho công tác nén khí thử độ kín, hút chân không, nạp ga lúc ban đầu hoặc nạp ga bổ sung khi cần thiết.

ở phần đầu và cuối dàn lạnh có lắp hai ống thủy tinh trong suốt để

quan sát dòng tác nhân lạnh.

Hình 1: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY LẠNH 1. Máy nén piston 2. Thiết bị ngưng tụ. 3. Phin sấy – phin lọc. 4. ống tiết lưu. 5. Thiết bị bay hơi (dàn lạnh)

.

.

.

.

Hơi cao áp

Hơi thấp áp

Lỏng cao áp

Lỏng thấp áp

135

Hình 3: MÁY NÉN LẠNH BỔ CẮT

Hình 2: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TRONG MÁY LẠNH MN: Máy nén. A: áptômát. RLKĐ: Rơ le khởi động. Đ1: Đèn báo nguồn RLBV: Rơ le bảo vệ. Đ2: Đèn báo máy lạnh đang làm việc RLNĐ: Rơ le nhiệt (Thermostat).

A

Đ1

Đ2

R

S

C

A

220V

136

2. Cách vận hành tủ kem trên mô hình:

a. Chuẩn bị:

- Kiểm tra tình trạng máy: Kiểm tra hệ thống lạnh có còn ga hay không (nếu kim đồng hồ áp suất chỉ số 0, nghĩa là hệ thống lạnh đã mất ga).

- Kiểm tra điện nguồn (220V)

- Tháo bỏ buồng lạnh hay bình nước đối với những bài thực hành thực hiện trên máy lạnh có dàn lạnh đặt trong không gian lớn.

- Đổ nước vào bình khi thực hành khảo sát máy làm lạnh nước

- Gắn nhiệt kế vào các vị trí quy định (tra thêm ít dầu lạnh vào bầu cắm nhiệt kế và nút kín)

- Xoay núm điều chỉnh rơle nhiệt độ về vị trí max (số 1).

- Cắm phích điện, nếu đèn đỏ sáng, báo hiệu điện đã vào động cơ máy nén.

b. Vận hành:

- Đóng áptomát, đèn xanh sáng, báo hiệu máy hoạt động.

- Theo dõi và đo kiểm dòng khởi động, dòng định mức, áp suất, nhiệt độ theo yêu cầu của bài thực hành.

- Đối với bài thực hành khảo sát máy lạnh làm việc theo chu kỳ, xoay núm điều chỉnh rơle nhiệt độ theo chiều ngược kim đồng hồ tới vị trí cần thiết để điều khiển tự động máy lạnh làm việc theo chu kỳ.

Chú ý: Trong phòng thí nghiệm thường có quạt gió hoặc máy điều hòa nhiệt độ, cần tắt quạt gió hoặc máy điều hòa nhiệt độ đối với các bài thực hành khảo sát máy lạnh trong điều kiện bình thường và không khí tĩnh.

Phần 2: Nội dung thực hành

1. Đọc kỹ phần giới thiệu mô hình.

2. Quan sát vẽ lại sơ đồ điện trong mô hình máy lạnh.

3. Liệt kê các thiết bị và khí cụ điện có trên mô hình.

4. Vận hành và quan sát nguyên lý hoạt động của máy.

5. Quan sát chu trình làm lạnh.

6. Quan sát chu trình làm mát.

7. Thực hành lắp đặt, vận hành và sửa chữa hư hỏng.

137

THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH TỦ LẠNH DÀN TRẢI

Phần 1: GIỚI THIỆU MÔ HÌNH

1. Cấu tạo:

Mô hình Tủ lạnh dàn trải gồm 4 bộ phận chủ yếu: máy nén,

thiết bị ngưng tụ, bộ phận tiết lưu và thiết bị bay hơi. Trên mô hình còn

có các thiết bị và dụng cụ đo áp suất, nhiệt độ của tác nhân lạnh (Freon

12), thiết bị bảo vệ và đèn báo.

Trên mô hình còn bố trí một van khóa ở ống nạp để thuận tiện cho

công tác nén khí thử độ kín, hút chân không, nạp ga lúc ban đầu hoặc

nạp ga bổ sung khi cần thiết.

ở phần đầu và cuối dàn lạnh có lắp hai ống thủy tinh trong suốt để

quan sát dòng tác nhân lạnh. Toàn bộ hệ thống lạnh được gắn trên bàn gỗ

dán fócmica.

* Sơ đồ:

Hình 4: SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA MÔ HÌNH MÁY LẠNH DÀN TRẢI

7. Máy nén. 5. ống tiết lưu. 8. Van khóa đầu nạp. 6. ống quan sát. 9. Dàn ngưng tụ. 7. Dàn lạnh. 10. Phin lọc. 8. Buồng lạnh.

138

2. Cách vận hành máy lạnh trên mô hình:

- Chuẩn bị:

- Kiểm tra tình trạng máy: Kiểm tra hệ thống lạnh có còn ga hay không (nếu kim đồng hồ áp suất chỉ số 0, nghĩa là hệ thống lạnh đã mất ga).

- Kiểm tra điện nguồn (220V)

- Tháo bỏ buồng lạnh hay bình nước đối với những bài thực hành thực hiện trên máy lạnh có dàn lạnh đặt trong không gian lớn.

- Đổ nước vào bình khi thực hành khảo sát máy làm lạnh nước

- Gắn nhiệt kế vào các vị trí quy định (tra thêm ít dầu lạnh vào bầu cắm nhiệt kế và nút kín)

- Xoay núm điều chỉnh rơle nhiệt độ về vị trí max (số 1).

- Cắm phích điện, nếu đèn đỏ sáng, báo hiệu điện đã vào động cơ máy nén.

*Vận hành:

- Đóng áptomát, đèn xanh sáng, báo hiệu máy hoạt động.

Hình 5: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TRONG MÁY LẠNH

MN: Máy nén. A: áptômát. RLKĐ: Rơ le khởi động. Đ1: Đèn báo nguồn RLBV: Rơ le bảo vệ. Đ2: Đèn báo máy lạnh đang làm việc RLNĐ: Rơ le nhiệt (Thermostat).

A

Đ1

Đ2

R

S

C

A

139

- Theo dõi và đo kiểm dòng khởi động, dòng định mức, áp suất,

nhiệt độ theo yêu cầu của bài thực hành.

- Đối với bài thực hành khảo sát máy lạnh làm việc theo chu kỳ,

xoay núm điều chỉnh rơle nhiệt độ theo chiều ngược kim đồng

hồ tới vị trí cần thiết để điều khiển tự động máy lạnh làm việc

theo chu kỳ.

Chú ý: Trong phòng thí nghiệm thường có quạt gió hoặc máy

điều hòa nhiệt độ, cần tắt quạt gió hoặc máy điều hòa

nhiệt độ đối với các bài thực hành khảo sát máy lạnh

trong điều kiện bình thường và không khí tĩnh.

Phần 2: HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN

MÔ HÌNH

Bài 1:

CẤU TẠO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY LẠNH

I. Mục tiêu:

- Giúp học viên tìm hiểu thực tế cấu tạo của một máy lạnh đơn

giản.

- Giúp học viên hiểu sâu hơn về chức năng nhiệm vụ và vai trò

quan trọng của từng bộ phận trọng một hệ thống lạnh.

- Giúp học viên cũng cố kiến thức lý thuyết đã học và kiểm chứng

thực tiễn nguyên lý làm việc của máy lạnh có máy nén hơi.

II. Thiết bị, dụng cụ:

- Mô hình máy lạnh dàn trải với đủ các chi tiết và thiết bị đo.

- Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy lạnh.

- Sơ đồ chu trình lạnh trên biểu đồ LgP-h.

- Sơ đồ chu trình lạnh trên biểu đồ T-S.

III. Trình tự thực hiện:

* Bước 1: Chuẩn bị

- Chuẩn bị 3 sơ đồ đã nêu ở trên.

- Gắn các nhiệt kế T1 T4 vào vị trí như ở hình 4.

- Rơle nhiệt độ để ở mức “max” (vị trí 1).

140

- Kiểm tra áp suất trong hệ thống để biết hệ thống lạnh có còn ga

hay không.

- Giáo viên cho học viên đọc trị số áp suất trên đồng hồ PK, P0 và

đọc trị số nhiệt độ ở nhiệt kế T4 trước khi vận hành máy.

*Bước 2: Giới thiệu thành phần cấu tạo, chức năng và nhiệm vụ từng bộ

phận trong hệ thống lạnh. Trên mô hình là một hệ thống lạnh đơn giản

nhất, gồm 4 bộ phận chính:

1. Máy nén: máy nén kín (loại dùng cho tủ lạnh)

- Nhiệm vụ: máy nén hút hơi tác nhân lạnh từ thiết bị bay hơi và

nén hơi và nén hơi, tác nhân lạnh từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ,

đồng thời đẩy hơi cao áp suất vào thiết bị ngưng tụ.

2. Thiết bị ngưng tụ (TBNT): thiết bị ngưng tụ kiểu làm mát bằng

không khí đối lưu tự nhiên (loại thường dùng cho tủ lạnh tủ kem).

- Nhiệm vụ: ngưng tụ (hoá lỏng) hơi tác nhân lạnh ở áp suất và

nhiệt độ ngưng tụ. Để thực hiện quá trình ngưng tụ đó, thiết bị ngưng tụ

phải thải nhiệt của tá nhân lạnh ra môi trường xung quanh (trường hợp này là không khí).

3. Bộ phận tiết lưu: máy lạnh trên mô hình dùng loại thiết bị tiết

lưu đơn giản: ống tiết lưu

- ống đồng có đường kính nhỏ và độ dài lớn (loại thường dùng

cho tủ lạnh, máy điều hoà nhiệt độ cỡ nhỏ...). ống tiết lưu được nối giữa

phin lọc hút ẩm và thiết bị bay hơi.

- Nhiệm vụ:

Hạ áp suất của tác nhân lạnh thể lỏng từ áp suất ngưng tụ

xuống áp suất bay hơi. Cùng với sự giảm áp suất là sự giảm nhiệt độ của

tác nhân lạnh từ nhiệt độ quá lạnh lỏng ở cuối thiết bị ngưng tụ xuống nhiệt độ bay hơi trong dàn lạnh.

Cung cấp và điều chỉnh lưu lượng tác nhân lạnh thể lỏng trong

dàn lạnh.

Cân bằng áp suất 2 bên cao áp và thấp áp khi máy lạnh ngừng

hoạt động (điểm khác biệt của ống tiết lưu so với van tiết lưu).

4. Thiết bị bay hơi (dàn lạnh): là thiết bị trao đổi nhiệt làm bằng

ống đồng được uốn kiểu ruột gà (tương tự loại dàn lạnh dùng cho máy

làm lạnh nước giải khát). - Nhiệm vụ: thu nhiệt của môi trường bên ngoài (không khí trong

buồng lạnh hoặc nước trong bình) để làm bay hơi (hoá hơi) tác nhân lạnh

thể lỏng ở áp suất bay hơi tương ứng trong dàn lạnh. Từ đó nó lam lạnh

môi trường xung quanh.