Tìm hiểu cấu tạo hệ thống lạnh sử dụng trong các thiết bị làm lạnh

Tại sao chúng ta nên tìm hiểu về kết cấu và nguyên lý hoạt động của một hệ thống lạnh cơ bản, bởi đây là những thông tin rất cơ bản mà trong các thiết bị gia dụng sử dụng rất phổ biến như tủ lạnh, tủ đông, điều hòa, máy giặt sấy…Homecare sẽ luôn cố gắng cung cấp các thông tin cơ bản và quan trọng đến mọi người để nâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng thiết bị.

Các thiết bị sử dụng hệ thống lạnh

Các hệ thống lạnh sử dụng trong điều hòa, tủ lạnh, tủ đông, máy giặt sấy, máy sấy lạnh hay tủ cấp đông…dù rất đa dạng về kết cấu cũng như thiết bị, nhưng tất cả các hệ thống lạnh đó đều có chung nguyên lý hoạt động và các thiết bị tương đối giống nhau. Việc người dùng hiểu được cơ bản về hệ thống này thì khi tìm hiểu các thiết bị khác nhau có liên quan sẽ dễ dàng hơn, đồng thời dễ dàng nhận biết các trục trặc trong quá trình sử dụng. 

Hình ảnh trên là một hệ thống lạnh cơ bản nhất gồm dàn lạnh, quạt dàn lạnh, dàn nóng, quạt dàn nóng, đường ống dẫn gas, máy nén, van tiết lưu và tất nhiên còn một số thiết bị liên quan khác. 

Hình trên là sơ đồ mô tả một hệ thống điều hòa dạng cơ bản, cục lạnh gồm dàn lạnh, quạt dàn lạnh, bảng mạch điện tử …được lắp bên trong nhà để làm lạnh không khí, cục nóng gồm dàn nóng, quạt dàn nóng, máy nén điều hòa, van tiết lưu (ống mao), bảng mạch (nếu có), tụ điện và các linh kiện nhỏ khác, nối giữa cục nóng và cục lạnh là đường ống dẫn gas và dây điện. Hệ thống lạnh vẫn cơ bản là vậy nhưng được thiết kế phù hợp với thiết bị treo tường.

Sơ đồ hệ thống lạnh của tủ lạnh cũng như vậy, gồm dàn lạnh lắp bên trong tủ lạnh, dàn nóng để sau lưng hoặc 2 bên thành tủ lạnh, máy nén và van tiết lưu đặt ở khoang đáy phía sau máy, nói chung vẫn đầy đủ các bộ phận liên quan. Tuy nhiên gas tủ lạnh sẽ khác gas điều hòa bởi nhiệt độ yêu cầu là khác nhau, tủ lạnh cần đông đá còn điều hòa chỉ cần làm mát đến 20^oC là cùng, do đó kiểu thiết bị sử dụng sẽ khác nhau. Người dùng có thể tìm hiểu chi tiết hơn trong nội dung về nguyên lý làm việc của tủ lạnh.

Cấu tạo chung của hệ thống lạnh

Homecare sẽ phân tích sâu hơn về một hệ thống lạnh gồm các bộ phận cơ bản nào và cách thức hoạt động của từng bộ phận ra sao, qua đó độc giả dễ dàng hiểu tường tận hơn. Các bộ phận cơ bản gồm :

• Dàn lạnh, bộ phận này có cấu tạo đơn giản gồm các ống đồng dẫn gas chạy song song đan xen vào các lá nhôm dẫn nhiệt, dàn lạnh có rất nhiều các khe hở nhỏ giữa các lá nhôm để nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt với không khí đi qua dàn lạnh. Tại đây, môi chất lạnh (có nhiệt độ rất lạnh) trong ống đồng sẽ hấp thụ nhiệt trong không khí nóng đi qua dàn lạnh để làm lạnh luồng khí đi qua nó. Đồng thời, hơi nước trong không khí cũng ngưng tụ thành giọt trên dàn lạnh. 
• Quạt dàn lạnh, tác dụng của quạt chính là tạo ra luồng gió lưu thông liên tục trong phòng và đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt.
• Dàn nóng, cấu tạo dàn nóng cũng tương tự dàn lạnh nhưng chức năng hoạt động khác nhau. Dàn nóng có tác dụng xả nhiệt ra ngoài môi trường để làm mát môi chất trong dàn nóng, nhiệt nóng được truyền từ môi chất (gas nóng) qua ống đồng đến lá nhôm tản nhiệt, quạt dàn nóng thổi gió mát qua dàn nóng để hấp thụ nhiệt đưa ra môi trường ngoài.
• Quạt dàn nóng, tác dụng chính là để thổi gió mát qua dàn nóng giúp môi chất giảm nhiệt khi đi qua dàn nóng.
• Ống dẫn gas, từ dàn nóng tới dàn lạnh và đi các bộ phận khác là đường ống dẫn gas, tùy theo công suất làm lạnh, đường hồi hay đường đẩy mà kích thước đường ống sẽ khác nhau.
• Máy nén, đây được coi là thiết bị trung tâm của hệ thống lạnh, tác dụng hút gas dạng khí từ dàn lạnh để nén sang gas dạng lỏng đẩy vào dàn nóng để tạo ra sự luân chuyển liên tục của gas trong đường ống. Chúng ta cần hiểu thêm vì sao phải nén gas từ dạng khí sang dạng lỏng và ngược lại.
• Van tiết lưu, sau khi môi chất lạnh được nén sang dạng lỏng có áp suất cao và đã được làm mát tại dàn nóng thì cần phải đi qua van tiết lưu (chính là ống mao trong các hệ thống lạnh đơn giản như điều hòa, tủ lạnh) để chuyển từ dạng lỏng sang thể khí, qua đó nhiệt độ của môi chất sẽ giảm rất sâu trước khi đi tới dàn lạnh.
• Tụ điện, với các loại motor điện 1 pha thông thường sẽ cần tới tụ điện để hỗ trợ vận hành, khi tụ điện hỏng hoặc yếu hơn sẽ làm cho quạt hay máy nén chạy kém hơn.
• Rơ le nhiệt, một trong các thiết bị bảo vệ máy nén của hệ thống lạnh chính là rơ le nhiệt, tác dụng ngắt mạch điện khi nhiệt độ máy nén tăng quá cao, tránh hỏng motor điện bên trong.
• Khởi động từ, bộ phận nhỏ này có tác dụng khởi động máy nén khi được cấp điện.
• Bảng điều khiển, các hệ thống lạnh đều có bộ điều khiển điện tử riêng để đảm bảo hoạt động đúng nguyên lý dựa trên các thông số đầu vào được cung cấp như nhiệt độ….
• Cảm biến nhiệt, đây là thiết bị đo nhiệt mà hệ thống lạnh nào cũng phải có, mục đích để làm lạnh thì đương nhiên phải có cảm biến để kiểm soát hoạt động, đủ lạnh thì ngắt và thiếu lạnh thì hoạt động, về cơ bản thì hệ thống lạnh có 2 cảm biến nhiệt là ở không khí đi qua dàn lạnh và ở đường ống dẫn gas của dàn lạnh.
• Bộ xả đá (nếu có), với các hệ thống lạnh làm lạnh rất sâu như tủ lạnh, tủ đông, máy sấy thăng hoa… thì mới có bộ xả đá bởi nhiệt độ của gas tại dàn lạnh có thể xuống rất sâu (- 20^oC) do đó cần bộ xả đá để tránh dàn lạnh bị đóng đá hoàn toàn.

Trên đây là các thông tin cơ bản về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một hệ thống lạnh cơ bản, qua đó người dùng sẽ hiểu được các thiết bị như điều hòa, tủ lạnh…hoạt động như thế nào. Homecare24h sẽ cố gắng cung cấp các thông tin hữu ích đến độc giả ham tìm hiểu, cảm ơn các Bạn đã tham khảo thông tin.