Luận văn Máy lạnh hấp thụ và ứng dụng

HUTECH
i


LI CAM OAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cu ca riêng tôi. Các s liu, kt
qu nêu trong Lun vn là trung thc và cha tng đc ai công b trong bt k
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rng mi s giúp đ cho vic thc hin Lun vn này đã
đc cm n và các thông tin trích dn trong Lun vn đã đc ch rõ ngun gc.
Hc viên thc hin Lun vn
(Ký và ghi rõ h tên)


TRN TRUNG KIÊN
HUTECH
ii


LI CÁM N

, các anh ch, bn bè
:

trng i hc K Thut Công
Ngh
.

- Bùi Xuân Lâm
.

Tt c ngi thân, bn bè và đng nghip đã đng viên, giúp đ tác gi
trong quá trình hc tp cng nh trong quá trình làm lun vn.

Trn Trung Kiên
HUTECH
iii


TÓM TT

Vi hai u đim ln là có th hot đng bng nhng ngun nhit thi, nng
lng mt tri và môi cht làm vic không gây tác hi đi vi môi trng, máy
lnh hp th ngày càng đc s dng ph bin. Con ngi đã bit thay th t máy
nc nóng dùng đin sang dùng nng lng mt tri đ tit kim nng lng, bo
v môi trng, thc t cho thy hin nay hu ht các cn h cao cp đu lp các
máy nc nóng s dng nng lng mt tri. Vì vy ý tng thay th máy lnh
dùng đin sang dùng nng lng mt tri là có th kh thi.

Vi ý tng đó, lun vn này tp trung nghiên cu các vn đ sau:
 Kt cu và nguyên lý hot đng ca máy lnh hp th và so sánh vi các
loi máy lnh khác.


Các ngun nng lng s dng máy lnh hp th: phân tích hiu qu, kt
cu h thng.


 xut mô hình máy lnh hp th s dng nng lng mt tri cho cn h.

Tính toán thit k s b máy lnh hp th H

2
 So sánh hiu qu kinh t máy lnh hp th s dng nng lng mt tri vi
máy lnh dùng đin cho cn h cao cp.
O/LiBr làm h thng điu hòa
trung tâm cho cn h cao cp.

HUTECH
iv


ABSTRACT


Compared to other types of refrigerators, absorption refrigerators show big
advantages such as the required energy sources can be exhausted gas or solar
energy and almost no environment pollution as a result. Recently, many types of
water heaters used for houses and offices are using solar energy. Therefore, it is
feasible to use the solar energy for absorption refrigerators.
This project investigates the following problems:
 Analyze the structure and the operating principles of absorption
refrigerators, and compare to other types of refrigerators.
 Analyze the efficiency of different power sources using for the absorption
refrigerators.
 Propose the model of the absorption refrigerator using for house (with solar
power as the power source).
 Calculate, design H
2
 Compare the economic efficiency of solar power refrigerator and electricity
power refrigerator.
O/LiBr absorption refrigerator for the central air

conditioning system for a luxury apartment.

HUTECH
v

9. Danh mc các t vit tt
10. Danh mc các bng
2.1 Bng các giá tr ca h s a
ij
2.2 Bng các giá tr ca h s a
[ Entanpi ca dung dch ]
ij
2.3 Bng các giá tr ca h s a
[ Khi lng riêng ca dung dch ]
ij
2.4 Bng các giá tr ca h s a
[ Entanpi ca tác nhân lnh ]
ij
2.5 Bng các giá tr ca h s a
[ Nhit đ bão hòa ca tác nhân lnh ]
ij
2.6 Bng các giá tr ca h s bc bin
[ Nng đ ca dung dch ]
3.1 Giá tr các thông s ca các trng thái đt trng.
3.2 Bng thông s bc x mt tri các vùng trên th gii.
3.3 Bng thông s bc x mt tri ti thành ph H Chí Minh
3.4 Bng thông s bc x mt tri ti Hà Ni.
11. Danh mc các biu đ, đ th, s đ, hình nh
1.1 Máy lnh hp th ca hãng Broad
1.2 Máy lnh hp th ca hãng TRANE

1.3 Máy lnh hp th ca hãng DAIKIN
1.4 Máy lnh hp th ca hãng McQuay
1.5 Máy lnh hp th ca hãng YORK
2.1 S đ nguyên lý máy lnh hp th
2.2 S đ nguyên lý máy lnh hp th mt cp
2.3 S đ nguyên lý máy lnh hp th hai cp
2.4 S đ nguyên lý máy lnh hp th ba cp
2.5 Chu trình máy lnh hp th mt cp trên đ th Dühring “Entanpi - Nhit
đ - Nng đ”
HUTECH
vi

2.6 Chu trình máy lnh hp th mt cp trên đ th Dühring “Áp sut - nhit
đ - nng đ”
2.7 Bình phát sinh.
2.8 Bình ngng t
2.9 Bình bay hi.
2.10 Bình hp th
2.11 Bình hi nhit
3.1 Chu trình máy lnh hp th trên đ th log p – T và đ th i – c
3.2 Các bng s liu v các tính cht nhit đng và các bng v các thông s
nhit vt lý ca dung dch H
2
O/LiBr
HUTECH
1

Chng 1 : GII THIU TNG QUAN V  TÀI
1.1 t Vn 
T h

àng ngàn nm trc, con ngi đã bit s dng bng tuyt đ bo qun
thc phm và k thut làm lnh t nhiên này đc s dng đn tn đu th k 18.
Nm 1834, chic máy lnh đu tiên ca th gii đc ch to bi nhà khoa hc
Jacop Perskin đã đánh du bc tin mi ca con ngi trong k thut làm lnh, đó
là k thut làm lnh nhân to. K t đó, k thut làm lnh này không ngng đc
nghiên cu, phát trin và máy lnh không còn ch dùng đ bo qun thc phm.
ã có nhiu loi máy lnh đc phát minh và ch to nh: máy lnh nén hi,
máy lnh hp th, máy lnh ejector, máy lnh nhit đin trong đó,
đáng c
hú ý nht
là loi máy lnh nén hi. Máy lnh nén hi hot đng da trên nguyên lý s dng
qúa trình sôi, hóa hi và quá trình ngng t ca mt loi cht lng (tác nhân lnh)
đ nhn nhit lng t đi tng cn đc làm lnh và nh ra môi trng bên ngoài
vi nng lng cp vào cho chu trình làm vic là c nng. Vi rt nhiu u đim
nh: h s COP (h s làm lnh) cao, kt cu nh gn, làm vic tin cy, giá thành
thp, phm vi áp dng rng… máy lnh nén hi là loi máy lnh đc ch to và s
dng ph bin nht so vi các loi còn li.
Tuy nhiên, th gii hin ti đang đi mt vi hai vn đ ln, ô nhim
m
ôi
trng sng và ngun du m đang cn kit, mà máy lnh nén hi là mt trong
nhng yu t làm tng tính nghiêm trng ca hai vn đ này. a s các tác nhân
lnh (cht CFC và HCFC) đang đc s dng trong máy lnh nén hi có tác hi phá
hy tng ozone và gây hiu ng nhà kính; nng lng hot đng (c nng) ca máy
lnh phn ln bt ngun t du m và vic tiêu th du m sn sinh ra các khí gây
hiu ng nhà kính. Vì th, con ngi đang phi cân nhc li kh nng ng dng ca
máy lnh nén hi.
Có nh
ng bin pháp đang đc thc hin nhm gim thiu tác hi ca vic s
dng máy lnh nh: thay tác nhân lnh là cht CFC bng cht HFC; hn ch s

dng du m bng cách chuyn sang s dng các dng nng lng khác nh nng
lng mt tri, nng lng gió, nng lng nc… Tuy nhiên, các bin pháp trên
HUTECH
2

không th đc thc hin mt cách có hiu qu trong mt sm mt chiu.
Trong bi cnh đó, máy lnh hp th tr thành mt trong nhng gii pháp rt
hiu qu giúp gii quyt các vn đ mà máy lnh nén hi gp phi. V nguyên lý
hot đng, máy lnh hp th cng s dng qúa trình sôi, hóa hi và quá trình ngng
t ca tác nhân lnh đ nhn nhit lng t vt cn làm lnh và thi ra môi trng,
tuy nhiên, nng lng cp vào chu trình làm vic li là nhit nng. Máy lnh hp
th có hai u đim ln là tác nhân lnh không gây tác hi đi vi môi trng và
nhit lng cp vào máy lnh hp th có th ly t ngun nhit thi
nh k
hí x ca
đng c diesel, khí x ca các lò luyn kim, nc làm mát đng c… t nng lng
mt tri, t vic đt các loi nhiên liu nh tru, than bùn
Thc t, máy lnh hp th đã đc phát minh t nm 1858 bi nhà khoa hc
ngi Pháp Ferdinand Carré nhng đã không cnh tranh ni vi máy lnh nén hi
do có nhc đim kích thc ln và h s làm lnh thp. Tuy nhiên, vi nhng u
đim sn có cng s tin b ca con ngi trong k thut ch to và vt liu, ngày
nay, máy lnh hp th đc sn xut rng rãi và tng bc cnh tranh vi máy lnh
nén hi trong c hai lnh vc làm lnh và điu hòa không khí.
 Vit Nam, máy lnh hp th ch đc nhp khu và s dng rt hn ch.
Nh đã nói, máy l nh hp th có th hot đng vi ngun nhit nh nng lng mt
tri, khí x t các đng c diesel, nc làm mát đng c… Vì t h, mc tiêu mà đ
tài hng đn là xây dng c s lý thuyt tí nh toán, thit k
 máy lnh
hp th hot
đng bng nng lng mt tri cho cn h cao cp.

Kt qu nghiên cu ca đ tài có th làm nn tng cho vic tính toán h thng
điu hòa không khí dng hp th s dng cho h gia đình
1.2 
i tng nghiên cu ca đ tài
Hin nay hu ht các h thng lnh s dng trong công nghip cng nh dân
dng đu là kiu nén hi. Hàng nm, các h thng này tiêu tn mt chi phí rt ln
cho nng lng hot đng và có nguy c gây ra nhiu tác đng xu đn môi trng.
Vi hai u đim ln là có th hot đng bng ngun nhit t mt tri và môi
cht làm vic không gây tác hi đn môi trng, máy lnh hp th rt thích hp thay
HUTECH
3

th các máy lnh nén hi làm h thng điu hòa trung tâm cho các tòa nhà hoc ít
nht là chy song song vi máy lnh nén hi đ tit kim nng lng và bo v môi
trng. Vì th, đi tng mà đ tài này mun nghiên cu là máy lnh hp th hot
đng bng ngun nhit t mt tri cho cn h cao cp
1.3 Mc tiêu ca đ tài
Mc tiêu mà đ tài này hng đn là xây dng thành công mt phn c s
lý thuyt tính toán thit k máy lnh hp th hot đng bng nng lng mt tri
dùng vi mc đích điu hòa không khí cho cn h cao cp. T các kt qu nghiên
cu ca đ tài, tin đn nghiên cu ch to máy lnh hp th s dng trong
công nghip cng nh dân dng, góp phn ci thin môi trng sng ca con
ngi, tit kim nng lng và thng mi hóa thit b.
1.4 Tính cp thit và tm quan trng ca đ tài
Máy l
nh hp th đã đc nghiên cu, ch to và thng mi hóa t lâu 
các nc nh M, Trung Quc, Hàn Quc, Nht Bn… nc ta, s lng
các công trình nghiên cu v máy lnh hp th còn rt hn ch, các máy lnh
hp th đc ch to ch yu vi mc đích thí nghim, nghiên cu ch cha có
mt đn v nào có kh nng ch to máy lnh hp th vi mc đích thng mi.

ây là s thua thit ca chúng ta so vi các nc.
Kt qu nghiên cu ca đ tài cng vi các công trình nghiên cu khác ca
các nhà khoa hc trong nc s là nn tng cho ngành ch to máy lnh hp th
trong tng lai ca nc ta, giúp Vit Nam theo kp xu hng phát trin ca th
gi
i.
1.5 T
ình hình nghiên cu trong nc và trên th gii
1.5.1 Tình hình nghiên cu trong nc
 Vit Nam, đã có mt s công trình nghiên cu v máy lnh hp th nh:
1.  tài KH và CN cp nhà nc “Nghiên cu la chn quy trình công ngh,
thit k, ch to mt s thit b lnh s dng ngun nng lng r tin ti đa
phng đ phc v sn xut và đi sng” ca PGS.TS Trn Thanh K, trng
i hc Bách Khoa TP.HCM.
HUTECH
4

Vi đ tài này, PGS.TS Trn Thanh K đã nghiên cu và ch to thành
công máy lnh hp th NH
3
/H
2
O dùng đ sn xut nc đá, s dng than cám
(hoc các ph phm khác nh tru, mùn ca…) làm cht đt hot đng. Thit
b thích hp ng dng cho các vùng thiu đin và có sn các ngun cht đt trên.
Máy này có th sn xut nc đá cây và nc đá viên vi tc đ nhanh ch
vi 4 gi, trong khi vi công ngh c nh hin nay vic này kéo dài trong 20
gi, giá thành sn xut nc đá s cng r hn so vi s dng đin.
u đim ca h thng là tn dng đc ngun cht đt sn có đ hot đng, thi
gian chi phí s n xut nc đá ít. Tuy nhiên, h thng li có nhc đim là kích thc ln,

chi phí đ u t ban đu và chi phí bo dng ln, h s làm lnh thp, vic đt than cám
to ra các khí đ c… n nay, h thng này vn cha đc ng dng trong thc t.
2. Công trình “Nghiên cu, thit k và ch to thc nghim mu máy lnh
hp ph s dng nng lng mt tri vi cp môi cht là than hot tính và
methanol” ca tác gi Hoàng Dng Hùng, trng i hc Bách Khoa à
Nng và đng tác gi Trn Ngc Lân, S Khoa hc Công ngh Qung Tr.
Vi côn
g trình nghiên cu này, hai tác gi Hoàng Dng Hùng và Trn
Ngc Lân đã nghiên cu ch to thành công máy lnh hp ph dùng sn xut
nc đá hot đng bng nng lng mt tri.
Máy lnh hp ph này có u đim là kt cu gn nh, hot đng bng nng
lng mt tri nên gn nh không tn chi phí gì cho nng lng hot đng. Tuy
nhiên, thit b li có nhc đim ln là ch có th làm lnh gián đon, công sut
nh, chi phí cao, cng cha th ng dng vào thc t.
Ngoài ra, còn có mt s công trình nghiên cu v máy lnh hp th ca các
nhà khoa hc khác trong nc.
1.5.2 Tình hình nghiên cu trên th gii
Trên th gii, máy lnh hp th đã đc nghiên cu, ch to t rt lâu, đc
s dng rng rãi trong nhiu lnh vc.
HUTECH
5

Riêng máy điu hòa không khí kiu hp th, thit b này ngày nay đc ci
tin rt nhiu v kích thc, hình dng và h s làm lnh. Trong thc t, các
máy điu hòa kiu hp th đc ch to thng có nng sut lnh t 35kW tr
lên. Ba nc sn xut hàng đu là Trung Quc, Nht và Hàn Quc (chim 83%
sn lng toàn th gii). Ngun Internet máy lnh hp th các hãng ln:

Hình 1.1: Máy lnh hp th ca hãng Broad

Hình 1.2: Máy lnh hp th ca hãng TRANE
HUTECH
6


Hình 1.3: Máy lnh hp th ca hãng DAIKIN


Hình 1.4: Máy điu hòa hp th ca hãng McQuay

Hình 1.5: Máy điu hòa hp th ca hãng YORK
HUTECH
7

1.6 Các ni dung chính ca đ tài
 tài bao gm các ni dung chính sau:
- Phân tích kt cu và nguyên lý hot đng ca các loi máy lnh hp th.
- Các ngun nng lng s dng máy lnh hp th.
-  xut mô hình máy lnh hp th s dng nng lng mt tri phù hp cho
cn h cao cp.
- Tính toán thit k s b máy lnh hp th H
2
- So sánh hiu qu vi vic s dng máy lnh thông thung
O/LiBr làm h thng điu hòa
trung tâm cho cn h cao cp.
1.7 Gii hn ca đ tài
 tài s xây dng phn c s lý thuyt dùng đ tính toán thit k s b
máy lnh hp th s dng nng lng mt tri cho cn h cao cp nhng cha
đ điu kin ch to mt h thng tht.
1.8 B cc ca đ tài

 tài đc chia thành 4 chng và các phn ph lc:
 Chng 1: Gii thiu tng quan v đ tài.
 Chng 2: Gii thiu v máy lnh hp th
 C
hng 3: Tính toán thit k h thng lnh hp th cho cn h.
 Chng 4: So sánh hiu qu ca máy lnh hp th vi máy lnh dùng nng
lng đin.
HUTECH
8


Chng 2: GII THIU MÁY LNH HP TH
2.1 C s lý thuyt tính toán thit k máy lnh hp th
2.1.1 Gii thiu chung v máy lnh hp th
Máy lnh có vai trò vn chuyn nhit lng t môi trng cn làm lnh (có
nhit đ thp) ra môi trng bên ngoài (có nhit đ cao). V nguyên tc, chiu
chuyn đng t nhiên ca dòng nhit là đi t ni có nhit đ cao đn ni có nhit
đ thp. Mun nhit lng di chuyn theo chiu ngc li t ni có nhit đ thp
đn ni có nhit đ cao thì phi tiêu hao nng lng.  máy lnh nén hi, dng
nng lng tiêu hao là c nng, còn  máy lnh hp th là nhit nng. Vy, máy
lnh hp th có th đc hiu là loi máy lnh s dng nhit nng đ to ra hiu
qu làm lnh. Cng ging nh máy lnh nén hi, quá trình hp th nhit lng t
môi trng cn làm lnh trong máy lnh hp th đc thc hin nh vào s sôi và
hóa hi ca tác nhân lnh.
Nhit nng cp vào đ hot đng máy lnh hp th có th đc ly t hai
loi ngun nhit, ngun nhit tn chi phí ( than, du D.O, gaz…) và ngun nhit
không tn chi phí (nng lng mt tri, khí thi t các đng c diesel hay t
các lò nhit luyn, hi nc tha…). Có th hot đng vi ngun nhit không tn
chi phí là mt trong nhng u đim ln ca máy lnh hp th.
Thc t cho thy, vic s dng máy lnh hp th hoàn toàn không gây bc c

vn đ gì v môi trng. Hin nay ngi ta dùng thut ng thân thin vi môi
trng ( Environmental Friendly ) đ mô t tính cht này. Các nhà nghiên cu đã
tìm thy khá nhiu loi dung dch có th làm vic trong máy lnh hp th. Tuy
nhiên v mt thc t các dung dch NH
3
- H
2
O và H
2
O - LiBr đc s dng khá
ph bin. im đc trng ca máy lnh hp th s dng dung dch H
2
O - LiBr là
áp sut làm vic khá thp vào khong 0.9% - 9% áp sut khí quyn. Nh vy
trong quá trình vn hành, không th nào xy ra trng hp cht làm vic trong
máy lnh hp th rò r ra ngoài. Ngc li, có th xy ra trng hp không khí t
HUTECH
9

môi trng bên ngoài thm thu vào bên trong h thng. Hin nay vi các tin b
đáng k v công ngh ch to, vt liu và k thut điu khin, mt s nht đim
ca máy lnh hp th đã đc khc phc. Chính vì vy theo nhiu nhà khoa hc
nhn đnh, th k 21 s chng kin s phát trin mnh m ca máy lnh hp th
đc bit trong k thut điu hòa không khí.
Tng t nh máy lnh nén hi, máy lnh hp th cng đã đc thng
mi hóa t rt lâu và đc s dng rng rãi trong nhiu lnh vc vào c hai
mc đích làm lnh và điu hòa không khí.
2.1.2 Nguyên lý làm vic ca máy lnh hp th
Công ch
t làm vic trong máy lnh hp th thng là mt loi dung dch

hai thành phn, trong đó, mt thành phn đóng vai trò tác nhân lnh và thành
phn còn li đóng vai trò cht hp th. Ti bình phát sinh, dung dch cao áp
giàu tác nhân lnh nhn nhit lng Q
g
t ngun nóng, sôi và hi tác nhân lnh
đc sinh ra. Hi tác nhân lnh sinh ra t bình phát sinh đi đn bình ngng t,
ti đây, nó nh nhit lng Q
c
cho nc làm mát và ngng t thành dng lng.
Sau khi ra khi bình ngng t, tác nhân lnh lng đi qua van tit lu 1 đ gim
áp sut và chy vào bình bay hi. Ti bình bay hi, tác nhân lnh lng thp áp
nhn nhit lng Q
e
đ hóa hi và to ra tác dng làm lnh. Hi tác nhân lnh
thp áp sinh ra t bình bay hi đi vào bình hp th và đc hp th bi dung
dch nghèo tác nhân lnh tr v t bình phát sinh
HUTECH
10




Hình 2.1: S đ nguyên lý máy lnh hp th
Dung dch giàu tác nhân lnh  bình phát sinh sau khi nhn nhit lng, sôi
và hóa hi tr thành dung dch nghèo. Dung dch nghèo này đc dn qua van
tit lu 2 đ gim áp sut và đi vào bình hp th. Ti bình hp th, dung dch
thp áp nghèo tác nhân lnh s hp th hi tác nhân lnh đn t bình bay hi
và tr thành dung dch giàu. Nhit lng sinh ra ca quá trình hp th đc
truyn ra ngun nhit bên ngoài. Dung dch giàu tác nhân lnh đc bm lên áp
sut cao nh mt bm dung dch và đc cp vào bình phát sinh, hoàn tt mt

chu trình làm lnh.
Nu nh b qua s tt áp thì máy lnh hp
th
 hot đng gia áp sut ca
bình ngng t và bình bay hi. Áp sut trong bình hp th bng áp sut trong
bình bay hi và áp sut trong bình phát sinh bng áp sut trong bình ngng t.
Có th thy t hình 2.1, máy lnh hp th cng có các thit b nh bình
ngng t, van tit lu và bình bay hi ging nh máy lnh nén hi. Tuy nhiên,
điu khác bit nm  cách mà tác nhân lnh b nén đn áp sut ngng t. Trong
máy lnh nén hi, hi tác nhân lnh đc nén bi mt máy nén c, trong khi
trong máy lnh hp th hi tác nhân lnh đu tiên đc chuyn sang dng lng
ri mi đc bm đn áp sut ngng t nh mt bm dung dch. i vi cùng
mt đ chênh áp, công yêu cu đ bm cht lng (dung dch) nh hn rt nhiu
so vi công yêu cu
đ
nén hi do cht lng có th tích riêng rt nh, c nng
HUTECH
11

yêu cu đ hot đng máy lnh hp th nh hn rt nhiu so vi dùng đ hot
đng máy lnh nén hi. Tuy nhiên, máy lnh hp th yêu cu mt lng ln
nhit nng đ hóa hi tác nhân lnh t dung dch trong bình phát sinh. Vì th,
trong khi dng nng lng cp vào đi vi máy lnh nén hi là c nng thì đi
vi máy lnh hp th ch yu là nhit nng, c nng cp cho bm dung dch là
không đáng k so vi lng nhit cp vào bình phát sinh.
 đánh giá hiu qa làm vic ca máy lnh hp th ngi ta s dng h
s
COP (Coefficient of performance). H s COP đc tính nh sau:

2.1.3 Công cht dùng trong máy lnh hp th
2.1.3.1 Các yêu cu đi vi công cht dùng trong máy lnh hp th
Trong m
áy lnh hp th, công cht có vai trò nhn và vn chuyn nhit lng
t môi trng cn làm lnh ra môi trng bên ngoài. Công cht làm vic trong
máy lnh hp th phi là dung dch đc trn ln t hai cht thun khit khác
nhau, hai cht này phi không tác dng hóa hc vi nhau và phi có nhit đ sôi
khá cách bit nhau khi  cùng áp sut. Trong dung dch gm hai thành phn
này, mt cht đóng vai trò tác nhân lnh và cht còn li đóng vai trò cht hp
th. Hiu qu ca máy lnh hp th ph thuc đáng k vào loi dung dch đc
s dng.
Các yêu cu đi vi dung dch làm vic trong máy
ln
h hp th bao gm:
− Tác nhân l
nh phi có tính hòa tan cao vi dung dch trong bình hp th.
−  chênh lch đim sôi gia tác nhân lnh và cht hp th phi ln 200
o
C
đ ch có tác nhân lnh sôi trong bình sinh hi. iu này đm bo ch có tác nhân
lnh tun hoàn trong mch “bình ngng t - van tit lu - bình bay hi”, và to ra
quá trình trao đi nhit đng nhit bên trong bình bay hi và bình ngng t.
− Nhit lng sinh ra trong quá trình hp th phi nh đ đt đc h s
HUTECH
12

COP cao. Tuy nhiên, yêu cu này mâu thun vi yêu cu th nht. Vì th, trong
thc t, ch có th la chn mt trong hai tính hòa tan hay mc đ phát nhit hp

th.
− Hn hp tác nhân lnh/cht hp th phi có tính dn nhit cao và đ nht thp.
− Không b kt tinh hay hóa rn bên trong máy lnh.
− Phi có tính an toàn, n đnh v mt hóa hc, không n mòn, r tin và d kim.
2.1.3.2 Các loi công cht thông dng
Có nhiu loi công cht đã đc nghiên cu và s dng trong các máy lnh
hp th nh các dung dch: NH
3
/H
2
O, H
2
O/LiBr, H
2
O/LiCl, H
2
O/LiClO
3
…
Trong đó, NH
3
/H
2
O và H
2
O/LiBr là hai loi dung dch đc s dng ph bin
nht hin nay.
i vi dung dch NH
3
/H

2
O, NH
3
đóng vai trò là tác nhân lnh và H
2
O
đóng
vai trò là cht hp th. Máy lnh hp th s dng dung dch NH
3
/H
2
O
đc ng dng vào mc đích làm lnh do tác nhân lnh NH
3
có nhit đ hóa hi
rt thp.
Còn đi vi dung dch H
2
O/LiBr, H
2
O đóng vai trò là tác nhân lnh và
mui LiBr đóng vai trò là cht hp th. Máy lnh hp th s dng dung dc
h
H
2
O/LiBr đc ng dng vào mc dch điu hòa không khí do tác nhân lnh
H
2
O không th làm vic  nhit đ âm. ây là loi máy lnh hp th mà đ tài
tp trung nghiên cu.

u đim chung ca các dung dch NH
3
/H
2
O và H
2
O/LiBr là không gp các
vn đ v môi trng nh phá hy tng ozone, làm gia tng nhit đ ca bu khí
quyn. Tính cht ca mui LiBr khan và dung dch H
2
O/LiBr:
- LiBr
là loi mui kt tinh màu trng, có v đng, đ pH trung tính, không
cháy có tính cht hóa hc tng t nh mui n, khá n đnh  điu kin bình
thung, không bin cht, không phân gii trong không khí. Nhit đ nóng chy
ca mui LiBr khan là 549
o
C, nhit đ sôi là 1265
o
C. Mui LiBr có tính hút
nc rt mnh, d dàng kt hp vi nc đ to thành dung dch H
2
O/LiBr. Khi
HUTECH
13

lng mol là 86.84
- Có th to ra dung dch H
2
O/LiBr bng cách cho axit HBr phn ng vi

baz
LiOH:

HBr + LiOH → LiBr + H
2
O
- Dung dch H
2
O/LiBr có tính hp th nc rt mnh. Dung dch càng đm đc
và nhit đ ca dung dch càng thp thì tính hp th nc càng mnh.
- Dung dch H
2
O/LiBr có v mn, không đc hi đi vi con ngi. Tuy nhiên,
do có tính hút nc rt mnh, khi ri vào da dung dch s gây cm giác nóng,
nga và khi ri vào mt có th gây hng mt.
-  nhit đ thp hay  trng thái có nng đ cao (≥ 70%), dung dch
H
2
O/LiBr rt d kt tinh.
-  nhit đ cao (≥ 150
o
C) cng vi s có mt ca không khí, dung
dch H
2
O/LiBr n mòn rt mnh m thép, đng và các hp kim ca đng.
Thông thng, các cht ph gia đc thêm vào đ chng kh nng n mòn kim
loi ca dung dch.
2.1.4 u
nhc đim ca máy lnh hp th
u đim:

- Ngun nhit cp vào đ hot đng máy lnh rt đa dng, có th s dng các
ngun nhit không mt tin nh: nng lng mt tri, khí thi t các đng c, hi
nc sau khi ra khi các ph ti… iu này giúp máy lnh hp th có chi phí vn
hành thp và có th đc áp dng  nhng ni thiu đin.
- Công cht làm vic trong máy lnh không gây tác hi cho môi trng.
- Máy lnh hp th có rt ít chi tit chuyn đng, kt cu ch yu là các thit b
trao đi nhit và trao đi cht. B phn chuyn đng duy nht trong máy lnh là
bm dung dch. Vì vy, vic vn hành máy lnh khá đn gin, đ tin cy cao, máy
lnh làm vic ít n và rung.
- Trong vòng tun hoàn tác nhân lnh, không xy ra hin tng du bôi trn b
cun theo tác nhân lnh, bám lên các b mt trao đi nhit làm tng nhit tr ca
HUTECH
14

các b mt này nh  máy lnh nén hi.
- Không yêu cu bo dng thng xuyên.
- H s COP gim không đáng k theo ti.
- S có mt ca tác nhân lnh lng ti ca ra ca bình bay hi không gây bt k
h hng nào.
- Hiu qu làm vic không nhy cm vi nhit đ bình bay hi.
Nhc đim:
- Máy lnh hp th có kích thc và khi lng ln hn nhiu so vi máy lnh
nén hi  cùng công sut.
- Chi phí đu t ban đu cao hn so vi máy lnh nén hi.
- H s làm lnh thp hn nhiu so vi máy lnh nén hi.
- Lng tiêu hao nc làm mát, thi gian khi đng, tn tht cho quá trình khi
đng đu ln hn so vi máy lnh nén hi.
 Phân bit máy lnh hp th vi máy lnh nén hi bình thung
Ni Dung Máy Lnh Nén Hi Máy Lnh Hp Th
- Nng lng s dng C nng ( in nng ) Nhit nng

- nh hung đn môi
trng
Tác hi xu đn môi trng
Thân thin vi môi
trng
- Tác nhân lnh CFC và HCFC
H
2
O/LiBr, NH
3
/H
2
O
- H s COP Cao Thp
- Chi phí đu t Thp Cao
- Chi phí vn hành Cao Thp
- Khi lng Nh gn To, cng knh

2.1.5 Phân loi máy lnh hp th H
2
O/LiBr
2.1.5.1 Máy lnh hp th mt cp
2.1.5.1.1 S đ và nguyên lý làm vic
HUTECH
15

Di tác đng ca ngun nhit cp t bên ngoài, dung dch H
2
O/LiBr trong
bình phát sinh G s sôi và bay hi.  điu kin áp sut nh nhau, do nc có

nhit đ sôi thp hn rt nhiu so vi mui litibromua nên ch có hi nc bay ra
t bình phát sinh, hi n c này  trng thái hi quá nhit. Ti bình ngng t C,
hi nc quá nhit đn t bình phát sinh s nh nhit cho nc làm mát đ tr
thành trng thái lng sôi. Nc  trng thái lng sôi s đc đa qua c cu gim
áp (van giãn n) đ đi vào bình bay hi E  trng thái hi bão hòa m, tng ng,
áp sut ca hi nc gim t P
k
trong bình phát sinh và bình ngng t đn P
0

trong bình bay hi và bình hp th (P
k
và P
0
đu nh hn rt nhiu so vi áp sut
khí quyn). Ti bình bay hi, hi nc  trng thái hi bão hòa m nhn nhit
lng t cht ti lnh đ sôi và bay hi. Khi ra khi bình bay hi, trng thái ca
hi nc đc xem là hi bão hòa khô và hi nc đc tip tc cho đi qua bình
hp th A. Ti đây, hi nc đc hp th bi dung dch đm đc tr v t bình
phát sinh.

Hình 2.2: Máy lnh hp th mt cp
Do quá trình hp th phát sinh nhit lng cho nên cn phi gii nhit cho
bình hp th. T bình hp th, dung dch loãng đc bm dung dch đa qua
bình hi nhit và tr li bình phát sinh. Ti bình hi nhit, dung dch loãng s
nhn nhit lng t dung dch đm đc tr v t bình phát sinh. iu này giúp
HUTECH
16

gim bt lng nc làm mát tiêu hao ti bình hp th và lng nhit tiêu hao

ti bình phát sinh. Dung dch đm đc (do nc đã hóa hi và tách ra khi dung
dch) t bình phát sinh sau khi qua bình hi nhit đc dn qua c cu gim áp đ
gim áp sut t P
k
xung P
0
trc khi đi vào bình hp th.
2.1.5.1.2 c đim
Máy lnh hp th H
2
O/LiBr mt cp không nên đc cp nhit bng nhng
ngun nhit có nhit th cao vì máy lnh loi này không có kh nng khai thác
hiu qu exergy ca ngun nhit này, nhit đ ngun nhit cp tt nht vào
khong 100
0
2.1.5.2 Máy lnh hp th hai cp
C
÷ 110
0
C. Thông thng, nc nóng, hi nc áp sut thp hay
nng lng
mt tri đc chn làm ngun nhit cp cho máy lnh hp th
H
2
O/LiBr mt cp.
Giá tr ca h s COP nm trong khong t 0,6 ÷ 0,75.
V mt tên gi, s d máy lnh loi này đc gi là máy lnh mt cp là vì
ng vi mi chu trình, ch có mt ln din ra quá trình phát sinh và mt ln din
ra quá trình ngng t tác nhân lnh.
2.1.5.2.1 S

 đ và nguyên lý làm vic
Máy lnh loi này có kt cu tng t loi máy lnh mt cp nhng có
thêm bình phát sinh/ngng t GC. V cu to, bình GC bao gm mt v bình
cha dung dch đ làm nhim v phát sinh b sung tác nhân lnh, bên trong có
b trí b trao đi nhit đ làm ngng t lng hi tác nhân lnh đn t bình phát
sinh G.
Khi cp nhit vào bình phát sinh G, mt lng hi nc  trng thái quá
nhit s đc sinh ra và bay đn b trao đi nhit đt trong bình GC. Do có
mt lng hi nc bay ra, nng đ dung dch ri bình phát sinh G đ đi vào
phn v ca bình GC ln hn nng đ dung dch đi vào bình G t bình hp th
A. Khi đi vào b trao đi nhit đt trong bình GC, lng hi nc đn t bình
phát sinh G s nh nhit và ngng t li. Lng nhit này đc s dng đ làm
HUTECH
17

nóng dung dch trong bình GC và có mt lng hi nc khác bay ra t bình GC
đ đn bình ngng t C. Ti bình ngng t C, lng hi nc b sung phát sinh
t bình GC s nh nhit lng cho nc làm mát đ ngng t li. Lng nc
ngng này s hòa trn vi lng nc ngng (nói chính xác hn là hi bão hòa
m có đ khô khá nh) đn t bình GC đ sau đó đi qua c cu gim áp ri đi
vào bình bay hi E.  bình bay hi E và bình hp th A, các quá trình din ra
ging nh mô t đi vi trng hp máy lnh hp
th mt cp.


Hình 2.3: Máy lnh hp th hai cp
Dung dch có nng đ cao trong bình phát sinh G (do nc hóa hi và tách
khi dung dch) đc dn vào bình GC. Ti đây, dung dch tip tc nhn nhit
lng t quá trình ngng t ca hi nc bên trong b trao đi nhit, vì th,
thêm mt lng hi nc na đc sinh ra trong bình GC. Sau khi nc hóa

hi và tách ra, dung dch còn li trong bình GC có nng đ rt cao, dung dch
này đc dn qua bình hi nhit đ truyn nhit cho dung dch loãng đn t
bình hp th. Sau đó, dung dch đm đc này đc dn qua c cu gim áp đ
gim áp sut trc khi đ
i v
ào bình hp th A.
2.1.5.2.2 
c đim
HUTECH
18

Nng đ ca dung dch trong bình phát sinh G thp hn nng đ dung dch
trong bình GC và nhit đ làm vic trong bình GC thp hn nhit đ làm vic
trong bình phát sinh G, do đó, áp sut làm vic trong bình GC cng phi thp
hn áp sut làm vic trong bình G đ đm bo dung dch trong bình GC có th
sôi và bay hi đc.
Trong bình GC cùng lúc din ra hai quá trình phát sinh và ngng t, ngha là
có th có thêm mt lng hi nc bay ra t bình GC mà không phi tn
thêm mt lng nhit nào t bên ngoài.
Cách b trí đng nc làm mát ni tip gia bình hp th A
vi
bình ngng
t C tit kim đáng k lng nc làm mát. iu này góp phn làm tng hiu
qu s dng nng lng ca máy lnh hp th hai cp.
V kt cu, máy lnh hai cp phc tp hn loi mt cp. Nhng chính s
khác bit v kt cu và nguyên lý làm vic giúp máy lnh hp th hai cp có th
khai thác hiu qu exergy ca các ngun nhit có nhit th cao nh khí đt, khí
thi t các nhà máy luyn kim… H s COP ca máy lnh hp hai cp có th đt
t 1 ÷ 1,3.
V mt tên gi, s d máy lnh loi này đc gi là máy lnh hai cp là vì

ng vi mi chu trình, có hai
quá
trình phát sinh và hai quá trình ngng t tác
nhân lnh din ra.
2.1.5.3 M
áy lnh hp th ba cp
2.1.5.3.1 S đ và nguyên lý làm vic
Di tác đng ca ngun nhit cp t bên ngoài, dung dch trong bình phát
sinh G sôi và mt lng hi nc đc sinh ra. Lng hi nc này đc đa
đn bình phát sinh/ngng t GC1. Ti bình GC1, n nhit ngng t do lng
hi nc này ta ra đc dùng đ làm sôi dung dch đang cha trong bình GC1,
do đó, có thêm mt lng hi nc đc sinh ra t bình GC1. Lng hi nc
bay ra t bình GC1 đc dn đn bình phát sinh/ngng t GC2. Ti bình GC2,
lng hi nc này đc cho qua b ngng t C2, nhit lng ta ra do s
ngng t ca lng hi nc này tip tc đc dùng đ làm sôi dung dch trong
HUTECH
19

bình phát sinh/ngng t GC2 và t đó li có thêm mt lng hi nc na đc
sinh ra.
Lng nc ngng đn t b ngng t C1 đt trong bình GC1 li tip tc
đc làm mát khi đi qua b quá lnh QL đt trong bình GC2, điu này thc hin
đc vì nhit đ ca lng nc ngng đó vn còn khá cao. Trong trng hp
này, nhit lng ta ra cho b quá lnh QL cng góp mt phn vào vic làm
phát sinh hi nc trong bình GC2. Lng hi nc bay ra t bình GC2 (do
nhn nhit lng t b ngng t C2 và t b quá lnh QL) đc cho qua b
ngng t C3 (lp
 đ
u ra ca bình GC2) đ thc hin quá trình ngng t. 
b ngng t C3, tác nhân gii nhit là lng nc làm mát sau khi đi qua bình

hp th A, đây là cách gii nhit theo kiu ni tip. Tt c nc ngng thu hi
đc t các bình GC1 và GC2 đu
đc gom chung li đa vào bình bay hi E
đ nhn nhit lng t cht ti lnh.

Hình 2.4: Máy lnh hp th ba cp
Dung dch có nng đ cao đi ra t các bình G, GC1, GC2 đu đc đa tr
v bình hp th A đ hp th hi nc đn t bình bay hi E. Dung dch loãng đi