Giáo trình Kỹ thuật lạnh (Nghề Điện công nghiệp Trình độ Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG

GIÁO TRÌNH

MƠN HỌC: KỸ THUẬT LẠNH

NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ

Ban hành theo Quyết định số 568/QĐ-CĐN ngày 21 tháng 5 năm 2018
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang

An Giang – Năm 2018


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

LỜI GIỚI THIỆU
  

Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong
nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: Trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm, cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ
thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết
kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống vv...
Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều
mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật vô cùng

quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước. và lạnh
được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực như: Ứng dụng trong sản xuất bia, nước
ngọt, Ứng dụng trong cơng nghiệp hố chất, Ứng dụng trong siêu dẫn, Ứng dụng trong
y tế và sinh học cryô, Ứng dụng trong thể thao, Ứng dụng trong điều hồ khơng khí.
Ngày nay kỹ thuật điều hồ được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống và trong
công nghiệp. Khâu quan trọng nhất trong các hệ thống điều hồ khơng khí đó là hệ
thống lạnh
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đời sống người dân ngày càng được
nâng cao. Ở Việt Nam trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng thiết bị làm lạnh ngày
một tăng nhanh. Đã có rất nhiều nhà sử dụng hệ thống lạnh dân dụng, ngày có nhiều nhà
máy đơng lạnh thực phẩm xuất khẩu như tôm, cá, rau quả và nhà máy nước đá đã xuất
hiện ở hầu hết các tỉnh thành trên cả nước.
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới có nhiệt độ ban ngày rất cao mà nhu cầu
sử dụng nước giải khát của người dân hằng ngày rất cao, nên đòi hỏi kỹ thuật lạnh phải
phát triển vượt bậc để đáp ứng nhu cầu đó. Vì thế mà cuốn giáo trình kỹ thuật lạnh này
đã được viết nhằm để phục vụ nhu cầu học tập của học sinh ngành điện công nghiệp về
môn học kỹ thuật lạnh.
Tài liệu gồm có 12 chương khái quát một cách chi tiết về kỹ thuật lạnh hiện nay,
đồng thời cũng cung cấp cho sinh viên những kỹ năng cơ bản nhất trong kỹ thuật lạnh.
Trang 1


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Giáo trình chắc chắn khơng tránh khỏi sự thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến
của quý đồng nghiệp và các em học sinh. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Điện,
Trường Cao Đẳng Nghề An Giang.
Xin trân trọng cảm ơn.

An Giang, ngày 09 tháng 10 năm 2018
Biên soạn

TRẦN TẤN LỘC

Trang 2


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

TRANG

LỜI GIỚI THIỆU ....................................................................... 1
MỤC LỤC .................................................................................... 3
Chƣơng 1: Nhiệt động lực học kỹ thuật và truyền nhiệt
Bài 1: Cơ sở nhiệt động lực học kỹ thuật. .................................................. 12
Bài 2: Cơ sở truyền nhiệt. ........................................................................... 17
Chƣơng 2: Các hệ thống lạnh thông dụng và vật liệu lạnh
Bài 1: Hệ thống lạnh thông dụng ............................................................... 21
Bài 2: Vật liệu lạnh...................................................................................... 24
Chƣơng 3: Chu trình lạnh
Bài 1: Chu trình 1 cấp ................................................................................. 28
Bài 2: Chu trình 2 cấp ................................................................................. 37
Chƣơng 4: Máy nén lạnh
Bài 1: Các loại máy nén lạnh ...................................................................... 43

Chƣơng 5: Thiết bị ngƣng tụ
Bài 1: Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước ............................................. 50
Bài 2: Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước và khơng khí ........................ 53
Bài 3: Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng khơng khí ...................................... 57
Chƣơng 6: Thiết bị bay hơi
Bài 1: Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí ................................................ 59
Bài 2: Thiết bị bay hơi làm lạnh nước......................................................... 62
Chƣơng 7: Thiết bị tiết lƣu
Bài 1: Các loại tiết lưu................................................................................. 66
Chƣơng 8: Thiết bị phụ trong hệ thống lạnh
Bài 1: Các loại thiết bị phụ .......................................................................... 71
Chƣơng 9: Các thiết bị điện thƣờng hay sử dụng trong hệ thống lạnh
Bài 1: Thiết bị điện trong hệ thống lạnh công nghiệp................................. 87
Bài 2: Thiết bị điện trong hệ thống lạnh dân dụng ..................................... 92
Trang 3


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Chƣơng 10: Mạch điện tủ lạnh.
Bài 1: Lắp đặt mạch điện tủ lạnh đơn giản ................................................. 101
Bài 2: Lắp đặt mạch điện tủ lạnh xả đá bằng tay ........................................ 104
Bài 3: Lắp đặt mạch điện tủ lạnh xả đá tự động. ........................................ 107
Chƣơng 11: Kết nối mơ hình hệ thống lạnh.
Bài 1: Đường ống và kỹ thuật gia công đường ống. ................................... 111
Bài 2: Hàn mối hàn đồng với đồng. ............................................................ 118
Bài 3: Hàn mối hàn đồng với sắt ................................................................. 119
Bài 4: Sửa chữa hệ thống lạnh gia dụng ..................................................... 120

Tài liệu tham khảo .................................................................................... 126

Trang 4


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: KỸ THUẬT LẠNH
Mã mơ đun: MĐ 14
Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ (Lý thuyết: 27 giờ, thực hành, thí nghiệm,
thảo luận: 47 giờ, bài tập: 0 giờ, kiểm tra: 16 giờ).
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN
1. Vị trí:
- Là mơ đun dành cho học sinh hệ cao đẳng nghề sau khi đã học xong các
chuyên ngành, giúp cho học sinh có những khái niệm cơ bản về kỹ thuật lạnh
- Mô đun này sẽ cung cấp những kiến thức và kỹ năng cơ bản, cung cấp các
kiến thức về các thiết bị của hệ thống lạnh như: Máy nén, hệ thống máy lạnh dân
dụng, cơng nghiệp.
2. Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật cơ sở, thuộc các môn học, mô đun đào tạo
nghề bắt buộc.
II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN
1. Về kiến thức:
- Cung cấp các kiến thức cơ bản nhất về cơ sở nhiệt động lực học, các hệ
thống lạnh, vật liệu lạnh, các thiết chính và phụ trong hệ thống lạnh, giúp học sinh
có thể sửa những hư hỏng trong hệ thống dân dụng..
- Cung cấp kiến thức về thử nghiệm các thiết bị và mơ hình các hệ thống lạnh
như: máy nén, hệ thống máy lạnh.

2. Về kỹ năng:
Rèn luyện các kỹ năng gia công đường ống dùng trong kỹ thuật lạnh. Kỹ năng
thử nghiệm máy nén, kết nối, lắp ráp, hàn kết nối ống, sửa chữa hệ thống lạnh dân
dụng.
3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc trong cơng việc
- Hình thành tính cẩn thận chính xác logic khoa học
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN
1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian:

TT

Tên chương, mục

1
2

Bài mở đầu
Chương 1: Cơ sở nhiệt động lực học kỹ
thuật và truyền nhiệt
Chương 2: Các hệ thống lạnh thông dụng
và vật liệu lạnh

3

Thời gian (giờ)
Thực
hành,
thí
Tổng

Lý
nghiệm,
số
thuyết
thảo
luận,
bài tập
0,5
0,5
3,5
3,5
4

Kiểm
tra

4
Trang 5


Giáo trình kỹ thuật lạnh

4
5
6
7
8
9
10
11

12

Chương 3: Chu trình lạnh
Chương 4: Máy nén lạnh
Kiểm tra định kỳ lần 1
Chương 5: Thiết bị ngưng tụ
Chương 6: Thiết bị bay hơi
Chương 7: Thiết bị tiết lưu
Chương 8: Các thiết bị phụ trong hệ thống
lạnh
Chương 9: Các khí cụ điện trong hệ thống
lạnh
Chương 10: Mạch điện cơ bản trong hệ
thống lạnh
Kiểm tra định kỳ lần 2
Chương 11: Kết nối mơ hình hệ thống
máy lạnh
Kiểm tra định kỳ lần 3
Ơn thi hết mơn
Cộng

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

4
12

3
2

1
6

2
2
2
4

2
2
2
2

2

4

2

2

22

2

12

8

24

8
4

30

2

4
4

4
90

27

2
47

16

2. Nội dung chi tiết:
Bài mở đầu.
Thời gian: 0,5 giờ
A. Mục tiêu:
- Giới thiệu cho sinh viên biết về vị trí mơ đun và tầm quan trọng của mơn
học
B. Nội dung:
1. Trình bày khái qt về mơn kỹ thuật lạnh
Chƣơng 1: Cơ sở nhiệt động lực học kỹ thuật và truyền nhiệt.

Thời gian: 3,5 giờ
Bài 1: Cơ sở nhiệt động lực học kỹ thuật.
Thời gian: 2 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được khái quát về nhiệt động lực học kỹ thuật.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Khái niệm về nhiệt động lực học kỹ thuật
2. Các đơn vị đo trong nhiệt động lực học kỹ thuật
3. Khái niệm về nhiệt độ, áp suất
Bài 2: Cơ sở truyền nhiệt.
A. Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm về truyền nhiệt.
- Lập được các biểu thức tính truyền nhiệt.

Thời gian: 1,5 giờ

Trang 6


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Khái niệm về truyền nhiệt
2. Các cơng thức tính tốn truyền nhiệt
Chƣơng 2: Các hệ thống lạnh thông dụng và vật liệu lạnh.
Thời gian: 4 giờ

Bài 1: Hệ thống lạnh thông dụng.
Thời gian: 3 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được sơ đồ các hệ thống lạnh.
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh nén hơi.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Hệ thống máy lạnh nén hơi
2. Hệ thống máy lạnh hấp thụ
3. Hệ thống máy lạnh nhiệt điện
Bài 2: Vật liệu lạnh.
A. Mục tiêu:
- Trình bày được các loại vật liệu cách nhiệt.
- Trình bày được các loại vật liệu cách ẩm.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Vật liệu cách nhiệt
2. Vật liệu cách ẩm

Thời gian: 1 giờ

Chƣơng 3: Chu trình lạnh.

Thời gian: 4 giờ

Bài 1: Chu trình 1 cấp.
Thời gian: 1 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của chu trình 1 cấp nén.
- Vẽ được sơ đồ chu trình 1 cấp nén.

- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Chu trình khơ
2. Chu trình q lạnh
3. Chu trình quá nhiệt
Bài 2: Chu trình 2 cấp.
Thời gian: 3 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của chu trình 2 cấp nén.
- Vẽ được sơ đồ chu trình 2 cấp nén.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
Trang 7


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

1. Chu trình 2 cấp nén làm mát trung gian khơng hồn tồn
2. Chu trình 2 cấp nén làm mát trung gian hồn tồn
3. Chu trình 2 cấp nén làm mát trung gian hồn tồn có ống xoắn
Chƣơng 4: Máy nén lạnh.
Thời gian: 14 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại máy nén.
- Phân biệt được các loại máy nén.
- Tháo lắp được máy nén pittong.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:

1. Máy nén pittong
2. Máy nén trục vít
3. Máy nén xoắn ốc
Kiểm tra định kỳ lần 1
Thời gian: 4 giờ
Chƣơng 5: Thiết bị ngƣng tụ.
Thời gian: 2 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị ngưng tụ.
- Phân biệt được các loại thiết bị ngưng tụ.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước
2. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước và khơng khí
3. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng khơng khí
Chƣơng 6: Thiết bị bay hơi.
Thời gian: 2 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị bay hơi.
- Phân biệt được các loại thiết bị bay hơi.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí
2. Thiết bị bay hơi làm lạnh nước
Chƣơng 7: Thiết bị tiết lƣu.
Thời gian: 2 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị tiết lưu.
- Phân biệt được các loại thiết bị tiết lưu.
- Học tập nghiêm túc.

B. Nội dung:
1. Van tiết lưu nhiệt
2. Van tiết lưu điện tử
3. Van tiết lưu tay
Trang 8


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Chƣơng 8: Các thiết bị phụ trong hệ thống lạnh.
Thời gian: 4 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị phụ.
- Phân biệt được các loại thiết bị phụ.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Bình tách dầu
2. Bình chứa cao áp
3. Bình chứa thấp áp
4. Bình trung gian
5. Bình hồi nhiệt
Chƣơng 9: Các khí cụ điện trong hệ thống lạnh.

Thời gian: 4 giờ

Bài 1: Thiết bị điện trong hệ thống lạnh công nghiệp. Thời gian: 1 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại rơle áp suất.

- Phân biệt được các loại rơle áp suất.
- Học tập nghiêm túc.
B. Nội dung:
1. Rơle áp suất thấp
2. Rơle áp suất cao
3. Rơle áp suất kép
4. Rơle áp suất dầu
Bài 2: Thiết bị điện trong hệ thống lạnh dân dụng.
Thời gian: 3 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị điện trong hệ
thống lạnh dân dụng.
- Đo, kiểm tra được các loại thiết bị điện trong hệ thống lạnh dân dụng.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Rơle khởi động
2. Rơle bảo vệ
3. Rơle nhiệt độ
4. Rơle xả đá
5. Rơle độ âm
6. Rơle độ dương
7. Điện trở xả đá
Chƣơng 10: Mạch điện cơ bản trong hệ thống lạnh.

Thời gian: 22 giờ

Bài 1: Lắp đặt mạch điện đơn giản cho tủ lạnh dân dụng. Thời gian: 4 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện đơn giản cho tủ lạnh.
Trang 9

Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

- Lắp được mạch điện đơn giản cho tủ lạnh.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện
2. Nguyên lý hoạt động của mạch điện
3. Lắp mạch điện theo sơ đồ
Bài 2: Lắp đặt mạch điện xả đá bằng tay của tủ lạnh dân dụng.
Thời gian: 4 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện xả đá bằng tay.
- Lắp được mạch điện xả đá bằng tay.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện
2. Nguyên lý hoạt động của mạch điện
3. Lắp mạch điện theo sơ đồ
Bài 3: Lắp đặt mạch điện tủ lạnh dân dụng xả đá tự động.
Thời gian: 10 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện xả đá tự động.
- Lắp được mạch điện xả đá tự động.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện

2. Nguyên lý hoạt động của mạch điện
3. Lắp mạch điện theo sơ đồ
Kiểm tra định kỳ lần 2
Thời gian: 8 giờ
Chƣơng 11: Kết nối mơ hình hệ thống máy lạnh.

Thời gian: 28 giờ

Bài 1: Đƣờng ống và kỹ thuật gia công đƣờng ống
Thời gian: 4 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được quy trình kỹ thuật gia công đường ống.
- Gia công được các loại ống.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Kỹ thuật uốn ống
2. Kỹ thuật nong ống
3. Kỹ thuật loe ống
Bài 2: Hàn mối hàn đồng với đồng.
A. Mục tiêu:
- Trình bày được quy trình kỹ thuật hàn ống đồng.

Thời gian: 4 giờ
Trang 10


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

- Hàn được các loại ống đồng.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Kỹ thuật mồi và tắt mỏ hàn gió đá
2. Kỹ thuật hàn ống đồng với đồng
Bài 3: Hàn mối hàn đồng với ống sắt.
Thời gian: 4 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được quy trình kỹ thuật hàn ống đồng với ống sắt.
- Hàn được các loại ống đồng với ống sắt.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Kỹ thuật mồi và tắt mỏ hàn gió đá
2. Kỹ thuật hàn ống đồng với ống sắt
Bài 4: Sửa chữa hệ thống lạnh gia dụng.
Thời gian: 12 giờ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được quy trình cân cáp, thử kín, hút chân khơng, nạp gas tủ lạnh.
- Thực hiện được các quy trình cân cáp, thử kín, hút chân khơng, nạp gas tủ
lạnh.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
B. Nội dung:
1. Quy trình cân cáp
2. Quy trình thử kín
3. Quy trình hút chân khơng
4. Quy trình nạp gas
Kiểm tra định kỳ lần 3
Ơn thi hết mơn

Thời gian: 4 giờ
Thời gian: 2 giờ

Trang 11


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

CHƢƠNG 1: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT VÀ
TRUYỀN NHIỆT.
BÀI 1: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
* MỤC TIÊU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
- Trình bày được các khái niệm cơ bản trong nhiệt động lực học và truyền
nhiệt;
- Đổi được các loại nhiệt độ;
- Thái độ học tập nghiêm túc.
1. Nhiệt độ
a. Nhiệt độ và trạng thái của vật chất
Nhiệt độ
Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho độ nóng – lạnh của vật thể. Nó thể hiện
cho tính chất của vật thể có các phần tử vật chất chuyển động nhiệt là nhanh hay
chậm. Thơng thường, ta vẫn hiểu rằng vật càng nóng có nhiệt độ cao thì chuyển
động nhiệt nhanh hơn các vật lạnh, có nhiệt độ thấp.
-Nhiệt độ tới hạn: Là nhiệt độ cao nhất của một chất bất kỳ, tại đó trạng thái
hơi có thể được chuyển sang trạng thái lỏng bất kể áp suất tác dụng.
-Nhiệt độ bão hòa: Là nhiệt độ mà tại đó trạng thái lỏng và trạng thái hơi của
chất làm lạnh có thể cùng tồn tại.

-Nhiệt độ bầu khô: Là loại nhiệt độ khi đo được bằng nhiệt kế thông thường.
-Nhiệt độ bầu ướt: Là nhiệt độ khi đo được bằng nhiệt kế thông thường nhưng
bầu đo có bọc bơng thấm nước để duy trì độ ẩm khi đo.
Trạng thái
Vật chất tồn tại ở 3 trạng thái chính là thể rắn, thể lỏng và thể hơi. Trạng thái
của vật chất được quyết định bởi các thông số trạng thái: áp suất, nhiệt độ và nhiệt
dung.
Để hiểu rõ về trạng thái rắn, lỏng, hơi của vật chất ta lấy nước làm ví dụ. Nếu
có một cục nước đá ở thể rắn và cấp nhiệt cho nó, cục nước đá sẽ nóng dần lên và
đến 0oC nó bắt đầu hóa lỏng, từ lúc bắt đầu hóa lỏng cho đến khi hóa lỏng hồn
tồn, nước đá vẫn thu nhiệt, tuy nhiên nhiệt độ không tăng và giữ nguyên ở 0 oC.
Sau khi hóa lỏng hồn tồn nước lại bắt đầu tăng nhiệt độ. Tới 100 oC nước bắt đầu
sôi. Nếu cấp nhiệt tiếp tục, nước sẽ tiếp tục sôi ở nhiệt độ không đổi. Sau khi sôi
hết, nếu tiếp tục cấp nhiệt, nhiệt độ khơng khí sẽ tăng lên.

Trang 12


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Hình 1.1: Sự thay đổi trạng thái của nước khi cấp nhiệt
* Các quá trình biến đổi cơ bản của vật chất là
- Hóa hơi: Là q trình biến đổi từ thể lỏng sang thể hơi.
- Ngưng tụ: Là quá trình biến đổi từ thể hơi sang thể lỏng.
- Tan chảy: Là quá trình biến đổi từ thể rắn sang thể lỏng.
- Kết đơng: Là q trình biến đổi từ thể lỏng sang thể rắn.
- Thăng hoa: Là quá trình biến đổi trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi mà không
qua thể lỏng.

Hình 1.2: Các quá trình biến đổi cơ bản của vật chất
b. Các loại nhiệt độ thông dụng
Nhiệt độ bách phân (oC)
Đây là nhiệt độ được sử dụng phổ biến hiện nay, nó được xác định trên cơ sở
nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của nước tinh khiết ở áp suất khí quyển.
- Nước sơi: 100oC
- Nước đang đóng băng: 0oC
Nhiệt độ Kelvin (K)
Đây là nhiệt độ dùng để tính tốn nhiệt động học:
- Nước sơi: 373,16K
- Nước đang đóng băng: 273,16K
Như vậy 0K tương ứng với -273oC
Nhiệt độ Fahrenheit (oF)
Đây là nhiệt độ sử dụng cho hệ đơn vị Anh – Mỹ.
- Nước sôi: 212oF
Trang 13


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

- Nước đang đóng băng: 32oF.
Nhiệt độ Rankine (0R)
Được sử dụng trong các cơng thức tính tốn nhiệt động ở các nước: Anh, Mỹ,
Úc…
Quan hệ giữa các loại nhiệt độ
t 0C  T 0 K  273,15
T 0 R  1,8.T 0 K

t 0 F  T 0 R  459,67
5
t 0C   t 0 F  32 
9

c. Các loại nhiệt kế thông dụng
Nhiệt kế thủy ngân (Nhiệt kế dựa vào sự dãn nỡ của thể lỏng)
Khi nhiệt độ thay đổi thì thể tích của cột thủy ngân thay đổi, cột thủy ngân sẽ
chỉ nhiệt độ tương ứng được ghi trên nhiệt kế.
Nhiệt kế dựa vào sự dãn nỡ của thể khí
Trong một thể tích nhất định, khi thay đổi nhiệt độ thì áp suất thay đổi. Người
ta dùng một áp kế để đo áp suất này, nhưng trên áp kế không ghi các giá trị áp suất
mà ghi nhiệt độ tương ứng với áp suất đó.
Nhiệt kế có cấu tạo là một áp kế được nối với bóng cảm nhiệt thông qua một
ống mao dẫn. Khi nhiệt độ thay đổi thì áp suất bóng cảm nhiệt thay đổi, áp suất
này làm thay đổi kim chỉ nhiệt độ.
Nhiệt kế điện tử
Cảm biến là một nhiệt điện trở, khi nhiệt độ thay đổi thì giá trị điện trở thay
đổi làm điện áp thay đổi. Sự thay đổi này được khuếch đại và đồng hồ chỉ thị ghi
giá trị tương ứng.
Ưu điểm của kết cấu này là có thể đo nhiệt độ từ xa và có thể đo nhiệt độ từ
nhiều nơi khác nhau
Trong thực tế, người ta dùng nhiệt kế tự ghi có núm chọn và bút ghi (nhiều
màu) được điều khiển bằng động cơ bước. Cứ mỗi chu kỳ núm chọn và bút ghi
thay đổi vị trí để ghi lại nhiệt độ từng điểm.
2. Áp suất
a Khái niệm:
Áp suất là lực tác dụng đều lên một đơn vị diện tích theo hướng vng góc.
P

F
(kgf / m 2 hay N / m 2 )
S

F: Lực nén vng góc (N)
S: Bề mặt bị nén (m2)
P: Áp suất (N/m2)
Ví dụ: Chất khí đựng trong bình tác dụng lực nén lên thành bình tạo nên một
áp suất lên thành bình.
b. Áp suất khí quyển – thí nghiệm Torricelli
Áp suất khơng khí là trọng lượng khí quyển bao quanh quả đất tác dụng lên
bề mặt quả đất.
Thí nghiệm Torricelli: Ở độ cao ngang với mặt nước biển, lấy một ống thủy
tinh có một đầu kín, dài 1 mét, diện tích ống 1cm, cho ống chứa đầy thủy ngân,
dùng tay bịt kín và úp vào chậu thủy ngân, cột thủy ngân tụt xuống một đoạn và
Trang 14


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

dừng lại ở độ cao 76cm, đầu trên của ống thủy ngân là chân không. Như vậy trọng
lượng của cột thủy ngân là:
13,6 x 0,076 = 1,033kg. (khối lượng riêng của thủy ngân là: 13600kg/m3 )
Vậy áp suất khí quyển là:
1,033 kg/cm2 = 760 mmHg = 76 cmHg
c. Áp suất tƣơng đối – Áp suất tuyệt đối – Áp suất chân không
Áp suất tƣơng đối: (áp suất dƣ, pdƣ)
Là chỉ số áp suất đọc được trên áp kế khi áp suất trong bình áp lực lớn hơn áp

suất khí quyển (P>0 at).
Áp suất chân không (pck)
Là áp suất đọc trên chân không kế khi áp suất trong bình nhỏ hơn áp suất khí
quyển (P<0 at).
Áp suất tuyệt đối (pa)
Là áp suất thực trong bình. Chỉ riêng áp suất này được sử dụng trong bảng tra
thông số và đồ thị.
+ Khi áp suất trong bình lớn hơn áp suất khí quyển thì áp suất tuyệt đối bằng
áp suất khí quyển cộng áp suất dư.
Ptuyệt đối = Pdư + 1,033 (kg/cm2)
hay: Ptuyệt đối = Pdư + 14,5 (PSI)
+ Khi áp suất trong bình nhỏ hơn áp suất khí quyển thì áp suất tuyệt đối bằng
áp suất khí quyển trừ đi áp suất chân khơng.
Ptuyệt đối = 1,033- pck (kg/cm2)
hay: Ptuyệt đối = 14,5- pck (PSI)
d. Các đơn vị đo áp suất
- Pascal: Là đơn vị đo áp suất chính thống theo hệ SI, viết tắt là Pa:
1Pa 

1N
1
(kg / cm 2 )

2
98100
1m

 1kg/cm2 = 98100 Pa
Các đơn vị đo áp suất thường gặp:
- Kilo Pascal: 1kPa = 0.01 bar =1000Pa

- Mega Pascal: 1Mpa =10 bar =1000kPa =1000000Pa
- Bar: 1bar = 100000Pa=1,02at =0.98atm
- PSI (Pound per Square Inch) là đơn vị đo áp suất theo hệ Anh – Mỹ:
-1PSI = 0,07kg/cm2 = 0,0677at
-1at = 14,7PSI
-1at là lực 1 Kg tác dụng lên 1cm2 hoặc bằng trọng lực của cột nước có tiết
diện 1cm x 1cm có chiều cao là 10m, thường gọi là atmosphere kỹ thuật.
- Atmostphere kỹ thuật: 1at = 1kg/cm2 = 0,981bar
- 1 atm là lực của tồn bộ chiều cao cột khơng khí của khí quyển tác dụng lên
bề mặt nước biển, thường gọi là asmosphe vật lý hay áp suất khí quyển.
- Atmostphere vật lý: 1atm = 760mmHg = 1,033kg/cm2.
- mmH2O là trọng lực của cột nước có chiều cao 1mm thường để đo cột áp
quạt.
1 mmH2O = 9,81Pa
- mmHg là trọng lực của cột thủy ngân có chiều cao 1mm
Trang 15


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

1 mmHg = 133,2 Pa
e. Các loại áp kế
Áp kế kim khí

Hình 1.3: Nguyên tắc cấu tạo áp kế
1: Vỏ; 2: Ống nối; 3: Chạc răng cưa; 4: Bánh răng cưa; 5: Thanh nối; 6: Ống
lò xo; 7: Kim; 8: Thang chia.
Đây là loại áp kế sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật. Kết cấu như hình trên.

Đầu ren nối với nơi cần đo áp suất, khi áp suất tăng thì ống kim khí duỗi ra kéo
bánh răng quay ngược chiều kim đồng hồ. Bánh răng khớp với một bánh răng khác
nối với kim chỉ thị làm kim quay. Áp kế này được chế tạo làm ba loại:
- Áp kế thường: Đo áp suất lớn hơn áp suất khơng khí.
- Áp kế chân không: Dùng để đo áp suất chân không.
- Áp kế hỗn hợp: Đo được cả hai áp suất nêu trên.
Bộ áp kế nạp môi chất
- Dùng để hút chân không, đo áp suất và nạp môi chất, cấu tạo như hình vẽ
2.4

Hình 1.4: Cấu tạo bộ áp kế nạp mơi chất

Câu hỏi ơn tập:
1. Trình bày định nghĩa nhiệt độ, ghi các công thức chuyển đổi nhiệt độ?
2. Trình bày định nghĩa các loại áp suất, ghi các công thức chuyển đổi áp
suất?

Trang 16


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

BÀI 2: CƠ SỞ TRUYỀN NHIỆT
* MỤC TIÊU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
- Trình bày các phương pháp truyền nhiệt;
- Lập được các biểu thức tính tốn truyền nhiệt;
- Thái độ học tập nghiêm túc.

1. Các phƣơng pháp truyền nhiệt
Có ba phương pháp truyền nhiệt, đó là dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt đối lưu và trao
đổi nhiệt bức xạ.
a. Dẫn nhiệt
Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt ở trong nội bộ của vật chất từ phân tử này cho
phân tử khác khơng có sự chuyển động của các phân tử.
Dẫn nhiệt có thể xảy ra đối với chất rắn, chất lỏng đứng im hoặc chất khí
đứng im, nhưng dẫn nhiệt thuần túy chỉ xảy ra trong chất rắn.
Trong kỹ thuật lạnh, sự truyền nhiệt dọc theo thanh kim loại giống như sự
truyền nhiệt của cánh tản nhiệt. Nhưng đối với các thiết bị trao đổi nhiệt, sự dẫn
nhiệt qua vách 1 lớp hoặc nhiều lớp là phổ biến nhất.
b. Đối lƣu nhiệt
Sự lan truyền nhiệt trong chất lỏng và trong chất khí chuyển động được gọi là
đối lưu nhiệt. Ở đây các phần tử rất nhỏ tiếp xúc với nguồn nhiệt, nhận nhiệt qua
dẫn nhiệt, sau đó chuyển ra vị trí khác (tự nhiên hay cưỡng bức) để các phần tử
khác còn lạnh tiếp xúc với nguồn nhiệt.
* Đối lƣu tự nhiên và đối lƣu cƣỡng bức
Đối lưu tự nhiên là sự lan truyền nhiệt thành dịng khí hoặc chất lỏng tự nhiên
do mật độ thay đổi vì nhiệt độ của dịng khí hoặc chất lỏng thay đổi.
Hình 1.5 mô tả sự đối lưu nhiệt tự nhiên trong một căn phịng có lị sưởi.
Khơng khí lạnh đi vào phía trong lị sưởi. Khi qua lị sưởi nó được đốt nóng lên, do
khối lượng riêng giảm, khối khí đó chuyển động lên trên và đi lên trần nhà. Ở đây
nó thải nhiệt cho trần và tường, khối lượng giảm nó lại lắng dần xuống và lại được
hút vào lị sưởi. Cứ thế khơng khí tạo ra một vịng tuần hồn trong phịng
Đối lưu cưỡng bức là sự truyền nhiệt cho một dịng khơng khí hoặc chất lỏng
chảy cưỡng bức qua bề mặt mang nhiệt (bằng quạt gió hoặc bơm khuấy).

Hình 1.5: Đối lưu tự nhiên trong phịng

Trang 17

Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Hình 1.6: Đối lưu khơng khí cưỡng bức
1: Dàn tỏa nhiệt
2: Quạt gió

Hình 1.7: Truyền nhiệt từ chất
khí vào bề mặt vách

Nhờ có quạt, khơng khí được thổi cưỡng bức qua thiết bị trao đổi nhiệt, có thể
là dàn ngưng tụ tỏa nhiệt, hoặc dàn bay hơi thu nhiệt để trao đổi nhiệt với bề mặt
dàn. Nhờ có quạt, hiệu quả trao đổi nhiệt tăng lên rõ rệt.
Thực nghiệm đã xác định rằng dịng nhiệt Q của q trình trao đổi nhiệt đối
lưu tỉ lệ thuận với bề mặt F, hiệu nhiệt độ giữa môi trường với bề mặt vách và phụ
thuộc vào hệ số tỏa nhiệt đặc trưng cho môi trường lỏng hoặc khí
Cơng thức:
Q   (tf 1  tw1 ).F

Trong đó:
Q: Nhiệt lượng trao đổi đối lưu nhiệt (W hoặc J/s)
tf 1 : Nhiệt độ môi trường (K)
tw1 : Nhiệt độ vách (K)
F: Bề mặt đối lưu nhiệt (m2)
α: Hệ số tỏa nhiệt của môi trường (W/m2K)
c. Bức xạ nhiệt
Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia bức xạ dạng sóng. Ánh sáng cũng

là những bức xạ nhiệt nhưng mắt người có thể nhìn thấy được cịn phần lớn bức xạ
nhiệt khơng nhìn thấy được. Tất cả các vật có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ khơng
tuyệt đối đều phát bức xạ nhiệt.
Những bề mặt đen, xám, nhám có khả năng bức xạ nhiệt tốt hơn và cũng có
khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt tốt hơn, khả năng phản xạ kém
Những bề mặt sáng, trắng, nhẵn có khả năng bức xạ nhiệt yếu hơn và hấp thụ
bức xạ nhiệt cũng yếu hơn, chúng có khả năng phản xạ tốt.
Vật đen hồn tồn có tính chất hấp thụ hầu hết các tia bức xạ nhiệt hướng đến
nó. Vì vậy khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt của vật đen hồn tồn là lớn nhất.
Gương tráng bạc có tính chất phản xạ hầu hết các tia bức xạ (kể cả ánh sáng
trơng thấy), vì vậy khả năng phản xạ của gương là lớn nhất và khả năng hắp thụ
các tia bức xạ là nhỏ nhất.
Kính là loại vật liệu để cho hầu hết các tia bức xạ mặt trời đi qua (bước sóng
ngắn), nhưng lại phản xạ hầu hết các bức xạ nhiệt có bước sóng dài khơng nhìn
thấy như các tia hồng ngoại. Chính vì lẽ đó, các nhà kính, ơ tơ có nhiều cửa kính
vv… bao giờ cung có nhiệt độ nóng hơn mơi trường bên ngồi vì chúng có khả
năng hấp thụ năng lượng mặt trời quá các tia bức xạ từ ngoài vào và phản xạ các
Trang 18


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

tia bức xạ hồng ngoại từ trong ra nên giữ được nhiệt. Đây chính là hiệu ứng lồng
kính. Ứng dụng tính chất đó của kính người ta thiết kếu các bộ thu năng lượng mặt
trời với một hoặc hai lớp kính.
d. Trao đổi nhiệt hỗn hợp
Trao đổi nhiệt hỗn hợp là quá trình trao đổi nhiệt bao gồm hai hoặc nhiều
hình thức trao đổi nhiệt như dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.

Nếu hai chất lỏng hoặc chất khí được ngăn cách bởi một vách ngăn, trao đổi
nhiệt cho nhau thì quá trình truyền nhiệt thực hiện qua ba bước: Đối lưu- dẫn
nhiệt- đối lưu.
Người ta đã xác định rằng, dòng nhiệt của quá trình trao đổi nhiệt hỗn hợp tỉ
lệ thuận với diện tích truyền nhiệt, hiệu nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh và
phụ thuộc vào hệ số truyền nhiệt k.

Hình 1.9: Truyền nhiệt qua
vách phẳng 1 lớp và nhiều lớp

Hình 1.8: Truyền nhiệt qua
tường cách nhiệt buồng lạnh

Cơng thức: Q  k.F.(tf 1  tf 2 )
Q: Nhiệt lượng truyền qua (W)
F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2)
tf 1 : Nhiệt độ nguồn nóng (K)
tf 2 : Nhiệt độ nguồn lạnh (K)
2
k : Hệ số truyền nhiệt (W/m K)
Hệ số truyền nhiệt k được xác định như sau:
k

1
1

1



i 1

i  2

Trong đó:
α1: hệ số tỏa nhiệt của môi trường vào vách (W/m2K)
2
 2 : hệ số tỏa nhiệt từ vách vào phòng lạnh (W/m K)
i : bề dày lớp vách thứ i (m)
i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vách thứ i (W/mK)
Hệ số truyền nhiệt k tỉ lệ thuận với hệ số tỏa nhiệt và dẫn nhiệt.
Nếu  và càng lớn thì k càng lớn.
Hệ số tỏa nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, tốc độ chuyển động, khối lượng riêng,
độ nhớt, nhiệt dung riêng và hệ số dẫn nhiệt của chất đó cũng như hình dạng và
cấu tạo bề mặt của diện tích truyền nhiệt.
Trang 19


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

Người ta có thể nâng cao hệ số truyền nhiệt bằng cách cho dịng mơi chất trao
đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức trên bề mặt chuyển động, tạo cánh cho bề mặt phía có
hệ số tỏa nhiệt nhỏ.
Câu hỏi ơn tập:
1. Trình bày dẫn nhiệt là gì?
2. Trình bày đối lưu nhiệt, ghi cơng thức tính tốn?
3. Trình bày bức xạ nhiệt là gì, ghi cơng thức tính tốn?

Trang 20


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

CHƢƠNG 2: CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG.
BÀI 1: HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG
* MỤC TIÊU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
- Trình bày được ngun lý hoạt động của các loại máy lạnh;
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý của các loại máy lạnh;
- Thái độ học tập nghiêm túc.
1. Máy lạnh nén hơi:
a. Định nghĩa: Máy lạnh nén hơi là loại máy lạnh có máy nén cơ để hút hơi
mơi chất có nhiệt độ thấp, áp suất thấp ở thiết bị bay hơi và nén lên áp suất cao
nhiệt độ cao vào thiết bị ngưng tụ. Mơi chất trong máy lạnh nén hơi có biến đổi
pha (bay hơi ở thiết bị bay hơi và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ) trong chu trình máy
lạnh.
b. Cấu tạo: Có 4 bộ phận chính: Máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi,
tiết lưu.
Qk
2

3
NT
TL

MN

BH
Qo
4

1

Hình 2.1: Sơ đồ máy lạnh nén hơi.
Quá trình 1-2: Nén đoạn nhiệt hơi sinh ra ở thiết bị bay hơi.
Quá trình 2-3: Ngưng tụ hơi ở áp suất cao nhiệt độ cao.
Quá trình 3-4: Quá trình tiết lưu.
Quá trình 4-1: Bay hơi ở áp suất thấp nhiệt độ thấp.
Các loại môi chất thường được sử dụng trong chu trình là NH3 và freon. Tùy
theo loại mơi chất mà hệ thống có đặc điểm riêng và cần một số thiết bị phụ riêng.
c. Ứng dụng: Được ứng dụng rông rãi trong các ngành kinh tế.
2. Máy lạnh hấp thụ:
Định nghĩa: Là loại máy lạnh sử dụng năng lượng dạng nhiệt để hoạt động.
Máy lạnh hấp thụ có các bộ phận ngưng tụ, tiết lưu bay hơi giống máy lạnh nén
hơi. Riêng máy nén cơ được thay bằng 1 hệ thống gồm: Bình hấp thụ, bơm dung
dịch, bình sinh hơi, tiết lưu dung dịch. Hệ thống thiết bị này chạy bằng nhiệt năng
(như hơi nước, bộ đốt nóng) thực hiện chức năng như máy nén cơ là hút hơi sinh ra
từ bình bay hơi và nén lên áp suất cao đẩy vào thiết bị ngưng tụ nên được gọi là
máy nén nhiệt. Môi chất thường dùng: NH3 –H2O, H2O-LiBr
Máy lạnh dùng hơi có máy nén ở trên phải tiêu tốn điện năng để chạy máy
nén. Ở những nơi có khó khăn về nguồn điện năng mà lại dư thừa nguồn nhiệt
Trang 21


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

khác (như than, củi, khí thải, năng lượng mặt trời,...). Máy lạnh dùng hơi có máy
nén ở trên phải tiêu tốn điện năng để chạy máy nén. Ở máy lạnh hấp thụ, người ta
thay quá trình nén hơi trong máy nén bằng bình hấp thụ để hấp thụ hơi mơi chất ở
áp suất p1 thành dung dịch rồi dùng bơm (tiêu tốn rất ít điện năng so với máy nén)
tăng áp suất đưa dung dịch lên bình tách hơi (bình tách hơi) ở áp suất p2 để tạo ra
hơi ở áp suất này.
Vậy trong máy lạnh hấp thụ phải dùng một cặp mơi chất: Chất tải lạnh (ví dụ
NH3), chất hấp thụ (ví dụ H2O). Để có thể tách được hơi của chất tải lạnh khỏi chất
hấp thụ, ở cùng áp suất, nhiệt độ sôi của chất tải lạnh t sNH3 phải càng nhỏ hơn
nhiệt độ sôi của chất hấp thụ tsH2O càng tốt. Dưới đây ta xét chu trình máy lạnh hấp
thụ dùng cặp môi chất NH3 - H2O. Ở đây nhiệt độ sôi của NH3 nhỏ hơn nhiệt độ
sôi của H2O (ở cùng áp suất) rất nhiều: Ví dụ khi p = 6bar, t sNH3 = 10oC, tsH2O=
159oC.
Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh hấp thụ thể hiện theo hình vẽ dưới đây

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ
Hơi bão hoà ẩm NH3 ra khỏi van tiết lưu ở áp suất thấp p1 đi vào buồng lạnh
I, ở đây NH3 nhận nhiệt q2 của vật cần làm lạnh p1 = const biến thành hơi bão hồ
khơ.
Hơi bão hồ khơ NH3 ra khỏi buồng lạnh đi vào bình hấp thụ II. Ở đây được
H2O hấp thụ tạo nên dung dịch NH3 - H2O ở áp suất p1. Vì phản ứng hấp thụ NH3 H2O toả nhiệt qh, nên để tăng khả năng hấp thụ người ta phải lấy nhiệt đó đi (làm
mát bình hấp thụ). Sau đó dung dịch NH3 - H2O được bơm III đưa đến bình sinh
hơi IV ở áp suất p2 lớn hơn p1. Trong quá trình hấp thụ, nồng độ của NH3 trong
dung dịch ở bình hấp thụ tăng nên người ta đưa dung dịch có nồng độ nhỏ hơn ở
bình sinh hơi qua van V xuống bình hấp thụ để làm giảm nồng độ ở bình hấp thụ
và tăng khả năng hấp thụ.
Người ta phải cấp nhiệt qc cho bình sinh hơi IV (nhiệt có thể lấy từ hơi nước,
than, năng lượng mặt trời..) ở áp suất p2, ở đây do nhiệt độ sôi của NH3 nhỏ hơn

của H2O nhiều nên NH3 bốc thành hơi bão hồ khơ ở p2 và đi vào bình ngưng.
Hơi NH3 đi vào bình ngưng VI và ngưng tụ ở p2 = const nhả nhiệt q1 cho
nước hoặc khơng khí làm mát, biến thành chất lỏng.
Chất lỏng NH3 ở p2 và nhiệt độ sôi tương ứng ts2, qua van tiết lưu VII biến
thành hơi bão hòa ẩm ở áp suất p1 và nhiệt độ sôi ts1 nhỏ hơn và đi vào buồng lạnh.
Trang 22


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

3. Máy lạnh nhiệt điện:
Cảm biến nhiệt dùng để đo hay hay cảm biến nhiệt độ và biến đổi nhiệt độ
thành đại lượng điện, nguyên lý làm việc dựa vào hiệu ứng Seebeck tìm ra năm
1820. Khi ta nối hai dây kim loại khác nhau thành một vịng, đem nung nóng mối
nối này và làm lạnh mối nối kia thì suất hiện một dòng điện trong dây dẫn. Nếu hai
dây dẫn chỉ nối nhau một đầu thì khi nung nóng mối nối, hai đầu còn lại sẽ sinh ra
một sức điện động tỷ lệ với nhiệt độ mối nối. Điện áp này được khuếch đại để chỉ
thị nhiệt độ hoặc sử dụng như tín hiệu để điều chỉnh nhiệt độ.
Ngược lại với hiệu ứng trên là khi ta cho dòng điện một chiều đi qua một
vòng dây được tạo bởi hai kim loại khác nhau thì sẽ có một mối nối nóng lên và
một mối nối lạnh đi. Ứng dụng hiệu ứng này, người ta chế tạo ra loại máy lạnh bán
dẫn, có nguyên lý hoạt động như sau: Nhiệt được chuyển từ trong tủ lạnh ra ngoài
nhờ các điện tử (electron), ở đây các electron có vai trị như mơi chất lạnh. Để tăng
hệ số làm lạnh, người ta thay mối nối kim loại bằng mối ghép bán dẫn, khi cho
dòng điện đi từ bán dẫn N sang P thì mối nối P – N thu nhiệt, nếu đổi chiều dòng
điện thì mối nối tỏa nhiệt.
Để tăng cơng suất, ta có thể ghép song song hay nối tiếp nhiều cụm bán dẫn
với nhau. Nguồn điện dùng cho tủ có thể lấy từ Acqui hoặc chỉnh lưu từ nguồn

xoay chiều.
Loại máy lạnh này có ưu điểm là khơng có phần tử chuyển động, khơng có
mơi chất và biến trực tiếp từ “điện sang lạnh”. Tuy nhiên nó có nhược điểm là hệ
số làm lạnh thấp.
+ Ứng dụng: Trong du lịch, phịng thí nghiệm.

Hình 2.3: Máy lạnh nhiệt điện
1: Đồng thanh có cánh tản nhiệt phía nóng,
2,3: Cặp kim loại bán dẫn khác tính
4: Đồng thanh có cánh tản nhiệt phía lạnh
5: Nguồn điện một chiều
Câu hỏi ôn tập:
1. Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của máy lạnh nén hơi?
2. Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của máy lạnh hấp thụ?

Trang 23


Giáo trình kỹ thuật lạnh

Biên soạn: Trần Tấn Lộc

BÀI 2: VẬT LIỆU LẠNH
* MỤC TIÊU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
- Trình bày được các loại vật liệu cách nhiệt thơng dụng;
- Trình bày được các loại vật liệu hút ẩm thông dụng;
- Thái độ học tập nghiêm túc.
1. Vật liệu cách nhiệt
a. Nhiệm vụ của vật liệu cách nhiệt

Hạn chế dịng nhiệt truyền từ ngồi mơi trường có nhiệt độ cao hơn vào
phịng lạnh, đường ống hay các thiết bị làm việc ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi
trường qua vách ống, vỏ thiết bị hay kết cấu bao che của phòng lạnh, bể lạnh.
Chính những dịng nhiệt này gây nên tổn thất lạnh, tăng tiêu hao năng lượng, chi
phí vốn đầu tư…
Chiều dày lớp cách nhiệt phải được tính tốn theo 2 điều kiện sau:
- Vách ngoài của kết cấu bao che, của ống dẫn hay của thiết bị không bị đọng
sương,
- Tổng chi phí cho 1 đơn vị lạnh là thấp nhất.
b. Các yêu cầu đối với vật liệu cách nhiệt
- Khả năng dẫn nhiệt kém (hệ số dẫn nhiệt phải nhỏ)
- Khối lượng riêng bé.
- Khả năng hấp thụ hơi nước thấp.
- Độ bền cơ và độ dẻo cao.
- Bền ở nhiệt độ thấp và khơng gây ăn mịn vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó.
- Khơng cháy hoặc khơng dễ cháy.
- Không hấp thu mùi cũng không phát ra mùi khó chịu.
- Khơng gây nấm móc và phát sinh vi khuẩn.
- Không độc hại đối với sức khỏe con người.
- Không độc hại đối với sản phẩm bảo quản.
- Rẻ tiền, dễ kiếm, dễ vận chuyển, dễ bảo quản.
- Dễ gia cơng và khơng địi hỏi bảo dưỡng đặc biệt.
Thực tế, khơng có vật liệu lý tưởng. Khi chọn 1 vật liệu cách nhiệt cần lợi
dụng triệt để các ưu điểm và hạn chế đến mức thấp nhất nhược điểm trong từng
trường hợp ứng dụng cụ thể, nhưng phải ưu tiên những vật liệu đáp ứng được các
yêu cầu kỹ thuật và kinh tế quan trọng nhất.
c. Một số vật liệu cách nhiệt thơng dụng
Khơng khí
Có hệ số dẫn nhiệt rất nhỏ, ở áp suất khí quyển λ= 0,025 W/mK. Đây cũng là
giới hạn mà một vật liệu cách nhiệt xốp có thể đạt được.

Các chất vơ cơ tự nhiên
Những chất vô cơ tự nhiên như: Gốm, thủy tinh, amiăng được gia công thành
sản phẩm hay bán sản phẩm trước khi sử dụng ở dạng tấm, bông sỉ, thủy tinh bọt,
sợi amiăng, sợi gốm…
Các chất hữu cơ tự nhiên
Trang 24