Giáo trình thiết bị điện gia dụng phần 2

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.
121


- 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.

122


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)
123


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
124


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
125


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.

126


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

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.
127


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

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.
128


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
129


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)

130


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

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.

131


5.4.2 Sơ đồ mạch điện:

 220V

COOL

OFF

LO

HI

FAN

QUẠT

C

RI

RI

RT
C

5
6

4

7

3
2

MÁY NÉN

8
1

HÌNH 5.16: SƠ ĐỒ ĐIỆN CỦA MÁY ĐIỀU HÒA NHIỆT

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?
132


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?

133

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
Hơi cao áp
.
2. Thiết bị ngưng tụ.
3. Phin sấy – phin lọc.
Hơi thấp áp
.
4. ống tiết lưu.
Lỏng cao áp
.
5. Thiết bị bay hơi (dàn lạnh)
Lỏng thấp áp
.

134


R

A
C

S
Đ2

A

Đ1

220V
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).

Hình 3: MÁY NÉN LẠNH BỔ CẮT

135

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.
136


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.

8. Van khóa đầu nạp.
9. Dàn ngưng tụ.
10. Phin lọc.

137

5. ống tiết lưu.
6. ống quan sát.
7. Dàn lạnh.
8. Buồng lạnh.


R

A
C

S
Đ2

A

Đ1

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).

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.

138


- 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).
139

- 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.
140


Ngoài 4 bộ phận chính trên đây, trong hệ thống lạnh còn bố trí
phin lọc – hút ẩm với 2 chức năng: lọc bụi cơ học chống tắc bẩn trong
ống tiết lưu và hút ẩm (hơi nước) còn sót lại trong hệ thống để tránh sự
đóng băng làm tắc ống tiết lưu. Với chức năng ấy phin lọc – hút ẩm còn
được gọi là phin sấy – phin lọc.
*Bước 3:
- Vận hành cho máy lạnh hoạt động. Quan sát sự chuyến động và
biến đổi trạng thái của freon trong 2 ống thủy tinh.
*Bước 4:
- Giải thích nguyên lý làm việc của máy lạnh thực tế và minh họa
bằng các sơ đồ ở hình 6, hình 7a và hình 7b.

Hình 6: SƠ ĐỒ DÒNG CHẢY TRONG MÁY LẠNH

141

Hình 7: SƠ ĐỒ CHU TRÌNH LẠNH TRÊN BIỂU ĐỒ

a. Sơ đồ chu trình lạnh trên biểu đồ t – s
b. Sơ đồ chu trình lạnh trên biểu đồ LgP-h
1 - 2: Quá trình nén
2 - 2”: Quá trình hạ nhiệt hơi cao áp
2” - 3’: Quá trình ngưng tụ
3’ - 3: Quá trình quá lạnh lỏng sau ngưng tụ
3 - 4: Quá trình tiết lưu
4 - 1”: Quá trình bay hơi
1” - 1: Quá trì nhquá nhiệt hơi cao áp

* Bước 5:
- Đọc các trị số áp suất và nhiệt độ khi máy lạnh làm việc ở chế
độ tương đối ổn định (sau khởi động khoảng 20 – 30 phút) ghi
kết quả vào bảng dưới đây:
Số lần
đo

Pk
(PSI)

Tk
ò

( F)

Po
(PSI)

To

T1

T3

ò

O

O

( F)

( C)

( C)

0
1
2
3

* Ghi chú:
- ở lần đo 0 : ghi trị số áp suất Pk, Po, T4 trước khi vận hành
máy lạnh
- Các lần đo 1, 2, 3, thực hiện khi máy làm việc ở chế độ tương
đối ổn định, mỗi lần đo cách nhau 5 phút
- Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế T2 và T4 chỉ để tham khảo.
* Bước 6: Xử lý kết quả khảo sát

- Tính giá trị trung bình của các đại lương trong 3 lần đo 1, 2, 3
142


- Xây dựng chu trình lạnh trên biểu đồ lgp_h dựa theo số đo của
Pk,Po,T1 ,T3 theo cách dựng đã học trong chương trình lý thuyết
* Ghi chú:
+ Pk, tính theo áp suất tuyệt đối
- P Tuyệt đối= Pdư + P khí quyển
- Pdư= áp suất khí quyển đô được trên đồng hồ áp suất
- P khí quyển 1atm – 14,2 SPI
+ Trạng thái điểm nút 1 và 2 trên chu trình lạnh ở biểu đồ lgp-h sẽ
chỉ mang tính quy ước (điểm nút 1 chọn trạng thái ứng với áp suất
Po và nhiệt độ đo bằng nhiệt kế T1). điểm nút 2 xác định bởi giao
điểm của đường đẳng áp Pk và đường đẳng Entropi qua điểm 1
(S=const). Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế T2 thực tế luôn thấp hơn
nhiều so với nhiệt độ ở điểm nút 2_trạng thái cuối quá trình nén.
Câu hỏi kiểm tra
1. Có mấy loại máy nén khí? Nêu ưu nhược điểm chính của máy
nén khí so với các máy nén khác ? Phạm vi sử dụng của máy
nén khí/
2. Nêu ưu nhược điểm chính và phạm vi sử dụng của thiết bị
ngưng tụ làm mát bằng không khí đối lưu tự nhiên?
3. Nêu ưu nhược điểm chính của ống tiết lưu với van tiết lưu. Nếu
thay ống tiết lưu bằng van tiết lưu, cần phải bổ sung bộ phận gì
cho máy lạnh? Tại sao trong hệ thống dùng ống tiết lưu thường
không dùng bình chứa lỏng?
4. Nêu ưu nhược điểm chính của thiết bị bay hơi làm bằng ống
trơn và ưu nhược điểm của hai kiểu cấp lỏng cho thiết bị bay
hơi; cấp lỏng từ trên xuống và cấp lỏng từ dưới lên?

5. Tại sao phải có sự quá nhiệt hơi thấp áp (Quá trình 1”_1 trên
chu trình lạnh)?
6. ở máy nén khí, nhiệt độ hơi thấp áp trước khi vào máy nén (Đo
được bằng nhiệt kế T1) thường thấp hơn nhiệt độ của hơi vào
van hút, còn nhiệt độ hơi cao áp khi ra khỏi máy nén ((Đo được
bằng nhiệt kế T2) ) thường thấp hơn nhiều lần so với nhiệt độ
sau quá trình nén (sau van đẩy), tại sao?
143


Bài 2:
THỰC HÀNH KHẢO SÁT SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA
MÁY LÀM LẠNH KHÔNG KHÍ TRONG MỘT SỐ CHẾ ĐỘ
VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC KHÁC NHAU
I. Mục tiêu:
- Thực hành sự tăng giảm áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi của
tác nhân lạnh (Freon 12) khi máy lạnh làm việc ở giai đoạn sau
khởi động và ở trường hợp làm lạnh theo chu kỳ.
- Thực hành khảo sát và so sánh sự hoạt động của máy lạnh trong
hai trường hợp: dàn lạnh đặt trong không gian lớn và dàn lạnh
đặt trong buồng kín.
II. Thiết bị, dụng cụ:
- Mô hình máy lạnh dàn trải với đủ các chi tiết như buồng lạnh,
nhiệt kế.v.v...
- Ampe kìm.
- Đồng hồ có kim giây.
III. Trình tự thực hiện:
 Thí nghiệm 2.1:
a. Khảo sát máy lạnh ở chế độ sau khởi động:
Bước 1: Chuẩn bị

Kiểm tra tình trạng máy lạnh trước khi tiến hành thí nghiệm (chủ
yếu kiểm trong hệ thống có còn ga hay không và máy nén có làm
việc hay không)
- Gắn các nhiệt kế T1 T4 vào vị trí như ở hình 4 .
- Rơle nhiệt độ để ở mức “max” (vị trí 1).
- Ngắt áptomát.
- Sơ đồ thí nghiệm như ở hình 4
Bước 2:
Vận hành cho máy lạnh hoạt động và tiến hành khảo sát:
- Cấp điện cho mô hình và đóng áptomát cho máy lạnh hoạt động.
- Đo thật nhanh dòng khởi động ngay sau khi mở máy và đo dòng
làm việc (dòng định mức) của hoạt động máy nén. Nếu dùng
ampe kìm thì sử dụng chốt hãm để hãm kim khi đo dòng khởi
động.
144


- Theo dõi sự dịch chuyển kim đồng hồ áp suất Pk và Po cho tới
khi kim dừng ở một vị trí nào đó tương đối ổn định.
- Theo dõi sự tăng giảm nhiệt độ ở 2 nhiệt kế T3 và T4 là chủ yếu
(Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế T1 và T2 chỉ để tham khảo).
- Quan sát sự bám tuyết trên dàn lạnh.
* Ghi chú:
Khi muốn làm thí nghệm cụ thể để lấy số liệu dùng đồ thị thực
nghiệm, cần chú ý:
+ Trong 1  2 phút đầu sau khởi động nên đọc nhanh trị số Po
và Pk sau mỗi 10 hoặc 15 giây.
+ Trong 2  10 phút sau khởi động nên cách 1 phút đọc trị số 1
lần. Sau 10  40 phút có thể 2 hoặc 5 phút đọc trị số một lần.
+ Thời gian thí nghiệm không ít hơn 40 phút.

- Bước 3: Xử lý và phân tích kết quả khảo sát
- Xác định áp suất tuyệt đối của Pk và Po trong hệ thống lạnh.
- Vẽ đồ thị biểu diễn sự tăng giảm áp suất trong hệ thống lạnh dựa
theo kết quả khảo sát.
- Phân tích mức độ tăng giảm và giải thích nguyên nhân dẫn đến
sự tăng hoặc giảm áp suất Pk và Po trong hệ thống lạnh ở giai
đoạn khởi động.
- Xác định miền áp suất làm việc tương đối của máy lạnh.
b. Khảo sát sự hoạt động của máy lạnh ở chế độ làm việc theo
chu kỳ:
Thí nghiệm này được tiến hành tương tự như thí nghiệm ở phần
a trên đây.
Khi máy lạnh đạt chế độ tương đối ổn định ( sau khởi động
khoảng 20 – 30 phút), xoay chậm núm rơle nhiệt độ theo chiều
ngược chiều kim đồng hồ cho tới khi rơle ngắt điện và máy dừng.
Sau một thời gian nhất định máy lạnh hoạt động theo chu kỳ.
Quan sát dòng Freon qua hai ống thủy tinh trong quá trình
máy lạnh hoạt động theo chu kỳ (đặc biệt khi máy dừng và khi máy
bắt đầu khởi động lại).

145