CS KT NHIỆT LẠNH VÀ ĐHKK CD - Nguồn: BCTECH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.48 MB, 137 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH VÀ ĐHKK 
NGHỀ : KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐHKK

TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG NGHỀ

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 297/QĐ-CĐKTCN ngày 24 tháng 08 năm 
2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2020

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu cho giảng viên và sinh viên nghề
Kỹ thuật máy lạnh và Điều hịa khơng khí trong trường Cao đẳng Kỹ thuật Cơng
nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu. Chúng tôi đã thực hiện biên soạn tài liệu Cơ sở kỹ thuật
nhiệt _ Lạnh và Điều hịa khơng khí này.

Tài liệu được biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy và học tập,
lưu hành nội bộ trong nhà trường nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng
ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh

thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu
cho giảng viên và sinh viên nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hịa khơng khí trong
trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu. Chúng tôi đã thực hiện
biên soạn tài liệu Cơ sở kỹ thuật nhiệt _ Lạnh và Điều hịa khơng khí này.

Tài liệu được biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy và học tập,
lưu hành nội bộ trong nhà trường nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “ Cơ sở kỹ thuật nhiệt _ lạnh và điều hịa khơng khí” nhằm cung 
cấp cho sinh viên những kiến thức lý thuyết cơ sở về nghề Kỹ thuật máy lạnh và
điều hịa khơng khí. Tài liệu gồm 6 bài.

Bài 1: Tổng quan về kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí
Bài 2: Cơ sở nhiệt động kỹ thuật

Bài 3: Cơ sở truyền nhiệt
Bài 4: Cơ sở kỹ thuật lạnh

Bài 5: Các thiết bị chính trong hệ thống lạnh.
Bài 6: Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí

u cầu đối với học viên sau khi học xong module này học viên phải nắm
được những kiến thức lý thuyết cơ sở về nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa
khơng khí.

Giáo trình này là tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên chuyên nghành
Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí.

Trong quá trình biên soạn chắc chắn chúng tơi cịn có nhiều thiếu sót, mong
q độc giả góp ý để tơi hồn thiện tốt hơn cho lần chỉnh sữa sau. Mọi góp ý xin
gửi về Email:

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 12 tháng 8 năm 2020

Người biên soạn

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

MỤC LỤC

TRANG

BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ... 10

ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 10

1. Khái quát chung ... 10

1.1. Vai trò, vị trí ... 10

1.2. Yêu cầu ... 11

2. Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật ... 11

2.1. Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm. ... 11

2.2. Ứng dụng lạnh trong công nghiệp ... 12

2.3. Ứng dụng lạnh trong nông nghiệp ... 13

2.4. Ứng dụng lạnh trong điều tiết khơng khí ... 13

2.5. Ứng dụng lạnh trong y tế ... 14

2.6. Ứng dụng lạnh trong thể dục thể thao ... 14

2.7. Ứng dụng lạnh trong đời sống ... 15

2.8. Một số ứng dụng khác ... 15

BÀI 2: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT ... 16

1. Các môi chất và thông số trạng thái của môi chất ... 16

1.1. Khái niệm môi chất (chất môi giới) ... 16

1.2. Các thông số trạng thái của môi chất ... 16

1.2.1. Nhiệt độ ... 16

1.2.2. Áp suất ... 17

1.2.3. Thể tích riêng và khối lượng riêng ... 19

1.2.4. Nội năng ... 19

1.2.5. Nhiệt năng và nhiệt dung riêng ... 19

1.2.6 Công ... 20

2. Hơi và các thông số trạng thái của hơi ... 21

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

2.2. Q trình hóa hơi đẳng áp ... 22

3. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi ... 23

3.5. Quá trình lưu động và tiết lưu ... 25

3.5.1. Quá trình lưu động ... 25

3.5.2. Quá trình tiết lưu ... 26

4. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt ... 27

4.1. Khái niệm và định nghĩa chu trình nhiệt động ... 27

4.1.1. Định nghĩa về chu trình ... 27

4.1.2. Chu trình thuận chiều ... 27

4.1.3. Chu trình ngược chiều ... 27

4.1.4. Chu trình Carno ... 28

4.1.5. Định luật nhiệt động II ... 29

Phát biểu Clausius ... 29

Phát biểu Kenvil Planck ... 30

4.2. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt ... 30

4.2.1. Sơ đồ nguyên lý ... 30

4.2.2. Đồ thị ... 31

4.2.3. Hệ số làm lạnh và bơm nhiệt ... 31

4.2.4 Chu trình máy lạnh hấp thụ ... 32

BÀI 3: CƠ SỞ TRUYỀN NHIỆT ... 34

1. Dẫn nhiệt ... 34

1.1. Các khái niệm và định nghĩa ... 34

1.1.1. Trường nhiệt độ ... 34

1.1.2. Gradient nhiệt độ ... 35

1.1.3. Mật độ dòng nhiệt ... 35

1.1.4. Định luật Fourier về dẫn nhiệt ... 35

1.1.5. Hệ số dẫn nhiệt ... 36

1.2. Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng và vách trụ ... 36

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

2.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới trao đổi nhiệt đối lưu ... 37

2.3 Một số hình thức trao đổi nhiệt đối lưu thường gặp ... 38

2.4. Tỏa nhiệt khi sôi và khi ngưng hơi ... 39

2.4.1. Khái niệm chung ... 39

2.4.2. Tỏa nhiệt khi sôi ... 39

2.4.3. Tỏa nhiệt khi ngưng ... 40

3. Trao đổi nhiệt bức xạ ... 41

3.1. Các khái niệm và định nghĩa ... 41

3.2. Các dòng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa các vật ... 41

3.3. Bức xạ của mặt trời (nắng) ... 42

4. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt ... 42

4.1. Truyền nhiệt tổng hợp ... 42

4.2. Truyền nhiệt qua vách ... 42

4.3. Truyền nhiệt qua vách phẳng và vách trụ ... 43

4.4. Truyền nhiệt qua vách có cánh ... 43

4.5. Tăng cường truyền nhiệt và cách nhiệt ... 44

4.6. Thiết bị trao đổi nhiệt ... 44

BÀI 4: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH ... 46

1. Khái quát chung ... 46

1.1. Làm lạnh, cách nhiệt, nhiệt tải ... 46

2. Môi chất lạnh và chất tải lạnh ... 47

2.1. Các môi chất lạnh thường dùng trong kỹ thuật lạnh ... 47

2.1.1. Khái niệm ... 47

2.1.2. Yêu cầu đối với môi chất lạnh ... 48

2.1.3. Ký hiệu các môi chất lạnh ... 49

2.1.4. Các môi chất lạnh thường dùng ... 50

2.1.5. Dầu nhớt lạnh bôi trơn trong block máy lạnh. ... 58

2.2. Chất tải lạnh. ... 60

2.2.1 Khái niệm: ... 60

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

2.2.3. Yêu cầu đối với chất tải lạnh. ... 61

2.2.4. Một số chất tải lạnh thường dùng... 61

3. Các phương pháp làm lạnh và bảo quản lạnh ... 62

3.1. Các phương pháp làm lạnh ... 62

3.1.1. Làm lạnh bằng quá trình biến đổi pha (bay hơi chất lỏng): ... 62

3.1.2. Làm lạnh bằng quá trình giản nở đoạn nhiệt: ... 62

3.1.3. Làm lạnh bằng hiệu ứng tiết lưu: ... 62

3.1.4. Làm lạnh bằng hiệu ứng xoáy ... 63

3.1.5. Làm lạnh bằng hiệu ứng nhiệt điện. ... 63

3.1.6. Làm lạnh bằng hiệu ứng từ ... 63

3.1.7. Phương pháp hòa trộn lạnh ... 64

3.2. Các phương pháp bảo quản lạnh ... 64

3.2.1. Bảo quản lạnh bằng nước đá: ... 64

3.2.2. Bảo quản lạnh bằng bay hơi chất lỏng ... 64

3.2.3. Giải pháp giữ mức chất lỏng không đổi trong bình bay hơi: ... 66

4. Các hệ thống lạnh thông dụng ... 67

4.1. Hệ thống lạnh với một cấp nén đơn giản ... 67

4.2. Hệ thống lạnh với hai cấp nén 1 tiết lưu làm mát trung gian khơng hồn ... 68

4.3. Một số hệ thống lạnh khác ... 69

4.3.1. Hệ thống lạnh với một cấp nén có hồi nhiệt ... 69

4.3.2. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian khơng hồn tồn ... 70

4.3.3. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn ... 70

4.3.4. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hồn tồn, bình trung gian
ống xoắn ... 72

BÀI 5: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG LẠNH ... 73

1. Máy nén ... 73

1.1. Vai trị và vị trí ... 73

1.2. Các loại máy nén thường dùng trong hệ thống lạnh ... 74

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

1.2.3. Máy nén Trục vít ... 3

1.2.4. Máy nén khí ly tâm... 4

1.2.5. Máy nén scroll (đĩa xoắn) ... 5

1.2.6. Một số máy nén khác (HS tự tìm hiểu thêm) ... 6

2. Thiết bị ngưng tụ ... 7

2.1. Vai trò và vị trí ... 7

2.2. Các kiểu thiết bị ngưng tụ thường gặp ... 7

2.2.1. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước ... 7

2.2.2. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng khơng khí ... 11

2.2.3. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước và khơng khí ... 12

2.2.4. Tháp giải nhiệt ... 13

3. Thiết bị bay hơi ... 14

3.1. Vai trị và vị trí ... 14

3.2. Các kiểu thiết bị bay hơi thường gặp ... 14

3.2.1. Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng ... 14

3.2.2. Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí ... 18

4. Thiết bị tiết lưu ... 19

4.1. Vai trị và vị trí ... 19

4.2. Các kiểu thiết bị tiết lưu thường gặp ... 19

4.2.1. Ống mao ... 19

4.2.2. Van tiết lưu ... 20

5. Một số thiết bị phụ trong hệ thống lạnh ... 23

5.1. Phin sấy, lọc ... 23

5.2. Bình tách dầu, chứa dầu ... 24

5.3. Bình tách lỏng ... 24

5.4. Van chặn ... 25

5.5. Van điện từ ... 25

5.6. Van 1 chiều ... 25

5.7. Kính xem ga ... 26

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

5.9. Bình chứa hạ áp ... 28

5.10. Bình trung gian ... 28

5.11. Thiết bị hồi nhiệt ... 28

5.12. Một số thiết bị khác: Học sinh tìm hiểu thêm ... 29

5.13. Đường ống của hệ thống lạnh ... 29

BÀI 6: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ ... 31

1. Khơng khí ẩm ... 31

1.1. Các thơng số trạng thái của khơng khí ẩm ... 31

1.2. Một số q trình của khơng khí ẩm khi điều hịa khồng khí ... 33

2. Hệ thống thơng gió và điều hịa khơng khí ... 37

2.1. Một số khái niêm về thơng gió và điều hịa khơng khí ... 37

2.1.1. Khái niệm về thơng gió ... 37

2.1.2. Khái niệm về điều hịa khơng khí ... 37

2.1.3. Khái niệm về nhiệt thừa và tải lạnh cần thiết của cơng trình ... 37

2.2. Các hình thức và phân loại điều hịa khơng khí ... 38

2.2.1. Các hình thức điều hịa khơng khí... 38

2.2.2. Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí ... 39

1.2. Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm ... 39

1.3. Theo đặc điểm của khâu xử lý nhiệt ... 39

2.2.3. Phân loại hệ thống thơng gió ... 42

2.3. Các khâu hệ thống điều hòa khồng khí ... 42

2.4. Các phương pháp và thiết bị xử lý khơng khí ... 43

2.4.1. Làm lạnh khơng khí ... 43

2.4.2. Sưởi ấm ... 44

2.4.3. Khử ẩm ... 45

2.4.4. Tăng ẩm ... 46

2.4.5. Lọc bụi và tiêu âm ... 46

3. Hệ thống vận chuyển và phân phối khơng khí ... 48

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

3.1.2. Các dịng khơng khí tham gia trao đổi khơng khí trong phịng ... 49

3.2. Đường ống gió ... 53

3.2.1. Phân loại: ... 53

3.2.2. Cấu trúc của hệ thống ... 54

3.3. Quạt gió ... 55

4. Các phần tử khác trong hệ thống điều hòa khơng khí ... 55

4.1. Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phòng ... 55

4.1.1. Tự động điều chỉnh nhiệt độ ... 55

4.1.2. Tự động điều chỉnh độ ẩm ... 56

4.2. Lọc bụi và tiêu âm ... 56

4.2.1. Lọc bụi ... 56

4.2.2. Tiêu âm. ... 56

4.3. Cung cấp nước cho điều hịa khồng khí ... 57

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN

Tên mơ đun: Cơ sở kỹ thuật nhiệt - lạnh và điều hịa khơng khí 
Mã mơn học: MĐ13

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:

- Vị trí: Là mô đun cơ sở được học ngay ban đâu.

- Tính chất: Là mơ đun chun nghành thiên về lý thuyết và bắt buộc đối với
người học trình độ trung cấp, cao đẳng thuộc nghề Kỹ Thuật Máy Lạnh và Điều
Hịa Khơng Khí.

- Ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Mơ đun là mô đun lý thuyết cơ sở chuyên
ngành quan trọng làm cơ sở để học các mô đun chuyên nghành khác.

Mục tiêu mô đun: 
- Về kiến thức:

+ Nắm được tổng quan về kỹ thuật Nhiệt - Lạnh và điều hịa khơng khí và bản 
chất của khơng khí ẩm.

+ Nắm được các kiến thức về môi chất lạnh trong hệ thống máy lạnh và điều hịa
khơng khí.

+ Trình bày được chức năng và vị trí máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, van tiết
lưu trong hệ thống lạnh

+ Nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy lạnh.

+ Trình bày được cấu trúc cơ bản và chức năng của hệ thống điều hịa khơng khí.
 - Về kỹ năng:

+ Tra bảng các thông số trạng thái của môi chất

+ Sử dụng được đồ thị và biết chuyển đổi một số đơn vị đo nhiệt độ, đo áp suất.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

Người học có khả năng làm việc độc lập hoặc làm nhóm, có tinh thần hợp
tác, giúp đỡ lẫn nhau trong học tập và rèn luyện, có ý thức tự giác, tính kỷ luật
cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc.

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ 
ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ

Giới thiệu:

Bài giới thiệu tổng quan về kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí trình bày
về vai trị, vị trí và các ứng dụng cơ bản của nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hịa
khơng khí.

Mục tiêu:

- Nắm được khái niệm chung về kỹ thuật Nhiệt - Lạnh và điều hịa khơng khí.
- Hiểu được ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và trong kỹ thuật.

- Xây dựng tác phong công nghiệp, làm việc theo nguyên tắc 5S, có tinh thần hợp
tác, giúp đỡ nhau, có ý thức tự giác, kỷ luật cao, có tinh thần trách nhiệm trong
học tập.

Nội dung:

1. Khái quát chung 
1.1. Vai trị, vị trí

 Vai trị

Kỹ thuật lạnh ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong
nhiều nghành kỹ thuật rất khác nhau. Ngày nay 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 nghành kỹ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu được trong
đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước trên thế giới.

 Vị trí

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Người làm nghề “Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí” thường được bố

trí làm việc ở các cơ sở, các công ty dịch vụ chuyên ngành, siêu thị, Các nhà máy
bia, chế biến sữa, bảo quản thủy hải sản; các nhà máy chế tạo thiết bị máy lạnh,
điều hịa khơng khí, các cơng ty, tập đồn thi cơng lắp đặt, bảo trì, bảo dưỡng, sửa
chữa máy lạnh và điều hịa khơng khí hoặc tự mở cửa hang, công ty, doanh nghiệp
để sửa chữa, bảo trì, lắp đặt về các thiết bị lạnh….

1.2. Yêu cầu

- Kiến thức: Tiếp thu được các kiến thức về kỹ thuật điện – lạnh. Hiểu biết những
kiến thức cơ bản về kĩ thuật điện – lạnh và quy trình kĩ thuật trong nghề điện –
lạnh.

- Kĩ năng: Thao tác nhanh, chắc chắn và chính xác, có kỹ năng đo lường, sử dụng,
bảo dưỡng, sữa chữa, lắp đặt những thiết bị điện lạnh.

- Thái độ: Yêu thích cơng việc, có ý thức bảo vệ mơi trường và an toàn lao động.
Làm việc khoa học, kiên trì, thận trọng và chính xác.

- Sức khỏe: Có sức khỏe trung bình, khơng độ cao khơng.
2. Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật

Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm này và được sử dụng rộng rãi trong các
nghành kỹ thuật khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm,
cơng nghiệp hóa chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp,
chế tạo, xử lý hạt giống, y học….và đặc biệt trong đời sống hiện nay.

2.1. Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm.

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

bảo quản thực phẩm. Đây là lãnh vực quan trọng nhất của kỹ thuật lạnh, nhằm
đảm bảo cho các thực phẩm: rau, quả, thịt, cá, sữa, …không bị phân hủy (thối rữa)

do vi khuẩn gây ra. Đặc biệt những nước có thời tiết nóng và ẩm như nước ta thì
quá trình phân hủy (thối rữa) sẽ diễn ra càng nhanh. Vì thế việc áp dụng kỹ thuật
lạnh vào việc bảo quản thực phẩm là hết sức cần thiết

Hình 1.1b: Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm

Các kho lạnh bảo quản, kho lạnh chế biến phân phối, các máy lạnh thương
nghiệp đến tủ lạnh gia đình; các nhà máy sản xuất nước đá, máy lạnh lắp trên tàu
thủy hay phương tiện vận tải không cịn xa lạ; kể cả ngành cơng nghiệp rượu bia,
bánh kẹo, nước uống, sữa..

2.2. Ứng dụng lạnh trong cơng nghiệp

Trong cơng nghiệp hóa chất cũng sử dụng lạnh rất nhiều trong các quy trình
sản xuất khác nhau để tạo ra nhiệt độ lạnh thích hợp nhất cho từng hóa chất.
Hóa lỏng và tách các chất khí từ khơng khí là một ngành cơng nghiệp hết sức
quan trọng, có ý nghĩa vơ cùng to lớn với ngành luyện kim, chế tạo máy, y học,
ngành sản xuất chế tạo cơ khí, phân đạm, chất tải lạnh vv… Các loại khí trơ như
neon, agon vv… được sử dụng trong cơng nghiệp hóa chất và sản xuất bóng đèn.
Việc sản xuất vải sợi, tơ, cao su nhân tạo, phim ảnh được sự hỗ trợ tích cực
của kỹ thuật lạnh. Thí dụ trong quy trình sản xuất tơ nhân tạo người ta phải làm
lạnh bể quay tơ xuống nhiệt độ thấp đúng u cầu cơng nghệ thì chất lượng mới
đảm bảo.

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

hóa trộn với bột sắt để tạo nên cao su từ tính hoặchịa trộn với phụ gia nào đó có
thể đạt được độ đồng đều rất cao.

Hình 1.2: Ứng dụng lạnh trong cơng nghiệp hóa chất

2.3. Ứng dụng lạnh trong nơng nghiệp

Nhằm bảo quản giống, lai tạo giống, điều hồ khí hậu cho các trại chăn nuôi
trồng trọt, bảo quản và chế biến cá, nơng sản thực phẩm.

Hình 1.3: Ứng dụng lạnh trong nơng nghiệp

Nhờ có kho lạnh bảo quản hạt giống mà hạt giống có thể đảm bảo và không
bị hỏng và thối.

2.4. Ứng dụng lạnh trong điều tiết khơng khí

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Hình 1.4: Ứng dụng lạnh trong điều tiết khơng khí

Để đảm bảo chất lượng cao của sản phẩm cần có những yêu cầu nghiêm ngặt
về điều kiện và thông số của khơng khí như: nhiệt độ, độ ẩm, độ chứa bụi…
2.5. Ứng dụng lạnh trong y tế

Trong y tế người ta ứng dụng lạnh để bảo quản thuốc và các phẩm vật y tế…
kỹ thuật lạnh được sử dụng trong y tế ngày càng nhiều và càng đem lại những
hiệu quả hết sức to lớn. Phần lớn những loại thuốc quí, hiếm đều cần được bảo
quản lạnh ở nhiệt độ thích hợp: như các loại vacxine, kháng sinh, gây mê….

Hình 1.5: Ứng dụng lạnh trong y tế 
2.6. Ứng dụng lạnh trong thể dục thể thao

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Hình 1.6: Ứng dụng lạnh trong thể dục thể thao 
2.7. Ứng dụng lạnh trong đời sống

Sản xuất nước đá và dùng nước đá cho việc trữ lạnh khi vận chuyển, bảo quản

nông sản, thực phẩm, cho chế biến thuỷ sản và cho sinh hoạt của con người, nhất
là ở các vùng nhiệt đới để làm mát và giải khát.

Hình 1.7: Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm 
2.8. Một số ứng dụng khác

Trong ngành hàng không, vũ trụ hay quốc phòng, máy bay hoặc tàu vũ trụ
phải làm việc trong những điều kiện khác nhau. Nhiệt độ có khi tăng lên hành
ngàn độ nhưng cũng có lúc hạ xuống dưới -1000C. Oxy và hydro lỏng là nhiên
liệu cho tàu vũ trụ…

Câu hỏi bài tập:

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

BÀI 2: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT

Giới thiệu:

Bài cơ sở nhiệt động kỹ thuật trình bày khái niệm và các thơng số trạng thái
của các quá trình nhiệt động học của hơi.

Mục tiêu:

- Hiểu được các khái niệm về nhiệt động lực học.

- Nắm rõ bản chất, các thông số trạng thái và các quá trình nhiệt động của hơi.
- Xây dựng tác phong công nghiệp, làm việc theo nguyên tắc 5S, có tinh thần hợp
tác, giúp đỡ nhau, có ý thức tự giác, kỷ luật cao, có tinh thần trách nhiệm trong
học tập.

Nội dung

1. Các môi chất và thông số trạng thái của môi chất 
1.1. Khái niệm môi chất (chất môi giới)

Môi chất hay chất môi giới (CMG) được sử dụng trong thiết bị nhiệt là chất
có vai trị trung gian trong q trình biến đổi giữa nhiệt năng và cơ năng.

Thông số trạng thái của môi là các đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái
nhiệt động của môi chât.

1.2. Các thông số trạng thái của môi chất 
1.2.1. Nhiệt độ

 Khái niệm

Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt của vật. Theo thuyết động học phân tử, nhiệt 
độ là số đo động năng trung bình của các phân tử.

kT
m



3
.





Trong đó: mμ - khối lượng phân tử

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

k - hằng số Bonzman, k = 1,3805.105 J/độ
T - nhiệt độ tuyệt đối.

• Nhiệt kế: Là thiết bị dùng để đo nhiệt độ. Nhiệt kế hoạt động dựa trên sự thay
đổi một số tính chất vật lý của vật thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ: chiều dài, thể tích,
màu sắc, điện trở , v.v.

• Thang nhiệt độ

- Thang nhiệt độ Celsius (0C)
- Thang nhiệt độ Fahrenheit (0F)
- Thang nhiệt độ Kelvin (K)
- Thang nhiệt độ Rankine (0R)

Mối quan hệ giữa các đơn vị đo nhiệt độ:

oC = 9
5

(oF – 32) oC = K – 273 oC = 9
5

. oR – 273
1.2.2. Áp suất

• Khái niệm

Áp suất của lưu chất (p) - lực tác dụng của các phân tử theo phương pháp tuyến 
lên một đơn vị diện tích thành chứa.

p =

A
F

Trong đó: F - lực tác dụng của các phân tử;
A - diện tích thành bình chứa;

 Phân loại áp suất

- Áp suất khí quyển (p

0): Lá áp suất của khơng khí tác dụng lên bề mặt các vật

trên trái đất.

- Áp suất dư (p

d): Là phần áp suất tuyệt đối lớn hơn áp suất khí quyển

d = p - p 0

- Áp suất tuyệt đối (p): Lá áp suất của lưu chất so với chân không tuyệt đối.

p = p

d + p 0

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

ck = p0 - p

Hình 2.2: Các loại áp suất

• Đơn vị áp suất và bảng chuyển đổi giữa các đơn vị

• Áp kế: Là thiết bị dùng để đo áp suất.

Hình 2.3: Dụng cụ đo áp suất

a) Barometer, b) Áp kế

</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

1.2.3. Thể tích riêng và khối lượng riêng

• Thể tích riêng (v) Thể tích riêng của một chất là thể tích ứng với một đơn vị 
khối lượng chất đó:

m
V



 [m3/kg]

• Khối lượng riêng (ρ) - Khối lượng riêng còn gọi là mật độ của một chất là khối 
lượng ứng với một đơn vị thể tích của chất đó:

ρ =

V
m

[kg/m3]
1.2.4. Nội năng

Nội nhiệt năng (u): gọi tắt là nội năng là năng lượng do chuyển động của các
phân tử bên trong vật và lực tương tác giữa chúng.

Nội năng gồm 2 thành phần: nội động năng (u

d) và nội thế năng (up).

- Nội động năng liên quan đến chuyển động của các phân tử nên nó phụ thuộc
vào nhiệt độ của vật.

- Nội thế năng liên quan đến lực tương tác giữa các phân tử nên nó phụ thuộc vào
khoảng cách giữa các phân tử.

Như vậy, nội năng là một hàm của nhiệt độ và thể tích riêng: u = u (T, v)
Kí hiệu là u,

Đơn vị là J/kg hoặc J; kCal; kWh; Btu…

1kJ = 0,239 kcal = 277,78.10-6 kwh = 0,948 Btu
1.2.5. Nhiệt năng và nhiệt dung riêng

- Nhiệt năng (nhiệt lượng): là dạng năng lượng truyền từ vật này sang vật khác

do sự chênh lệch nhiệt độ.
Đơn vị đo nhiệt năng:

+ Calorie (Ca) - 1 Ca là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 gam nước tăng 
từ 14.50C đến 15.5 0C.

+ British thermal unit (Btu) - 1 Btu là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 
pound nước tăng từ 59.50F lên 60.50F.

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

Hình 2.4: Các hình thức truyền nhiệt 
- Nhiệt dung và nhiệt dung riêng

+ Nhiệt dung của một vật là lượng nhiệt cần cung cấp cho vật hoặc từ vật tỏa ra

để nhiệt độ của nó thay đổi 10.

+ Nhiệt dung riêng (NDR) - còn gọi là Tỷ nhiệt - là lượng nhiệt cần cung cấp hoặc

tỏa ra từ 1 đơn vị số lượng vật chất để nhiệt độ của nó thay đổi 10.
1.2.6 Cơng

 Khải niệm: Cơng cịn gọi là cơ năng là dạng năng lượng hình thành trong q

trình biến đổi năng lượng trong đó có sự dịch chuyển của lực tác dụng. Về trị số,
cơng bằng tích của thành phần lực cùng phương chuyển động và quãng đường
dịch chuyển.

L = (F. cosθ). S

Hình 2.5: Cơng

 Đơn vị

Cơng là một dạng năng lượng nên đơn vị của công là đơn vị của năng lượng. Đơn
vị thông dụng là Joule (J). 1 J là công của lực 1 N tác dụng trên quãng đường 1
m.

 Phân loại công

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

- Công kỹ thuật (l

kt): là cơng của dịng khí chuyển động được thực hiện khi áp suất 
của chất khí thay đổi.

2. Hơi và các thông số trạng thái của hơi 
2.1. Các thể (pha) của vật chất

Chất môi giới (CMG) là chất có vai trị trung gian trong các quá trình biến đổi
năng lượng trong các thiết bị nhiệt. Dạng đồng nhất về vật lý của CMG được gọi 
là pha. Ví dụ: nước có thể tồn tại ở pha lỏng, pha rắn và pha hơi (khí).

Hình 2.6: Đồ thị biểu diễn pha của chất thuần khiết

Thiết bị nhiệt thông dụng thường sử dụng CMG ở pha khí vì chất khí có khả
năng thay đổi thể tích rất lớn nên có khả năng thực hiện cơng lớn.

 Sự hóa hơi và ngưng tụ: Hóa hơi là q trình chuyển từ pha lỏng sang pha 
hơi. Ngược lại, quá trình chuyển từ pha hơi sang pha lỏng gọi là ngưng tụ.

- Để hóa hơi, phải cấp nhiệt cho CMG.
- Ngược lại, khi ngưng tụ CMG sẽ nhả nhiệt.

- Nhiệt lượng cấp cho 1kg CMG lỏng hóa hơi hồn tồn gọi là nhiệt hóa hơi.
- Nhiệt lượng tỏa ra khi 1kg CMG ngưng tụ gọi là nhiệt ngưng tụ.

- Nhiệt hóa hơi và nhiệt ngưng tụ có trị số bằng nhau. Ở áp suất khí quyển.

 Sự nóng chảy và đơng đặc: Nóng chảy là q trình chuyển từ pha rắn sang 
pha lỏng, quá trình ngược lại được gọi là đông đặc.

- Cần cung cấp nhiệt để làm nóng chảy CMG.
- Ngược lại, khi đông đặc CMG sẽ nhả nhiệt.

</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

- Nhiệt nóng chảy và nhiệt đơng đặc có trị số bằng nhau. Ở áp suất khí quyển.

Hình 2.7: Các quá trình chuyển pha của nước

 Sự thăng hoa và ngưng kết: thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ pha 
rắn sang pha hơi. Ngược lại với quá trình thăng hoa là ngưng kết.

CMG nhận nhiệt khi thăng hoa và nhả nhiệt khi ngưng kết.
Nhiệt thăng hoa (rth) và nhiệt ngưng kết (rnk) có trị số bằng nhau.

2.2. Q trình hóa hơi đẳng áp

Giả sử có 1 kg nước trong xylanh, trên bề mặt nước có một piston có khối
lượng khơng đổi. Như vậy, áp suất tác dụng lên nước sẽ không đổi trong q trình
hóa hơi. Giả sử nhiệt độ ban đầu của nước là t0, nếu ta cấp nhiệt cho nước, q

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

Hình 2.8: Q trình hóa hơi đẳng áp của nước

 Đoạn OA biểu diễn quá trình đốt nóng nước từ nhiệt độ ban đầu t0 tến nhiệt

độ sôi ts. Nước ở nhiệt độ t < tsgọi là nước chưa sôi. Khi chưa sôi, nhiệt độ của

nước sẽ tăng khi tăng lượng nhiệt cấp vào.

 Đoạn AC thể hiện q trình sơi. Trong q trình sơi, nhiệt độ của nước khơng
đổi (ts = const), nhiệt được cấp vào được sử dụng để biến đổi pha mà không làm

tăng nhiệt độ của chất lỏng. Hơi ở điểm C gọi là hơi bão hịa khơ. Hơi ở trạng thái
giữa A và C được gọi là hơi bão hòa ẩm.

 Sau khi tồn bộ lượng nước được hóa hơi, nếu tiếp tục cấp nhiệt thì nhiệt độ
của hơi sẽ tăng (đoạn CD). Hơi có nhiệt độ t > ts gọi là hơi quá nhiệt. Hơi bão hòa

ẩm là hỗn hợp của nước sơi và hơi bão hịa khơ.
3. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi

Các quá trình cơ bản của chất thuần khiết cũng được khảo sát thông qua nước
và hơi nước.

Để khảo sát một q trình nào đó, ta thường phải tiến hành các bước sau:
- Xác định điểm biểu diễn trạng thái đầu của quá trình trên đồ thị tương ứng.
- Từ đặc điểm của quá trình và một thông số trạng thái đã biết của điểm cuối ta
xác định được điểm biểu diễn trạng thái cuối.

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Q trình đẳng tích (v = const)

Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn quá trình đẳng tích

- Nội năng: Δu = u2 – u1 = (i2 – p2.v2) – (i1 – p1.v1)

- Công của trong quá trình: l =



.dv

p = 0

- Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: Δq = Δu + l = Δu
Quá trình đẳng áp (p = const)

Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn quá trình đẳng áp

- Nội năng: Δu = u2 – u1 = (i2 – p2.v2) – (i1 – p1.v1)

- Cơng của trong q trình: l =



.dv

p = p(v2 – v1)

- Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: Δq = Δu + l = i2 – i1

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt

- Nội năng: Δu = u2 – u1 = (i2 – p2.v2) – (i1 – p1.v1)

- Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = T(s2 – s1)

- Cơng của trong q trình: l = q – Δu
Quá trình đoạn nhiệt (s = const)

Hình 2.12: Đồ thị biểu diễn quá trình đoạn nhiệt

- Nội năng: Δu = u2 – u1 = (i2 – p2.v2) – (i1 – p1.v1)

- Nhiệt lượng tham gia trong q trình: q = 0
- Cơng của trong quá trình: l = q – Δu = - Δu
- Cơng kỹ thuật của q trình : lkt = - Δi = i1 – i2

3.5. Quá trình lưu động và tiết lưu 
3.5.1. Quá trình lưu động

 Khái niệm:

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

Ví dụ: trong một số động cơ hiện nay khi yêu cầu tốc độ động cơ lớn, nếu sử 
dụng động cơ piston sẽ gặp một số hạn chế như: sức bền không cho phép, công
suất thừa… Để khắc phục người ta sử dụng loại động cơ có cánh (Tuabin) dung
trong máy phát điện, động cơ phản lực…

Trong trường hợp này dịng khí hoặc hơi có chuyển động tương đối lớn nên
ta không thể bỏ qua động năng của chúng được. Sự chuyển động của dịng khí
hoặc hơi như vậy gọi là quá trình lưu động.

 Giả thiết khi nghiên cứu quá trình lưu động.

Để thuận tiện cho việc nghiên cứu quá trình lưu động, ta dựa trên một số các
giả thiết sau:

- Chuyển động của dòng trong kênh dẫn là đoạn nhiệt.

- Tất cả các thông số đặc trưng cho trạng thái của CMG ở mỗi tiết diện đều là
hằng số.

- Tốc độ dòng ở mỗi tiết diện ngang đều là hằng số.

- Điều kiện chuyển động trong kênh dẫn không thay đổi theo thời gian, lưu
lượng qua tiết diện là hằng số.

3.5.2. Quá trình tiết lưu

 Khái niệm: Thực nghiệm cho thấy khi dòng lưu chất chuyển động trong ống 
nếu gặp trở lực đột ngột (van, ống mao, van tiết lưu…) thì áp suất phía sau tiết
diện bị thu hẹp sẽ thấp hơn áp suất phía trước. Q trình này gọi là quá trình tiết
lưu.

 Đặc điểm

- Quá trình tiết lưu là quá trình không thuận nghịch và là quá trình đoạn 
nhiệt nên khơng phải là q trình đẳng entropy (trao đổi nhiệt giữa CMG và môi

trường rất nhỏ).

- Khi qua tiết lưu áp suất giảm nhưng khơng sinh cơng ngồi mà để thắng sức
cản do ma sát và xoáy.

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

4. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt 
4.1. Khái niệm và định nghĩa chu trình nhiệt động 
4.1.1. Định nghĩa về chu trình

Trong các máy nhiệt, để sinh công một cách liên tục, CMG sau khi giãn nở
cần phải tạo ra quá trình để đưa CMG về trạng thái ban đầu. Nó có nghĩa CMG
phải tạo các q trình kín, hay nói cách khác là nó thực hiện một chu trình.

4.1.2. Chu trình thuận chiều

 Định nghĩa:

Chu trình thuận chiều là chu trình mà mơi chất nhận nhiệt từ nguồn nóng nhả
cho nguồn lạnh và biến một phần nhiệt thành cơng, cịn được gọi là chu trình sinh
cơng. Qui ước: cơng của chu trình thuận chiều l > 0. Đây là các chu trình được áp
dụng để chế tạo các động cơ nhiệt.

Hay nói cách khác: chu trình thuận chiều là chu trình có các q trình tiến
hành theo cùng chiều kim đồng hồ.

 Hiệu quả chu trình:

Để đánh giá hiệu quả biến đổi nhiệt thành cơng của chu trình thuận chiều,
người ta dùng hệ số ηct, gọi là hiệu suất nhiệt của chu trình.

Hiệu suất nhiệt của chu trình bằng tỷ số giữa cơng chu trình sinh ra với nhiệt lượng
mà mơi chất nhận được từ nguồn nóng.

4.1.3. Chu trình ngược chiều 
* Định nghĩa:

Chu trình ngược chiều là chu trình mà mơi chất nhận cơng từ bên ngoài để lấy
nhiệt từ nguồn lạnh nhả cho nguồn nóng, cơng tiêu tốn được qui ước là cơng âm
Hay nói cách khác: chu trình ngược chiều là chu trình có các q trình tiến hành
theo ngược chiều kim đồng hồ.

* Hệ số làm lạnh:

Để đánh giá hiệu quả biến đổi năng lượng của chu trình ngược chiều, người ta
dùng hệ số ε, gọi là hệ số làm lạnh của chu trình.

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

4.1.4. Chu trình Carno

Chu trình carno thuận nghịch thuận chiều

Đồ thị p-v và T-s của chu trình Carno thuận chiều được biểu diễn trên hình 2.13.
- 4-1 là quá trình nén đoạn nhiệt, nhiệt độ môi chất tăng từ T2 đến T1.

- 1-2 là q trình dãn nở đẳng nhiệt, mơi chất tiếp xúc với nguồn nóng có nhiệt
độ T1 khơng đổi và nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng là q1 = T1(s2 – s1).

- 2-3 là q trình dãn nở đoạn nhiệt, sinh cơng l, nhiệt độ môi chất giảm từ T1 đến

T2.

- 3-4 là q trình nén đẳng nhiệt, mơi chất tiếp xúc với nguồn lạnh có nhiệt độ T1

khơng đổi và nhả cho nguồn lạnh một nhiệt lượng là q2 = T2(s3 – s4).

Hình 2.13: Đồ thị p-v và T-s của chu trình Carno thuận chiều

* Nhận xét:

- Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno thuận chiều chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn
nóng T1 và nhiệt độ nguồn lạnh T2 mà không phụ thuộc vào bản chất của mơi chất.

- Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno càng lớn khi nhiệt độ nguồn nóng càng cao
và nhiệt độ nguồn lạnh càng thấp.

- Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno ln nhỏ hơn một vì nhiệt độ nguồn nóng
khơng thể đạt vơ cùng và nhiệt độ nguồn lạnh không thể đạt đến không.

- Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno thuận nghịch lớn hơn hiệu suất nhiệt của
chu trình khác khi có cùng nhiệt độ nguồn nóng và nhiệt độ nguồn lạnh.

Chu trình carno thuận nghịch ngược chiều

</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

Hình 2.14: Đồ thị p-v và T-s của chu trình Carno ngược chiều

- 4-3 là quá trình dãn nở đẳng nhiệt, mơi chất tiếp xúc với nguồn lạnh có nhiệt
độ T2 không đổi và nhận từ nguồn lạnh một nhiệt lượng là q2 = T2(s3 – s4).

- 3-2 là quá trình nén đoạn nhiệt, tiêu tốn công nến là l, nhiệt độ môi chất tăng từ
T2 đến T1.

- 2-1 là quá trình nén đẳng nhiệt, mơi chất tiếp xúc với nguồn nóng có nhiệt độ
T1 khơng đổi và nhả cho nguồn nóng một nhiệt lượng là q1 = T1(s2 – s1).

- 1-4 là quá trình dãn nở đoạn nhiệt, nhiệt độ môi chất giảm từ T1 đến T2.

* Nhận xét:

- Hệ số làm lạnh của chu trình Carno ngược chiều chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
nguồn nóng T1 và nhiệt độ nguồn lạnh T2 mà không phụ thuộc vào bản chất của

môi chất.

- Hệ số làm lạnh của chu trình Carno càng lớn khi nhiệt độ nguồn nóng càng thấp
và nhiệt độ nguồn lạnh càng cao.

- Hệ số làm lạnh của chu trình Carno có thể lớn hơn 1.
4.1.5. Định luật nhiệt động II

 Phát biểu Clausius: Nhiệt lượng không thể tự truyền từ vật có nhiệt độ thấp 
đến vật có nhiệt độ cao hơn. Muốn thực hiện quá trình này thì phải tiêu tốn một
phần năng lượng bên ngồi (chu trình ngược chiều).

</div>
(32)<div class='page_container' data-page=32>

 Phát biểu Kenvil Planck: Không thể có bất kỳ động cơ nhiệt nào có thể biến 
tồn bộ nhiệt lượng nhận được thành ra cơng. Hay không thể tồn tại bất kỳ động
cơ nhiệt nào có hiệu suất nhiệt 100%.

Khi nhiệt độ T1 = T2 = T thì hiệu suất ηct = 0, nghĩa là không thể nhận công từ

một nguồn nhiệt. Muốn biến nhiệt thành cơng thì động cơ nhiệt phải làm việc theo
chu trình với hai nguồn nhiệt có nhiệt độ khác nhau. Trong đó một nguồn cấp

nhiệt cho môi chất và một nguồn nhận nhiệt môi chất nhả ra. Điều đó có nghĩa là
khơng thể biến đổi tồn bộ nhiệt nhận được từ nguồn nóng thành cơng hồn tồn,
mà luôn phải mất đi một lượng nhiệt thải cho nguồn lạnh. Nghĩa là khơng thể biến
hồn tồn nhiệt thành công.

 Các hệ quả của định luật nhiệt động II

- Khi hoạt động giữa các giới hạn nhiệt độ như nhau, khơng thể có bất kì 1
chu trình nhiệt động thuận chiều thực tế nào có hiệu suất nhiệt lớn hơn hoặc bằng
hiệu suất nhiệt của chu trình Carno.

- Tất cả các chu trình Carno thuận chiều đều có hiệu suất nhiệt bằng nhau nếu
cùng hoạt động giữa các nguồn nóng và nguồn lạnh như nhau.

Vậy: Hiệu suất nhiệt của chu trình khơng thuận nghịch nhỏ hơn hiệu suất nhiệt
của chu trình thuận nghịch.

4.2. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt 
4.2.1. Sơ đồ nguyên lý

</div>
(33)<div class='page_container' data-page=33>

1- Thiết bị bay hơi, 2- Máy nén, 3- Thiết bị ngưng tụ, 4- Thiết bị tiết lưu 
4.2.2. Đồ thị

Hình 2.16: Đồ thị T-s và lgp-h

Trong đó :

1-2 : quá trình nén đoạn nhiệt đẳng entropy ở máy nén
2-3 : quá trình nhả nhiệt đẳng áp ở thiết bị ngưng tụ
3-4 : quá trình tiết lưu đẳng enthanpy ở thiết bị tiết lưu

4-1 : quá trình nhận nhiệt đẳng áp ở thiết bị bay hơi
4.2.3. Hệ số làm lạnh và bơm nhiệt

- Công nén riêng : l = h2 - h1

- Nhiệt lượng nhận được ở THBH :
qo = h1- h4

- Nhiệt lượng thải ra ở TBNT :

q1 = qk = h2 - h3 hay qk= l + qo

- Hệ số lạnh:

1
2
4
1
h
h
h
h
l
qo






- Tương tự hệ số bơm nhiệt của chu trình:

1
2
3
2
1
h
h
h
h
l
q






Chỉ số COP (Coefficient Of Performance) (đọc thêm):

</div>
(34)<div class='page_container' data-page=34>

bơm nhiệt, khi tính COP người ta dùng thêm kí hiệu chỉ số là cooling khi tính cho 
mục đích làm lạnh và heating khi dùng cho mục đích gia nhiệt hay sưởi ấm.

COPcooling = Q0/N

Trong đó: Q0 – Năng suất lạnh hữu ích thu được ở dàn bay hơi Q0 (kW) 
 N – Điện năng tiêu tốn (kW)

COPheating = COPcooling + 1 = Qk/N

Trong đó: Qk – Năng suất nhiệt hữu ích thu được ở dàn ngưng tụ Qk (kW) 
 N – Điện năng tiêu tốn (kW)

Thông thường, khi bạn nhin thấy trên catalogue của các hãng sản xuất máy 
lạnh thì hệ số hiệu quả của máy lạnh luôn nằm ở mức tải 100%.

Hệ số COP của máy càng cao thì mức độ tiết kiệm điện của máy càng nhiều. 
4.2.4 Chu trình máy lạnh hấp thụ

Để dễ hiểu chúng ta quan sát nguyên lý làm việc của máy lạnh nén hơi và máy
lạnh hấp thụ biểu diễn trên hình 2.17a Hình 2.17b là máy lạnh nén hơi đơn giản,
trong đó q trình 1-2 là quá trình nén hơi từ áp suất po lên pk; 2-3 là quá trình

ngưng tụ từ hơi thành lỏng; 3-4 là quá trình tiết lưu từ áp suất pk xuống áp suất po

và 4-1 là quá trình bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh tạo hiệu ứng lạnh

a) b) 
Hình 2.17: Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh

MN – máy nén; NT – thiết bị ngưng tụ; TL – van tiết lưu; BH – thiết bị bay hơi;
SH – bình sinh hơi; TLDD – van tiết lưu dung dịch;

HT – bình hấp thụ; BDD – bơm dung dịch.

</div>
(35)<div class='page_container' data-page=35>

với 4 thiết bị là bình sinh hơi, bình hấp thụ bơm dung dịch và tiết lưu dung dịch.
Quá trình nén hơi như sau: Hơi sinh ra ở thiết bị bay hơi được bình hấp thụ “hút”
về nhờ quá trình hấp thụ hơi vào dung dịch loãng. Dung dịch loãng sau hấp thụ
hơi trở thành đậm đặc và được bơm lên bình sinh hơi, ở đây dung dịch được nung

nóng lên 120oC – 130oC, hơi sinh ra đi vào thiết bị ngưng tụ, còn dung dịch trở
thành lỗng và được tiết lưu trở lại bình hấp thụ. Như vậy dung dịch đã thực hiện
một vòng tuần hồn khép kín HT – BDD – SH – TLDD - HT để nén hơi gas lạnh
từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ và đẩy vào thiết bị ngưng tụ. Bình sinh hơi
được gia nhiệt bằng hơi nước nóng, khí nóng hoặc dây điện trở và có áp suất cao.
Ưu điểm của máy lạnh hấp thụ là:

- Không cần dùng điện nên có thể sử dụng ở những vùng khơng có điện. Có thể
chạy bằng hơi nước thừa, khí thải, than củi.

- Máy rất đơn giản vì phần lớn chỉ là các thiết bị trao đổi nhiệt, trao đổi chất, dễ
dàng chế tao, vận hành;

- Không gây ồn ào vì bộ phận chuyển động duy nhất là bơm dung dịch.

Trong máy lạnh hấp thụ bao giờ cũng phải có gas lạnh và chất hấp thụ. Chất
hấp thụ, có khả năng hấp thụ gas lạnh ở áp suất thấp và ở nhiệt độ môi trường,
sinh hơi (nhả) gas lạnh ở nhiệt độ và áp suất cao. Chính vì vậy thường người ta
gọi chúng là cặp môi chất của máy lạnh hấp thụ. Hai cặp mơi chất thường sử dụng
là amơniăc/nước (NH3/H2O), trong đó amôniăc là gas lạnh, nước là chất hấp thụ

và nước/bromualiti (H2O/LiBr) trong đó nước là gas lạnh và Bromualiti là chất

hấp thụ.

Câu hỏi bài tập:

2.1. Khái niệm chất môi giới?

2.2. Nêu các thông số trạng thái của chất mơi giới?

2.3. Trình bày các q trình của hơi?

2.4. Trình bày các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi?

</div>
(36)<div class='page_container' data-page=36>

BÀI 3: CƠ SỞ TRUYỀN NHIỆT 
Giới thiệu:

Bài Cơ sở truyền nhiệt trình bày các khái niệm, định nghĩa, bản chất dẫn
nhiệt, truyền nhiệt và các quá trình trao đổi nhiệt và chức năng của các thiết bị
trao đổi nhiệt

Mục tiêu:

- Hiểu được bản chất dẫn nhiệt và truyền nhiệt và các quá trình trao đổi nhiệt
- Nắm được các thiết bị trao đổi nhiệt.

- Trình bày đựợc các quá trình và các quy luật truyền nhiệt.

Nội dung: 
1. Dẫn nhiệt

1.1. Các khái niệm và định nghĩa 
1.1.1. Trường nhiệt độ

Nhiệt độ là một thông số trạng thái biểu thị mức độ nóng lạnh của một vật.
Trong trường hợp tổng quát nhiệt độ t là hàm số của tọa độ x,y,z và thời gian ,

tức là:

t = f(x,y,z,)

Đây cũng chính là biểu thức tốn học diễn tả trường nhiệt độ tổng quát nhất.

</div>
(37)<div class='page_container' data-page=37>

Tập hợp giá trị nhiệt độ của tất cả các điểm khác nhau trong khơng gian tại một
thời điểm nào đó gọi là trường nhiệt độ.

Trường nhiệt độ có thể phân thành trường nhiệt độ ổn định (trường nhiệt độ
không biến thiên theo thời gian) và trường nhiệt độ không ổn định (trường nhiệt
độ biến thiên theo thời gian).

1.1.2. Gradient nhiệt độ

- Mặt đẳng nhiệt:

Tại một thời điểm nào đó, tập hợp tất cả các điểm của vật có nhiệt độ như
nhau ta được những mặt gọi là mặt đẳng nhiệt, hay nói cách khác mặt đẳng nhiệt
chính là qũy tích của các điểm có nhiệt độ như nhau tại một thời điểm nào đó. Bởi
vì một điểm trong vật khơng thể tồn hai nhiệt độ do đó các mặt nhiệt độ khơng cắt
nhau, nó chỉ cắt bề mặt vật hoặc khép kín bên trong vật.

- Gradient nhiệt độ:

Nhiệt độ trong vật chỉ thay đổi theo phương cắt các mặt đẳng nhiệt, đồng thời
sự biến thiên nhiệt độ trên một đơn vị độ dài theo phương pháp tuyến với bề mặt
đẳng nhiệt là lớn nhất.

Độ tăng nhiệt độ theo phương tiếp tuyến bề mặt đẳng nhiệt được đặc trưng

bằng Gradient nhiệt độ. Vậy gradient nhiệt độ là một vecto có phương trùng với
phương pháp tuyến của bề mặt đẳng nhiệt và có chiều dài là chiều tăng nhiệt độ,
về giá trị nó bằng đạo hàm của nhiệt độ theo phương đó.

1.1.3. Mật độ dòng nhiệt

- Mật độ dòng nhiệt: là lượng nhiệt truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng
nhiệt vng góc với hướng truyền nhiệt trong một đơn vị thời gian – q (W/m2) 
-Dòng nhiệt: là lượng nhiệt truyền qua tồn bộ diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong 
một đơn vị thời gian – Q (W)

1.1.4. Định luật Fourier về dẫn nhiệt

Định luật: mật độ dòng nhiệt tỉ lệ thuận với gradient nhiệt độ.

</div>
(38)<div class='page_container' data-page=38>

1.1.5. Hệ số dẫn nhiệt

Là nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một
đơn vị thời gian khi grad(t) = 1

Hệ số dẫn nhiệt  đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của vật. Hệ số dẫn nhiệt
phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Phụ thuộc vào bản chất của các chất

rắn > lỏng > khí
- Phụ thuộc vào nhiệt độ:  = o(1 + bt)
o - hệ số dẫn nhiệt ở 0oC

b - hệ số thực nghiệm

*Tính chất của hệ số dẫn nhiệt:

- Hệ số dẫn nhiệt của kim loại nguyên chất và hầu hết chất lỏng (trừ nước và
Glyxerin) giảm khi t tăng

- Chất cách nhiệt và chất khí có hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ tăng

- Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng còn phụ thuộc vào độ xốp và độ ẩm.
- Hệ số dẫn nhiệt ≤ 0,2 W/mK có thể làm chất cách nhiệt.

1.2. Dịng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng và vách trụ 
Dẫn nhiệt qua vách phẳng khơng có nguồn nhiệt bên trong
Xét một vách phẳng đồng chất và đẳng hướng,

chiều dày  và hệ số dẫn nhiệt , lớp có chiều rống
rất lớn so với chiều dày, nhiệt độ hai bên giữ
không đổi là tw1, tw2. Trong trường hợp này nhiệt

độ chỉ biến thiên theo phương vng góc với bề
mặt.

Ta thấy rằng nhiệt lượng truyền qua vách trong
một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận bậc nhất với hệ
số dẫn nhiệt, với độ chênh nhiệt độ giữa hai bề
mặt vách và tỉ lệ nghịch với chiều dày của vách.

Dẫn nhiệt qua vách trụ khơng có nguồn 
nhiệt bên trong

</div>
(39)<div class='page_container' data-page=39>

Dẫn nhiệt trong hệ tọa độ trụ cho vách trụ một lớp:

Hình 3.3: Dẫn nhiệt qua vách trụ một lớp

Để tính mật độ dòng nhiệt qua mặt trụ F trong một đơn vị thời gian chúng ta áp
dụng định luật Fourie

1.3. Nhiệt trở của vách phẳng và vách trụ mỏng

Ta có nhiệt trở của vách phẳng được xác định:






 i n

i i

i
total

R





Trường hợp tính nhiệt trở của vách trụ mỏng (có d2/d1 < 2), để đơn giản có thể sử

dụng cơng thức vách phẳng tính cho vách trụ mà sai số rất nhỏ có thể bỏ qua.
2. Trao đổi nhiệt đối lưu

2.1. Khái niệm.

Là quá trình trao đổi nhiệt nhờ sự chuyển động (vĩ mơ) của chất lỏng hoặc
chất khí giữa những vùng có nhiệt độ khác nhau.

Trao đổi nhiệt đối lưu luôn kèm theo dẫn nhiệt (nhưng không đáng kể) vì ln có
sự tiếp xúc giữa các phần tử có nhiệt độ khác nhau.

Toả nhiệt đối lưu: là quá trình trao đổi nhiệt đối lưu giữa bề mặt vật rắn với chất
lỏng hoặc chất khí chuyển động.

2.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới trao đổi nhiệt đối lưu

</div>
(40)<div class='page_container' data-page=40>

* Nguyên nhân gây ra chuyển động:

- Chuyển động tự nhiên do chênh lệch mật độ. Lực nâng P = g∆.

- Chuyển động cưỡng bức do tác dụng của ngoại lực (bơm, quạt…). Trong
chuyển động cưỡng bức luôn kèm theo chuyển động tự nhiên.

* Chế độ chuyển động (phụ thuộc vào Re = l/ -  [m/s]; l [m]; độ nhớt động
học  [m2/s])

- Chảy tầng (Re < 2300): quỹ đạo chuyển động của các phần tử song song với
nhau.

- Chảy rối (Re > 2300): quỹ đạo chuyển động của các phần tử khơng theo quy
luật nào. Trong dịng chảy rối, ln tồn tại lớp đệm (biên) chảy tầng ở sát bề mặt
vách rắn do ma sát giữa chất lỏng với nhau và với vách chất rắn. Chiều dày lớp

đệm tầng phụ thuộc vào tốc độ chuyển động và độ nhớt của chất lỏng.

* Tính chất vật lý của chất lỏng hay chất khí: , C, , a, độ nhớt động học 
[m2/s], độ nhớt động lực học  [Ns/m2], hệ số giãn nở thể tích  [1/K]. Ta có quan
hệ  = 

* Hình dạng, kích thước, vị trí bề mặt trao đổi nhiệt
2.3 Một số hình thức trao đổi nhiệt đối lưu thường gặp

 Trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên:

Là quá trình trao đổi nhiệt thực hiện khi chất lỏng hay chất khí chuyển động tự
nhiên.

Nguyên nhân gây ra chuyển động tự nhiên là chênh lệch mật độ giữa những vùng
có nhiệt độ khác nhau. Chuyển động tự nhiên phụ thuộc vào bản chất của chất
lỏng hoặc khí và độ chênh nhiệt độ.

Đối lưu tự nhiên có thể xảy ra trong không gian vô hạn hoặc hữu hạn.
- Trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên trong không gian vô hạn:

Không gian vô hạn: đủ lớn để trong đó q trình đốt nóng hoặc làm nguội chất
lỏng hay chất khí xảy ra độc lập.

- Đối lưu tự nhiên trong không gian hữa hạn:

</div>
(41)<div class='page_container' data-page=41>

Các dạng không gian hữu hạn:
- Khe hẹp thẳng đứng

- Khe hẹp nằm ngang

- Khe hình xuyến …

 Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức:

Là quá trình trao đổi nhiệt thực hiện nhờ sự chuyển động cưỡng bức của chất
lỏng hay khí.

Các trường hợp trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức: Chảy trong ống; Chảy ngoài 1
ống; Chảy ngoài 1 chùm ống

2.4. Tỏa nhiệt khi sôi và khi ngưng hơi 
2.4.1. Khái niệm chung

Ở trên chúng ta đã nghiên cứu quá trình tỏa nhiệt của chất lỏng trong mơi
trường một pha, tức là khơng có sự biến đổi từ pha này sang pha khác trong quá
trình trao đổi nhiệt

Trong kỹ thuật chúng ta gặp nhiều trường hợp q trình trao đổi nhiệt có kèm
theo quá trình biến đổi pha như: thiết bị ngưng tụ trong hệ thống lạnh có q trình
trao đổi nhiệt kèm theo quá trình chuyển từ pha hơi sang pha lỏng, hay thiết bị
bay hơi trong hệ thống lạnh có kèm theo q trình chuyển từ pha lỏng sang pha
hơi.

Trong thiết bị kỹ thuật ta thường gặp nhất là trao đổi nhiệt khi sôi và ngưng.
2.4.2. Tỏa nhiệt khi sôi

- Sôi: là quá trình biến đổi từ pha lỏng sang pha hơi xảy ra trong toàn bộ khối chất
lỏng. Điều kiện để xảy ra q trình sơi là chất lỏng phải được quá nhiệt đến nhiệt
độ tf nào đó lớn hơn nhiệt độ sôi ts ứng với một áp suất sơi nhất định và phải có

tâm hóa hơi.

- Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt khi sôi:
+ Ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ Δt = tf – ts

tf càng cao thì khả năng hình thành bọt hơi càng nhiều, tăng độ khuấy động chất

</div>
(42)<div class='page_container' data-page=42>

ngược lại chất lỏng khơng dính ướt bề mặt rất dễ sơi bọt.

+ Ảnh hưởng của áp suất: áp suất bão hòa càng cao thì hệ số trao đổi nhiệt đối lưu
càng lớn do bọt hơi sinh nhiều.

+ Ảnh hưởng của sức căng bề mặt và độ nhớt của chất lỏng: sức căng càng lớn thì
số tâm hóa hơi và cường độ tỏa nhiệt giảm, hệ số nhớt càng tăng thì hệ số trao đổi
nhiệt càng giảm.

+ Ảnh hưởng của trạng thái bề mặt đốt nóng: độ nhám bề mặt càng lớn thì tâm
hóa hơi càng nhiều.

+ Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của chất lỏng và cách bố trí bề mặt đốt
nóng.

2.4.3. Tỏa nhiệt khi ngưng

- Ngưng: là quá trình quá độ biến trạng thái hơi thành trạng thái lỏng hoặc trạng
thái tinh thể, quá trình này gắn liền với việc biến đổi pha. Điều kiện để xảy ra quá
trình ngưng là nhiệt độ bề mặt vật rắn phải thấp hơn nhiệt độ bão hòa của hơi ở
áp suất tương ứng và trên bề mặt vật rắn phải có tâm ngưng tụ.

- Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt khi ngưng:

+ Ảnh hưởng của tốc độ và phương hướng lưu động của dòng hơi:

Trường hợp ngưng hơi trên ống đứng hoặc vách đứng, phương chuyển động
của dòng hơi trùng với phương của trọng trưng, bề dày màng nước ngưng có xu
hướng giảm nên làm tăng hệ số trao đổi nhiệt đối lưu.

Khi dòng hơi chuyển động ngược chiều với lực trọng trường, màng nước
ngưng bị hãm lại, bề dày nước ngưng tăng làm giảm hệ số trao đổi nhiệt đối lưu.
Nếu tốc độ dòng hơi đủ lớn màng nước sẽ bị bắn tung ra làm giảm nhiệt trở và hệ
số trao đổi nhiệt đối lưu sẽ tăng.

+ Ảnh hưởng của khí khơng ngưng lẫn trong hơi: hơi có lẫn khí khơng ngưng thì
tại màng ngưng chỉ lỏng ngưng tụ cịn khí khơng ngưng tích tụ phía trên màng
ngưng làm ngăn cản quá trình tiếp xúc giữa hơi với bề mặt vách, quá trình ngưng
hơi sẽ bị giảm đáng kể, lúc đó áp suất tăng nhanh gây nguy hiểm cho thiết bị.
+ Quá trình ngưng hơi cịn phụ thuộc vào cách bố trí bề mặt ngưng hơi.

</div>
(43)<div class='page_container' data-page=43>

hoặc bề mặt có phủ một lớp oxit thì hệ số trao đổi nhiệt đối lưu sẽ giảm khoảng
20 – 30%.

3. Trao đổi nhiệt bức xạ

3.1. Các khái niệm và định nghĩa

Trao đổi nhiệt bức xạ là quá trình trao đổi nhiệt được thực hiện bằng sóng điện
từ.

Tia nhiệt là tia bức xạ được các vật hấp thụ và biến thành nhiệt. Quá trình phát
sinh và truyền những tia nhiệt được gọi là quá trình bức xạ nhiệt.

Tia nhiệt gồm:

- Ánh sáng trông thấy ( = 0,4  0,8 m)

- Hồng ngoại ( = 0,8  400 m).

* Đặc điểm của quá trình bức xạ nhiệt là ln gắn liền với việc chuyển hóa năng
lượng từ dạng này sang dạng khác. Khi bức xạ nhiệt năng của vật biến thành năng
lượng của các dao động điện từ truyền đi trong không gian với vận tốc ánh sáng,
khi gặp các vật khác thì một phần hoặc tồn bộ năng lượng đó bị hấp thụ và biến
thành nhiệt năng. Năng lượng này một phần lại được phát trở lại dới dạng năng
lượng sóng điện từ và q trình cứ thế tiếp tục mãi. Như vậy các vật luôn đồng
thời phát ra và hấp thụ năng lượng bức xạ từ các vật khác chiếu đến.

* Nếu hệ gồm các vật có nhiệt độ như nhau thì hệ ấy ở trạng thái cân bằng nhiệt
động, trong trường hợp này các vật của hệ đều bức xạ năng lượng cho nhau và
đồng thời cũng hập thụ năng lượng bức xạ của nhau, nhưng năng lượng bức xạ
bằng năng lượng hấp thu.

* Cường độ trao đổi nhiệt bức xạ phụ thuộc vào:

- Độ chênh nhiệt độ giữa các vật

- Nhiệt độ tuyệt đối của các vật.

* Trao đổi nhiệt bức xạ giữa các vật cịn có thể xảy ra trong chân khơng.
3.2. Các dịng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa các vật

</div>
(44)<div class='page_container' data-page=44>

3.3. Bức xạ của mặt trời (nắng)

Phần lớn năng lượng mặt trời bị phân tán vào vũ trụ, chỉ một phần rất nhỏ của
nó đến được trái đất. Bức xạ mặt trời thay đổi theo vĩ độ, mùa, giờ và độ mây che
phủ.

Khi đi vào bầu khí quyển, bức xạ mặt trời sẽ bị:

- Tán xạ chủ yếu bởi các phân tử khơng khí, hơi nước, hạt nước, hạt bụi,…Kết
quả: có khoảng 6% số tia bức xạ bị dội ngược ra ngồi khơng gian, 20% đến bề
mặt trái đất

- Hấp thụ bởi các phân tử ozone (ở độ cao trên 40km, khoảng 3% các tia bức
xạ đến từ Mặt trời, chủ yếu trong vùng tia cực tím)

- Hấp thụ bởi hơi nước (ở độ cao thấp hơn, khoảng 14% các tia bức xạ đến từ
Mặt trời, chủ yếu trong vùng lân cận tia hồng ngoại).

- Khả năng hấp thụ các tia bức xạ bởi mây, CO2 và oxygen rất nhỏ.

4. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt 
4.1. Truyền nhiệt tổng hợp

Trong các phần trước chúng ta đã nghiên cứu riêng lẻ qui luật của các phương
thức truyền nhiệt như dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Thực tế có một số q trình là
sự kết hợp của hai hay cả ba phương thức truyền nhiệt ở trên và có sự ảnh hưởng
tác động qua lại lẫn nhau.

Trong tính tốn thực tế thường tính theo dạng ảnh hưởng chính đối với q
trình, cịn ảnh hưởng của các dạng phụ khác có thể đưa thêm vào hệ số hiệu chỉnh
nào đó.

Ví dụ: quá trình truyền nhiệt trong vật liệu xốp chúng ta xem dẫn nhiệt là chủ yếu
còn ảnh hưởng của bức xạ và đối lưu có thể dùng biện pháp tăng hệ số dẫn nhiệt
một cách thích đáng. Hay quá trình trao đổi nhiệt tổng hợp giữa bề mặt vật rắn và
chất lỏng, chúng ta thường xem trao đổi nhiệt đối lưu là dạng chủ yếu, trong đó
hệ số trao đổi nhiệt đối lưu có thể bổ sung thêm thành phần bức xạ.

4.2. Truyền nhiệt qua vách

</div>
(45)<div class='page_container' data-page=45>

cách. Trong trường hợp này trao đổi nhiệt do tác dụng đồng thời của các phương
thức truyền nhiệt cơ bản đã trình bày ở trên quyết định.

4.3. Truyền nhiệt qua vách phẳng và vách trụ 
- Truyền nhiệt qua vách phẳng

- Truyền nhiệt qua vách trụ

Hình 3.4: Quá trình tuyền nhiệt qua vách phẳng và vách trụ

Cũng tương tự như truyền nhiệt qua vách phẳng, vách trụ nhiều lớp người làm
ra thường khơng có cánh.

4.4. Truyền nhiệt qua vách có cánh

Cánh thường làm cho vách 1 lớp và cánh làm về phía có α bé hơn.

Hình 3.5: Vách có làm cánh

</div>
(46)<div class='page_container' data-page=46>

4.5. Tăng cường truyền nhiệt và cách nhiệt

Khi giải quyết các vấn đề thực tế về truyền nhiệt, một số trường hợp cần tăng

cường truyền nhiệt và một số trường hợp yêu cầu ngược lại.

Làm thế nào để tăng cường sự truyền nhiệt: Giảm chiều dày của vách và tăng
hệ số dẫn nhiệt của vật liệu có thể làm giảm nhiệt trở của vách. Tăng cường sự
nhiễu loạn và tăng tốc độ chuyển động của lưu chất thì có thể tăng cường độ tỏa
nhiệt, khi sơi có thể dung biện pháp tăng cường sự nhiễu loạn và làm sạch chất
bẩn trên bề mặt để tăng cường truyền nhiệt, cuối cùng trên bề mặt bức xạ nhiệt có
thể tìm cách tăng độ đen và nhiệt độ để tăng cường trao đổi nhiệt bức xạ.

Trường hợp nếu muốn làm giảm sự truyền nhiệt: ta phải tìm cách tăng nhiệt
trở. Thơng thường được thực hiện bằng cách bọc thêm một lớp cách nhiệt – là loại
vật liệu có hệ số dẫn nhiệt bé – đây chỉ là lớp phụ dung để làm giảm sự tổn thất
nhiệt ra môi trường xung quanh. Việc lựa chọn loại vật liệu cách nhiệt nào cho
phù hợp phải xét trên quan điểm kỹ thuật – kinh tế – vệ sinh an toàn.

4.6. Thiết bị trao đổi nhiệt

- Định nghĩa:

Thiết bị trao đổi nhiệt (TBTĐN) là thiết bị trong đó thực hiện quá trình trao
đổi nhiệt (TĐN) giữa các chất mang nhiệt, thường là chất lỏng, khí hoặc hơi.

- Phân loại:

Theo đặc điểm trao đổi nhiệt, Thiết bị Trao đổi nhiêt được chia ra 3 loại: loại
vách ngăn, loại hồi nhiệt và loại hỗn hợp.

+ Thiết bị trao đổi nhiệt loại vách ngăn: chất lỏng nóng (CL1) bị ngăn cách hoàn

toàn với chất lỏng lạnh (CL2) bởi bề mặt vách hoặc ống bằng vật rắn và quá trình

Trao đổi nhiêt giữa (CL1) với (CL2) được thực hiện theo kiểu truyền nhiệt như đã

giới thiệu trên

+ Thiết bị trao đổi nhiệt loại hồi nhiệt: vách Trao đổi nhiêt được quay để nó tiếp
xúc với CL1 và CL2 một cách tuần hoàn, khiến cho q trình Trao đổi nhiêt ln

ở chế độ không ổn định, và nhiệt độ trong vách luôn dao động tuần hoàn theo chu
kỳ quay.

</div>
(47)<div class='page_container' data-page=47>

lỏng lạnh, khiến cho q trình trao đổi chất ln xẩy ra đồng thời với quá trình
TĐN giữa hai chất này.

Việc cách li hoàn toàn chất cần gia công với chất tải nhiệt là yêu cầu phổ biến
của nhiều q trình cơng nghệ, do đó thiết bị trao đổi nhiệt loại vách ngăn được
sử dụng rộng rãi trong sản xuất.

Câu hỏi bài tập:

3.1. Trình bày các khái niệm, định nghĩa, bản chất dẫn nhiệt, truyền nhiệt? 
3.2. Trình bày các quá trình trao đổi nhiệt và chức năng của các thiết bị trao đổi 
nhiệt?

</div>
(48)<div class='page_container' data-page=48>

BÀI 4: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH

Giới thiệu:

Bài Cơ sở kỹ thuật lạnh trình bày khái quát chung về cơ sở kỹ thuật lạnh và
tính chất của các mơi chất lạnh thường dùng và các phương pháp làm lạnh nhân

tạo, nguyên lý của các hệ thống lạnh thông dụng.

Mục tiêu:

- Nắm được khái quát chung về cơ sở kỹ thuật lạnh và tính chất của các môi chất
lạnh thường dùng.

- Hiểu được các phương pháp làm lạnh nhân tạo

- Trình bày được nguyên lý của các hệ thống lạnh thông dụng.

- Xây dựng tác phong công nghiệp, làm việc theo nguyên tắc 5S, có tinh thần hợp
tác, giúp đỡ nhau, có ý thức tự giác, kỷ luật cao, có tinh thần trách nhiệm.

Nội dung:

1. Khái quát chung

Trong tự nhiên, nhiệt chỉ truyền từ vật có nhiệt độ cao đến vật có nhiệt độ 
thấp hơn, ví dụ, từ một cốc nước nóng ra ngồi khơng khí hoặc từ khơng khí vào 
một cốc nước đá, khơng bao giờ có hướng ngược lại. Muốn thải nhiệt từ một vật 
để nhiệt độ của vật đó hạ xuống dưới nhiệt độ môi trường, người ta phải tiêu tốn 
một khoảng năng lượng, đó cũng chính là sự làm lạnh nhân tạo. Kỹ thuật lạnh 
chính là mơn khoa học nghiên cứu các chu trình và thiết bị để có thể thải nhiệt 
của một vật ra mơi trường bên ngồi có nhiệt độ cao hơn.

Để có kiến thức về Kỹ thuật lạnh trước tiên chúng ta phải làm quen với các 
nguyên lý làm lạnh, từ đó làm cơ sở để nghiên cứu sâu về các loại máy lạnh. 
1.1. Làm lạnh, cách nhiệt, nhiệt tải

 Làm lạnh:

</div>
(49)<div class='page_container' data-page=49>

thấp hơn, ví dụ: từ một cốc nước nóng ra ngồi khơng khí hoặc từ khơng khí vào
một cốc nước đá, khơng bao giờ có hướng ngược lại. Muốn thải nhiệt từ một vật
để nhiệt độ của vật đó hạ xuống dưới nhiệt độ môi trường, người ta phải tiêu tốn
một khoảng năng lượng. Các chu trình và thiết bị để có thể thải nhiệt của một vật
ra mơi trường bên ngồi có nhiệt độ cao hơn gọi là làm lạnh nhân tạo.

 Cách nhiệt:

Muốn duy trì độ lạnh của một vật hoặc một phịng, người ta phải bọc cách
nhiệt vì luon ln có một dịng nhiệt truyền từ mơi trường có nhiệt độ cao vào vật
hoặc khoang có nhiệt độ thấp. Dịng nhiệt càng lớn, vật mất lạnh càng nhanh. Độ
lớn của dịng nhiệt từ mơi trường phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ giữa mơi trường
nóng và lạnh cũng như phụ thuộc vào tính chất của vật liệu cách nhiệt.

 Nhiệt tải:

Để làm lạnh một vật hoặc một buồng bảo quản lạnh xuống đến nhiệt độ nào
đó và duy trì nhiệt độ lạnh ấy, người ta phải có một máy lạnh với năng suất lạnh
đủ lớn để thải toàn bộ lượng nhiệt tổn thất qua đường cách nhiệt baoche, lượng
nhiệt do sản phẩm toả ra, do đèn chiếu sáng và do các nguyên nhân khác. Tổng
nhiệt lượng đó được gọi là nhiệt tải của một máy lạnh.

2. Môi chất lạnh và chất tải lạnh

2.1. Các môi chất lạnh thường dùng trong kỹ thuật lạnh 
2.1.1. Khái niệm

Mơi chất lạnh (cịn gọi là tác nhân lạnh hay gas lạnh) là chất môi giới sử dụng

trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của mơi trường có nhiệt độ
thấp và thải nhiệt ra mơi trường có nhiệt độ cao hơn. Mơi chất tuần hồn được
trong hệ thống lạnh nhờ quá trình nén.

</div>
(50)<div class='page_container' data-page=50>

2.1.2. Yêu cầu đối với môi chất lạnh

Do những đặc điểm của chu trình ngược hệ thống thiết bị, điều kiện vận hành...
Mơi chất cần có những tính chất hố học, vật lí, nhiệt động... thích hợp:

Tính chất hố học:

- Mơi chất cần bền vững về mặt hoá học trong phạm vi áp suất và nhiệt độ làm
việc, không được phân huỷ, không được polyme hố

- Mơi chất phải trơ, khơng ăn mịn các vật liệu chể tạo máy, dầu bơi trơn, oxi hố
trong khơng khí và hơi ẩm.

- An tồn, khơng dễ cháy và dễ nổ.

Tính chất lí học:

- Áp suất ngưng tụ không được quá cao, nếu áp suất ngưng tụ quá cao độ bền chi
tiết yêu cầu lớn, vách thiết bị dầy, dể rị rỉ mơi chất.

- Áp suất bay hơi không được quá nhỏ, phải lớn hơn áp suất khí quyển để hệ
thống khơng bị chân khơng, dễ rị lọt khơng khí vào hệ thống.

- Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều, và nhiệt độ tới hạn
phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều.

- Nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt dung riêng của môi chất lỏng càng lớn càng tốt, tuy
nhiên chúng khơng đóng vai trị quan trọng trong việc đánh giá chất lượng mơi
chất lỏng. Nhiệt ẩm hố hơi càng lớn, lượng mơi chất tuần hồn trong hệ thống
càng nhỏ năng suất lạnh riêng khối lượng càng lớn.

- Năng suất lạnh riêng thể tích càng lớn càng tốt, máy nén và các thiết bị sẽ gọn
nhẹ.

- Độ nhớt động càng nhỏ càng tốt để giảm tổn thất áp suất trên đường ống và cửa
van.

- Hệ số dẫn nhiệt .., toả nhiệt càng lớn càng tốt, vì thiết bị trao đổi nhiệt gọn hơn.
- Môi chất hồ tan dầu hồn tồn có ưu điểm hơn so với loại mơi chất khơng hồ
tan hoặc hồ tan dầu hạn chế, vì q trình bơi trơn tốt hơn thiết bị trao đổi nhiệt
không bị một lớp trở nhiệt do dầu bao phủ, tuy cũng có nhược điểm làm tăng nhiệt
độ bay hơi, làm giảm độ nhớt của dầu.

</div>
(51)<div class='page_container' data-page=51>

phận tiết lưu.

- Khơng được dẫn điện để có thể sử đụng cho máy nén kín và nửa kín.

 Tính chất sinh lí:

- Khơng được độc hại, không gây phản ứng với cơ quan hô hấp, không tạo các
khí độc khi tiếp xúc với lửa hàn và vật liệu chế tạo máy.

- Phải có mùi đặc biệt để dễ dàng phát hiện khi bị rị rỉ. Có thể pha thêm chất có
mùi vào mơi chất lạnh nếu chất đó khơng ảnh hưởng đến chu trình máy lạnh.
- Mơi chất không được ảnh hưởng xấu đến chất lượng các sản phẩm bảo quản.

Tính kinh tế:

- Giá thành phải hạ tuy độ tinh khiết phải đạt yêu cầu.

- Dễ kiếm, nghĩa là môi chất được sản xuất công nghiệp, vận chuyển, bảo quản
dễ dàng.

Lưu ý: Khơng có mơi chất lạnh lí tưởng đáp ứng đầy đủ yêu cầu đã nêu. 
2.1.3. Ký hiệu các môi chất lạnh

 Các Freôn

Ký hiệu của các môi chất lạnh thường được ký hiệu bằng chữ R (Tiếng Anh:
Refrigerant là môi chất lạnh), sau đó là 3 chữ số

Ví dụ: R123

Các frêon là các chất hữu cơ no hoặc chưa no mà các Hydro (H2) được thay thế

một phần hay toàn bộ bằng các nguyên tử Cl, Br hay F

- Nếu có thêm thành phần Brơm thì sau các chữ số có thêm ký hiệu B (Brôm) và
số lượng nguyên tử brôm như B2, B3 ...

</div>
(52)<div class='page_container' data-page=52>

Ví dụ 1: mơi chất có cơng thức hố học CCl2F2 . Tìm ký hiệu

Số thứ nhất: số nguyên tử C –1 = 1-1 = 0

Số thứ 2 : số nguyên tử H +1 = 0+1 = 1
Số thứ 3 : số nguyên tử F =2

Vậy mơi chất có ký hiệu : R012 hoặc R12.

Ví dụ 2: mơi chất có cơng thức hố học CHClF2. Tìm ký hiệu

Số thứ nhất: số nguyên tử C –1 = 1-1 = 0

Số thứ 2 : số nguyên tử H +1 = 1+1 = 2
Số thứ 3 : số nguyên tử F =2

Vậy mơi chất có ký hiệu: R022 hoặc R22

Ví dụ 3 : mơi chất có kí hiệu R114 tìm cơng thức hố học của mơi chất đó
Số thứ nhất: số nguyên tử C –1 = 1  C =2

Số thứ 2 : số nguyên tử H + 1 = 1  H = 0
Số thứ 3 : số nguyên tử F = 4

Vậy mơi chất có cơng thức hố học: C2Cl2F4

Số lượng ngun tử Cl xác định được nhờ hố trị cịn lại của nguyên tử từ Cacbon:
2 Cacbon  C2H6 , có 4 F  có 2 Cl.

 Các mơi chất vơ cơ

Vì cơng thức hố học của mơi chất vơ cơ đơn giản nên ít khi sử dụng ký hiệu.
Tuy nhiên có một số nước quy định ký hiệu cho các môi chất vô cơ như sau: Bắt
đầu bằng chữ R sau đó đến số 7 chỉ môi chất vô cơ. Sau số 7 là 2 chữ số ghi phân
tử lượng làm tròn của chất đó

Ví dụ: R717 là NH3 và R718 là H2O, R729 là khơng khí. Các chất có cùng

phân tử lượng phải có dấu hiệu phân biệt như R744 là CO2 còn R744A là N20 ...

2.1.4. Các môi chất lạnh thường dùng

Các môi chất lạnh được ứng dụng vào thời kì đầu là C4H10O và C2H6O dễ nổ 
và dễ cháy đã kìm hãm sự phát triển kĩ thuật lạnh một thời gian quá dài.

Năm 1874, Pictet (Pháp) sử dụng SO2 và Linde (Đức) sử dụng NH3 cho máy 
lạnh nén hơi, đã đưa kỹ thuật lạnh đến một bước phát triển nhanh chóng mới.

</div>
(53)<div class='page_container' data-page=53>

cứu ứng dụng sau đó đến Hyđrơ cacbon gốc Halơgen trong đó các ngun tử 
Hyđrơ được thay thế một phần hoặc toàn phần bằng các ngun tử Flo, clo và 
brơm. Khí frn R12 (CCL2F2) chiếm được vị trí xứng đáng trong kỹ thuật lạnh 
năm 1930 thì các nước lần lượt cấm sử dụng các môi chất dễ cháy như 
cloruamêtan (CH3Cl) Sunfua đioxit SO2 ... Việc ứng dụng R12 và R22 đánh dấu 
một bước phát triển quan trọng của các loại máy lạnh nhỏ như tủ lạnh gia đình 
và thương nghiệp, máy điều hồ nhiệt độ R12 và R22 có tính chất khơng độc, 
khơng cháy không gây nổ, nên được gọi là môi chất lạnh an tồn.

R12 (CCl2F2).

Hình 4.1 : Hình ảnh bình Gas R12

R12 là chất khí khơng màu, có mùi nhẹ, nặng hơn khơng khí, nhiệt độ sơi ở
áp suất khí quyển là -29.8oC.

Năng suất lạnh riêng thể tích nhỏ (khoảng 60% của amơniăc) nên lưu lượng
tuần hồn trong hệ thống cũng lớn lên, vì vậy chỉ thích hợp cho hệ thống có cơng

suất nhỏ (như tủ lạnh gia đình). Khả năng trao đổi nhiệt kém hơn của amơniăc

R12 có tính rửa sạch cặn bẩn, cát bụi, gỉ sắt bám trên thành máy nén do đó
nên bố trí phin lọc cẩn thận đề phòng tắc bẩn, ẩm, bẩn, dầu... Việc làm sạch, sấy
và hút chân khơng hệ thống lạnh kín R12 rất quan trọng.

R12 khơng ăn mịn kim loại, khơng làm biến chất sản phẩm bảo quản.

R12 bắt đầu phân huỷ ở nhiệt độ 540 - 5650C, khi tiếp xúc với sắt nung đỏ mờ

</div>
(54)<div class='page_container' data-page=54>

R12 không độc đối với cơ thể sống, không gây cháy và gây nổ nên được coi
là một môi chất lạnh an tồn.

Do phá huỷ tầng ozơn nên R12 đã bị cấm từ năm 1996 đối với hệ thống 
lạnh nạp trên 5Kg và đã bị ngừng sản xuất từ năm 1999, tuy nhiên trên thực tế,
do các thiết bị sử dụng R12 vẫn hoạt động nên thời hạn này được kéo dài thêm 10
năm đối với các nước đang phát triển và do vậy hiện nay lượng R12 trên thị trường
ngày càng ít đi chỉ sử dụng trong các tủ lạnh gia dụng cũ.

R134a (CH2F-CF3)

Hình 4.2: Hình ảnh bình Gas R134a

R134a là môi chất lạnh không chứa Clo, dùng thay thế cho R12 nhưng vẫn
gây hiệu ứng lồng kính, vì vậy R134a cũng chỉ là môi chất lạnh quá độ.

R134a có nhiều tính chất giống như R12 nhưng không cháy nổ, không độc,
không ảnh hưởng xấu đến cơ thể sống, bền vững về hố và nhiệt, khơng ăn mịn
kim loại và phi kim loại, có tính chất nhiệt lạnh phù hợp.

R134a dùng để thay thế R12 ở dải nhiệt độ cao còn ở dải nhiệt độ thấp (dưới
-230C) thì khơng nên dùng vì hiệu suất giảm đến 20 - 30% so với R12.

R134a dùng dầu bơi trơn polyester POE và có công nghệ khác hẳn R12.
Cần chú ý rằng khi trộn R134a với một loại khí hoặc lỏng nào đó gây cháy
nổ thì sẽ tạo ra một chất gây cháy vì thế khơng được trộn lẫn R134a với bất kỳ
chất khí hoặc lỏng nào gây cháy nổ.

</div>
(55)<div class='page_container' data-page=55>

Hình 4.3 : Hình ảnh bình Gas R600a

R600a sản xuất ra nhằm bảo vệ môi trường và chống biến đổi khí hậu và an
tồn cho người sử dụng. Do có gốc từ Mê Tan khơng gây ô nhiễm môi trường

Đặc biệt là Ga này áp suất thấp năng suất lạnh cao, lạnh nhanh nên tiết kiệm
được công suất Block giảm tiêu thụ điện năng.

Nhưng R600a dễ bắt lửa, khi nạp gas chỉ cẩn 1 ngọn lửa nhỏ thổi vào đầu ti
xạc cũng có thể gây cháy nổ

Trong tương lai R600a thay cho tất cả tủ lạnh đang dùng hiện nay. Vì nó đem
lại nguồn ga sạch thân thiện mơi trường và tiết kiệm năng lượng điện đảm bảo
tiêu chí.

Về nguyên lý tủ lạnh sử dụng R600a sẽ khơng nạp được R134a nhưng có thể
cân cáp lại để nạp R134a, tuy nhiên về độ lạnh và tiết kiệm điện không bằng

R22 (CHClF2)

Là một chất khí khơng màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn khơng khí, sơi ở
áp suất khí quyển ở nhiệt độ - 40.8oC. Năng suất lạnh lớn hơn của R12, có thể nạp

R22 cho máy nén R12 để nâng cao năng suất lạnh

Hòa tan dầu hạn chế nên gây khó khăn cho bơi trơn, nhưng nhiệt độ thấp từ
-20oC đến -40oC R22 khơng hịa tan dầu nên người ta tránh không cho hệ thống

</div>
(56)<div class='page_container' data-page=56>

Hình 4.4 : Hình ảnh bình Gas R22

R22 khơng hồ tan nên có nguy cơ tắc ẩm. Cũng có tính rửa sạch cặn bẩn, cát
trên thành máy nén ít hơn R12.

R22 khơng dẫn điện. Sự cố về động cơ điện và sự cố về điện nói chung ở máy
nén kín R22 nhiều hơn rõ rệt so với R12.

R22 phân huỷ ở nhiệt độ 5500C thành Clo và phosgen rất độc giống như R12.

R22 không cháy và không nổ, tuy độ an toàn cháy nổ thấp hơn của R12.
R22 không độc đối với cơ thể sống, không làm biến chất thực phảm bảo quản.
R22 đắt nhưng dễ kiếm, vận chuyển, bảo quản dễ.

R22 Được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong
lĩnh vực điều hịa khơng khí, được sử dụng cho máy lạnh có năng suất trung bình,
lớn và rất lớn.

Mức độ phá huỷ tầng ôzôn của R22 nhỏ nhưng nó lại gây hiệu ứng lồng kính.
Tuy nhiên, do chưa tìm được mơi chất thay thế hiệu quả R22 còn được sử dụng
thêm khoảng tới năm 2040 ở các nước đang phát triển

R410a

</div>
(57)<div class='page_container' data-page=57>

R410a là hỗn hợp bao gồm: 50% gas R32 và 50% gas R125
R410a có áp suất cao (áp suất tĩnh lên tới 250 psi).

R410a cũng có thành phần hóa học tương tự như loại gas R22 nhưng lại có tỉ
số nén cao hơn so với gas R22.

R410a được sản xuất thay thế cho gas R22 để bảo vệ và giảm thiểu ô nhiễm
môi trường.

Năng suất làm lạnh cao hơn 1,6 lần so với gas R22 nên điều hịa sử dụng mơi
chất lạnh R410a sẽ cho hơi lạnh sâu hơn và tiết kiệm điện hơn gas R22

R410a có đặc điểm hóa học tương tự như đặc điểm của gas R22 nhưng không
gây độc hại, khơng cháy và có hóa tính ổn định hơn. Tuy nhiên mật độ bay hơi
của gas R410a cao hơn mật độ bay hơi của khơng khí nên nếu gas rị rỉ ra ngồi
trong phịng kín thì nó sẽ nằm ở tầng thấp và gây thiếu oxi. Bởi vậy điều quan
trọng nhất là phải dùng gas trong mơi trường được thơng gió và hạn chế gas đọng
lại trong phịng.

Là mơi chất làm lạnh có thể dùng chung các thiết bị lắp đặt chỉ cần thay đổi
đồng hồ sạc và dây nạp gas

R32 (CH2F2)

Hình 4.6: Hình ảnh bình Gas R32

</div>
(58)<div class='page_container' data-page=58>

Là dịng gas lạnh khơng có tác nhân gây cháy, vì thế việc sử dụng R32 sẽ an
tồn hơn rất nhiều so với các dòng gas cũ khi xảy ra sự cố rò rỉ gas.

Đây là dòng gas đi đầu trong việc bảo vệ môi trường tự nhiên, giảm thiệu tác

động mạnh đến hiệu ứng nhà kính.

Với hiệu suất lạnh lớn hơn hẳn R410a (gấp 1,6 lần) nên có thể nói sử dụng
gas R32 sẽ tiết kiệm năng lượng hơn, tiết kiệm khối lượng gas nạp

Dù khác nhau về công thức nhưng gas R32 có áp xuất tương đối với gas R410a
đang rất phổ biến nên nó có thể dùng chung các thiết bị lắp đặt chỉ cần thay đổi
đồng hồ sạc gas và dây nạp gas.

Trong tương lai gas R32 sẽ thay thế cho gas R22 và gas R410a, trở thành dòng
gas được sử dụng rộng rãi và thông dụng.

Sử dụng loại dầu Polyester (POE)

Lưu ý: Các thiết bị nạp gas của R410a và R32 có đường kính ren khác với
R22 vì lý do an tồn.

Tổng kết so sánh 2 dòng gas lạnh R32 và R410A 
- R32 và R410a đều khơng có tính phá hủy tầng Ozone.
- R32 khơng gây hiệu ứng nhà kính, R410a thì có khả năng.

- R32 có hiệu suất làm lạnh cao hơn 1.6 lần so với R410a nên tiết kiệm điện
năng hơn

- Nhiệt độ hoạt động do máy nén tạo ra của R32 luôn cao hơn so với R410a gần
2 lần.

- R32 có thể gây cháy nổ, R410a thì khơng.

- R32 ln có tính chất thân thiện với môi trường xung quanh hơn so với R410a

- Về tính kỹ thuật lắp đặt gas lạnh R410a ln cao hơn so với R32, có tính chất
an tồn hơn, khả năng hoạt động của máy ln bền vững (máy lạnh dùng gas R32
nhiệt độ luôn cao, dễ hư hỏng các thiết bị trong máy

</div>
(59)<div class='page_container' data-page=59>

Hydroflouric Acid (HF) và hợp chất Carbonyl Halides.

- Mặc dù thuộc loại không gây độc hại, nhưng khi lượng gas của R32 hoặc R410a
trong khơng khí quá nhiều sẽ làm giảm đi nồng độ Oxy dễ dàng gây ngạt thở. Nên
lắp quạt hút đối với phịng kín lắp điều hịa khơng khí R410a và R32.

NH3 (Amơniăc R171)

Là một chất khi khơng màu, có mùi hắc, lỏng sôi ở áp suất
khi quyển ở nhiệt độ -33.35oC. Amơniăc có tính chất nhiệt

động tốt, phù hợp với chu trình máy lạnh nén hơi dùng máy
nén pittông, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, khơng
dùng cho máy nén trục vít.

Áp suất ngưng tụ khá cao, nếu nhiệt độ nước làm mát ra khỏi
bình ngưng là 37oC thì nhiệt độ ngưng tụ là 42oC. Áp suất lên

tới 16.5 at. Hình 4.7: Hình ảnh bình NH3

Năng suất lạnh riêng thể tích lớn nên máy nén và thiết bị trao đổi nhiệt gọn nhẹ.
Hệ số dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt lớn. Khả năng hòa tan nước nên khơng có hiện
tượng tắc ẩm. Khơng hịa tan dầu nên phải có bình tách dầu

NH3 dẫn điện nên khơng dùng được trong các máy nén kín và nữa kín.

NH3 Phân hủy thành thành nitơ và hydro ở nhiệt độ 260oC, nhưng khi có mặt ẩm

và bề mặt thép làm chất xúc tác thì ở nhiệt độ 120oC đã phân hủy, do vậy cần phải

làm mát thật tốt đầu xylanh và khống chế nhiệt độ cuối tầm nén càng thấp càng
tốt.

NH3 Ăn mòn Cu và các hợp kim Cu nên không được dùng Cu trong máy nén.

NH3 Ở nồng độ 13.5 – 16% sẽ cháy khi ở nhiệt độ khoảng 651oC. Khi hỗn hợp

với thủy ngân sẽ gây nổ nên không được dùng áp kế thủy ngân trong hệ thống
NH3.

Độc hại với con người, gây kích thích niêm mạc mắt. Làm giảm chất lượng
sản phẩm bảo quản, làm biến màu rau quả.

Rẻ tiền, dễ kiếm, dễ vận chuyển, bảo quản.

</div>
(60)<div class='page_container' data-page=60>

Lưu ý: Ta cần nắm được CFC, HCFC, HFC và HC là các gas lạnh như thế nào: 
- CFC là các chất hyđrocacbon chỉ có thành phần clo và flo là các chất phá huỷ
tầng ôzôn mạnh nhất

- HCFC là các chất có đầy đủ các thành phần hyđrơ, clo và flo có tiềm năng phá
huỷ tầng ơzơn ít hơn, là các ga lạnh quá độ đang bị cấm dần, ví dụ như R22.
- HFC là các chất chỉ có hyđrô và flo là các chất không phá huỷ tầng ôzôn được
coi là ga lạnh cho tương lai, tuy nhiên chúng lại gây hiệu ứng lồng kính nên sớm
muộn chúng cũng sẽ bị loại bỏ, ví dụ R410a.

- HC là các chất chỉ có thành phần hyđrô (như gas đun bếp) là các chất tự nhiên,

ít tác động đến mơi trường. Tuy có nguy cơ cháy nổ rất cao nhưng có thể phải sử
dụng làm ga lạnh trong tương lai nếu khơng tìm ra được gas lạnh.

2.1.5. Dầu nhớt lạnh bôi trơn trong block máy lạnh.

Dầu nhớt lạnh bôi trơn máy nén có ý nghĩa vơ cùng quan trọng trong q trình
vận hành máy nén. Máy nén có thể ngừng cấp dịch môi chất lạnh hay cho phép
áp suất nén cao hơn bình thường trong một khoảng thời gian dài. Nhưng không
cho phép ngừng bôi trơn máy nén dù một thời gian ngắn (thường không quá 2
phút).

 Nhiệm vụ của dầu nhớt lạnh:

- Bôi trơn các chi tiết chuyển động của máy nén, các bề mặt ma sát, giảm ma sát
và tổn thất do ma sát gây ra.

- Làm nhiệm vụ tải nhiệt từ các bề mặt ma sát pittong, xilanh, ổ bi, ổ bạc … ra vỏ
máy

- Chống rị rỉ mơi chất cho các cụm bịt kín và đện kín cổ trục.
- Giữ kín các khoang nén trong máy trục vít…..

 Yêu cầu đối với dầu nhớt lạnh:

Dầu bôi trơn nằm trong máy nén do đó dầu tham gia vào vịng tuần hồn mơi
chất lạnh, đi qua tất cả các thiết bị chính và phụ của hệ thống. Chính vì vậy dầu
nhớt lạnh có các yêu cầu rất khắc khe:

</div>
(61)<div class='page_container' data-page=61>

- Có độ tinh khiết cao, khơng chứa các thành phần có hại đối với hệ thống lạnh
như ẩm, axit, lưu huỳnh, không được hút ẩm.

- Nhiệt độ bốc cháy phải cao, cao hơn nhiều so với nhiệt độ cuối quá trình nén.
- Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiều so với nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh.
- Không dẫn điện, Không gây cháy, nổ.

- Không phân hủy trong phạm vi nhiệt độ vận hành.
- Không được tác dụng với môi chất lạnh.

- Tuổi thọ phải cao và bền vững.
- Không được độc hại;

- Phải rẻ tiền dễ kiếm.

 Kí hiệu của dầu nhớt lạnh:

Thơng thường dầu nhớt lạnh của máy nén được kí hiệu, ví dụ như sau: "M 
46"

- Với M là Loại dầu:

M: Dầu khoáng lọc từ dầu thơ, có cơ sở là Naphten.

A: Dầu tổng hợp trên cơ sở của Alakyl Benzen, có độ hịa tan cao với CFC và
HCFC nên thích hợp cho các loại môi chất này.

MA: Hỗn hợp của M và A để tăng cường sự ổn định và giảm sủi bọt của M.
P: Dầu tổng hợp trên cơ sở Polyalpha Olefin thường dùng cho bơm nhiệt.
MP: Hỗn hợp của M và P thường dùng cho NH3 nhiệt độ bay hơi thấp.

AP: Hỗn hợp của A và P thường dùng cho HCFC và CFC có nhiệt độ bay hơi

thấp.

E: Dầu tổng hợp trên cơ sở Ester thường dùng cho HFC và cả HCFC.

G: Dầu tổng hợp trên cơ sở Glycol thường dùng cho HC như propan, butan, iso
butan...

- 46: Độ nhớt động học.

+ (46) cho nhiệt độ sôi thấp đến - 50oC (chỉ số nhỏ).
+ (150) cho nhiệt độ sôi cao hơn - 10oC (chỉ số lớn hơn).

</div>
(62)<div class='page_container' data-page=62>

(Tìm hiểu thêm về tính chất)

- Dầu Polyester (POE): là loại dầu tổng hợp có tính hút ẩm cực mạnh. Đây là điều
phức tạp nhất của mơi chất HFC, trong khi dầu khống sử dụng cho mơi chất R22
hút ẩm rất ít thì dầu tổng hợp lại hút ẩm rất cao, cao gấp 20 lần dầu khống (ở độ
ẩm khơng khí 45%). Do đó khi bị nhiễm ẩm dầu POE phản ứng với ẩm sinh ra
cacbon acid tác dụng với kim loại tạo thành lớp cặn bám vào thành ống gây tắc
nghẽn đường ống, bám vào các cửa valve tiết lưu, các chi tiết chuyển động của
máy nén gây kẹt valve tiết lưu, kẹt máy nén.

 Nhược điểm khác là mơi chất HFC khơng hồ tan dầu, nếu thay mơi chất HFC

vào hệ thống HCFC thì điều quan trọng nhất là phải làm sạch dầu cũ, chỉ cần cịn
sót lại một ít dầu cũ cũng sẽ làm cho toàn bộ dầu trong hệ thống biến thành bùn.
Một nhược điểm nữa là môi chất HFC rất nhạy cảm với các tạp chất như dầu, các
hidrocacbon có trong vịng tuần hồn của mơi chất lạnh

2.2. Chất tải lạnh.

2.2.1 Khái niệm:

Chất tải lạnh là môi chất trung gian, nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh
chuyển tới thiết bị bay hơi.

Hệ thống lạnh dùng chất tải lạnh còn gọi là hệ thống lạnh gián tiếp. Chất tải
lạnh đôi khi cịn được gọi là mơi chất lạnh thứ cấp.

2.2.2. Ưu, nhược điểm khi dùng chất tải lạnh

 Ưu điểm: Người ta sử dụng chất tải lạnh trong những trường hợp sau: 
- Khó sử dụng trực tiếp dàn bay hơi để làm lạnh sản phẩm.

- Mơi chất lạnh có tính độc hại và có ảnh hưởng không tốt đến môi trường và
sản phẩm bảo quản, chất tải lạnh trung gian được coi là vịng tuần hồn an tồn.

</div>
(63)<div class='page_container' data-page=63>

lỏng, CO2 rắn để kết đông và bảo quản lạnh đông.

 Nhược điểm khi dùng chất tải lạnh:

- Tổn thất năng lượng lớn hơn do phải truyền qua chất trung gian.

- Tốn kém hơn do phải đầu tư thêm thiết bị như dàn lạnh, bơm, đường ống cho
vòng tuần hoàn chất tải lạnh

2.2.3. Yêu cầu đối với chất tải lạnh.

Cũng như môi chất lạnh, chất tải lạnh cũng phải thoả mãn một số yêu cầu
nhất định. Dưới đây là một số yêu cầu đối với chất tải lạnh lỏng:

- Điểm đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi.

- Nhiệt độ sôi phải đủ cao để khi dừng máy, nhiệt độ chất tải lạnh nâng lên
bằng nhiệt độ mơi trường thì chất tải lạnh khơng bị bay hơi mất. Trường hợp chất
tải lạnh có nhiệt độ bay hơi thấp phải sử dụng vịng tuần hồn khí.

- Khơng ăn mịn thiết bị.

- Không được cháy, không gây nổ và phải rẻ tiền, dễ kiếm.

- Hệ số dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng càng lớn càng tốt vì chất tải lạnh cần có
những tích chất trao đổi nhiệt tốt và khả năng trữ nhiệt lớn.

- Độ nhớt và khơi lượng càng nhỏ càng tốt vì thuận lơi cho việc tuần hoàn chất
tải lạnh, hơn nữa độ nhớt nhỏ thì hệ số trao đổi nhiệt lớn hơn.

Lưu ý: khơng có một chất lạnh nào đáp ứng dầy đủ những yêu cầu trên. 
2.2.4. Một số chất tải lạnh thường dùng

Chất tải lạnh có thể ở dạng khí như khơng khí, dạng lỏng như nước mi các
loại, dung dịch các chất hữu cơ như rượu, mêtanol, êtanol... nitơ lỏng, dạng rắn
như đá khô và nước đá...

 Nước.

Đối với nhiệt độ trên 00C, Nước là chất tải lạnh lí tưởng, nó đáp ứng hầu hết

các yêu cầu đã nêu. Nhưng vì có nhiệt độ hố rắn cao (ở 00C) nên nó chỉ được sử

trong phạm vi điều tiết khơng khí, các cơ sở bảo quản lạnh trên O0C như bảo quản

rau, quả, bơ sữa và bảo quản ngắn ngày các sản phẩm từ thịt động vật.

</div>
(64)<div class='page_container' data-page=64>

nhất nhưng nó chỉ được sử dụng cho nhiệt độ trên -150C. Cịn muốn nhiệt độ thấp

hơn thì ta sử dụng dung dịch muối CaCl2 có thể đạt nhiệt độ thấp hơn -450C đến

-500C.

 Các hợp chất hữu cơ.

Các dung dịch nước với các chất hữu cơ như mêtanol (CH3OH), etanol

(C2H5OH) etilenglicol (C2H4-(OH)2) tricltilen (C2HCl3) và glycerin có thể đạt

nhiệt độ đơng đặc rất thấp. Nhưng ngược lại một số dung dịch với các chất hữu
cơ khơng những có nguy cơ gây cháy, nổ mà một số dung dịch cịn có tính độc
hại với cơ thể sống như dung dịch mêtanol. Nhưng nếu cần nhiệt độ thấp dưới
-500C bắt buộc người ta phải sử dụng dung dịch nước và các chất hữu cơ.

3. Các phương pháp làm lạnh và bảo quản lạnh 
3.1. Các phương pháp làm lạnh

3.1.1. Làm lạnh bằng quá trình biến đổi pha (bay hơi chất lỏng):

Trong quá trình biến đổi pha của vật chất có xảy ra hiện tượng tỏa nhiệt, thu
nhiệt. Trong kỹ thuật lạnh người ta sử dụng các hiện tượng này để làm lạnh là tỏa
nhiệt ngưng tụ ở dàn nóng và bay hơi làm lạnh ở dàn lạnh.

Ví dụ: Khi tắm xong đứng trước quạt ta thấy mát lạnh vì nước bay hơi trên

bề mặt da thu nhiệt của cơ thể tạo cảm giác mát lạnh.

Hoá lỏng hoặc thăng hoa vật rắn để làm lạnh là phương pháp chuyển pha của
các chất như nước đá và đá khô.

Nước đá tan ở 00C thu một nhiệt lượng 333 kJ/kg.

Đá khô là CO2 ở thể rắn khi chuyển từ dạng rắn qua dạng hơi thu 1 nhiệt lượng

572,2 kJ/kg (-78,5 0C).

3.1.2. Làm lạnh bằng quá trình giản nở đoạn nhiệt:

Khi 1 chất lỏng hay 1 chất khí thực hiện 1 q trình giản nở thì áp suất sẽ bị
giảm kèm theo hiện tượng giảm nhiệt độ. (trong điều kiện khơng có sự trao đổi
nhiệt với môi trường xung quanh). Ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển ngành
lạnh, người ta dùng xylanh giãn nở thay vì dùng van tiết lưu.

3.1.3. Làm lạnh bằng hiệu ứng tiết lưu:

</div>
(65)<div class='page_container' data-page=65>

cửa nghẽn hoặc 1 khe hở nhỏ thì áp suất và nhiệt độ sẽ bị giảm và có khả năng
sinh lạnh, người ta áp dụng hiệu ứng này để làm van tiết lưu hay cáp phục vụ cho
kỹ thuật lạnh.

Hình 4.8: Tiết lưu khơng sinh ngoại cơng của một dịng mơi chất

Q trình tiết lưu là quá trình giảm áp suất do ma sát mà không sinh ngoại
công khi môi chất chuyển động qua những chỗ có trở lực cục bộ đột ngột.

3.1.4. Làm lạnh bằng hiệu ứng xốy

Dẫn 1 dịng khí được nén lên áp suất cao đi vào 1 ống hình trụ theo phương
tiếp tuyến. Dịng khí chuyển động tạo thành dịng xốy. Do có chuyển động xốy
bên trong, ống sẽ phân làm 2 dịng, dịng phía ngồi chuyển động nhanh có nhiệt
độ cao, dịng phía trong chuyển động chậm có nhiệt độ thấp, điều này được giải
thích là do vận tốc ra cân bằng nên có xu hướng truyền năng lượng từ dịng trong
ra dịng ngồi.

3.1.5. Làm lạnh bằng hiệu ứng nhiệt điện.

Hiệu ứng nhiệt điện hay hiệu ứng Peltier: Khi có dịng điện chạy qua một vịng
dây dẫn kín gồm 2 kim loại khác nhau được nối với nhau thì một đầu nối toả nhiệt
cịn đầu kia hấp thụ nhiệt.

Hoặc cho dòng điện 1 chiều đi qua 2 miếng kim loại đặt tiếp giáp nhau thì tại
2 bề mặt tiếp giáp đó: 1 bề nóng lên và 1 bề lạnh đi.

Trong công nghiệp ngày nay, người ta dùng những tấm kim loại có hệ số dẫn
nhiệt lớn và các chất bán dẫn thích hợp

Ví dụ: được sử dụng để làm trong máy nước nóng lạnh cơng suất nhỏ
3.1.6. Làm lạnh bằng hiệu ứng từ

</div>
(66)<div class='page_container' data-page=66>

3.1.7. Phương pháp hòa trộn lạnh

Cách đây 2000 năm, người Trung Quốc và Ấn Độ đã biết làm lạnh bằng cách
hịa trộn muối và nước.

Ví dụ : Nếu hòa trộn 31g NaNO3 và 31g NH4Cl với 100g nước (100C) thì hỗn hợp

sẽ giảm đến -120C. Hay hòa trộn 200g CaCl

2 với 100g nước đá vụn, nhiệt độ sẽ

giảm từ 00C xuống -420C…

Ngày nay người ta vẫn sử dụng nước đá muối để ướp cá mới đánh bắt khi cần
bảo quản cá ở nhiệt độ dưới 00C

3.2. Các phương pháp bảo quản lạnh 
3.2.1. Bảo quản lạnh bằng nước đá:

Với một vỏ cách nhiệt đơn giản, đặt vào trong một cục nước đá, ta đã tạo được
một buồng lạnh đơn giản có nhiệt độ thấp hơn mơi trường. (hình 1.9)

Hình 4.9. Tủ lạnh làm bằng nước đá

1- cục nước đá; 2- vỏ cách nhiệt; 3- ống dẫn nước thải; 4- tủ lạnh
Nước đá tan ở 00C, mỗi kg thu lượng nhiệt là 80 kcal. Đá khô (CO

2 ở thể rắn)

nhiệt độ thăng hoa đạt đến - 78,90C và theo lý thuyết có thể hạ nhiệt độ trong tủ

bảo quản xuống gần đến - 780C. Năng suất lạnh của một kg đá khô khi thăng hoa

là 572 kJ (136 kcal), khi tăng đến nhiệt độ 00C, nó thu thêm một nhiệt lượng là

55kJ (14 kcal).

3.2.2. Bảo quản lạnh bằng bay hơi chất lỏng

Chất lỏng bay hơi luôn luôn gắn liền với sự thu nhiệt. Một kg nước ở 1000C
chuyển từ dạng lỏng sang dạng hơi thu một nhiệt lượng là 539 kcal.

Dưới áp suất khí quyền frn R12 có nhiệt độ sơi là - 29,80C, frn R22 có

nhiệt độ sơi là - 40,90C và amơniắc có nhiệt độ sơi là - 33,40C, nitơ lỏng có nhiệt

00C

50C

3

4 
1

</div>
(67)<div class='page_container' data-page=67>

độ sôi - 1960C. Những chất lỏng trên bắn vào người, có thể gây bỏng lạnh. Butan

(C4H10) có nhiệt độ sơi ở áp suất khí quyển là - 0,40C.

Hình 4.10. Tủ lạnh làm bằng mơi chất lỏng frn R12

1- Lỏng R12 sơi ở áp suất khí quyển; 2- bình bay hơi; 3- ống thơng hơi
Thay thế cục nước đá ở hình 1 bằng một bình chứa đầy chất lỏng R12, và cho
bay hơi vào khí quyển ta sẽ có một tủ làm lạnh bằng môi chất lỏng R12 bay hơi.
Nhiệt độ sơi đạt - 29,80C. (hình 1.10)

Nếu lắp một van trên đường thơng hơi để có thể khống chế một áp suất nào đó
trong bình bay hơi ta có thể tạo được nhiệt độ lạnh theo ý muốn, ví dụ, duy trì áp
suất P = 0,3086MPa ứng với nhiệt độ bay hơi 00C và nếu dùng một máy hút chân

khơng duy trì áp suất ở 0,0087MPa, nhiệt độ tương ứng sẽ là - 750C

Hình 4.11. Tủ lạnh làm bằng mơi chất R12 bay hơi ở áp suất cao

0,3086MPa (3,1at) và nhiệt độ cao 00C

1- van khống chế áp suất; 2- hơi môi chất; 3- lỏng môi chất;
0,1032

MPa 
- 
29,80C

(- 250C)

1

2

3

0,3086 
MPa

00C

(50C)

2

3

1

4

</div>
(68)<div class='page_container' data-page=68>

Hình 4.12. Tủ lạnh làm bằng R12 bay hơi ở áp suất chân không

cao 8,79KPa (0,085at) và nhiệt độ thấp -750C

3.2.3. Giải pháp giữ mức chất lỏng không đổi trong bình bay hơi:

Để giữ nhiệt độ khơng đổi trong tủ, cần phải duy trì mức chất lỏng khơng đổi
trong bình bay hơi. Hình 1.13 biểu diễn một phương pháp giữ mức chất lỏng
không đổi bằng van phao. Cấp lỏng cho dàn bay hơi từ một bình chứa mơi chất
lỏng.

Hình 4.13. Giữ mức chất lỏng khơng đổi trong bình bay hơi 
1- phao; 2- bình chứa mơi chất lỏng có áp suất cao;
3- van phao; 4- bình bay hơi; 5 bơm hơi (bơm chân không)

Máy hút chân khơng 6 (hình 1.12) dùng để duy trì áp suất khơng đổi trong
bình bay hơi.

Van tiết lưu nhiệt lắp ở dàn bay hơi có chức năng giống như van phao ở bình

bay hơi. Nhờ có bộ phận cảm nhiệt gắn ở cuối dàn và bộ phận điều chỉnh tự

1 2

3 
4 
5

6 
8,79KPa

</div>
(69)<div class='page_container' data-page=69>

động mà môi chất lỏng phun vào vừa đủ để trong các ống xoắn đều có hỗn hợp
cả hơi và lỏng. Riêng đoạn ống cuối cùng chỉ có hơi.

Hình 4.14. Dàn bay hơi ống xoắn với phương pháp cấp

lỏng nhờ van tiết lưu nhiệt

1- van tiết lưu nhiệt; 2- bình chứa mơi chất lỏng có áp suất cao; 3- hỗn hợp
hơi và lỏng có áp suất thấp; 4- bơm hơi; 5- hơi có áp suất thấp.

4. Các hệ thống lạnh thông dụng

4.1. Hệ thống lạnh với một cấp nén đơn giản

Sơ đồ 1 cấp nén đơn giản hay còn gọi là chu trình khơ. Chu trình khơ là chu
trình có hơi hút về máy nén là hơi bảo hồ khơ.

Sơ đồ ngun lý

Hình 4.15: Chu trình khơ

2

4

1 
3 
5

TBBH: Thiết bị bay hơi
TBNT: Thiết bị ngưng tụ
MN: Máy nén

</div>
(70)<div class='page_container' data-page=70>

Hơi bão hịa khơ sau TBBH được máy nén hút về nén đoạn nhiệt thành hơi
quá nhiệt cao áp đẩy vào TBNT. Tại TBNT, hơi quá nhiệt cao áp thải nhiệt cho
môi trường làm mát rồi ngưng tụ đẳng áp thành lỏng cao áp. Lỏng cao áp đi qua
van tiết lưu tiết lưu thành hơi bão hòa ẩm hạ áp đi vào TBBH. Tại TBBH, hơi hạ
áp nhận nhiệt của mơi trường cần làm lạnh sơi và hóa hơi đẳng áp. Hơi sau TBBH
tiếp tục được máy nén hút về, chu trình cứ thế tiếp diễn.

4.2. Hệ thống lạnh với hai cấp nén 1 tiết lưu làm mát trung gian khơng hồn 
tồn

Chu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm mát trung gian khơng hồn tồn là chu trình có
hơi hút về máy nén là hơi bão hồ khơ, riêng q trình nén được phân thành 2 cấp.
Hơi sinh ra ở máy nén hạ áp được làm mát trung gian.

- Sơ đồ nguyên lý

Hình 4.16 : Sơ đồ nguyên lý

- -Nguyên lý làm việc

Hơi bão hồ khơ sau khi ra TBBH có thơng số trạng thái tại 1 được máy nén
hạ áp hút về nén đoạn nhiệt thành hơi quá nhiệt trung gian, hơi quá nhiệt trung
gian sau đó được đưa vào thiết bị làm mát trung gian, môi chất nhả nhiệt cho
mơi trường làm mát khơng hồn toàn. Hơi quá nhiệt trung áp được máy nén cao
áp hút về nén đoạn nhiệt thành hơi quá nhiệt cao áp đẩy vào TBNT. Tại TBNT,
hơi quá nhiệt cao áp thải nhiệt cho môi trường làm mát rồi ngưng tụ đẳng áp
thành lỏng cao áp. Lỏng cao áp đi qua van tiết lưu tiết lưu thành hơi bão hòa ẩm

TBBH: Thiết bị bay hơi
TBNT: Thiết bị ngưng tụ
MN: Máy nén

</div>
(71)<div class='page_container' data-page=71>

hạ áp đi vào TBBH. Tại TBBH, hơi hạ áp nhận nhiệt của môi trường cần làm
lạnh sơi và hóa hơi đẳng áp. Hơi sau TBBH tiếp tục được máy nén hút về, chu
trình cứ thế tiếp diễn.

4.3. Một số hệ thống lạnh khác

4.3.1. Hệ thống lạnh với một cấp nén có hồi nhiệt

Chu trình hồi nhiệt là chu trình có thiết bị trao đổi nhiệt giữa mơi chất lỏng
nóng trước khi vào van tiết lưu và hơi lạnh trước khi về máy nén.

- Sơ đồ nguyên lý

Hình 4.17: Chu trình hồi nhiệt

- Nguyên lý làm việc

</div>
(72)<div class='page_container' data-page=72>

4.3.2. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian khơng hồn tồn 
- Sơ đồ ngun lý

Hình 4.18: Sơ đồ nguyên lý

- Nguyên lý hoạt động

Hơi sau TBBH có thơng số trạng thái 1 được máy nén hạ áp hút về nén đoạn
nhiệt – đẳng entropy thành hơi q nhiệt trung gian có thơng số tại trạng thái 2,
hơi quá nhiệt trung gian sau đó được đưa vào thiết bị làm mát trung gian, môi chất
nhả nhiệt cho môi trường làm mát theo quá trình 2-3. Sau khi ra khỏi thiết bị làm
mát trung gian, hơi quá nhiệt trung gian tại 3 được hỗn hợp với hơi từ bình trung
gian thành hỗn hợp hơi có số trạng thái 4. Hơi tại 4 được máy nén cao áp hút về
nén đoạn nhiệt – đẳng entropy thành hơi quá nhiệt cao áp đẩy vào TBNT. Tại
TBNT, hơi quá nhiệt cao áp nhả nhiệt cho môi trường làm mát ngưng tụ đẳng áp
thành lỏng cao áp ở trạng thái 6. Lỏng này qua VTL 1 tiết lưu đến trạng thái 7.
Phần hơi sinh ra sau VTL 1 với thông số trạng thái 8 được đưa trở lại đầu hút máy
nén cao áp, phần lỏng với trạng thái 9 đi qua VTL 2 tiết lưu thành hơi bão hòa ẩm
có nhiệt độ áp suất thấp đưa vào TBBH. Tại TBBH, môi chất nhận nhiệt của môi
trường cần làm lạnh sơi và hóa hơi thành hơi ở trạng thái 1, hơi này được máy nén
hút về, chu trình cứ thế tiếp diễn.

4.3.3. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn

</div>
(73)<div class='page_container' data-page=73>

và nhiệt độ cuối tầm nén cao.

Để khắc phục nhược điểm trên, người ta cho sục thẳng hơi quá nhiệt trung gian

vào bình trung gian để làm mát hoàn toàn hơi nén hạ áp sau thiết bị làm mát trung
gian.

- Sơ đồ nguyên lý

Hình 4.19: Sơ đồ nguyên lý

- Nguyên lý hoạt động

</div>
(74)<div class='page_container' data-page=74>

trường cần làm lạnh sơi và hóa hơi thành hơi ở trạng thái 1, hơi này được máy nén
hút về, chu trình cứ thế tiếp diễn.

4.3.4. Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hồn tồn, bình trung 
gian ống xoắn

- Sơ đồ nguyên lý

Hình 4.20: Sơ đồ nguyên lý

- Nguyên lý hoạt động

Chu trình cơ bản giống chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn.
Sự khác biệt cơ bản là dịng mơi chất từ TBNT đi ra chia làm 2 nhánh:

Nhánh 1: qua VTL 1 tiết lưu thành hơi bão hịa ẩm trung gian đổ vào bình trung
gian ống xoắn. Hơi sinh ra sau VTL 1 cùng với lượng lỏng bay hơi để làm mát
hơi từ máy nén hạ áp đến và lượng lỏng bay hơi để quá lạnh lỏng cao áp với thông
số trạng thái 8 được đưa trở lại đầu hút máy nén cao áp.

Nhánh 2: phần lớn lượng môi chất qua nhánh này đi qua ống xoắn trong bình

trung gian và được làm quá lạnh trước khi qua VTL2 tiết lưu thành hơi bão hịa
ẩm có nhiệt độ áp suất thấp đưa vào TBBH.

Câu hỏi bài tập:

4.1. Nêu tính chất của các mơi chất lạnh R22, R32, R134a, R410a, R600a và NH4?
4.2 Nêu các phương pháp làm lạnh nhân tạo?

</div>
(75)<div class='page_container' data-page=75>

BÀI 5: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG LẠNH

Giới thiệu:

Bài Các thiết bị chính trong hệ thống lạnh trình bày chức năng và vị trí của
máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, van tiết lưu trong hệ thống lạnh.

Mục tiêu:

- Biết được chức năng và vị trí của máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi,
van tiết lưu trong hệ thống lạnh.

- Trình bày được cấu tạo nguyên lý làm việc của máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết
bị bay hơi, van tiết lưu trong hệ thống lạnh.

Nội dung: 
1. Máy nén

1.1. Vai trị và vị trí

 Vai trị của máy nén lạnh

Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh. Máy nén có chức
năng liên tục hút hơi môi chất lạnh ở nhiệt độ thấp (T0) và áp suất thấp (P0) sinh

ra ở thiết bị bay hơi để nén lên áp suất cao (PK), nhiệt độ cao (TK) đẩy vào thiết bị

ngưng tụ.

Máy nén phải có năng suất hút đủ lớn để duy trì được áp suất bay hơi Po (tương

ứng với nhiệt độ bay hơi To) đạt yêu cầu ở dàn bay hơi và có áp suất đầu đẩy đủ
lớn để đảm bảo áp suất trong dàn ngưng tụ đủ cao tương ứng với nhiệt độ mơi
trường làm mát hiện có.

</div>
(76)<div class='page_container' data-page=76>

máy nén.

 Vị trí : Trong hệ thống lạnh máy nén được lắp sau thiết bị bay hơi và trước 
thiết bị ngưng tụ

1.2. Các loại máy nén thường dùng trong hệ thống lạnh 
1.2.1. Máy nén pittơng

 Cấu tạo:

Hình 5.1: Cấu tạo chung của máy nén tủ lạnh

</div>
(77)<div class='page_container' data-page=77>

Hình 5.2: Cấu tạo máy nén

Cấu tạo chung:

1: Thân máy nén
2: Xi lanh

3: Pittông
4: Tay biên
5: Trục khuỷu
6: Van đẩy
7: Van hút

8: Nắp trong xilanh
9: Nắp ngoài xilanh
10: Ống hút

11: Stato
12: Rôto

13: Ống dịch vụ
14: Ống đẩy

 Phần động cơ điện: Gồm stato và roto

Hình 5.3: Cấu tạo động cơ điện

</div>
(78)<div class='page_container' data-page=78>

CR và cuộn khởi động CS. Dây quấn được đưa ra ngoài bởi 3 đầu dây và ký hiệu:
C. S. R là 3 chữ viết tắt từ tiếng Anh

C: Common (Chân chung)
S: Start (Chân đề)

R: Run (Chân chạy)

Cuộn CS có điện trở lớn hơn cuộn CR (RKĐ > RLV)

- Rotor: gồm lõi thép, lồng sóc và trục được nối với trục khửu của máy nén

 Phần máy nén pittông: 
 - Gồm xilanh, piston, séc măng

- Clape hút (van hút), clape đẩy (van đẩy)
- Khoang hút, khoang đẩy

- Tay biên và trục khuỷu

Toàn bộ động cơ điện và máy nén được đặt trong một vỏ kim loại bọc kín trên
3 hoặc 4 lị xo giảm rung. Trên trục khửu có rãnh để hút dầu bơi trơn các chi tiết
chuyển động.

Hình 5.4: Cấu tạo máy nén pittông 
Chú giải:

1. Xilanh
2. Pittông
3. Séc măng
4. Clapê hút
5. Clapê đẩy

</div>
(79)<div class='page_container' data-page=79>

 Nguyên lý hoạt động:

Pittông chuyển động tịnh tiến qua lại được trong xilanh là nhờ cơ cấu tay quay

thanh truyền hoặc trục khuỷu tay biên biến chuyển động quay từ động cơ thành
chuyển động tịnh tiến qua lại.

* Quá trình hút:

Khi piston chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới áp suất trong
xi lanh giảm xuống, do chênh lệch áp suất nên clape hút mỡ ra hơi mơi chất đi
vào xi lanh.

* Q trình nén:

Khi piston chuyển động từ điểm chết dưới lên điểm chết trên áp suất trong xi
lanh tăng lên, do chênh lệch áp suất nên clape đẩy mỡ ra hơi nén, môi chất sẽ được
đẩy theo đường ống đẩy đến dàn nóng.

Q trình hút nén sẽ được lặp đi lặp lại cho những chu kỳ kế tiếp.

 Ưu nhược điểm:

- Do được đặt trong vỏ kín nên chuyển động khơng gây ồn và rung.
- Làm việc ổn định, gọn nhẹ, tuổi thọ và độ tin cậy cao.

 Những hư hỏng

- Cuộn dây động cơ máy nén cháy do bị quá tải hoặc bị đấu điện không đúng.
- Động cơ máy nén có bơm yếu do clape hỏng hoặc piston mài mịn.

</div>
(80)<div class='page_container' data-page=80>

1.2.2 Máy nén roto (Máy điều hòa khơng khí P=1-3.5hp)

 Cấu tạo

Máy nén roto gồm có hai phần chính:

Hình 5.5: Cấu tạo máy nén Roto

Phần điện:

Gồm roto va stato. Stato được quấn bởi hai cuộn dây, cuộn dây có đường kính
nhỏ gọi là cuộn dây khởi động (đề), cuộn dây có đường kính lớn gọi là cuộn dây
vận chuyển (chạy).

Phần cơ:

Gồm có thân hình trụ, piston cũng có dạng hình trụ nằm trong xi lanh và luôn
tạo ra hai khoang hút và nén nhờ có tấm ngăn.

Dầu bơi trơn: Trên trục có bố trí các rãnh xoắn, và nhờ lực ly tâm mà dầu được 
đưa đến những cơ phận chuyển động của máy nén.

Chú ý: Nếu động cơ máy nén chạy ngược chiều thỉ dầu sẽ được bôi trơn  động
cơ máy nén bị cháy do thiếu dầu bôi trơn.

 Nguyên lý hoạt động quá trình hút và nén

</div>
(81)<div class='page_container' data-page=81>

Hình 5.6: Nguyên lý làm việc của máy nén roto

Khi piston lăn lên vị trí tấm ngăn khoang hút đạt thể tích tối đa, lúc đó chỉ có một
khoang hút duy nhất giữa piston và xi lanh. Khi piston tiếp tục lăn, quá trình nén
bắt đầu song song với sự hình thành khoan hút. Cứ như vậy khoang nén nhỏ dần
lại đồng thới khoang hút lại lớn dần lên cho đến khi hơi nén được đẩy hết ra ngoài,
khoang hút lúc này lại đạt thể tích cực đại và tiếp tục cho chu trình nén, hút kế
tiếp.

 Ưu nhược điểm

- Do được đặt trong vỏ kín nên chuyển động khơng gây ồn và rung.
- Chi tiết gọn nhẹ, khơng có van hút nên giảm tổn thất đáng kể.

- Làm việc ổn định, nhưng tuổi thọ thấp do tính chất bơi trơn và cơng nghệ chế
tạo địi hỏi chính xác.

1.2.3. Máy nén Trục vít

 Cấu tạo:

Máy nén khí trục vít được sử dụng phổ biến trong các doanh nghiệp lớn

Hình 5.7: Máy nén trục vít

Loại máy nén khí này có một vỏ đặt biệt bao boc quanh hai trục vít quay, 1 lồi
một lõm. Các răng của hai trục vít ăn khớp với nhau và số răng trục vít lồi ít hơn

</div>
(82)<div class='page_container' data-page=82>

trục vít lõm 1 đến 2 răng. Hai trục vít phải quay đồng bộ với nhau, giữa các trục
vít và vỏ bọc có khe hở rất nhỏ.

 Nguyên lý làm việc:

Hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Máy nén khí trục vít gồm có hai trục.
Trục chính và trục phụ. Khi các trục vít quay nhanh, khơng khí được hút vào bên
trong vỏ thông qua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó khơng
khí được nén giữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới cửa thốt.
Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đống hoặt được mở tự động khi các trục vít quay
hoặc khơng che các cửa, Ở cửa thốt của máy nen khí có lắp một van một chiều
để ngăn các trục vít tự quay khi q trình nén dã ngừng.

 Ưu, nhược điểm

* Ưu điểm: Ổn định, ít rung động và tiếng ồn nhỏ, hiệu suất cao, chi phí vận hành 
và bảo trì thấp, tiết kiểm điện năng tới 30% so với máy nén piston. Tuổi thọ
cao: Do khơng có van hút, van xả và vòng xéc măng nên máy nén khí trục vít có
tuổi thọ cao, tin cậy khi làm việc.

* Nhược điểm: Giá thành đắt: So với máy nén khí piston, máy nén khí trục vít có 
giá thành cao, đầu tư ban đầu lớn. Khó chế tạo và sửa chữa: Các trục vít yêu cầu
độ chính xác cao nên khó chế tạo và sửa chữa, địi hỏi thợ sửa chữa phải có tay
nghề cao để xử lý các sự cố kỹ thuật.

1.2.4. Máy nén khí ly tâm

Máy dùng rất nhiều trong các ngành cơng nghiệp nặng có đặc điểm là hoạt động
liên tục

</div>
(83)<div class='page_container' data-page=83>

Hình 5.8: Máy nén ly tâm

Nguyên lí hoạt động: Dùng bánh đẩy ép khí vơ rìa bánh đẩy để tăng tốc độ khí

hoặc để xoay đĩa cánh quạt. Thiết bị khuếch tán của máy nén sẽ biến năng lượng
đó thành áp suất.

Hoạt động cánh quạt để tạo ra lực ly tâm nên môi chất lạnh bên trong buồng
nén (hình xoắn ốc). Máy nén lạnh ly tâm thích hợp để nén mơi chất lạnh với lưu
lượng lớn và áp suất thấp.

- Máy ly tâm lắp đặt cố định và cơng suất hoạt động có thể tới hàng nghìn mã lực.
- Máy có ưu điểm là hoạt động liên tục với công suất rất cao, đáp ứng được nhu
cầu của sản xuất và chế biến.

1.2.5. Máy nén scroll (đĩa xoắn)

Xilanh cũng như pittơng đều có dạng băng xoắn. Xilanh đứng im cịn pittơng
chuyển động. Bề mặt của pittơng và xilanh tạo ra các khoang có thể tích thay đổi
thực hiện quá trình hút, nén và đẩy.

 Cấu tạo:

</div>
(84)<div class='page_container' data-page=84>

Hình 5.9: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén roto xoắn ốc 
 Nguyên lý hoạt động:

Quá trình hút – khi vòng xoắn dưới quay được 1 vòng 3600, hai túi hơi được hình
thành và khép kín hình 3.9b

</div>
(85)<div class='page_container' data-page=85>

2. Thiết bị ngưng tụ 
2.1. Vai trị và vị trí

Thiết bị ngưng tụ là một trong bốn thiết bị chính và có diện tích lớn nhất
trong hệ thống lạnh. Thiết bị ngưng tụ là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt.

 Vai trị:

Hơi mơi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao sau quá trình nén sẽ ngưng tụ
thành trạng thái lỏng.

Thải nhiệt ra môi trường làm mát (thường là nước hoặc khơng khí).
2.2. Các kiểu thiết bị ngưng tụ thường gặp

Theo môi trường làm mát, có thể chia các thiết bị ngưng tụ thành 3 nhóm:
- Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước

- Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước và khơng khí
- Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng khơng khí

2.2.1. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước

Gồm bình ngưng ống vỏ nằm ngang, bình ngưng ống vỏ thẳng đứng, thiết bị
ngưng tụ kiểu phân tử và kiểu ống lồng.

 Bình ngưng ống vỏ nằm ngang

Bình ngưng gồm 1 bình hình trụ nằm ngang chứa bên trong nhiều ống trao đổi
nhiệt đường kính nhỏ. Bình ngưng loại này được dùng khá phổ biến cho cả các
máy lạnh cỡ công suất trung bình và lớn, dùng thích hợp cho những nơi có nguồn
nước sạch và sẵn nước, giá thành nước khơng cao.

Hình 5.9: Sơ đồ cấu tạo của bình ngưng ống vỏ nằm ngang

1. nối van an toàn

1 2

6 3 4 5

</div>
(86)<div class='page_container' data-page=86>

3. ống hơi NH3 vào

4. áp kế

5. ống nối van xả khí khơng ngưng
6. van xả khơng khí ở khoang nước
7. ống nước làm mát ra

8. ống nước làm mát vào
9. van xả nước

10. ống NH3 lỏng ra

Hơi cao áp sau máy nén được đưa vào phần trên của bình ngưng qua đường
ống 3 bao phủ khơng gian giữa các ống, tỏa nhiệt cho nước làm mát đi trong ống
và ngưng tụ thành lỏng. Để tăng tốc độ nước và sự truyền nhiệt giữa hơi và nước
lạnh, cũng như để kéo dài đường đi của nước trong bình ngưng, bố trí cho nước
đi qua đi lại nhiều lần trước khi ra ngoài theo ống dẫn 7. Lỏng ngưng tụ ở phần
dưới bình được dẫn ra ngồi qua ống 10 đi vào bình chứa. Để thốt lỏng liên tục

vào bình chứa phải có ống nối cân bằng (qua đầu 2) giữa bình ngưng và bình chứa.

Các ống trong bình ngưng amơniắc thường là các ống trơn, thẳng, đường
kính d = 25  2.5mm và được núc hoặc hàn vào hai mặt sàng theo đỉnh của tam
giác đều cạnh 4mm.

Trong các hệ thống lạnh frêon, cấu tạo bình ngưng và các ống trao đổi nhiệt
có một số khác biệt so với bình ngưng amơniắc để phù hợp với tính chất của môi
chất. Các ống trao đổi nhiệt thường là ống đồng có cánh nhơm lồng vào hoặc cuốn
trên bề mặt ngoài của ống để tăng cường khả năng truyền nhiệt.

</div>
(87)<div class='page_container' data-page=87>

 Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử và kiểu ống lồng 
* Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử

Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử gồm những phần tử riêng biệt là các ống trao
đổi nhiệt (2) ghép với nhau thành từng cụm. Mỗi phần tử như vậy xem như một
bình ngưng ống vỏ nằm ngang loại nhỏ. Các phần tử được lắp nối tiếp với nhau
theo đường hơi môi chất và ghép song song theo đường nước làm mát. Mỗi cụm
này (trong hình vẽ gồm 3 phần tử) lại được ghép song song với nhau tạo thành
thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử (trên hình vẽ gồm 2 cụm với 6 phần tử và 1 bình
chứa ở dưới, có ống xả dầu).

Hình 5.11: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử

1. Ống nước vào 2. Ống trao đổi nhiệt 3. Ống dẫn hơi vào
4. Ống nước ra 5. Ống góp hơi vào 6. Ống dẫn lỏng ra
7. Ống xả dầu 8. Bình chứa lỏng.

Trong mỗi phần tử, hơi môi chất được đưa vào ống (3) đi vào không gian giữa
các ống trao đổi nhiệt (2) và được ngưng tụ lại do thải nhiệt cho nước làm mát đi

trong các ống trao đổi nhiệt. Nước được đưa vào từ ống góp ở phía dưới (1) và
chảy song song qua các phần tử rồi đi ra ống góp ở phía trên (4). Như vậy, thiết
bị ngưng tụ kiểu phần tử trao đổi nhiệt theo nguyên lý ngược chiều.

* Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng

Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng chỉ gồm có vỏ (ống ngồi) và một ống trong.

7
4
3

Hơi NH3

Nước làm
mát

Nước

</div>
(88)<div class='page_container' data-page=88>

Hình 5.12: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống

1,6. Ống hơi và ống lỏng ra; 2,5. Ống nước ra và ống nước vào;
3. Môi chất lạnh; 4. Nước.

Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống có cùng nguyên lý hoạt động như thiết bị
ngưng tụ kiểu phần tử. Nước làm mát cũng đi trong ống, cịn mơi chất được chảy
theo chiều ngược lại trong không gian giữa các ống. Như vậy, nước và môi chất
trao đổi nhiệt ngược chiều.

 Thiết bị ngưng tụ kiểu panen

Với mục đích thay thế các ống khơng có mối hàn bằng thép tấm rẻ tiền hơn,
người ta đã nghiên cứu chế tạo loại dàn ngưng panen.

Thiết bị ngưng tụ kiểu panen cũng gồm những cụm riêng biệt, mỗi cụm lại
gồm một số panen liên tiếp được siết chặt và ép lại bằng hai tấm nắp, giữa có đệm
chèn để đảm bảo kín về đường nước (lưu động ngang qua bên ngồi).

Hình 5.13: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị ngưng tụ kiểu panen

1. Rãnh đứng; 2. Panen; 3,4. Ống dẫn nước vào và ra;
6

5
2

4
3

3
6

NH3

</div>
(89)<div class='page_container' data-page=89>

5. Nắp phẳng; 6,7. Ống góp hơi và lỏng.

Bộ phận chủ yếu của dàn ngưng là panen (2) làm từ hai tấm thép cán được
dập thành hình gợn sóng ốp vào nhau. Do đó trong panen sẽ hình thành một dãy
các rãnh đứng (1), trong đó mơi chất sẽ ngưng tụ. Hai cạnh ngoài cùng dọc theo
chiều dài của panen được hàn kín, cịn khoảng giữa các rãnh thì chỉ cần ốp sát và
hàn điểm (phần này đóng vai trò như là cánh tải nhiệt).

Nước giải nhiệt đi vào ống 3 qua ống góp có lỗ phân phối, lần lượt chảy qua
các panen và đi ra ở ống 4. Nước làm mát vào môi chất chuyển động cắt nhau
theo các rãnh.

2.2.2. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng khơng khí

Loại dàn ngưng này thường được sử dụng trong các tủ lạnh gia đình, trong
các quầy hàng thực phẩm tươi sống, trong các máy điều hịa khơng khí, trên các
phương tiện giao thông vận tải và cả những nơi không thể giải nhiệt bằng nước
hoặc khơng có đủ nước để giải nhiệt.

Dàn ngưng khơng khí được chia làm 2 loại: đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng
bức

 Dàn ngưng đối lưu tự nhiên

</div>
(90)<div class='page_container' data-page=90>

 Dàn ngưng đối lưu cưỡng bức

Dàn ngưng đối lưu cưỡng bức thường có cấu tạo gồm một dàn ống trao đổi
nhiệt bằng ống thép hoặc ống đồng có cánh nhơm hoặc cánh sắt bên ngồi, bước
cánh nằm trong khoảng 3÷10mm.

Hơi mơi chất đi trong ống xoắn nhả nhiệt cho khơng khí bên ngồi ống để
ngưng tụ thành lỏng. Sự chuyển động của khơng khí có thể nhờ quạt (quạt hướng
trục thổi qua với vận tốc 45m/s_ đối lưu cưỡng bức) hoặc tự do (đối lưu tự nhiên)

Hình 5.15: Dàn ngưng khơng khí đối lưu cưỡng bức

2.2.3. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước và khơng khí

 Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới

Hình 5.16: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị ngưng tụ kiểu tưới.

1. Đồng hồ cao áp 2. Van an toàn 3. Hơi cao áp cấp vào
4. Đường cân bằng 5. Đường xả khí khơng ngưng 6. Dàn tưới

7. Ống trao đổi nhiệt 8. Bơm nước 9. Bộ lọc cơ khí

</div>
(91)<div class='page_container' data-page=91>

13. Đường xả dầu 14. Xả nước tràn.

Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới được làm mát bằng nước và không khí. Nước tưới
ở bên ngồi ống, hơi mơi chất đi bên trong ống. Hơi môi chất sẽ nhả nhiệt cho
nước tưới để ngưng tụ tạo thành lỏng. Nước làm mát sẽ nhận nhiệt  nóng lên:
một phần bay hơi, 1 phần nhả nhiệt cho khơng khí bên ngồi. Phần nhả nhiệt cho
khơng khí bên ngồi + lượng nước bổ sung  nước nguội lại ở trạng thái ban đầu
và được bơm bơm lên dàn tưới. Chu trình cứ thế tiếp diễn.

 Thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi

Hình 5.17: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi.

(1 – 13). Giống hình 2.42 ; 14. Tấm chắn nước ; 15. Quạt gió ; 16. Vỏ thiết bị.
2.2.4. Tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt là một thiết bị trao đổi nhiệt dùng để làm mát nước tuần hoàn
cho bình ngưng bằng cách bay hơi một phần nước vào khơng khí khi cho nước
tiếp xúc trực tiếp với khơng khí mơi trường.

</div>
(92)<div class='page_container' data-page=92>

3. Thiết bị bay hơi

Thiết bị bay hơi cũng là một trong bốn thiết bị chính của hệ thống lạnh.
Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt.

3.1. Vai trị và vị trí

 Vai trị: Tại thiết bị bay hơi mơi chất lạnh ở trạng thái bão hịa ẩm có áp 
suất thấp, nhiệt độ thấp thu nhiệt từ môi trường cần làm lạnh, sơi và hố hơi
đẳng áp để chuyển từ lỏng sang hơi.

 Vị trí : Thiết bị bay hơi trong hệ thống lạnh được lắp ở sau van tiết lưu và 
trước máy nén

3.2. Các kiểu thiết bị bay hơi thường gặp

Có nhiều cách phân loại thiết bị bay hơi, theo môi trường cần làm lạnh có thể
chia như sau :

+ Thiết bị bay hơi làm lạnh chất tải lạnh lỏng như nước, nước muối, glycol…
+ Thiết bị bay hơi làm lạnh không khí. Trong loại này lại chia làm hai nhóm :
khơng khí tuần hồn tự nhiên khơng khí tuần hoàn cưỡng bức

3.2.1. Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng 
 Thiết bị bay hơi ống vỏ kiểu ngập

Hình 5.19: Bình bay hơi ống vỏ amoniắc kiểu ngập lỏng

1, 10 – nắp bình; 2 – tách lỏng; 3 – áp kế; 4 - ống trao đổi nhiệt; 5 – mặt sàng;
6 - ống xả khơng khí; 7,8 - ống nước (muối) vào và ra; 9 – xả nước; 11 – thân;

12 - ống amoniắc lỏng vào; 13 – xả dầu; 14 – bầu dầu;
15 – bộ điều chỉnh mức lỏng; 16 – van tiết lưu; 17 – van điện từ

</div>
(93)<div class='page_container' data-page=93>

trung bình và lớn. Nguyên lý cấu tạo và quá trình truyền nhiệt giống như bình

ngưng tụ làm mát bằng nuớc, nhưng ở đây chất lỏng được làm lạnh chảy trong
ống cịn mơi chất sơi ở bề mặt ngồi trong khơng gian giữa các ống. Lỏng hạ áp
được đưa vào trong thiết bị nhận nhiệt của chất lỏng, sơi và hố hơi để tạo thành
hơi hạ áp, tiếp tục đi qua bình tách lỏng nhằm tách các hạt lỏng trước khi về máy
nén.

Hình 5.20: Bình bay hơi ống vỏ kiểu ngập lỏng

 Thiết bị bay hơi ống vỏ, môi chất sơi trong ống và trong kênh.

Hình 5.21: Bình bay hơi ống vỏ ống chữ U môi chất sôi trong ống

1, 2 – môi chất lạnh vào ra; 3 – nắp bình; 4, 9 - ống vào, ra của chất tải lạnh;
5 – ống sôi; 6 – tấm chắn; 7 - xả khí; 8 – thân bình; 10 – xả chất tải lạnh;

11 – đường zic zắc chất tải lạnh

</div>
(94)<div class='page_container' data-page=94>

bên ngoài ống làm cho môi chất lạnh sôi. Các tấm chắn thẳng đứng đặt trong
không gian giữa các ống bên trong vỏ để tăng tốc độ chuyển động của chất tải
lạnh, tốc độ trung bình khoảng 0,3 – 0,8 m/s.

 Dàn lạnh panen

Để làm lạnh các chất lỏng trong chu trình hở người ta sử dụng các dàn lạnh
panen.

Hình 5.22: Dàn lạnh panen

1 - Bình giữ mức-tách lỏng; 2 - Hơi về máy nén; 3- Ống góp hơi;
4 - Góp lỏng vào; 5 - Lỏng và; 6 - Xả tràn nước muối; 7 - Xả nước muối;

8 - Xả cạn; 9 - Nền cách nhiệt; 10 - Xả dầu; 11 - Van an tồn

Cấu tạo của dàn gồm 2 ống góp lớn nằm phía trên và phía dưới, nối giữa 2
ống góp là các ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thẳng đứng.

Môi chất chuyển động và sôi trong các ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển
động ngang qua ống. Các dàn lạnh panen được cấp dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ
bình giữ mức - tách lỏng. Mơi chất lạnh đi vào ống góp dưới và đi ra ống góp trên.

Tốc độ luân chuyển của nước muối trong bể khoảng 0,50,8 m/s, hệ số truyền
nhiệt k = 460580 W/m2K. Khi hiệu nhiệt độ giữa môi chất và nước muối khoảng

56 K, mật độ dòng nhiệt của dàn bay hơi panen khá cao khoảng 29003500
W/m2

</div>
(95)<div class='page_container' data-page=95>

 Dàn lạnh xương cá

Dàn lạnh xương cá được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống làm lạnh nước,
nước muối và được sử dụng nhiều trong sản xuất đá cây.

Hình 5.23: Dàn lạnh xương cá

Về cấu tạo, tương tụ dàn lạnh panen nhưng ở đây các ống trao đổi nhiệt được
uốn cong, do đó chiều dài mỗi ống tăng lên đáng kể. Các ống trao đổi nhiệt gắn
vào các ống góp trơng giống như một xương cá khổng lồ. Đó là các ống thép áp
lực dạng trơn, khơng cánh. Dàn lạnh xương cá cũng có cấu tạo gồm nhiều cụm
(mơđun), mỗi cụm có 1 ống góp trên và 1 ống góp dưới và hệ thống 24 dãy ống
trao đổi nhiệt nối giữa các ống góp.

Mật độ dòng nhiệt của dàn bay hơi xương cá tương đương dàn lạnh kiểu panen
tức khoảng 29003500 W/m2

 Dàn lạnh tấm bản

Hình 5.24: Dàn lạnh tấm bản

</div>
(96)<div class='page_container' data-page=96>

Cấu tạo dàn lạnh kiểu tấm bản hoàn toàn giống dàn ngưng tấm bản, gồm các
tấm trao đổi nhiệt dạng phẳng có dập sóng được ghép với nhau bằng đệm kín. Hai
đầu là các tấm khung dày, chắc chắn được giữ nhờ thanh giằng và bulông. Đường
chuyển động của môi chất và chất tải lạnh ngược chiều và xen kẻ nhau. Tổng diện
tích trao đổi nhiệt rất lớn. Quá trình trao đổi nhiệt giữa hai môi chất thực hiện qua
vách tương đối mỏng nên hiệu quả trao đổi nhiệt cao. Các lớp chất tải lạnh khá
mỏng nên quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng.

Đặc điểm của dàn lạnh kiểu tấm bản là thời gian làm lạnh rất nhanh, khối
lượng môi chất lạnh cần thiết nhỏ.

Nhược điểm là chế tạo phức tạp nên chỉ có các hãng nổi tiếng mới có khả năng
chế tạo. Do đó khi hư hỏng, khơng có vật tư thay thế, sửa chữa khó khăn

3.2.2. Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí

 Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí kiểu khơ

Là thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt, trong đó khơng khí (lưu động ngồi chùm
ống) thải nhiệt cho môi chất sôi trong ống hoặc cho chất tải lạnh chảy trong ống.
Nếu khơng khí được làm lạnh do truyền nhiệt cho môi chất sôi trong ống ta gọi là
thiết bị làm lạnh trực tiếp, cịn nếu khơng khí được làm lạnh do truyền nhiệt cho
nước hay chất tải lạnh lỏng đi trong ống được gọi là thiết bị làm lạnh gián tiếp

Hình 5.25: Dàn lạnh khơng khí

 Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu ướt

</div>
(97)<div class='page_container' data-page=97>

1 – máng chắn nước; 2 – buồng phun; 3 – quạt gió; 4 – động cơ;
5 - cửa gió lạnh; 6 – van phao; 7 – đáy nước; 8 - ống xả đáy;

9 - ống dẫn nước lạnh; 10 - ống xả tràn; 11 – vòi phun nước

Được sử dụng rộng rãi trong điều hồ khơng khí, khơng khí được làm lạnh
nhờ tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc nước muối lạnh phun ra từ các vịi phun nhờ
quạt.

 Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu hỗn hợp

Khơng khí trong phịng qua cửa gió tiếp xúc với dàn lạnh truyền nhiệt cho môi
chất sôi trong ống hạ nhiệt độ xuống rồi lại được làm lạnh nhờ được tiếp xúc trực
tiếp với nước lạnh phun từ ống phun nước. Tấm chắn giữ khơng cho nước bay
theo vào phịng

4. Thiết bị tiết lưu 
4.1. Vai trị và vị trí

- Làm giảm áp suất và nhiệt mà không sinh ngoại cơng khi mơi chất chuyển động
qua chỗ có trở lực cục bộ đột ngột.

- Lắp trước TBBH và sau TBNT

4.2. Các kiểu thiết bị tiết lưu thường gặp

4.2.1. Ống mao

Ống mao (cáp tiết lưu) được sử dụng trong hệ thống lạnh nhỏ như: tủ lạnh dân

Hình 5.27: Thiết bị làm lạnh 
khơng khí kiểu hỗn hợp

1 – khơng khí lạnh
2 – quạt gió

3 – chắn nước
4 - dàn phun nước
5 – dàn bay hơi

</div>
(98)<div class='page_container' data-page=98>

Hình 5.28: Cáp tiết lưu (ống mao)

4.2.2. Van tiết lưu 
 Van tiết lưu tay

Van tiết lưu tay là van tiết lưu được điều chỉnh bằng tay. Van có kết cấu
tương tự van chặn. Khác biệt cơ bản của van tiết lưu là ren của ti van mịn hơn so
với van chặn nhằm điều chỉnh lưu lượng một cách chính xác.

Hình 5.29: Van tiết lưu tay

 Van tiết lưu nhiệt

Van tiết lưu nhiệt là van tiết lưu điều chỉnh tự động nhờ độ quá nhiệt của hơi
hút về máy nén.

</div>
(99)<div class='page_container' data-page=99>

Hình 5.30: Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong

1 – thân van; 2 – màng đàn hồi; 3 – mũ van; 4 – đế van; 5 – kim van;
6 – lị xo nén; 7 – vít điều chỉnh độ quá nhiệt; 8 – nắp; 9 - ống nối;

10 – đầu cảm nhiệt; 11- dàn bay hơi

Hình 5.31: Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

13 – ống nối với đường hút máy nén; 14 – tấm chặn

Van tiết lưu nhiệt gồm khoang áp suất quá nhiệt p1 có màng đàn hồi, đầu cảm

nhiệt 10, ống nối 9. Phía trong khoang được nạp mơi chất dễ bay hơi (thường
chính là mơi chất sôi sử dụng trong hệ thống lạnh). Nhiệt độ quá nhiệt (cao hơn
nhiệt độ sôi to) được đầu cảm 10 biến thành tín hiệu áp suất để làm thay đổi vị trí

của màng đàn hồi. Màng đàn hồi được gắn với kim van 5 nhờ thanh truyền 12 nên
khi màng co dãn, kim van 5 trực tiếp điều chỉnh cửa thóat phun mơi chất lỏng vào
dàn.

Van tiết lưu nhiệt hoạt động như sau: Nếu tải nhiệt của dàn tăng hay môi chất
vào dàn ít, độ quá nhiệt hơi hút tăng, áp suất p1 tăng, màng 2 dãn ra, đẩy kim van

5 xuống dưới, cửa thóat mơi chất mở rộng hơn cho mơi chất lỏng vào nhiều hơn.
Khi môi chất lạnh vào nhiều, độ quá nhiệt hơi hút giảm, p1 giảm, màng 2 bị kéo

lên trên khép bớt cửa môi chất vào ít hơn và độ quá nhiệt lại tăng, chu kỳ điều
chỉnh lặp lại, và dao động quanh vị trị đã đặt. Độ quá nhiệt có thể điều chỉnh nhờ
vít 7

</div>
(100)<div class='page_container' data-page=100>

phải sử dụng loại van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài.

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngồi có thêm ống nối 13 lấy tín hiệu áp suất hút
ở gần đầu máy nén (bố trí càng gần đầu máy nén càng tốt). Áp suất phía dưới
màng đàn hồi khơng cịn là áp suất po mà là áp suất hút ph. Do tổn thất áp suất ở

dàn bay hơi thay đổi theo tải nên áp suất hút ph là tín hiệu cấp lỏng bổ sung để

hoàn thiện hơn chế độ cấp lỏng cho dàn bay hơi.

Hình 5.32: Van tiết lưu nhiệt

 Van tiết lưu nhiệt điện

Hình 5.33: Van tiết lưu nhiệt điện 
 Van tiết lưu điện tử

</div>
(101)<div class='page_container' data-page=101>

Hình 5.35: Van phao tiết lưu

5. Một số thiết bị phụ trong hệ thống lạnh 
5.1. Phin sấy, lọc

Trong quá trình chế tạo, lắp ráp, sửa chữa và vận hành thiết bị lạnh, dù rất cẩn
thận vẫn có cặn bẩn như đất, gỉ sắt…lọt vào hệ thống.

Ẩm hoặc hơi nước và các tạp chất gây ra nhiều vấn đề ở bất cứ hệ thống lạnh
nào. Hơi ẩm có thể đông đá và làm tắc van tiết lưu, gây ăn mòn các chi tiết kim

loại, làm ẩm cuộn dây mơ tơ máy nén nửa kín, làm cháy mơ tơ và dầu. Các tạp
chất có thể làm bẩn dầu máy nén và làm cho thao tác các van khó khăn.

Có rất nhiều dạng thiết bị được sử dụng để khử hơi nước và tạp chất. Dạng
thường gặp là phin lọc ẩm kết hợp lọc cơ khí (filter – drier). Nó chứa một lỏi xốp
đúc. Lỏi có chứa chất hấp thụ nước cao, chứa tác nhân axit trung hoà để loại bỏ
tạp chất. Để bảo vệ van tiết lưu và van cấp dịch, bộ lọc được lắp đặt tại trên đường
cấp dịch trước các thiết bị này.

</div>
(102)<div class='page_container' data-page=102>

5.2. Bình tách dầu, chứa dầu

Các máy lạnh khi làm việc cần phải tiến hành bôi trơn các chi tiết chuyển động
nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiết bị. Trong quá trình máy nén làm việc dầu
thường bị cuốn theo môi chất lạnh. Việc dầu bị cuốn theo môi chất lạnh có thể
gây ra:

- Máy nén thiếu dầu, chế độ bơi trơn khơng tốt nên chóng hư hỏng.

- Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thiết bị trao đổi nhiệt như
thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, ảnh hưởng
chung đến chế độ làm việc của toàn hệ thống.

Để tách lượng dầu bị cuốn theo dịng mơi chất khi máy nén làm việc, ngay
trên đầu ra đường đẩy của máy nén người ta bố trí bình tách dầu. Lượng dầu
được tách ra sẽ được hồi lại máy nén hoặc đưa về bình thu hồi dầu.

Hình 5.37: Bình tách dầu

Trong hệ thống lạnh NH

3, dầu được thu gom về bình thu hồi dầu.

5.3. Bình tách lỏng

Để ngăn ngừa hiện tượng ngập lỏng gây hư hỏng máy nén, trên đường hơi hút
về máy nén, người ta bố trí bình tách lỏng. Bình tách lỏng sẽ tách các giọt hơi ẩm
còn lại trong dòng hơi trước khi về máy nén.

Các bình tách lỏng làm việc theo các nguyên tắc tương tự như bình tách dầu,
bao gồm:

</div>
(103)<div class='page_container' data-page=103>

- Dùng các tấm chắn để ngăn các giọt lỏng. Khi dòng môi chất chuyển động va
vào các vách chắn các giọt lỏng bị mất động năng và rơi xuống.

- Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, hơi môi chất khi trao đổi nhiệt sẽ bốc hơi hoàn toàn.

Hình 5.38: Bình tách lỏng

5.4. Van chặn

Van chặn có rất nhiều loại tuỳ thuộc vị trí lắp đặt, chức năng, cơng dụng, kích
cỡ, mơi chất, phương pháp làm kín, vật liệu chế tạo …

Theo chức năng van chặn có thể chia ra làm: Van chặn hút, chặn đẩy, van lắp
trên bình chứa, van góc, van lắp trên máy nén

Theo vật liệu : Có van đồng, thép hợp kim hoặc gang

Hình 5.39: Các loại van chặn

5.5. Van điện từ

Hình 5.40: Van điện từ

5.6. Van 1 chiều

</div>
(104)<div class='page_container' data-page=104>

đầu đẩy các van một chiều. Van một chiều chỉ cho chất lỏng đi theo một chiều
nhất định.

Hình 5.41: Van 1 chiều

5.7. Kính xem ga

Trên các đường ống cấp dịch của các hệ thống nhỏ và trung bình, thường có lắp
đặt các kính xem ga, mục đích là báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượng của nó
một cách định tính.

Hình 5.42: Kính xem ga

5.8. Bình chứa cao áp

Bình chứa cao áp thường được sử dụng trong máy lạnh cơng nghiệp cịn máy
lạnh dân dụng và máy lạnh trung tâm hầu như không sử dụng.

Tại sao máy lạnh công nghiệp lại cần có bình chứa cao áp. Máy lạnh cơng
nghiệp có cấu tạo đơn giản bao gồm những bộ phận và thiết bị như sau: dàn nóng,
dàn lạnh, máy nén, van tiết lưu cố định, bình tách lỏng, bình chứa cao áp, cảm
biến áp suất thấp và cảm biến áp suất cao. Chính vì cấu tạo đơn giản nên quá trình
hoạt động đảm bảo gas lỏng trước khi qua van tiết lưu phải là thể lỏng 100%. Van
tiết lưu công nghiệp không thể điều chỉnh được do trong công nghiệp thường máy

lạnh hoạt động 24/24h và khống chế việc bật/tắt bằng cảm biến nhiệt độ. Cảm
biến nhiệt độ này nhận tín hiệu, sau đó chuyển tín hiệu này thành dịng điện tác
động vào relay để relay tác động vào khởi động từ => kích quạt dàn nóng, quạt
dàn lạnh và máy nén hoạt động

</div>
(105)<div class='page_container' data-page=105>

tiết lưu sẽ khơng có tác dụng nếu tiết lưu gas ở thể hơi hoặc thể lỏng có lẫn hơi.
Chức năng: bình chứa cao áp có chức năng chính là đảm bảo lỏng 100% trước
khi vào van tiết lưu. Ngồi chức năng trên thì bình chứa cao áp cịn là nơi chứa
gas lỏng để giảm chi phí khi thực hiện q trình di dời dàn nóng, dàn lạnh, thay
van tiết lưu. Việc thu hồi gas lạnh là rất cần thiết để tiết kiệm chi phí và bảo vệ
mơi trường nên việc có bình chứa cao áp là điều tất yếu.

Mặc dù bình chứa cao áp đảm bảo lỏng 100% đến van tiết lưu nhưng có một
số trường hợp vẫn phải thận trọng. Trường hợp dàn nóng quá dơ, khi môi chất
lạnh không thể trao đổi nhiệt được với khơng khí nhờ chức năng giải nhiệt của
dàn nóng thì cho dù có bình chứa cao áp đi nữa thì lúc này hơi khơng ngưng tụ
được làm cho tồn bộ thể tích trong bình chứa cao áp là hơi => Van tiết lưu không
tiết lưu hơi mà cho qua trực tiếp dẫn đến toàn hệ thống bị ảnh hưởng rất nghiêm
trọng, làm giảm công suất lạnh rất nhiều và thậm chí làm cháy máy nén.

Trong máy lạnh dân dụng và máy lạnh trung tâm thì bình chứa cao áp hầu như
khơng sử dụng bởi vì van tiết lưu (ống mao) sử dụng có thể điều chỉnh được, van
tiết lưu sử dụng thường là van tiết lưu điện từ nên việc điều chỉnh công suất cực
kỳ đơn giản. Khi dàn nóng giải nhiệt khơng tốt thì hệ thống điều khiển (dựa vào
tín hiệu nhiệt độ) sẽ xử lý và tác động vào van tiết lưu làm cho van tiết lưu điều
chỉnh theo cơng suất giải nhiệt dàn nóng chính vì thế lúc nào cũng đảm bảo gas
lỏng 100% qua van tiết lưu.

</div>
(106)<div class='page_container' data-page=106>

nóng và trước van tiết lưu. Bình chứa này có hình dạng trịn dài và được dựng
đứng để chứa thể lỏng bên dưới thể hơi bên trên.

5.9. Bình chứa hạ áp

Bình chứa thấp áp là thiết bị được đặt sau van tiết lưu và trước thiết bị bay hơi
để đảm bảo cung cấp môi chất lỏng đầy đủ và ổn định cho quá trình hoạt động
của hệ thống. Cụm bơm dịch cung cấp thể tích mơi chất lỏng tối ưu hiệu quả trao
đổi nhiệt.

Hình 5.44: Bình chứa hạ áp kèm bơm dịch

5.10. Bình trung gian

Trong máy lạnh nhiều cấp bình trung gian có chức năng làm mát môi chất
giữa các cấp nén hoặc làm mát mơi chất trước khi qua van tiết lưu.

Hình 5.45: Bình trung gian

5.11. Thiết bị hồi nhiệt

</div>
(107)<div class='page_container' data-page=107>

Hình 5.46: Thiết bị hồi nhiệt

5.12. Một số thiết bị khác: Học sinh tìm hiểu thêm 
5.13. Đường ống của hệ thống lạnh

Hình 3.53: Đường ống và phụ kiện

Yêu cầu đủ độ bền, tiết diện ống đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Các đường ống
sử dụng trong kỹ thuật lạnh thường là ống thép, ống đồng hoặc ống nhôm. Thường
ống chịu đến áp lực là 3MPa.

</div>
(108)<div class='page_container' data-page=108>

Câu hỏi bài tập:

5.1. Trình bày chức năng và vị trí lắp đặt, cấu tạo nguyên lý làm việc của máy 
nén trong hệ thống lạnh?

5.2. Trình bày chức năng và vị trí lắp đặt, cấu tạo nguyên lý làm việc của thiết bị 
ngưng tụ trong hệ thống lạnh?

5.3. Trình bày chức năng và vị trí lắp đặt, cấu tạo nguyên lý làm việc của thiết bị 
bay hơi trong hệ thống lạnh?

</div>
(109)<div class='page_container' data-page=109>

BÀI 6: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ

Giới thiệu:

Bài Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí trình bày khái qt chung, các hình
thức điều hịa khơng khí, cấu tạo, chức năng của các bộ phận cơ bản cấu tạo và
chức năng của các bộ phận cơ bản trong điều hịa khơng khí.

Mục tiêu:

- Nắm được khái quát chung về cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí.

- Nắm được các hình thức điều hịa khơng khí và đặc tính của khơng khí ẩm. 
- Trình bày được cấu tạo và chức năng của các bộ phận cơ bản trong hệ thống vận
chuyển và phân phối khơng khí

- Trình bày được nguyên lý của hệ thống vận chuyển và phân phối khơng khí.
- Xây dựng tác phong cơng nghiệp, làm việc theo ngun tắc 5S, có tinh thần hợp
tác, giúp đỡ nhau, có ý thức tự giác, kỷ luật cao, có tinh thần trách nhiệm trong

học tập.

Nội dung:

1. Khơng khí ẩm

1.1. Các thơng số trạng thái của khơng khí ẩm

 Khái niệm:

- Là hỗn hợp của không khí khơ và hơi nước.

- Là khơng khí được sử dụng trong kỹ thuật và trong sinh hoạt đời sống con người.
- Khơng khí khơ là hỗn hợp của các chất khí 78% N

2, 21% O2, cịn lại là CO2 và

các khí trơ.

Vì phần áp suất của hơi nước trong khơng khí ẩm rất nhỏ, nên hơi nước trong
khơng khí ẩm có thể xem như là khí lý tưởng và khơng khí ẩm có thể xem như là
hỗn hợp của các khí lý tưởng với các tính chất như sau:

</div>
(110)<div class='page_container' data-page=110>

Khối lượng: G = Gk + Gh

Thể tích: V = Vk= Vh

Trong đó: k và h nhỏ chỉ cho khơng khí khơ và hơi trong khơng khí ẩm.

 Phân loại khơng khí ẩm:

- Khơng khí ẩm bão hịa: là khơng khí ẩm trong đó hơi nước ở trạng thái hơi bão
hịa khơ và lượng hơi nước trong khơng khí ẩm là lớn nhất (G

h.max). Lúc này nếu

ta thêm hơi nước vào thì nó sẽ đọng lại thành những hạt rất nhỏ, nếu tiếp tục cho
thêm hơi nước vào ta sẽ được khơng khí ẩm q bão hịa.

- Khơng khí ẩm q bão hịa: là khơng khí ẩm chứa lượng hơi nước lớn hơn
G

h.max. Hơi nước ở đây là hơi bão hịa ẩm, tức là ngồi hơi nước bão hịa khơ cịn

có một lượng nước ngưng nhất định (G

n). Khơng khí ẩm khi có sương mù là khơng

khí ẩm q bão hịa vì có chứa những giọt nước ngưng tụ.

- Khơng khí ẩm chưa bão hịa: là khơng khí ẩm chứa lượng hơi nước nhỏ hơn
G

h.max, tức là cịn có thể nhận thêm hơi nước để trở thành bão hịa (hay nói cách

khác: trong trường hợp này nếu ta thêm hơi nước vào thì hơi nước vẫn chưa bị
ngưng tụ). Hơi nước trong khơng khí ẩm chưa bão hịa là hơi q nhiệt.

Các thơng số trạng thái của khơng khí ẩm

- Độ ẩm tuyệt đối (ρ

h): là khối lượng hơi nước có trong 1m
3

khơng khí ẩm.
ρ

h = V

Gh

(kg/m3)

Trong đó: V – thể tích khơng khí ẩm, m3.

Gh – Khối lượng hơi nước có trong khơng khí ẩm, kg.

Trong thực tế để biết khả năng chứa hơi nước nhiều hay ít của khơng khí ẩm
ta cần dùng đến độ ẩm tương đối.

- Độ ẩm tương đối (φ): là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối của khơng khí ẩm chưa bão
hịa (ρ

h) và độ ẩm tuyệt đối của khơng khí ẩm bão hịa (ρhmax) ở cùng nhiệt độ.
max
h
h



  (%)

</div>
(111)<div class='page_container' data-page=111>

trong cuộc sống con người. Con người sẽ cảm thấy thoải mái nhất trong khơng
khí có độ ẩm tương đối ϕ = 40 ÷ 70 %. Trong bảo quản rau quả thực phẩm có độ
ẩm tương đối khoảng ϕ = 90 % (0 ÷ 5oC).

- Độ chứa hơi (d): là lượng hơi nước chứa trong khơng khí ẩm ứng với 1kg khơng

khí khơ. d =

k
h
G
G

, kg hơi nước/kg khơng khí khơ

- Enthanpy của khơng khí ẩm:

Enthanpy khơng khí ẩm bằng tổng enthanpy của khơng khí khơ và hơi nước
chứa trong nó. Enthanpy của khơng khí ẩm có chứa 1kg khơng khí khơ, cũng có
nghĩa là (1+d)kg khơng khí ẩm.

- Nhiệt độ bão hịa đoạn nhiệt τ:

Khi khơng khí tiếp xúc với nước, nếu sự bay hơi của nước vào khơng khí chỉ
do nhiệt lượng của khơng khí truyền cho, thì nhiệt độ của khơng khí bão hịa gọi
là nhiệt độ bão hòa đoạn nhiệt τ.

- Nhiệt độ nhiệt kế ướt:

Khi cho hơi nước bay hơi đoạn nhiệt vào không khí chưa bão hịa (I=const).
Nhiệt độ của khơng khí sẽ giảm dần trong khi độ ẩm tương đối tăng lên. Tới trạng
thái  = 100% quá trình bay hơi chấm dứt. Nhiệt độ ứng với trạng thái bão hoà
cuối cùng này gọi là nhiệt độ nhiệt kế ướt và ký hiệu là tư. Người ta gọi nhiệt độ

nhiệt kế ướt là vì nó được xác định bằng nhiệt kế có bầu thấm ướt nước.
- Nhiệt độ đọng sương.

Nhiệt độ đọng sương tđs hay là điểm sương là nhiệt độ tại đó khơng khí chưa

bão hịa trở thành khơng khí ẩm bão hịa trong điều kiện phân áp suất của hơi nước
không đổi ph = const.

1.2. Một số quá trình của khơng khí ẩm khi điều hịa khồng khí

 Q trình gia nhiệt

</div>
(112)<div class='page_container' data-page=112>

Hình 6.1: Đồ thị biểu diễn quá trình gia nhiệt

 Quá trình làm lạnh

Khi làm lạnh khơng khí ẩm, nhiệt độ sẽ giảm xuống và độ ẩm sẽ tăng lên, quá
trình này xảy ra trong hai trường hợp:

Hình 6.2: Đồ thị biểu diễn quá trình làm lạnh

- Nếu nhiệt độ làm lạnh nhỏ hơn nhiệt độ điểm sương (t > tđs), do độ chứa hơi d =

const nên khi nhiệt độ giảm thì  sẽ tăng lên (quá trình1-2 trên đồ thị hình 6.2)
- Nếu nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương (t < tđs) thì quá trình lần lượt trải

</div>
(113)<div class='page_container' data-page=113>

 Q trình bốc hơi tăng ẩm:

Có thể thực hiện tăng ẩm bằng 2 cách phun khác nhau:

- Phun bằng nước lạnh : q trình phun này có I = const. Khơng khí ẩm có nhiệt 
độ cao, độ ẩm thấp đi vào thiết bị tăng ẩm, nhờ nước lạnh phun vào nên nhiệt độ
của khơng khí ẩm giảm xuống, đồng thời lượng ẩm tăng lên (theo quá trình 1-2)

Hình 6.3: Đồ thị biểu diễn quá trình bốc hơi tăng ẩm nhờ phun nước lạnh
- Phun bằng hơi bão hịa:

Hình 6.4:Đồ thị biểu diễn quá trình bốc hơi tăng ẩm nhờ phun hơi bão hịa

Khơng khí ẩm có nhiệt độ và độ ẩm thấp đi vào thiết bị tăng ẩm, nhờ hơi bão
hịa phun vào nên nhiệt độ của khơng khí ẩm tăng lên, đồng thời lượng ẩm tăng
lên (theo quá trình 1-2 trên đồ thị hình 6.4).

 Hỗn hợp các dịng khơng khí:

</div>
(114)<div class='page_container' data-page=114>

Hình 6.5:Sự hịa trộn giữa khí hồi và khí tươi trong điều hịa khơng khí.

Có hai trường hợp hịa trộn khơng khí thường gặp trong thực tế :
- Hỗn hợp đoạn nhiệt giữa các dịng khơng khí

Hình 6.6: Sự hỗn hợp đoạn nhiệt giữa các dịng khơng khí.

Khơng khí tại điểm 1 (khí hồi lưu) hịa trộn với dịng khơng khí tại điểm 2

(khí tươi) ta được dịng khí tại điểm 3. Điểm 3 nằm trên đoạn nối điểm 1 và 2.
Khơng khí tại điểm 3 khơng trao đổi nhiệt với bất kỳ nguồn nhiệt nào ở bên ngồi.
Q trình điều tiết khơng khí

Ở đây ta nghiên cứu về q trình điều tiết khơng khí trong điều hịa khơng
khí : Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,ϕN) qua cửa lấy gió có van điều

</div>
(115)<div class='page_container' data-page=115>

2. Hệ thống thơng gió và điều hịa khơng khí

2.1. Một số khái niêm về thơng gió và điều hịa khơng khí 
2.1.1. Khái niệm về thơng gió

Trong q trình sinh hoạt và sản xuất trong một số không gian các yếu tố như:
nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ các chất độc hại quá cao không tốt đối với con người.
Để giảm các yếu tốc có hại đố người ta tiến hành thay khơng khí trong phịng bằng
khơng khí mới từ bên ngồi. Q trình đó gọi là thơng gió.

Thơng gió là q trình trao đổi khơng khí trong nhà và ngoài trời để thải nhiệt
thừa, ẩm thừa, các chất độc hại ra bên ngoài nhằm giữ cho các thơng số khí hậu
trong phịng khơng vượt q giới hạn cho phép.

Như vậy trong thơng gió khơng khí trước khi thổi vào phịng khơng được xử
lý nhiệt ẩm.

2.1.2. Khái niệm về điều hịa khơng khí

Điều hịa khơng khí cịn gọi là điều tiết khơng khí là q trình tạo ra và giữ ổn
định các thơng số trạng thái của khơng khí theo một chương trình định sẵn khơng
phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi.

Trong hệ thống điều hịa khơng khí, khơng khí đã được xử lý nhiệt ẩm trước
khi thổi vào phòng. Đây là điểm khác nhau của thơng gió và điều tiết khơng khí,
vì thế nó đạt hiệu quả cao hơn thơng gió.

2.1.3. Khái niệm về nhiệt thừa và tải lạnh cần thiết của cơng trình

 Khái niệm về nhiệt thừa

Nhiệt thừa là tổng các nguồn nhiệt phát sinh trong khơng gian cần điều hịa
mà hệ thống điều hịa khơng khí đó cần thiết giải phóng ra bên ngồi để đảm bảo
các thơng số của khơng khí trong khơng gian cần điều hịa ln ổn định trong
vùng giới hạn yêu cầu.

Về các yếu tố phát sinh lượng nhiệt thừa trong không gian cần điều hịa, về
nguồn gốc xuất phát ta có thể phân thành 2 nhóm như sau:

</div>
(116)<div class='page_container' data-page=116>

+ Nhiệt thừa phát ra từ động cơ điện và các loại dụng cụ điện khác
+ Nhiệt thừa phát ra từ các dụng cụ trong nhà bếp

+ Nhiệt thừa phát ra từ các ống và thùng chứa môi chất nóng

- Nhiệt thừa do sự xâm nhập các nguồn nhiệt bên ngồi vào bên trong khơng
gian cần điều hòa.

+ Nhiệt thừa do tác động của các tia bức xạ mặt trời

+ Nhiệt thừa do sự chênh lệch nhiệt độ giữa khơng khí bên ngồi và bên trong
khơng gian cần điều hịa.

+ Nhiệt thừa do tác động của sự rò rỉ

+ Nhiệt thừa do khơng khí đi qua quạt và ống dẫn

Ngồi ra, nhiệt thừa cịn có thể chia ra làm 2 loại là nhiệt hiện thừa và nhiệt
ẩn thừa.

 Khái niệm tải lạnh

Kỹ thuật điều hịa khơng khí là kỹ thuật khống chế các thông số của không
khí trong khơng gian cần điều hịa nằm ở trong vùng giới hạn cho phép. Tùy theo
đặc điểm cụ thể của môi trường xung quanh và yêu cầu của hệ thống điều hịa
khơng khí đang khảo sát mà sẽ có hay khơng các bộ phận gia nhiệt, hâm nóng
khơng khí. Tuy nhiên hầu như tất cả các hệ thống điều hịa khơng khí nói chung
đều có cụm thiết bị máy lạnh.

Ta gọi phụ tải lạnh của hệ thống điều hịa khơng khí đó cũng chính là phụ tải
lạnh của hệ thống máy lạnh, sao cho nó có khả năng khử được các lượng nhiệt
thừa phát sinh trong khơng gian cần điều hịa, nhằm duy trì khơng khí trong khơng
gian đó ln ổn định ở mức nhiệt độ và độ ẩm yêu cầu.

2.2. Các hình thức và phân loại điều hịa khơng khí 
2.2.1. Các hình thức điều hịa khơng khí

Có hai hình thức điều hịa khơng khí cơ bản:

</div>
(117)<div class='page_container' data-page=117>

- Điều hịa khơng khí nhân tạo: là hệ thống sử dụng các máy điều hòa hoặc hệ
thống lấy ống gió để tạo ra và giữ ổn định các thơng số trạng thái của khơng khí
theo một chương trình định sẵn khơng phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi

2.2.2. Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí

 Theo mức độ quan trọng:

- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I: Duy trì chế độ nhiệt ẩm trong nhà với mọi
phạm vi nhiệt độ ngồi trời.

- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II: Duy trì chế độ nhiệt ẩm trong nhà với sai
số không qúa 200 giờ trong 1 năm.

- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp III: Duy trì chế độ nhiệt ẩm trong nhà với
sai số không qúa 400 giờ trong 1 năm.

1.2. Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm 
Được chia làm 2 loại:

► Hệ thống điều hoà kiểu khơ

Khơng khí được xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt.
Đặc điểm của việc xử lý khơng khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt là
không có khả năng làm tăng dung ẩm của khơng khí . Q trình xử lý khơng khí
qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt tuỳ thuộc vào nhiệt độ bề mặt mà dung
ẩm không đổi hoặc giảm. Khi nhiệt độ bề mặt thiết bị nhỏ hơn nhiệt độ đọng
sương ts của khơng khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sẽ ngưng tụ lại trên bề mặt của
thiết bị, kết quả dung ẩm giảm. Trên thực tế, q trình xử lý ln ln làm giảm
dung ẩm của khơng khí.

►Hệ thống điều hồ khơng khí kiểu ướt

Khơng khí được xử lý qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp. Trong thiết
bị này khơng khí sẽ hỗn hợp với nước phun đã qua xử lý để trao đổi nhiệt ẩm. Kết

quả q trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng, giảm hoặc duy trì khơng đổi dung
ẩm của khơng khí.

</div>
(118)<div class='page_container' data-page=118>

Là hệ thống nhỏ chỉ điều hịa khơng khí trong một khơng gian hẹp, thường là
một phịng. Kiểu điều hồ cục bộ trên thực tế chủ yếu sử dụng các máy điều hoà
dạng cửa sổ , máy điều hoà kiểu rời (2 mảnh) và máy điều hoà ghép.
► Hệ thống điều hoà phân tán

Máy điều hoà VRV do hãng Daikin của Nhật phát minh đầu tiên. Hiện nay
hầu hết các hãng đã sản xuất các máy điều hoà VRV và đặt dưới các tên gọi khác
nhau , nhưng về mặt bản chất thì khơng có gì khác.

+ Tên gọi VRV xuất phát từ các chữ đầu tiếng Anh : Variable Refrigerant Volume,
nghĩa là hệ thống điều hồ có khả năng điều chỉnh lưu lượng mơi chất tuần hồn
và qua đó có thể thay đổi cơng suất theo phụ tải bên ngoài.

+ Máy điều hoà VRV ra đời nhằm khắc phục nhược điểm của máy điều hoà dạng
rời là độ dài đường ống dẫn ga, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng, dàn lạnh và
cơng suất lạnh bị hạn chế. Với máy điều hồ VRV cho phép có thể kéo dài khoảng
cách giữa dàn nóng và dàn lạnh lên đến 100m và chênh lệch độ cao đạt 50m. Cơng
suất máy điều hồ VRV cũng đạt giá trị cơng suất trung bình.

► Hệ thống điều hồ trung tâm

Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống mà khâu xử lý khơng khí thực hiện
tại một trung tâm sau đó được dẫn theo hệ thống kênh dẫn gió đến các hộ tiêu thụ.
Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy điều hồ dạng tủ, ở đó khơng khí
được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà rồi được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến

các phòng.

</div>
(119)<div class='page_container' data-page=119>

1.4. Theo đặc điểm của môi chất giải nhiệt

Được chia làm 2 loại:

►Giải nhiệt bằng gió (air cooled)

Tất cả các máy điều hồ cơng suất nhỏ đều giải nhiệt bằng khơng khí, các máy
điều hồ cơng suất trung bình có thể giải nhiệt bằng gió hoặc nước, hầu hết các
máy cơng suất lớn đều giải nhiệt bằng nước.

► Giải nhiệt bằng nước (water cooled)

Để nâng cao hiệu quả giải nhiệt các máy công suất lớn sử dụng nước để giải nhiệt
cho thiết bị ngưng tụ. Đối với các hệ thống này đòi hỏi trang bị đi kèm là hệ thống
bơm, tháp giải nhiệt và đường ống dẫn nước.

</div>
(120)<div class='page_container' data-page=120>

cao. Hệ thống có nhiều cấp giảm tải, cho phép điều chỉnh công suất theo phụ tải
bên ngồi và do đó tiết kiệm điện năng khi non tải : Một máy thường có từ 3 đến
5 cấp giảm tải. Đối với hệ thống lớn người ta sử dụng nhiều cụm máy nên tổng số
cấp giảm tải lớn hơn nhiều. Thích hợp với các cơng trình lớn hoặc rất lớn.

Nhược điểm: Phải có phịng máy riêng. Phải có người chuyên trách phục vụ. Vận
hành, sửa chữa và bảo dưỡng tương đối phức tạp. Tiêu thụ điện năng cho một đơn
vị công suất lạnh cao, đặc biệt khi tải non.

2.2.3. Phân loại hệ thống thơng gió 
- Theo phạm vi

+ Thơng gió tổng thể: Thơng gió trên tồn bộ thể tích phịng hoặc cơng trình.

+ Thơng gió cục bộ: Chỉ thơng gió tại một số nơi có các nguồn phát sinh nhiệt
thừa, ẩm thừa và các chất độc hại nhiều. Ví dụ: Nhà bếp, toilet.

- Theo phương thức:

+ Thơng gió cưỡng bức: Thực hiện nhờ quạt.

+ Thơng gió tự nhiên: Thực hiện nhờ chuyển động tự nhiên của gió dưới tác
động của nhiệt độ, độ ẩm, áp suất.

2.3. Các khâu hệ thống điều hịa khồng khí

Nói chung một hệ thống điều hịa khơng khí bao giờ cũng có 4 khâu chủ yếu:

 Khâu xử lý khơng khí.

Khâu xử lý khơng khí có nhiệm vụ tạo ra khơng khí có trạng thái nhiệt ẩm
nhất định theo yêu cầu, đồng thời đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh.

Như vậy khâu xử lý khơng khí bao gồm các thiết bị chính:
- Làm lạnh hoặc sấy nóng khơng khí.

- Thiết bị làm ẩm hoặc làm khô.
- Thiết bị lọc bụi.

 Khâu vận chuyển và phân phối khơng khí.

Khâu này có nhiệm vụ vận chuyển khơng khí đã được xử lý đến các phòng
(hộ tiêu thụ), đảm bảo phân bố đều khơng khí trong phịng và u cầu vệ sinh.

</div>
(121)<div class='page_container' data-page=121>

- Các miệng hút, miệng thổi, các cửa cấp gió và thải gió.
- Các hộp tiêu âm và lọc bụi trên đường ống.

- Các thiết bị phân chia dịng khơng khí.
- Hệ thống các quạt cấp gió và quạt hồi gió
- Hệ thống kênh dẫn gió

 Khâu năng lượng.

Khâu này có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho hệ thống hoạt động. Nó bao
gồm các thiết bị chủ yếu sau: Bơm, quạt, máy nén, nguồn hơi nóng để sưởi.
Nói chung khâu năng lượng phân bố rải rác trên toàn hệ thống

 Khâu đo lường, bảo vệ, điều khiển, khống chế tự động.

Khâu này bao gồm tất cả các thiết bị nhằm làm cho hệ thống hoạt động an
tồn, ổn định và đạt thơng số nhất định.

Khâu này bao gồm các thiết bị chủ yếu sau:

- Thiết bị đo lường: Đồng hồ nhiệt độ, đồng hồ áp suất, lưu lượng kế, tốc độ kế,
ampe kế, vôn kế ….

- Thiết bị bảo vệ: van an toàn, rơ le nhiệt, aptomat ….
- Thiết bị điều khiển: van tiết lưu tự động, thermostat, ….
2.4. Các phương pháp và thiết bị xử lý khơng khí

Việc xử lý khơng khí bao gồm các nhiệm vụ cơ bản sau:
- Xử lý nhiệt: Làm lạnh hoặc gia nhiệt.

- Xử lý ẩm: Làm ẩm hoặc làm khô

- Xử lý chất độc hại: Bụi, các chất độc: Lọc bụi hoặc làm giảm nồng độ các chất
độc

- Giảm âm truyền theo không khí vào phịng

Trong các nhiệm vụ trên 2 nhiệm vụ đầu đóng vai trị quan trọng.
2.4.1. Làm lạnh khơng khí

- Bằng dàn ống có cánh

</div>
(122)<div class='page_container' data-page=122>

Khơng khí chuyển động bên ngồi dàn trao đổi nhiệt. Bên trong có thể là nước
(chất tải lạnh) hoặc chính mơi chất lạnh bay hơi.

Khơng khí khi chuyển động qua dàn một mặt được làm lạnh mặt khác một
phần hơi nước có thể ngưng tụ trên bề mặt TĐN và chảy xuống máng hứng.

- Bằng nước phun đã xử lý.

Người ta có thể làm lạnh khơng khí thơng qua thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn
hợp, trong đó người ta cho phun nước lạnh đã xử lý tiếp xúc trực tiếp với khơng
khí để làm lạnh. Thiết bị này cịn được gọi là thiết bị buồng phun.

Khơng khí khi qua buồng phun nhiệt độ giảm cịn dung ẩm có thể tăng, khơng
đổi hoặc giảm tùy thuộc vào nhiệt độ của nước phun. Khi nhiệt độ nước phun nhỏ
hơi nước trong khơng khí sẽ ngưng tụ trên bề mặt các giọt nước và làm giảm dung
ẩm.

- Bằng máy nén – giãn khí.

Để làm lạnh khơng khí trên các máy bay người ta sử dụng phương pháp nén
và giãn nở khơng khí để đạt được khơng khí có nhiệt độ thấp.

Trong thiết bị này người ta tiến hành nén và làm mát trung gian 2 lần trước khi
đưa vào máy giãn nở để hạ nhiệt độ.

- Bằng nước phun tự nhiên.

Người ta có thể thực hiện giảm nhiệt độ của khơng khí bằng cách cho bay hơi
nước vào khơng khí.

Khi cho bay hơi nước tự nhiên vào khơng khí thì với một nhiệt độ đủ nhỏ ban
đầu nào đó trạng thái của nó có thể thay đổi theo quá trình A4 hoặc A5.

Như vậy nhiệt độ của khơng khí sẽ giảm và sẽ giảm đáng kể khi độ ẩm của nó
nhỏ.

2.4.2. Sưởi ấm

- Bằng dàn ống có cánh.

Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí người ta có thể thực hiện bằng thiết bị trao
đổi nhiệt bề mặt. Ví dụ các lò sưởi trong nhà ở các nước châu Âu hoặc các dàn
trao đổi nhiệt sử dụng nước nóng các lị hơi ở các khách sạn.

</div>
(123)<div class='page_container' data-page=123>

khí chuyển động đối lưu tự nhiên hay cưỡng bức bên ngoài dàn ống.

Trong các máy lạnh 2 chiều về mùa Đơng chạy chế độ sưởi thì dàn lạnh sẽ trở
thành dàn nóng và sấy nóng khơng khí trong phịng. Đối với thiết bị này mơi chất

lạnh chuyển động bên trong dàn ống và khơng khí chuyển động ngang qua chùm
ống.

- Bằng thanh điện trở.

Người ta có thể thực hiện việc sấy khơng khí bằng các điện trở thay cho các
thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt. Thường các dây điện trở được bố trí trên các dàn
lạnh của máy điều hịa. Về mùa Đơng máy dừng chạy lạnh, chỉ có quạt và dây
điện trở làm việc. Khơng khí sau khi chuyển động qua dây điện trở sẽ được sưởi
ấm theo quá trình tăng nhiệt đẳng dung ẩm.

Việc sử dụng dây điện trở có ưu điểm là gọn nhẹ tuy nhiên xét về góc độ an
tồn và kinh tế thì hiệu quả thấp.

2.4.3. Khử ẩm

- Bằng dàn lạnh.

Ta có thể thực hiện việc giảm ẩm cho khơng khí bằng cách cho khơng khí
chuyển động qua thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt.

Khi nhiệt độ của bề mặt thấp hơn nhiệt độ điểm sương của khơng khí thì một
lượng hơi ẩm sẽ ngưng tụ lại trên bề mặt TĐN và do đó dung ẩm của nó giảm.

Thường nhu cầu giảm ẩm ít có nhu cầu trên thực tế, q trình này thường được
diễn ra kèm theo quá trình làm lạnh.

- Bằng thiết bị buồng phun.

Trong công nghiệp ta có thể thực hiện việc giảm ẩm bằng thiết bị buồng phun.

Khi phun nước lạnh có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ điểm sương của khơng khí thì
một phần hơi ẩm trong khơng khí sẽ ngưng tụ lại trên bề mặt của các giọt nước.
Do đó dung ẩm của nước giảm.

- Bằng máy hút ẩm.

</div>
(124)<div class='page_container' data-page=124>

ngưng tụ trên dàn lạnh. Sau đó khơng khí được đưa qua dàn nóng và sấy nóng đến
một nhiệt độ nhất định. Như vậy qua thiết bị hút ẩm nhiệt độ khơng khí có thể
khơng đổi nhưng độ ẩm và dung ẩm giảm.

- Bằng hóa chất.

Trong một số trường hợp nhất định người ta có thể sử dụng các hóa chất như:
Silicagen, vơi sống, Zeolit để giảm ẩm cho khơng khí. Nhưng phương pháp này
rất hạn chế vì các chất đó nhanh chóng bão hịa và thường tỏa nhiệt và ảnh hưởng
nhất định đến khơng gian điều hịa.

2.4.4. Tăng ẩm

- Bằng thiết bị buồng phun.

Trong công nghiệp nhiều trường hợp đòi hỏi phải tăng ẩm cho khơng khí để
đáng ứng u cầu cơng nghệ của q trình sản xuất. Để tăng ẩm trong cơng nghiệp
thường người ta sử dụng buồng phun vì lưu lượng địi hỏi lớn.

Khi phun khơng hơi nước vào trong khơng khí, nếu nhiệt độ khơng khí đủ lớn
thì một lượng hơi ẩm sẽ bay hơi vào trong không khí và khơng khí sẽ thay đổi
trạng thái theo quá trình A4 hoặc A5. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là:

- Lượng hơi ẩm bay hơi vào khơng khí rất ít so với lượng nước phun.

- Sự thay đổi trạng thái của khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ nước phun.

- Bằng thiết bị phun ẩm bổ sung.

Khi yêu cầu về lưu lượng khơng khí xử lý khơng lớn: Trong sinh hoạt hoặc
các cơ sở cơng suất bé người ta có thể sử dụng các thiết bị sau:

+ Hộp hơi: Hộp hơi dùng điện trở để đun nước cho bay hơi khuyếch tán vào khơng
khí.

+ Dùng vịi phun hoặc đĩa quay: Nguyên tắc chung là làm tơi nước thành các hạt
mịn và khuyếch tán vào khơng khí.

Phun ẩm bằng thiết bị khí nén: Dùng khí nén hút nước và xé tơi thành các hạt
nhỏ và cho khuyếch tán vào khơng khí.

2.4.5. Lọc bụi và tiêu âm

 Lọc bụi.

</div>
(125)<div class='page_container' data-page=125>

định cho khơng khí bên trong khơng gian cần điều hòa chúng ta còn phải chú ý
đến độ sạch của khơng khí, đặc trưng bằng nồng độ các chất độc hại.

Các chất độc hại có trong khơng khí thường gặp có thể chia làm 3 loại như
sau:

- Bụi là các hạt vật chất có kích thước nhỏ có thể xâm nhập vào đường hơ hấp
- Khí CO2 và hơi nước tuy khơng có độc tính nhưng nồng độ lớn sẽ làm giảm

lượng O2 trong khơng khí. Chúng phát sinh do hơ hấp của động thực vật hay do

đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hóa học khác.

- Các hóa chất độc dạng khí, hơi (hoặc một số dạng bụi) phát sinh trong quá trình
sản xuất hoặc các phản ứng hóa học. Mức độ độc hại phụ thuộc vào cấu tạo hóa
học và nồng độ của từng chất: có loại chỉ gây cảm giác khó chịu, có loại gây bệnh
nghề nghiệp, có loại gây chết người khi nồng độ đủ lớn.

Để lọc bụi trong hệ thống điều hịa khơng khí người ta sử dụng một số các
thiết bị lọc bụi như:

 Bộ lọc thấm dầu

 Bộ lọc vải

 Bộ lọc bụi kiểu lưới kim loại

 Bộ lọc bụi kiểu tĩnh điện

 Bộ lọc bụi kiểu xiclon

 Tiêu âm.

Tiếng ồn cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến cảm giác dễ chịu của con người.
Tiếng ồn trong phịng có điều hồ khơng khí có thể do nhiều nguồn khác nhau
gây ra và được truyền vào phòng theo nhiều con đường khác nhau như do quạt
gió, máy lạnh, bơm, khí động của dịng khí hay từ ngoài truyền vào… Chủ yếu
tiếng ồn được truyền vào bên trong khơng gian cần điều hịa là thơng qua đường
ống gió.

</div>
(126)<div class='page_container' data-page=126>

năng tiêu âm. Hầm tiêu âm thường được đặt sát cửa gió hồi, (do có kích thước
lớn). Mỗi tấm hút âm thường gồm bộ khung kim loại có vỏ bằng tơn hay gỗ dán
được đục lỗ, bên ngoài được bọc lớp vải thủy tinh chống cháy (đường kính các lỗ
thường là 6 mm, khoảng cách giữa các lỗ là 12 mm). Độ dày của các tấm tiêu âm
và khoảng cách giữa các tấm quyết định mức độ giảm âm của thiết bị;

- Ống tiêu âm: thường gồm hai lớp vật liệu hút âm – một lớp đặt sát vách ống,

một lớp bố trí trên trục ống – được nhồi trong lớp vỏ đục lỗ tương tự như các tấm
hút âm đã nói ở trên. Để giảm trở lực lớp khơng khí khi vào và ra khỏi thiết bị,
người ta làm vát cong hai đầu của các tấm hút ẩm

Có một số thiết bị tiêu âm đơn giản chỉ gồm một lớp hút âm bố trí sát với vách
ống dẫn, khơng có lớp giữa (thậm chí trong một số trường hợp đơn giản hơn nữa:
gắn một lớp vật liệu hút âm bên vách ống).

Khả năng tiêu âm của thiết bị phụ thuộc vào bản chất hút âm, độ dài bề dày
lớp vật liệu hút âm và khoảng cách giũa chúng.

3. Hệ thống vận chuyển và phân phối khơng khí 
3.1. Trao đổi khơng khí trong phịng

3.1.1. Mục đích:

là thay đổi khơng khí đã bị ơ nhiễm do nhiệt, ẩm, bụi…ở trong phịng bằng gió
mới. Sự trao đổi khơng khí được thực hiện nhờ khơng khí chuyển động. Khơng
khí trong khơng gian phịng tham gia các chuyển động sau:

- Chuyển động đối lưu tự nhiên: Do có chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm nên mật độ
thay đổi. Dòng nóng và khơ bốc lên cao và lạnh, ẩm chìm xuống. Tuy nhiên

chuyển động này chủ yếu là do nhiệt độ, khi nhiệt độ chênh lệch càng cao thì
chuyển động càng mạnh.

- Chuyển động đối lưu cưỡng bức: Do quạt tạo nên và đóng vai trị quyết định
trong việc trao đổi khơng khí.

- Chuyển động khuyếch tán: Chuyển động khuếch tán là sự chuyển động của
khơng khí đứng n vào một dịng khơng khí chuyển động.

</div>
(127)<div class='page_container' data-page=127>

ra sự xáo trộn cần thiết trên toàn bộ phịng.

3.1.2. Các dịng khơng khí tham gia trao đổi khơng khí trong phịng

Luồng khơng khí là dịng khơng khí chuyển động và chốn tồn bộ khơng gian
đó. Việc nghiên cứu luồng khơng khí vào ra ở các miệng thổi có ý nghĩa rất quan
trọng là ở chổ trên cơ sở xác định được tốc độ không khí tại một điểm nào đó của
luồng để có thể bố trí miệng thổi và miệng hút trong khơng gian phòng hợp lý
nhằm đảm bảo tốc độ trong vùng làm việc nằm trong giới hạn cho phép.

 Các hình thức cấp gió và thải gió

Tổ chức trao đổi khơng khí là sự bố trí hệ thống các miệng thổi, hút khơng khí
trong nhà. Sự thổi khơng khí từ các miệng thổi vào phịng được gọi là sự cấp gió.
Có nhiều cách tổ chức trao đổi khơng khí khác nhau. Thường gặp hơn cả là các
cách sau đây.

- Cấp gió phía trên kết hợp hút dưới

Hệ thống các miệng thổi gió 2 được bố trí trên cao, cịn các miệng hút 5 được
bố trí dưới sàn (nối vào các kênh gió hồi đặt ngầm dưới sàn). Khơng khí thốt ra

từ các miệng thổi có tốc độ khá lớn tạo thành các dòng đối lưu cưỡng bức, kết hợp
các dòng đối lưu tự nhiên nhiệt phát sinh từ các nguồn nhiệt 1 trong phòng (và cả
với dịng đối lưu do luồng khơng đẳng nhiệt nếu cấp khí lạnh), gây ra sự xáo trộn
mãnh liệt khơng khí trong phịng. Mặt khác dịng đối lưu khuếch tán cũng góp
phần đáng kể vào sự trao đổi khơng khí trong phịng. Kết quả là ẩm thừa và nhiệt
thừa được thải ra các miệng hút.

</div>
(128)<div class='page_container' data-page=128>

khí cấp từ các miệng thổi gió 1 đặt áp tường sẽ tràn ngập vùng làm việc của gian
máy và tại đó nhận nhiệt, ẩm từ các nguồn 4 thải ra. Như vậy dòng đối lưu cưỡng
bức từ miệng thổi và gần miệng hút cùng chiều với dòng đối lưu tự nhiên nhiệt,
tạo điều kiện thuận lợi cho việc thải nhiệt thừa, đặc biệt trong trường hợp thơng
gió thải nhiệt. Trong trường hợp cấp gió nóng để sưởi ấm vào mùa đơng cũng xảy
ra hiện tượng tương tự. Tuy vậy khi cấp gió lạnh vào mùa hè thì dịng đối lưu tự
nhiên do luồng khơng đẳng nhiệt có xu hướng đi xuống sẽ cản trở của các dòng
đi lên làm hiệu quả trao đổi khơng khí kém đi.

Hình 6.8: Cấp gió từ dưới kết hợp hút trên

Tóm lại phương thức này đạt hiệu quả cao khi cấp gió nóng sưởi ấm hoặc
thơng gió thải nhiệt. Trong nhiều trường hợp tổ chức thơng gió, người ta thậm chí
thay việc cấp gió cơ giới bằng cấp gió tự nhiên từ cửa mở hoặc thay thế thải gió
cưỡng bức bằng thải gió tự nhiên qua cửa mái cũng đạt hiệu quả thải nhiệt rất tốt.

- Cấp gió từ trên cao kết hợp hút trên

</div>
(129)<div class='page_container' data-page=129>

Hình 6.9: Cấp gió từ trên cao kết hợp hút trên

Đôi khi người ta cũng sử dụng phương thức này cho thơng gió cơng nghiệp
nếu lượng khơng khí cần cấp vào nhiều và tốc độ gió vùng làm việc yêu cầu lớn.

- Cấp gió trên cao kết hợp hút cục bộ:

Trong những trường hợp ở gian máy có phát sinh các chất độc hoặc các nguồn
độc hại có tích tụ lớn thì phải tiến hành thơng gió cục bộ. Khi đó cần phải thơng
gió vào phịng để đảm bảo áp suất trong phịng khơng bị âm. Phương thức cấp gió
phổ biến là từ trên cao.

Hình 6.10: Cấp gió trên cao kết hợp hút cục bộ

Chất độc hại được hút ra từ các thiết bị hút cục bộ đặt phía trên các thiết bị
phát sinh độc hại 1; không khí cấp từ ống dẫn 2 được cấp vào phịng qua các
miệng thổi gió 3, sau đó nhanh chóng hịa lẫn với khơng khí ở phía trên vùng làm
việc, cuối cùng được thải ra ngoài qua hệ thống hút khơng khí cục bộ. Do khơng
khí ơ nhiễm hầu hết đã đi vào miệng hút cục bộ, mặt khác dòng đối lưu gần miệng
hút cục bộ cũng khá mạnh nên q trình trao đổi khơng khí chủ yếu diễn ra ở vùng
quanh miệng hút và tại vùng làm việc.

- Cấp gió tập trung

</div>
(130)<div class='page_container' data-page=130>

Hình 6.11: Cấp gió tập trung

Phương thức này đơn giản, rẻ tiền nhưng có nhiều nhược điểm: khơng khí cấp
phân phối khơng đồng đều, hơn nữa lại gây ra sự tích tụ các chất độc hại ở phần
cuối gần phía các miệng hút. Vì vậy phương thức này khơng thích hợp các gian
máy có phát sinh bụi và chất độc (dù là loại có độc tính thấp). Ngay cả khi thơng
gió thải nhiệt thì hiệu quả cũng khơng bằng các phương thức đã trình bày ở trên.

 Các kiểu miệng cấp và miệng hồi

- Miệng cấp

Cấu tạo của miệng cấp (miệng thổi) có ý nghĩa rất lớn trong việc ln chuyển
khơng khí trong phòng, khả năng mở rộng, tầm với của luồng…

* Phân loại:

- Theo hình dạng: Miệng thổi trịn, vng, chữ nhật, dẹt
- Theo vị trí lắp đặt: Miệng thổi gắn trần, gắn tường

- Theo kiểu phân phối gió: Khuếch tán, đục lổ, cánh hướng

* Miệng thổi kiểu khuyếch tán: Là loại miệng thổi được sử dụng phổ biến nhất
vì đơn giản và bề mặt đẹp. Thường được gắn trên trần, dịng khơng khí khi đi qua
miệng thổi sẽ được khuyếch tán rộng ra theo 4 hướng nên tốc độ khơng khí tại
vùng làm việc nhanh chóng giảm nhỏ và đồng đều. Nhờ vậy miệng thổi kiểu này
thường được sử dụng nhiều trong các công sở khi mà độ cao trần của phòng làm
việc rất thấp.

Cấu tạo: Gồm phần vỏ và phần cánh. Các cánh nghiêng một góc từ 30 - 60o
,

loại nghiêng 60o nhìn từ phía dưới đẹp hơn. Bộ phận cánh có thể tháo rời để vệ

sinh cũng như thuận tiện khi lắp miệng thổi.

</div>
(131)<div class='page_container' data-page=131>

thổi dạng hình chữ nhật. Với hình dạng này nó rất dễ lắp đặt. Có thể phối kết hợp
với các bộ đèn hình thù khác nhau tạo nên một mặt bằng đẹp.

* Miệng thổi kiểu chắn mưa:

Miệng thổi kiểu chắn mưa được sử dụng để gắn lắp trên tường.

Cấu tạo gồm: phần vỏ và phần cánh. Cánh thường đường nghiêng theo 1 chiều
(xuống dưới) hoặc 3 chiều (dưới và 2 bên). Độ nghiêng của cánh cũng tùy thuộc
vào độ cao của tường nơi nó được lắp đặp mà có thể chọn 30o, 45o và 60o.

* Miệng thổi kiểu lưới:

Miệng thổi kiểu lưới là loại miệng thổi có 2 hệ thống cánh hướng vng góc
với nhau. Nhờ điều chỉnh các cánh hướng này mà có thể điều chỉnh được hướng
gió.

Miệng thổi kiểu lưới có thể lắp cho trân hoặc tường.

- Miệng hồi (miệng hút)

Miệng hút hầu như khơng ảnh hưởng tới sự xáo trộn khơng khí trong phịng
nên kết cấu của nó cũng khơng ảnh hưởng tới tuần hồn khơng khí. Chọn kết cấu
nào là do u cầu cụ thể cơng trình và thẩm mỹ quyết định. Thường được chọn
tương tự miệng thổi để có sự hài hịa trong phịng. Miệng hút thường có gắn phin
lọc để lọc bụi.

3.2. Đường ống gió 
3.2.1. Phân loại:

Đường ống gió được chia làm nhiều loại tùy theo cách phân loại khác nhau:
* Theo chức năng:

- Kênh cấp gió.
- Kênh hồi gió.

- Kênh cấp gió tươi.
- Kênh thơng gió.
* Theo tốc độ gió:

</div>
(132)<div class='page_container' data-page=132>

- Áp suất thấp : 95 mmH2O

- Áp suất trung bình : 95 - 172 mmH2O

- Áp suất cao : 172 - 310 mmH2O

* Theo kết cấu và vị trí lắp đặt: 
- Kênh gió treo

- Kênh gió ngầm

3.2.2. Cấu trúc của hệ thống

- Hệ thống kiểu kênh ngầm

+ Kênh thường được xây dựng bằng gạch hoặc bê tơng. Kênh gió đặt dưới sàn và
thường cho các đường nước, điện, địện thoại đi kèm nên gọn gàng và tiết kiệm
chi phí nói chung.

+ Kênh gió ngầm thường sử dụng làm kênh gió hồi, rất ít khi sử dụng làm kênh
gió cấp sợ ảnh hưởng chất lượng gió sau khi đã xử lý, vì ẩm mốc trong kênh, đặc
biệt là kênh gió cũ đã hoạt động lâu ngày. Khi phải bắt buộc thì phải xử lý chống
thấm thật tốt.

+ Kênh thường có tiết diện chữ nhật và được xây dựng sẵn khi xây dựng cơng
trình.

+ Hệ thống kênh gió ngầm thường được sử dụng trong các nhà máy dệt, rạp chiếu
bóng. Các kênh gió ngầm này có khả năng hút tốt các sợi bông bay nên khử bụi
trong xưởng tốt.

- Hệ thống ống kiểu treo.

Hệ thống kênh treo là hệ thống kênh được treo trên các giá đỡ đi trên cao. Do
đó yêu cầu: Nhẹ, Bền và chắc chắn, Khơng cháy.

Thơng thường kênh gió kiểu treo làm bằng tơn tráng kẽm có bề dày trong
khoảng từ 0,5 – 1,2mm theo tiêu chuẩn qui định phụ thuộc vào kích thước đường
ống. Trong một số trường hợp do mơi trường có độ ăn mịn cao có thể sử dụng
chất dẻo hay inox.

</div>
(133)<div class='page_container' data-page=133>

3.3. Quạt gió

Quạt là thiết bị dùng để vận chuyển và phân phối khơng khí là thiết bị khơng
thể thiếu được trong hệ thống điều hịa khơng khí và đời sống.

Hai thơng số cơ bản của quạt gió là:

- Lưu lượng khơng khí của quạt: V, m3/s, m3/hr

- Cột áp Hq (áp suất thừa mà quạt tạo ra): Pa hoặc mmH2O

 Phân loại quạt gió 
- Theo đặc tính khí động

+ Hướng trục: Khơng khí vào và ra đi dọc theo trục. Gọn nhẹ có tể cho lưu lượng

lớn với áp suất bé. Thường dùng trong hệ thống khơng có ơng gió hoặc ống ngắn
+ Ly tâm: Đi vào theo hướng trục quay đi ra vng góc trục quay, cột áp tạo ra
do ly tâm. Vì vậy cần có ống dẫn gió mới tạo áp suất lớn. Nó có thể tạo nên luồng
gió có áp suất lớn.

- Theo cột áp:

+ Quạt hạ áp: Hq < 1000 Pa

+ Quạt trung áp: 1000 pa < Hq < 300 Pa
+ Quạt cao áp Hq > 3000 Pa

- Theo cơng dụng: Quạt gió, Quạt khói, Quạt bụi, Quạt thông hơi
4. Các phần tử khác trong hệ thống điều hịa khơng khí

4.1. Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phịng

Nhằm duy trì và giữ ổn định các thông số vận hành của hệ thống điều hịa
khơng khí khơng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngồi và phụ tải bên trong.

Các thơng số cơ bản cần duy trì là: Nhiệt độ, Độ ẩm, Áp suất, Lưu lượng.
Trong các thông số trên nhiệt độ là thông số quan trọng nhất.

4.1.1. Tự động điều chỉnh nhiệt độ

 Bộ cảm biến nhiệt độ

</div>
(134)<div class='page_container' data-page=134>

4.1.2. Tự động điều chỉnh độ ẩm

Trong một số hệ thống điều hịa khồng khí cơng nghệ cao có thêm bộ điều

chỉnh độ ẩm. Bộ cảm biến độ cũng hoạt động dựa trên nguyên lý về sự thay đổi
các tính chất nhiệt vật lý của môi chất khi độ ẩm thay đổi.

4.2. Lọc bụi và tiêu âm 
4.2.1. Lọc bụi

 Tác hại của lọc bụi

Bụi là một trong những chất độc hại. Nồng độ bụi trong khơng khí khơng được
vượt quá giới hạn cho phép. Muốn vậy cần tiến hành lọc bụi. Việc chọn phương
pháp lọc bụi trong thông gió và điều hịa khơng khí trước tiên phải căn cứ vào
nguồn gốc bụi, cỡ hạt và mức độ độc (từ đó mới quyết định nồng độ bụi trong
khơng khí).

Bụi trong khơng khí có hai nguồn gốc chính:

- Bụi hữu cơ có nguồn gớc động thực vật, phát sinh trong quá trình chế biến,
gai cơng các sản phẩm bơng, gỗ, giấy, da, thực phẩm, nông sản…

- Bụi vơ cơ (bụi khống, bụi kim loại…) có thể do mang từ ngồi vào theo gió,
theo bao bì,….và cũng cị thể phát sinh do chế biến (như bụi đá ximăng, bụi
amiăng, bụi kim loại khi mài, đánh bóng…)

 Phân loại cỡ hạt của bụi:

- Cỡ hạt rất mịn, khi hạt bụi có kích thước từ 0,1  1m (bụi có hạt nhỏ hơn
0,001m là tác nhân gây mùi)

- Cỡ mịn, khi hạt bụi có kích thước từ 1  10m
- Cỡ hạt thơ khi kích thước hạt bụi lớn hơn 10m.

Bụi càng mịn càng nguy hiểm vì càng dễ đi sâu vào đường thở và rất khó lọc
sach bằng các thiết bị thông dụng. Chúng thường tồn tại rất lâu trong khơng khí
mà khơng lắng đọng.

4.2.2. Tiêu âm.

 Tiếng ồn:

</div>
(135)<div class='page_container' data-page=135>

khí. Vì vậy không thể coi thường tiếng ồn khi lắp đặt hệ thống điều hịa khồng
khí, đặc biệt là trong các cơng trình văn hố.

Tiếng ồn trong phịng có điều hồ khơng khí có thể do nhiều nguồn khác nhau
gây ra và được truyền vào phòng theo nhiều con đường khác nhau.

 Nguồn gây ồn và các con đường truyền vào phòng:

- Tiếng ồn do quạt gió, máy lạnh, bơm (các cơ cấu chuyển động nói chung).
- Tiếng ồn khí động của dịng khí (cịn gọi là tiếng ồn thứ phát).

- Tiếng ồn của các nguồn ngồi (thường khơng xét tới vì khơng thể khống chế
được).

 Tiếng ồn truyền vào phịng có thể theo các đường sau.

- Theo đường ống gió (D): từ quạt gió (và cả máy lạnh nếu có) theo đường ống
gió cấp và ống gió hồi, qua tiêu âm và các chi thiết khác của đường ống truyền
trực tiếp vào phòng (qua miệng thổi) hoặc qua trần giả truyền vào phòng.

- Theo đường phát xạ (R): từ vách ống dẫn hoặc từ các thiết bị cuối của đường

ống qua trần giả vào phịng

-Theo khơng khí tiếp xúc với buồng máy vào phòng (A)
-Theo kết cấu xây dựng truyền vào phịng(S).

Hình 6.12: Các con đường tiếng ồn vào phịng
4.3. Cung cấp nước cho điều hịa khồng khí

</div>
(136)<div class='page_container' data-page=136>

Hình 6.13: Hệ thống cấp nước Water Chiller hai đường ống.

Ở hình trên ta thấy ở mỗi thiết bị làm mát khơng khí có 2 đường nước đi vào,
một đường nước nóng và một đường nước lạnh. Như vậy việc điều chỉnh sẽ linh
hoạt hơn, trong trường hợp này ở mỗi thiết bị làm mát khơng khí ta khơng những
điều chỉnh được lưu lượng mà còn điều chỉnh được nhiệt độ của nước.

Câu hỏi bài tập:

6.1: Trình bày khái niệm và phân loại điều hịa khơng khí?
6.2. Nêu khái niệm và phân loại thơng gió?

6.3. Nêu cấu trúc hệ thống vận chuyển và phân phối khơng khí?
6.4. Nêu các khâu hệ thống điều hịa khơng khí?

</div>
(137)<div class='page_container' data-page=137>

TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO

[1] Bùi Hải và Trần Thế Sơn - Kỹ thuật nhiệt: NXB Giáo dục 2005

[2] Hồng Đình Tín - Nhiệt động lực học kỹ thuật – NXB Đại học quốc gia
TPHCM, 2003

[3] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ- Kỹ thuật lạnh cơ sở: Nhà xuất bản giáo dục
- 2003

[4] Nguyễn Đức Lợi - Kỹ thuật lạnh Cơ sở – NXB Giáo Dục – 2006
[5] Võ Chí Chính - Máy và thiết bị lạnh – NXB KHKT.

</div>


KT bán hàng và xđ kết quả KD tại cty TNHH Phú Thái