Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của máy lạnh
Máy lạnh còn được gọi máy điều hòa không khí, nó làm hóa đơn tiền điện tăng rất nhiều, chiếm trên 60% tổng điện năng tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện trong nhà. Hiện nay, máy lạnh dân dụng được sử dụng ở Việt Nam chủ yếu là 2 loại: dàn nóng, dàn lạnh, ống dẫn gas lạnh nối giữa dàn lạnh và dàn nóng. Hãy đọc kỹ bài viết dưới đây để hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy lạnh sẽ giúp bạn sử dụng máy lạnh hiệu quả hơn.
Cấu tạo của máy lạnh
Dàn nóng
Là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhôm, có quạt kiểu hướng trục. Dàn nóng có cấu tạo cho phép lắp đặt ngoài trời mà không cần che chắn mưa. Tuy nhiên cần tránh nơi có nắng gắt và bức xạ trực tiếp mặt trời, vì như vậy sẽ làm giảm hiệu quả làm việc của máy.
Dây điện điều khiển: Ngoài 2 ống dẫn gas, giữa dàn nóng và dàn lạnh còn có các dây điện điều khiển.
Ống dẫn ga: Liên kết dàn nóng và lạnh là một cặp ống dịch lỏng và gas. Kích cỡ ống dẫn được ghi rõ trong các tài liệu kỹ thuật của máy hoặc có thể căn cứ vào các đầu nối của máy. Ống dịch nhỏ hơn ống gas. Các ống dẫn khi lắp đặt nên kẹp vào nhau để tăng hiệu quả làm việc của máy. Ngoài cùng bọc ống mút cách nhiệt.
Dàn nóng gồm máy nén và quạt, là bộ phận tiêu tốn điện nhiều nhất của máy lạnh, chiếm khoảng 95% toàn bộ lượng điện tiêu thụ của máy. Dàn lạnh chỉ có quạt và board điều khiển nên tiêu thụ điện không đáng kể, khoảng 5%.
Dây điện động lực: Dây điện động lực (dây điện nguồn) thường được nối với dàn nóng. Tuỳ theo công suất máy mà điện nguồn là 1 pha hay 3 pha. Thường công suất từ 36.000 Btu/h trở lên sử dụng điện 3 pha. Số dây điện động lực tuỳ thuộc vào máy 1 pha, 3 pha và hãng máy.
Dàn lạnh
Được đặt bên trong phòng, là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhôm. Dàn lạnh có trang bị quạt kiểu ly tâm (lồng sóc). Dàn lạnh có nhiều dạng khác nhau cho phép người sử dụng có thể lựa chọn kiểu phù hợp với kết cấu tòa nhà và không gian lắp đặt, cụ thể như sau:
- Loại đặt sàn: cửa thổi gió đặt phía trên, cửa hút đặt bên hông, phía trước. Loại này thích hợp cho không gian hẹp, nhưng trần cao.
- Loại áp trần: Loại áp trần được lắp đặt áp sát la phông. Dàn lạnh áp trần thích hợp cho các công trình có trần thấp và rộng. Gió được thổi ra đi sát trần, gió hồi về phía dưới dàn lạnh.
- Loại dấu trần: Dàn lạnh kiểu dấu trần được lắp đặt hoàn toàn bên trong la phông. Để dẫn gió xuống phòng và hồi gió trở lại bắt buộc phải có ống cấp, hồi gió và các miệng thổi, miệng hút. Kiểu dấu trần thích hợp cho các văn phòng, công sở, các khu vực có trần giả.
- Loại treo tường: đây là dạng phổ biến nhất, các dàn lạnh lắp đặt trên tường, có cấu tạo rất đẹp. Máy điều hoà dạng treo tường thích hợp cho phòng cân đối, không khí được thổi ra ở cửa nhỏ phía dưới và hút về ở phía cửa hút nằm ở phía trên.
- Loại cassette: Khi lắp đặt loại máy cassette người ta khoét trần và lắp đặt áp lên bề mặt trần. Toàn bộ dàn lạnh nằm sâu trong trần, chỉ có mặt trước của dàn lạnh là nổi trên bề mặt trần. Loại cassette rất thích hợp cho khu vực có trần cao, không gian rộng như các phòng họp, đại sảnh, hội trường.
Nguyên lý hoạt động của máy lạnh
Trong quá trình máy hoạt động dàn lạnh chạy suốt không nghỉ, dàn nóng lúc chạy lúc nghỉ phụ thuộc vào nhiệt độ trong phòng đã đạt chưa.
Quạt dàn lạnh hút và thổi liên tục tạo ra sự luân chuyển và phân tán không khí lạnh đều trong phòng. Trong dàn lạnh có một cảm biến nhiệt độ của không khí nối với board xử lý tín hiệu (gọi tắt là board). Cảm biến này có nhiệm vụ cảm nhận nhiệt độ không khí hồi về dàn lạnh (đây là nhiệt độ trung bình của không khí trong phòng).Khi nhiệt độ trong phòng cao hơn nhiệt độ cài đặt (là nhiệt độ cài đặt trên remote) khoảng 1-2°C thì board sẽ điều khiển dàn nóng chạy. Khi dàn nóng chạy sẽ cung cấp gas lỏng tới dàn lạnh, gas lỏng bốc hơi trong dàn lạnh và thu nhiệt không khí đi qua dàn lạnh, không khí mất nhiệt nên nhiệt độ giảm xuống. Khi nhiệt độ không khí trong phòng giảm xuống bằng nhiệt độ cài đặt thì board sẽ điều khiển ngưng dàn nóng. Quá trình làm lạnh tạm ngưng.
Do có nhiệt độ trong phòng thấp hơn bên ngoài, nên có sự truyền nhiệt từ ngoài vào trong cùng với các vật tỏa nhiệt bên trong làm nhiệt độ không khí trong phòng từ từ tăng lên cho đến khi cao hơn nhiệt độ cài đặt khoảng 1-2°C (khoảng chênh lệch nhiệt độ này tùy thuộc vào thiết kế của mỗi nhà sản xuất) thì board sẽ điều khiển dàn nóng chạy lại. Quá trình làm lạnh tiếp tục.
Khi dàn nóng chạy, dàn lạnh mới có chức năng làm lạnh và tiêu tốn điện nhiều nhất. Khi dàn nóng ngưng, dàn lạnh chỉ là cái quạt luân chuyển không khí trong phòng.
Mỗi máy lạnh lắp vào một phòng nào đó, khi hoạt động sẽ đạt được nhiệt độ thấp nhất nào đó. Đây là nhiệt độ cuối cùng mà máy có thể đạt được, không thể thấp hơn được. Nếu cài nhiệt độ trên remote thấp hơn nhiệt độ này thì dàn nóng sẽ chạy suốt và tiêu hao điện tối đa.
Làm sao để biết được nhiệt độ thấp nhất, cách đơn giản nhất là chúng ta cho máy chạy với nhiệt thấp nhất trên remote, khoảng 20-30 phút sau chúng ta bấm remote nâng nhiệt độ lên đến khi nào nghe tiếng “tách” trên dàn lạnh thì có thể xem đó là nhiệt độ thấp nhất mà máy có thể đạt được. Tiếng “tách” vừa nghe là âm thanh của rơ-le trên board ngắt nguồn điều khiển dàn nóng. Để sử dụng máy hiệu quả về điện chúng ta phải vận hành máy từ nhiệt độ đó trở lên.
Một phòng đươc đăt máy lạnh theo tiêu chuẩn thiết kế dùng cho sinh hoạt phải đạt nhiệt độ 24°C. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi nhất trong khoảng 25-27°C.
