Như thầy đã phân
tích trong bài " Nguyên lý làm việc hệ thống
lạnh có máy nén hơi", hệ thống lạnh làm việc với bốn quá trình
chính với sự thay đổi trạng thái môi chất tương ứng. Hôm nay chúng ta sẽ phân
tích rõ hơn đặc điểm vận hành của một hệ thống lạnh trong thực tế.
-
Như minh hoạ ở hình trên, sự thay đổi trạng thái của môi chất trong hệ
thống:
Màu đỏ: Hơi quá nhiệt cao áp
Màu vàng: Lỏng cao áp
Màu xanh lá: Hơi ẩm hạ áp
Màu xanh dương: Hơi bão hoà khô
-
Các quá trình làm việc thực tế:
Quá trình nén
(B-C): Máy nén hút hơi quá nhiệt có áp suất Po =4.8bar
(nhiệt độ quá nhiệt 11 độ) thành hơi quá nhiệt có áp suất nén 16.3bar với nhiệt
độ cuối tầm nén là 83 độ C.
Quá trình nhả
nhiệt (C-D): Hơi quá nhiệt có nhiệt độ 83 độ C từ đầu ra của máy nén
đi vào một phần dàn nóng, nhả nhiệt để giảm nhiệt độ từ 83 xuống nhiệt độ ngưng
tụ 45 độ C (tương ứng với áp suất ngưng tụ là 16.3bar).
Quá trình ngưng tụ
(D-E): Tại dàn nóng nhờ sự trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức
của quạt gió, môi chất thực hiện quá trình nhả nhiệt ngưng tụ chuyển từ trạng
thái hơi sang lỏng hoàn toàn.
Quá trình quá lạnh lỏng
(E-F-G) Do nhiệt độ lỏng vẫn còn cao hơn so với nhiệt độ
môi trường, môi chất tiếp tục nhả nhiệt để giảm nhiệt độ từ 45 xuống 42 độ C
trước khi thực hiện tiết lưu làm lạnh. Đây là quá trình có lợi cho việc làm
lạnh, tuy nhiên độ quá lạnh ở điều kiện này chỉ có thể giảm nhiệt độ môi chất
xuống tối đa từ 3-4 độ C.
Quá trình tiết lưu (G-H): Quá trình giảm áp suất lỏng
cao áp từ 16.3bar xuống 4.8bar (Nhiệt độ bay hơi tương ứng 5 độ C). Nhiệt độ môi
chất giảm từ 42 độ C xuống 5 độ C.
Quá trình bay hơi làm lạnh
(H-I): Môi chất có nhiệt độ sôi ở 5 độ C thực hiện quá
trình thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, chuyển hoá trạng thái môi chất từ
hơi ẩm thành hơi khô.
Quá trình quá nhiệt hơi hạ áp (
I-A-B): Sau khi môi chất đã chuyển hoá thành hơi khô, do
nhiệt độ vẫn thấp hơn so với môi trường nên tiếp tục thu nhiệt để chuyển thành
hơi quá nhiệt làm tăng nhiệt độ hơi từ 5 lên 11 độ C. Sự quá nhiệt này là do độ
dài của đường ống hơi trong dàn lạnh và ống hơi hạ áp về máy nén.
Lưu
ý:
- Giá
trị áp suất trên đồng hồ đo là áp suất dư, do đó để biết được nhiệt độ tương ứng
bên trong hệ thống cần chuyển thành áp suất tuyệt đối là 5.8bar và
17.3bar
- Quá
trình quá lạnh môi chất có thể thực hiện bằng cách: Tăng chiều dài đường ống, sử
dụng bộ hồi nhiệt hoặc tăng diện tích trao đổi nhiệt dàn nóng.
- Quá
trình quá nhiệt môi chất có thể thực hiện bằng cách: Tăng chiều dài đường ống,
sử dụng bộ hồi nhiệt hoặc tăng diện tích trao đổi nhiệt dàn lạnh.
- Trong
trường hợp này, nhiệt độ phòng yêu cầu là 21 độ C vẫn cao hơn 7 độ C thì đoạn
quá nhiệt I-A là có lợi, đây được xem là phần năng suất lạnh tăng thêm so với
thông thường.
