Kiến thức cơ bản về làm lạnh bằng máy nén
Khi tìm hiểu cách thức hoạt động của hệ thống làm mát dựa trên máy nén, bạn phải lưu ý ba hiện tượng vật lý sau:
Khi nén, nhiệt độ của khí tăng lên. Ngược lại, khi giãn nở thì nhiệt độ giảm xuống. Đây là một trong những hệ quả đến từ định luật thứ nhất của nhiệt động lực học.
Nhiệt độ của chất lỏng tinh khiết không đổi khi sôi hoặc ngưng tụ. Nếu bạn đo nhiệt độ của nước khi sôi, nhiệt độ không đổi ở 212°F hoặc 100°C miễn là còn nước ở dạng lỏng. Khi khí ngưng tụ, nhiệt độ hệ thống không đổi cho đến khi toàn bộ khí chuyển thành chất lỏng.
Cần một lượng năng lượng đáng kể để chất lỏng trải qua quá trình chuyển pha. Cần nhiều năng lượng hơn để đun sôi hoàn toàn một lượng nước nhất định so với việc làm nóng cùng lượng nước đó từ 32°F lên 211°F. Điều này có nghĩa là một lượng năng lượng đáng kể có thể được tích trữ và sau đó giải phóng ngay trong quá trình chuyển pha.
Chu trình làm lạnh là một quá trình liên tục. Môi chất lạnh di chuyển từ máy nén đến bộ ngưng tụ, qua thiết bị tiết lưu, đến bộ bay hơi và sau đó chu trình lặp lại (xem hình 1).
Máy nén nhận khí áp suất thấp từ bộ bay hơi và chuyển đổi lượng khí này thành khí áp suất cao thông qua quá trình nén vì khi nén khí, nhiệt độ tăng lên.
Môi chất lạnh dạng khí có nhiệt độ cao sau đó chảy vào bộ ngưng tụ. Bộ ngưng tụ là bộ trao đổi nhiệt sử dụng lưu chất lạnh hơn, thường là không khí xung quanh, để làm mát môi chất lạnh. Khi môi chất lạnh chảy qua bộ trao đổi nhiệt này, nó ngưng tụ thành chất lỏng nóng. Môi chất lạnh dạng lỏng thoát ra khỏi bộ ngưng tụ và chảy vào thiết bị tiết lưu của hệ thống.
Thiết bị tiết lưu có thể là van giãn nở hoặc ống mao dẫn và được sử dụng để tạo sụt áp. Như đã đề cập trước đó, nhiệt độ và điểm sôi của chất lỏng giảm khi áp suất giảm. Một phần môi chất lạnh dạng lỏng bay hơi và nhiệt độ của hỗn hợp lỏng - khí giảm. Môi chất lạnh có nhiệt độ thấp sau đó chảy vào bộ bay hơi.
Bộ bay hơi là một bộ trao đổi nhiệt khác cho phép nhiệt di chuyển giữa nguồn nhiệt và môi chất lạnh. Trong chiller, nguồn nhiệt là chất lỏng làm mát chảy vào thiết bị của bạn. Môi chất lạnh đi vào bộ bay hơi dưới dạng hỗn hợp khí - lỏng ở nhiệt độ thấp. Theo thiết kế, nhiệt độ của nguồn nhiệt luôn cao hơn điểm sôi của môi chất lạnh. Trong bộ bay hơi, môi chất lạnh bay hơi khi hấp thụ nhiệt từ nguồn nhiệt. Nhiệt độ của môi chất lạnh không đổi khi nó bay hơi. Sau đó, môi chất lạnh thoát khỏi bộ bay hơi dưới dạng khí, đi vào máy nén và chu trình bắt đầu lại.
Gửi email
Câu hỏi Thường gặp MyEaton
