Giáo trình kỹ thuật lạnh

- Biết đƣợc nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh và điều hòa không khí thông dụng.. - Nhận dạng đƣợc các loại máy và thiết bị chính của hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí trong thực

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẠNH

NGHỀ : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG NGHỀ

Ban hành kèm theo Quyết định số: 01/QĐ-CĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016

của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR - VT

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên 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

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “ Kỹ thuật lạnh” nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về thiết bị lạnh gia dụng Tài liệu gồm 10 bài

Yêu cầu đối với học sinh sau khi học xong module này học sinh phải lắp đặt được máy lạnh và sữa chữa được những hư hỏng thông thường của máy lạnh và tủ lạnh gia dụng

Giáo trình này là tài liệu tham khảo cho học sinh chuyên nghành Điện công nghiệp, điện dân dụng và điện lạnh

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 20 tháng 11 năm 2015

Tham gia biên soạn

1 Nguyễn Trọng Công - Chủ biên

2 Võ Văn Giang

MỤC LỤC

TRANG BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 9

1.Cơ sở kỹ thuật lạnh 9

1.1 Khái niệm chung 9

1.1.1 Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật 9

1.1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo 10

1.2 Các phương pháp bảo quản lạnh 11

1.2.1 Bảo quản lạnh bằng nước đá 11

1.2.2 Bảo quản lạnh bằng bay hơi chất lỏng 12

1.3 Giải pháp giữ mức chất lỏng không đổi trong bình bay hơi 12

1.4 Môi chất lạnh và chất tải lạnh 13

1.4.1 Môi chất lạnh 13

1.4.2 Chất tải lạnh 15

2 Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí 16

2.1 Không khí ẩm 16

2.1.1 Thành phần của không khí ẩm 16

2.1.2 Phân loại không khí ẩm 17

2.1.3 Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK 17

2.2 Khái niệm về điều hòa không khí 17

2.2.1 Khái niệm về thông gió và ĐHKK 17

2.2.1.1 Thông gió là gì? 17

2.2.1.2 Khái niệm về ĐHKK 18

2.2.1.3 Khái niệm về nhiệt thừa và tải lạnh cần thiết của công trình 18

2.2.2 Các hệ thống ĐHKK 19

2.2.2.1 Các khâu của hệ thống ĐHKK 19

2.2.2.2 Phân loại hệ thống ĐHKK 20

2.2.3 Các phương pháp và thiết bị xử lý không khí 20

BÀI 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỦ LẠNH GIA ĐÌNH 22

1 Cấu tạo 22

1.1 Máy nén 23

1.2 Dàn ngưng và dàn bay hơi 25

1.3 Thiết bị tiết lưu 26

1.4 Phin sấy lọc 27

2 Nguyên lý làm việc 27

2.1 Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh trực tiếp 27

2.2 Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh gián tiếp 28

BÀI 3: THIẾT BỊ ĐIỆN, BẢO VỆ TRONG TỦ LẠNH 30

1 Động cơ máy nén 30

1.1 Xác định cực tính động cơ máy nén 30

1.2 Giới thiệu sơ đồ khởi động động cơ tủ lạnh đơn giản 31

1.3 Chạy thử động cơ 32

2 Rơ le bảo vệ block 32

3 Rơ le khởi động 33

3.1 Rơle khởi động kiểu dòng điện 33

3.2 Rơle khởi động PTC 35

3.3 Tụ điện 36

4 Rơle khống chế nhiệt độ (thermostat) 36

5 Hệ thống xả đá 37

6 Rơ le thời gian 37

6.1 Timer loại 1 37

6.2 Timer loại 2 38

7 Các thiết bị điện khác 38

BÀI 4: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TỦ LẠNH 40

1 Sơ đồ nguyên lý của mạch điện tủ lạnh 40

1.1 Mạch điện tủ lạnh trực tiếp 40

1.2 Mạch điện tủ lạnh gián tiếp 42

2 Lắp đặt mạch điện 44

3 Vận hành tủ lạnh 44

3.1 Các thông số kỹ thuật chính 44

3.2 Đặc trưng công suất động cơ và dung tích tủ 45

3.3 Chỉ tiêu nhiệt độ 45

3 Bảo dưỡng tủ lạnh: 46

BÀI 5: KỸ THUẬT HÀN ỐNG ĐỒNG 48

1 Sử dụng máy hàn gió đá 48

2 Gia công được ống đồng 48

2.1 Dụng cụ cắt ồng 48

2.1.1 Sử dụng 49

2.1.2 Yêu cầu 49

2.2 Dụng cụ loe ống 49

2.1.1 Cấu tạo 49

2.2.2 Sử dụng 50

2.2.3 Yêu cầu 50

3 Hàn ống 51

4 Kiểm tra mối hàn 52

BÀI 6: NẠP GAS TỦ LẠNH 54

1 Thử kín hệ thống 54

2 Hút chân không hệ thống 55

3 Nạp gas cho hệ thống 56

3.1 Sơ đồ thực hiện 56

3.2 Các bước thực hiện qui trình nạp gas 56

4 Chạy thử 60

5 Kiểm tra tình trạng làm việc của tủ lạnh 60

5.1 Dấu hiệu làm việc bình thường của tủ lạnh 60

5.2 Kiểm tra áp suất làm việc của tủ 60

5.3 Xác định dòng định mức động cơ máy nén: 62

5.4 Kiểm tra lượng gas nạp 62

BÀI 7: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY ĐIỀU HOÀ………

KHÔNG KHÍ 64

1 Cấu tạo máy điều hoà không khí 64

1.1 Máy điều hòa cửa sổ 64

1.2 Máy điều hòa 2 cục 64

2 Nguyên lý làm việc máy điều hoà không khí 67

BÀI 8: NẠP GAS MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 71

1 Thử kín hệ thống 71

2 Các bước nạp gas 713

BÀI 9: LẮP ĐẶT MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 74

1 Lắp đặt máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ 74

2 Lắp đặt máy điều hòa 2 cục 76

2.1 Đọc bản vẽ thi công 76

2.2 Lắp đặt dàn lạnh 76

2.4 Lắp đặt đường ống và đấu dây tín hiệu 76

3 Lắp đặt dàn nóng 76

4 Hướng dẫn sử dụng điều khiển Khởi động máy 83

BÀI 10: BẢO DƯỠNG MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 88

1 Sử dụng thiết bị an toàn 88

2 Kiểm tra hệ thống lạnh 88

3 Làm sạch thiết bị trao đổi nhiệt 89

3.1 Tháo vỏ máy: 89

3.2 Vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt 89

4 Quan sát kiểm tra 89

5 Làm sạch hệ thống lưới lọc 89

6 Bảo dưỡng quạt 89

7 Kiểm tra lượng gas trong máy 89

8 Bảo dưỡng hệ thống điện 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẠNH

Mã mô đun: 24

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí : Mô-đun này học sau các MÔ ĐUN cơ sở và chuyên ngành của nghề điện công nghiệp

- Tính chất : Là mô đun kĩ thuật chuyên nghành, thuộc mô đun đào tạo nghề tự chọn

Mục tiêu của mô đun:

Sau khi hoàn tất mô-đun này, học viên có năng lực:

- Trình bày đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống máy lạnh

- Sửa chữa, bảo dƣỡng đƣợc máy lạnh dân dụng

- Sửa chữa, bảo dƣỡng đƣợc máy điều hoà không khí cục bộ

- Lắp đặt đƣợc hệ thống điều hoà cục bộ đúng quy trình kỹ thuật đảm bảo an toàn

- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo và khoa học

Nội dung của mô đun:

Số

gian

Hình thức dạy

8 Nạp gas máy điều hoà không khí 10 Tích hợp

Cụ thể nhƣ sau:

BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Giới thiệu:

Hệ thống lạnh và điều hòa không khí không thể thiếu đƣợc trong cuộc sống ngày nay Đặc biệt trong cuộc sống ở thành thị và trong bảo quản thực phẩm Bài 1 giới thiểu tổng quang về hệ thống lạnh và điều hòa không khí

Mục tiêu:

- Biết đƣợc khái niệm về máy và hệ thống lạnh và điều hòa không khí

- Biết đƣợc nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh và điều hòa không khí thông dụng

- Nhận dạng đƣợc các loại máy và thiết bị chính của hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí trong thực tế

- Rèn luyện đức tính cẩn thận , tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo và khoa học

Nội dung:

1 Cơ sở kỹ thuật lạnh

1.1 Khái niệm chung

1.1.1 Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật

- Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm

Theo thống kê thì khỏang 80% công suất lạnh đƣợc sử dụng trong công nghệ 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

- Ứng dụng lạnh trong công nghiệp

Hóa lỏng không khí bao gồm các chất khí là sản phẩm của công nghiệp hóa học nhƣ: clo, amoniac, cacbonic, các loại khí đốt, các loại khí sinh học…

- Ứng dụng lạnh trong nông nghiệp

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

- Ứng dụng lạnh trong điều tiết không khí

Ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều tiết không khí với các ngành cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật phim ảnh, quang học…

1.1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo

 Phương pháp bay hơi khuếch tán

Một thí dụ điển hình của bay hơi khuếch tán là nước bay hơi vào không khí

 Phương pháp dãn nở khí có sinh ngoại công

Đây là phương pháp làm lạnh nhân tạo quan trọng Các máy lạnh làm việc theo nguyên lý dãn nở khí có sinh ngoại công gọi là máy lạnh nén khí có máy dãn nở Phạm vi ứng dụng rất rộng lớn từ máy điều tiết không khí cho đến các máy sử dụng trong kĩ thuật cryô để sản xuất nitơ, oxi lỏng, hóa lỏng không khí,

 Phương pháp tiết lưu không sinh ngoại công

Ví dụ : môi chất chuyển động qua nghẽn van tiết lưu

Hình 1.1: Tiết lưu không sinh ngoại công của một dòng môi chất

 Tan chảy hoặc thăng hoa vật rắn

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)

1.2.2 Bảo quản lạnh bằng bay hơi chất lỏng

Chất lỏng bay hơi luôn luôn gắn liền với sự thu nhiệt Một kg nước ở 1000

C chuyển từ dạng lỏng sang dạng hơi thu một nhiệt lượng là 539 kcal

1

2

Hình 1.3 Tủ lạnh làm bằng môi chất lỏng

1- Lỏng R12 sôi ở áp suất khí quyển; 2- bình bay hơi; 3- ống thông hơi

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

Để giữ nhiệt độ không đổi trong tủ, cần phải duy trì mức chất lỏng không đổi trong bình bay hơi Hình 1.4 biểu diễn một phương pháp giữ mức chất lỏng không đổi bằng van phao Cấp lỏng cho dàn bay hơi từ một bình chứa môi chất lỏng

Máy hút chân không dùng để duy trì áp suất không đổi trong bình bay hơi

Hình 1.4 Giữ mức chất lỏng không đổi trong bình bay hơi

3

0,1032

-

(- 25 0 C)

1- phao; 2- bình chứa môi chất lỏng có áp suất cao;

3- van phao; 4- bình bay hơi; 5 bơm hơi (bơm chân không) 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 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 1.5 Dàn bay hơi ống xoắn với phương pháp cấp

lỏng nhờ van tiết lưu nhiệt

1- van tiết lưu nhiệt; 2- bình chứa môi 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

1.4.1.2 Ký hiệu các môi chất lạnh

3- Số lượng nguyên tử Flo trong phân tử

Nếu có thêm thành phần Brôm thì sau các chữ số có thêm ký hiệu B (Brôm)

và số lượng nguyên tử brôm như B2, B3

- Nếu chữ số đầu tiên (Nguyên tử cacbon -1) = 0 thì không cần viết Đó là

trường hợp dẫn xuất của Mêtan (R11, R12, R13, R14)

- Các izome (Các chất đồng phân) có thêm chữ a, b để phân biệt

- Quy tắc ký hiệu mở rộng đến Prôpan (C3H8), R290, tiếp theo butan (C4H10) là R600

- Các Ôlêphin có thêm số 1 trước 3 chữ số ví dụ (C3F6) có ký hiệu là R1216

- Các hợp chất cấu trúc vòng thêm chữ C lên trước ví dụ (C4F8) có ký hiệu là RC318

- Các hỗn hợp đồng sôi được quy đinh thứ tự từ R500, R501, R502 bắt đầu bằng số 5 đối với từng hỗn hợp cụ thể

 Các môi chất vô cơ

Vì công thức hoá học của môi chất vô 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, R719 là không khí Các chất có cùng phân tử lượng phải có dấu hiệu phân biệt như R744 là CO2 còn R744A là N20

 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

Mãi đến 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

Từ năm 1920 các môi chất Etylen, Prôpan, Izobutan và clomêtan được nghiên cứu ứng dụng sau đó đến Hyđrô cacbon gốc Halôgen trong đó các nguyên tử Hyđrô được thay thế một phần hoặc toàn phần bằng các nguyên tử Flo, clo và brôm Khí freôn 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 hoà nhiệt độ R12 và R22 có tính chất không độc, không cháy không gây nổ, nên được gọi là môi chất lạnh an toàn

1.4.2.2 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

- Môi 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 vòng tuần hoàn an toàn

- Khi có nhiều hộ tiêu thụ lạnh và khi hộ tiêu thụ lạnh ở xa nơi cung cấp lạnh Trong trường hợp trên nếu dùng dàn bay hơi trực tiếp sẽ rất bất tiện vì đường ống môi chất dài và phức tạp, tốn môi chất lạnh, việc phát hiện rò rỉ khó khăn, tổn thất áp suất lớn Nếu dùng chất tải lạnh, khắc phục được hầu hết các nhược điểm

vì : Đơn giản hoá việc cung cấp lạnh như việc sử dụng nước muối lạnh làm lạnh cho các phòng khác nhau hoặc sử dụng nước đá trong các tàu, thuyền đánh cá, nitơ 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

1.4.2.3 Một số chất tải lạnh thường dùng

Chất tải lạnh có thể ở dạng khí như không khí, dạng lỏng như nước muôi 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 00

C, Nước là chất tải lạnh lí tưởng, nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu đã nêu Nhưng vì có nhiệt độ hoá rắn cao (ở 00

C) nên nó chỉ được sử trong phạm vi điều tiết không 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

 Dung dịch nước muối NaCl, CaCl 2

Khi cần nhiệt độ thấp hơn, người ta sử dụng những dung dịch muối như Nacl, CaCl2 rẻ tiền nhất nhưng nó chỉ được sử dụng cho nhiệt độ trên -150C dung dịch muối CaCl2 có thể đạt nhiệt độ thấp hơn -450C đến -500

C

 Các hợp chất hữu cơ

Các dung dịch nước với các chất hữu cơ như mêtanol (CH3OH), etanol (C2H5OH) etilenglicol (C2H4-(OH)2) tricloêtilen (C2HCl3) và glycerin có thể đạt nhiệt độ đông đặc rất thấp Nhưng ngược lại một số dung dịch với các chất hữu

cơ không những có nguy cơ gây cháy, nổ mà một số dung dịch còn 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

2 Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí

2.1 Không khí ẩm

2.1.1 Thành phần của không khí ẩm

Không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước Là không khí được

sử dụng trong kỹ thuật và trong sinh hoạt đời sống con người Không khí khô là hỗn hợp của các chất khí 78% N

2, 21% O

2, còn lại là CO

2 và các khí trơ

2.1.2 Phân loại không khí ẩm:

Không khí ẩm được phân loại như sau :

• Không khí ẩm bão hòa : là không khí ẩm trong đó hơi nước ở trạng thái hơi

bão hòa khô và lượng hơi nước trong không khí ẩm là lớn nhất (G ) Lúc này

h.max

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 không khí ẩm quá bão hòa

• Không khí ẩm quá bão hòa : là không khí ẩm chứa lượng hơi nước lớn hơn

G Hơi nước ở đây là hơi bão hòa ẩm, tức là ngoài hơi nước bão hòa khô còn

h.max

có một lượng nước ngưng nhất định (G ) Không khí ẩm khi có sương mù là

n

không khí ẩm quá bão hòa vì có chứa những giọt nước ngưng tụ

• Không khí ẩm chưa bão hòa : là không khí ẩm chứa lượng hơi nước nhỏ hơn

G , tức là còn có thể nhận thêm hơi nước để trở thành bão hòa (hay nói cách

h.max

khác: trong trường hợp này nếu ta them hơi nước vào thì hơi nước vẫn chưa bị ngưng tụ) Hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa là hơi quá nhiệt

2.1.3 Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK

- Quá trình gia nhiệt: Khi gia nhiệt cho không khí ẩm, nhiệt độ tăng lên, lượng

nước trong không khí ẩm không đổi

- Quá trình làm lạnh: Khi làm lạnh không khí ẩm, nhiệt độ sẽ giảm xuống và

độ ẩm sẽ tăng lên

- Quá trình bốc hơi tăng ẩm: Có thể thực hiện tăng ẩm bằng 2 cách phun khác

nhau: Phun bằng nước lạnh và phun bằng hơi bão hòa:

2.2 Khái niệm về điều hòa không khí

2.2.1 Khái niệm về thông gió và ĐHKK

Thông gió là quá trình trao đổi không khí trong nhà và ngoài trời để thải nhiệt thừa, ẩm thừa, các chất độc hại ra bên ngoài nhằm giữ cho các thông số khí hậu trong phòng không vượt quá giới hạn cho phép

Như vậy trong thông gió không khí trước khi thổi vào phòng không được xử lý nhiệt ẩm

* Phân loại

 Theo phạm vi

- Thông gió tổng thể: Thông gió trên toàn bộ thể tích phòng hoặc công trình

- Thông gió cục bộ: Chỉ thông 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:

- Thông gió cưỡng bức: Thực hiện nhờ quạt

- Thông gió tự nhiên: Thực hiện nhờ chuyển động tự nhiên của gió dưới tác động của nhiệt độ, độ ẩm, áp suất

2.2.1.2 Khái niệm về ĐHKK

* Định nghĩa:

Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và giữ

ổn định các thông số trạng thái của không khí theo một chương trình định sẵn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài

Trong hệ thống điều hòa không khí, không khí đã được xử lý nhiệt ẩm trước khi thổi vào phòng Đây là điểm khác nhau của thông gió và điều tiết không khí,

vì thế nó đạt hiệu quả cao hơn thông gió

2.2.1.3 Khái niệm về nhiệt thừa và tải lạnh cần thiết của công trình

 Khái niệm về nhiệt thừa

Nhiệt thừa là tổng các nguồn nhiệt phát sinh trong không gian cần điều hòa

mà hệ thống điều hòa không khí đó cần thiết giải phóng ra bên ngoài để đảm bảo các thông số của không khí trong không gian cần điều hòa luôn ổn định trong vùng giới hạn yêu cầu

 Khái niệm tải lạnh

Kỹ thuật điều hòa không khí là kỹ thuật khống chế các thông số của không khí trong không gian cần điều hòa 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 hòa không khí đang khảo sát mà sẽ có hay không các bộ phận gia nhiệt, hâm nóng không khí Tuy nhiên hầu như tất cả các hệ thống điều hòa không khí nói chung đều có cụm thiết bị máy lạnh

Ta gọi phụ tải lạnh của hệ thống điều hòa không 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 không gian cần điều hòa, nhằm duy trì không khí trong

không gian đó luôn ổn định ở mức nhiệt độ và độ ẩm yêu cầu

Như vậy khâu xử lý không khí bao gồm các thiết bị chính:

- Làm lạnh hoặc sấy nóng không khí

- Thiết bị làm ẩm hoặc làm khô

- Thiết bị lọc bụi

 Khâu vận chuyển và phân phối không khí

Khâu này có nhiệm vụ vận chuyển không khí đã được xử lý đến các phòng (hộ tiêu thụ), đảm bảo phân bố đều không khí trong phòng và yêu cầu vệ sinh

Hệ thống bao gồm các thiết bị chính sau:

- Hệ thống các kênh dẫn gió và hồi gió

- 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 dòng không 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 toàn, ổn định và đạt thông 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, …

2.2.3 Các phương pháp và thiết bị xử lý không khí

Việc xử lý không khí bao gồm các nhiệm vụ cơ bản sau:

- Xử lý nhiệt: Làm lạnh hoặc gia nhiệt

Câu hỏi bài tập:

Câu 1: Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật?

Câu 2: Các phương pháp làm lạnh?

Câu 3: Nêu tên các môi chất lạnh thường dùng trong máy điều hòa không khí và

tủ lạnh gia dụng?

Câu 4: Các phương pháp điều hòa không khí? Nêu tên và công dụng các khâu

trong điều hòa không khí?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

- Nắm được ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật

BÀI 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỦ LẠNH GIA ĐÌNH

Giới thiệu:

Tủ lạnh gia đình là một thiết bị gần nhƣ không thể thiếu đƣợc đối với cuộc sống ngày nay, đặc biệt là cuộc sống ở thành thị Bài 2 trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Mục tiêu:

- Mô tả đƣợc cấu tạo của tủ lạnh gia đình

- Trình bày đƣợc nguyên lý làm việc tủ lạnh gia đình

- Rèn luyện đức tính cẩn thận , tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo và khoa học

1- Vỏ cách nhiệt; 2- cánh tủ; 3- ngăn đông (có dàn bay hơi); 4- giá để thực

phẩm; 5- hộp đựng rau quả; 6- giá đựng chai lọ; 7- dàn ngƣng; 8- fin; 9- Blốc Cách nhiệt gồm: Vỏ tủ cách nhiệt bằng polyurethan hoặc polystirol, vỏ ngoài bằng tôn sơn màu trắng hoặc sáng, bên trong là khung bằng nhựa Trong tủ có

bố trí các giá để thực phẩm Cửa tủ cũng được cách nhiệt, phía trong tủ có bố trí các giá để đặt chai lọ, trứng, bơ v v

Hệ thống máy lạnh của tủ lạnh gia đình kiểu nén hơi có nguyên lý hoạt động như đã trình bày ở hình 1 Các thành phần chủ yếu gồm lốc kín (máy nén và động cơ), dàn ngưng tụ, phin lọc, ống mao và dàn bay hơi Môi chất lạnh (thường là freôn 12) tuần hoàn trong hệ thống

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 Gồm 2 phần: Động cơ điện và máy nén được bố trí trong một vỏ máy và được hàn kín

 Phần động cơ điện: Gồm stato và roto

 Stato được quấn bởi 2 cuộn dây: cuộn làm việc CR và cuộn khởi động CS

- C.S.R là 3 chữ viết tắt từ tiếng Anh

-C: Common (Chân chung) -S: Start (Chân khởi động) -R: Run (Chân chạy) -Cuộn CS có điện trở lớn hơn cuộn CR -Roto là một lõi sắt được nối với trục khửu của máy nén

 Phần máy nén pittông:

- Gồm xilanh, piston

- Clape hút, clape 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 lò xo giảm rung Trên trục khửu có rãnh để hút dầu bôi trơn các chi tiết chuyển động

Hình 2.3 :Nguyên lý làm việc pittông –xilanh

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

Khi pittông từ trên đi xuống, clapê hút 4 mở, clapê đẩy 5 đóng, máy nén thực hiện quá trình hút Khi đạt đến điểm chết dưới quá trình hút kết thúc, pittông đổi hướng, đi lên, quá trình nén bắt đầu Khi áp suất ở bên trong xilanh lớn hơn áp

suất trong khoang đẩy 7, clapê đẩy 5 mở ra để pittông đẩy hơi nén vào khoang đẩy để vào dàn ngưng tụ Khi pittông đạt đến điểm chết trên, quá trình đẩy kết thúc, pittông lại đổi hướng đi xuống để thực hiện quá trình hút của chu trình mới

1.2 Dàn ngưng và dàn bay hơi

 Cấu tạo:

- Dàn ngưng tủ lạnh thường được làm bằng ống thép (Φ5) với cánh tản nhiệt bằng dây thép Φ 1.2 ÷ 2mm hàn đính lên ống thép

Lỏng cao áp sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ đi qua tiết lưu giảm áp xuống áp suất bay hơi rồi đi vào thiết bị bay hơi, tại đây lỏng môi chất nhận nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sôi hoá hơi Kết thúc quá trình làm lạnh

1.3 Thiết bị tiết lưu

Đối với tủ lạnh gia đình có công suất nhỏ chế độ làm việc ổn định nên thay vì dùng van tiết lưu thì người ta sử dụng ống mao

-Thiết bị đơn giản

-Áp suất hai đầu ống mao tự cân bằng sau khi máy nén ngừng làm việc vài phút ,nên máy nén khởi động lại rất dễ dàng

 Nhược điểm: dễ tắt bẩn, tắt ẩm, khó xác định độ dài ống, không tự điều chỉnh được lưu lượng theo các chế độ làm việc khác nhau nên sử dụng cho các hệ thống lạnh có công suất nhỏ và rất nhỏ

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh trực tiếp

 Nguyên lý hoạt động:

Hơi sinh ra ở dàn bay hơi được máy nén hút về và nén lên thành hơi có áp suất cao và nhiệt độ cao rồi đẩy vào dàn ngưng tụ Trong dàn ngưng tụ, môi chất nóng thải nhiệt cho môi trường làm mát là không khí để ngưng tụ lại thành lỏng Lỏng đi qua phin sấy lọc rồi vào ống mao Khi qua ống mao áp suất bị giảm xuống áp suất bay hơi rồi tiếp tục đi vào dàn bay hơi Tại dàn bay hơi môi chất trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên với môi trường làm lạnh thu nhiệt của môi trường làm lạnh để sôi bay hơi môi chất và cứ như thế khép kín chu trình

2.2 Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh gián tiếp :

đi qua phin sấy lọc sau đó vào ống mao Khi qua ống mao áp suất bị giảm xuống

áp suất bay hơi rồi tiếp tục đi vào dàn bay hơi Tại dàn bay hơi môi chất trao đổi nhiệt đối lưu cưởng bức với môi trường làm lạnh thu nhiệt của môi trường làm lạnh để sôi bay hơi môi chất và cứ như thế khép kín chu trình Bộ tích lỏng được

bố trí ở cuối dàn bay hơi dùng để tránh cho máy nén hút phải lỏng trong trường hợp xả băng hoặc tải lạnh quá lớn, khi dàn bay hơi có quá nhiều lỏng

Phin lọc

Câu hỏi bài tập:

Câu 2.1 Trình bày công dụng các bộ phận chính của tủ lạnh?

Câu 2.2 Trình bày nguyên lý làm việc của máy lạnh trực tiếp?

Câu 2.3 Trình bày nguyên lý làm việc của máy lạnh gián tiếp?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

- Trình bày đƣợc công dụng các bộ phận chính của tủ lạnh

- Trình bày đƣợc nguyên lý làm việc của máy lạnh trực tiếp và gián tiếp

BÀI 3 THIẾT BỊ ĐIỆN, BẢO VỆ TRONG TỦ LẠNH

Giới thiệu:

Để tủ lạnh làm việc đƣợc và tử động thì hệ thống điện trong tủ lạnh là không thể thiếu đƣợc Bài 3 trình bày các bộ phận trong hệ thống điện của tủ lạnh và nguyên lý làm việc của chúng

 Dùng V.O.M: Để thang điện trở x1 (x10) lần lƣợt đo điện trở của 2 chân, ta sẽ

có 3 lần đo với 3 giá trị khác nhau:

- Trong 3 lần đo đó, cặp chân nào có điện trở lớn nhất thì chân còn lại là chân C

- Đo chân C với 1 trong 2 chân còn lại, chân nào có điện trở lớn hơn là chân S

- đo chân 1 với 3 được điện trở 10 

- đo chân 3 với 2 được điện trở: 15 

Theo phương pháp xác định 3 chân ta xác định được:

1 là chân C 2 là chân R 3 là chân S

Chú ý: Do block tủ lạnh có công suất nhỏ thường  3/4HP, điện trở của các cuộn dây nhỏ nên block rất dễ cháy khi cấp điện sai cho các chân Vì vậy ta phải xác định chính xác các chân C.S.R

 Xác định cực tính bằng đèn thử:

Dùng đèn thử lần lượt đấu vào 3 cực của động cơ máy nén sau đó cấp nguồn vào lúc này sẽ làm cho đèn thử phát sáng Do cuộn SR = CR + CS nên làm cho đèn thử phát sáng mờ nhất, cuộn CR sẽ làm đèn thử sáng nhất còn lại là cuộn

CS Từ đây ta suy ra ba cuộn của động cơ máy nén

Kiểm tra động cơ

1.2 Giới thiệu sơ đồ khởi động động cơ tủ lạnh đơn giản

Hình 3.1: Sơ đồ nối dây khởi động động cơ tủ lạnh đơn giản

Nguyên lý làm việc:

Sau khi xác định 2 cuộn dây của máy nén ta đấu mạch như hình vẽ Cấm cuộn C-R vào nguồn điện sau đó tác động nút nhấn để cấp nguồn cho cuộn C-S để khởi động cho máy nén Khi động cơ máy nén đã hoạt động ta buôn nút nhấn ngưng cấp nguồn cho cuộn C-S để tránh gây cháy máy Phương pháp này là

cách khởi động trực tiếp cho máy nén chỉ dùng cho những máy nén có công suất nhỏ như của tủ lạnh

Hình 3 2: Cấu tạo Rơle nhiệt lắp trong máy nén

1- Dây nối, 2- Chụp nối; 3- Chốt tiếp điểm; 4- Đầu cực 5- Tiếp điểm;

6- Cơ cấu lưỡng kim; 7- Điện trở; 8- Thân; 9- Vít

 Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ bị quá tải hoặc không khởi động được, dòng điện cao hơn bình thường, nhiệt sinh ra ở dây điện trở lớn làm nóng thanh lưỡng kim dẫn đến thanh lưỡng kim bị uốn cong, mở tiếp điểm ngắt nguồn cấp cho máy nén

Máy nén ngừng một vài phút, khi đó thanh lưỡng kim đủ nguội và tự động đóng lại mạch điện cho động cơ hoạt động

Thời gian ngắt tiếp điểm khi quá tải phải kịp thời để động cơ không bị hỏng Mỗi một kiểu động cơ phải có một rơle bảo vệ có đặc tính phù hợp

 Xác định hư hỏng khắc phục thay thế

Sử dụng VOM (thang đo x1) đo 2 chân 1,2 nếu thấy có lên giá trị điện trở thì rơle còn tốt nếu không có giá trị điện trở thì rơle đã hỏng ta tiến hành thay thế

3.1 Rơle khởi động kiểu dòng điện

 Phân loại: có 2 loại: rơle dòng 3 chân và rơle dòng 4 chân

S 3 4

2

C

R 1

Hình 3 5: Rơ le dòng 4 chân sử dụng nối tắt

Hình 3 6: Rơ le dòng 4 chân sử dụng tụ khởi động

 Xác định hƣ hỏng khắc phục thay thế

- Sử dụng VOM đặt vào 2 chân S và M của rơle và lúc này ta lật ngƣợc rơle lại (cuộn dây rơle quay lên) để tiếp điểm rơle đóng lại quan sát đồng hồ nếu thấy kim lên thì rơle còn tốt ngƣợc lại thì rơle đã hỏng

- Qua âm thanh: ta tiến hành lắt rơle nếu nghe thấy tiếng kêu phát ra từ rơ le thì rơle còn sử dụng đƣợc

Chú ý: khi sử dụng role kiểu dòng điện:

- Công suất của role bằng công suất của động cơ máy nén

 Sơ đồ đấu dây

KHỞI ĐỘNG BLOCK BẰNG PTC 6 CHÂN

Hình 3.8: Sơ đồ đấu dây Rơle khởi động PTC

 Xác định hƣ hỏng sữa chữa thay thế

- Sử dụng VOM đặt vào 2 chân S và M của rơle quan sát đồng hồ nếu thấy kim lên thì rơle còn tốt ngƣợc lại thì rơle đã hỏng

- Nghe: nếu nghe thấy tiếng kêu phát ra từ rơ le thì rơle đã hỏng

Hình 3 10: Thermostat

 Nguyên lý hoạt động

Đầu cảm biến chứa môi chất dễ bay hơi để lấy tín hiệu nhiệt độ buồng lạnh biến thành tín hiêu áp suất rồi đi vào hộp xếp Hộp xếp sẽ chuyển tín hiệu áp suất đó làm giản nở cơ học của hộp xếp

Có thêm hệ thống lò xo và vít hiệu chỉnh nhiệt độ từ chế độ lạnh ít đến chế độ lạnh nhất

Hoạt động: Hệ thống làm việc bình thường tiếp điểm luôn ở trạng thái đóng

Khi không gian cần làm lạnh đạt được nhiệt độ yêu cầu thì bầu cảm ứng truyền tín hiệu nhiệt độ vào môi chất trong hộp xếp qua ống dẫn, do lạnh nên áp suất trong hộp xếp giảm làm hộp xếp co lại kéo lò xo lên tách tiếp điểm ngắt nguồn điện máy nén ngừng

 Sữa chữa thay thế

Cách kiểm tra:

- Sử dụng VOM kiểm tra xem tiếp điểm của thermostat có đóng hay không

- Sau đó dùng gas cùng với gas đang s du g trong tủ đang hoạt động ,lât

chai gas ,mở van gas để gas lỏng thoát ra ngoài rồi đưa đầu cảm biến của

Hình 3 14: Sò lạnh

- Nhiệt độ: -7oC, -10oC, -12oC

- Nguyên lý hoạt động: Sò lạnh là 1 tiếp điểm thông thường ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 1 tiếp điểm thường hở nhưng khi nhiệt độ trong môi trường đạt giá trị cài đặt ghi trên sò lạnh thì lúc này sò lạnh là 1 tiếp điểm thường đóng Sau đó nhiệt độ trong phòng tăng lên thì sò lạnh sẽ hở

7.2 Sò nóng:

- Nhiệt độ: 70oC, 76oC, 100oC…

- Nguyên lý hoạt động: Sò nóng là 1 tiếp điểm có công dụng như 1 cầu chì Khi nhiệt độ bên trong buồng tăng đến ngưỡng nhiệt độ của sò thì nó sẽ hở ra

Câu hỏi bài tập:

Nêu tên và công dụng các thiết bị điện và thiết bị bảo vệ trong tủ lạnh gia dụng?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:

Học viện phải nêu tên và công dụng được các thiết bị điện và thiết bị bảo vệ trong tủ lạnh gia dụng