Bài giảng Điện lạnh cơ bản 3

Nội dung text: Bài giảng Điện lạnh cơ bản 3

1. ĐIỆN LẠNH CƠ BẢN 3 1. Giới thiệu về điều hòa không khí Definition: Air conditioning is the simultaneous control of the temperature, humidity, motion, and purity of the atmosphere in confined space. Điều hòa không khí là kỹ thuật tạo ra và duy trì điều kiện vi khí hậu thích hợp với con người và quá trình sản xuất. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ Môi trường không khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và quá trình sản xuất. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến con người cụ thể như sau: - Nhiệt độ - Độ ẩm - Tốc độ gió - Nồng độ các chất độc hại - Độ ồn 1.1 Ảnh hưởng tới con người. 1.1.1 Nhiệt độ. Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con người luôn luôn có o nhiệt độ là 37 C. Trong quá trình vận động con người luôn luôn nhả nhiệt qtỏa. Để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, dưới 2 hình thức - Truyền nhiệt: Nhiệt được truyền từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh dưới 3 hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nói chung nhiệt lượng trao đổi theo hình thức này phụ thuộc chủ yếu vào độ chênh nhiệt độ và môi trường xung quanh. Lượng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện. Ký hiệu qh (sensible heat) Truyền nhiệt được thực hiện chủ yếu là tỏa nhiệt và bức xạ từ bề mặt da (36oC) hoặc dẫn nhiệt qua lớp vải khi có độ chênh nhiệt độ với môi trường. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn 36oC cơ thể truyền nhiệt cho môi trường, khi nhiệt độ cao hơn 36oC thì nhận nhiệt. Khi nhiệt độ môi trường quá bé thì cơ thể mất nhiều nhiệt nên có cảm giá lạnh và ngược lại khi nhiệt độ môi trường lớn khả năng ra môi trường giảm nên có cảm giác nóng. - Tỏa ẩm: ngoài hình thức trên con người còn trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh thông qua hình thức tỏa ẩm. Hình thức này có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ môi trường càng cao thì tỏa ẩm càng lớn. Nhiệt năng của cơ thể được thải ra ngoài cùng với hơi nước dưới dạng nhiệt ẩn, nên lượng nhiệt này được gọi là nhiệt ẩn. Ký hiệu qa (latent heat) Ngay cả khi nhiệt độ môi trường cao hơn 36oC cơ thể con người vẫn thải được nhiệt ra môi trường thông qua hình thức tỏa ẩm. Đó là thoát mồ hôi. Người ta đã tính được rằng cứ thoát một 1
2. giọt mồ hôi thì cơ thể thải được một lượng nhiệt nhất định. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm môi trường càng bé thì thoát mồ hôi càng nhiều vì khi đó hình thức thải nhiệt bằng truyền nhiệt bị giảm. Tổng nhiệt lượng truyền nhiệt và tỏa ẩm phải đảm bảo luôn luôn bằng lượng nhiệt do cơ thể sản sinh ra. Mối quan hệ giữa 2 hình thức phải luôn luôn đảm bảo: qtỏa = qh + qa Nếu vì một lý do gì đó mất cân bằng thì sẽ gây đau ốm Nhiệt độ thích hợp nhất đối với con người nằm trong khoảng 22-27 oC 1.3.1.2 Độ ẩm tương đối. Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng bay mồ hôi vào trong không khí. Quá trình này chỉ có thể tiến hành khi < 100%. Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng cao, cơ thể cảm thấy dễ chịu. Khi thoát 1g mồ hôi thì thải 2500 J. - Khi độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng lên khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể cảm thấy rất nặng nề và mệt, dễ gây cảm cúm. Người ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc độ gió không đổi khi độ ẩm tăng lên khả năng bốc mồ hôi chậm hoặc không thể bay hơi được dẫn đến trên bề mặt da có lớp mồ hôi nhớp nháp. Người ta đã xây dựng đồ thị biểu thị miền trạng thái ở đó trên bề mặt da sẽ xuất hiện mồ hôi ướt gọi là miền mồ hôi. Trên hình trình bày miền mồ hôi trên da. Có thể thấy khi độ ẩm nhỏ trên bề mặt da có mồ hôi ướt khi nhiệt độ khá cao (trên 30oC), còn khi lớn trên da có mồ hôi ngay cả khi nhiệt độ rất thấp (dưới 20oC) - Khi độ ẩm thấp: Khi độ ẩm mồ hôi sẽ bay hơi nhanh và nhiều làm da khô nứt nẻ Tỉ lệ giữa lượng nhiệt trao đổi bằng tỏa ẩm lớn hơn nhiều so với truyền nhiệt. Nói chung khi độ ẩm thấp bề mặt da luôn luôn khô ráo. 1.1.3 Tốc độ lưu chuyển không khí. Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và trao đổi chất (thoát mồ hôi) giữa cơ thể con người với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường da khô hơn nơi tĩnh tại trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ và hiện tượng mồ hôi nhớp nháp trên da sẽ ít hơn. Khi tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt, da khô. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi người 2
3. Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2m kể từ sàn nhà. Bảng dưới đây cho tốc độ gió cho phép trong vùng làm việc phụ thuộc vào nhiệt độ gió: o Nhiệt độ không khí, C Tốc độ k, m/s 16  20 30 1,3  1,5 Rõ ràng con người luôn luôn chịu ảnh hưởng của 3 yếu tố hết sức quan trọng là nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió. Để đánh giá ảnh hưởng tổng hợp của 3 yếu tố: t, , k để tìm ra miền khí hậu thích hợp cho cơ thể con người có nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên miền tiện nghi cũng mang tính tương đối vì còn phụ thuộc vào cường độ lao động, thói quen, tình trạng sức khỏe của mỗi người. Trong trường hợp lao động nhẹ hoặc tĩnh tại thì có thể đánh giá thông qua nhiệt độ hiệu quả tương đương: 0,5 thq = 0,5 (tk + tư) – 1,94.(k) Nhiệt độ hiệu quả thích hợp được xác định như sau: - Mùa hè: 19 – 24 oC - Mùa đông: 17,2 – 21,7 oC Ngoài ra người ta còn xây dựng miền tiện nghi trên đồ thị. Khi trạng thái không khí rơi vào miền đó thì được coi là thích hợp đối với con người. 3
4. 1.1.4 Nồng độ các chất độc hại. Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Mức độ tái hại của mỗi một chất tùy thuộc vào nồng độ của nó trong không khí, thời gian tiếp xúc của con người, tình trạng sức khỏe Các chất bao gồm các chất chủ yếu sau: - Bụi: Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp. Tác hại của bụi phụ thuộc vào loại bụi và kích thước của nó. Kích thước càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu và khả năng thâm nhập vào cơ thể cao, khó xử lý sạch. Hạt bụi lớn khả năng khử dễ dàng hơn nên ít ảnh hưởng tói con người trên thực tế. 5
5. - Khí CO2 và hơi nước: các khí này không độc, nhưng khi nồng độ của chúng lớn thì sẽ làm giảm nồng độ O2 trong không khí gây cảm giác mệt mỏi và khi nồng độ quá lớn có thể dẫn đến ngạt thở. - Các chất độ hại khác: Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt trong không khí có thể có lẫn các chất độc hại như NH3, là những chất rất có hại đến sức khỏe con người. Cho tới nay không có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hưởng tổng hợp của các chất độc hại trong không khí. Để đánh giá mức độ ô nhiễm người ta dựa vào nồng độ CO2 có trong không khí, vì chất độc hại phổ biến nhất là khí CO2 do con người thải ra khi sinh hoạt và sản xuất. Bảng sau đây đánh giá mức độ ảnh hưởng của nồng độ CO2 tới con người; Nồng độ CO2 Mức độ ảnh hưởng % thể tích 0,07 Chấp nhận được ngay cả khi có nhiều người trong phòng 0,10 Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thường 0,15 Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió 0,20  0,50 Tương đối nguy hiểm > 0,50 Nguy hiểm Ứng với nồng độ CO2 cho phép ta có thể xác định lưu lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 giờ như sau: k Q  a Ở đây: 3 - k - là lượng CO2 do con người thải ra: m /(h.người); -  - Nồng độ CO2 cho phép, % thể tích - a - Nồng độ CO2 trong không khí bên ngoài (thông thường lấy 0,03% thể tích), % thể tích - Q - Lưu lượng không khí tươi cần cấp, m3/(h. người). Lượng CO2 do người thải ra phụ thuộc vào cường độ lao động, nên Q cũng phụ thuộc vào cường độ lao động. Cường độ vận động k, m3/h.người Q, m3/h.người =0,1 =0,15 6
6. - Nghỉ ngơi 0,013 18,6 10,8 - Rất nhẹ 0,022 31,4 18,3 - Nhẹ 0,030 43,0 25,0 - Trung bình 0,046 65,7 38,3 - Nặng 0,074 106,0 61,7 1. 1.5 Độ ồn Người ta phát hiện ra rằng khi con người làmviệc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp có thể gây một số bệnh như: stress, bồn chồn và gây các rối loạn gián tiếp khác. Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng để thiết kế một hệ thống điều hòa không khí. Người ta đã qui định độ ồn cho phép từng khu vực điều hòa nhất định. Khi thiết kế các hệ thống điều hòa người thiết kế bắt buộc phải tuân thủ. Giờ trong Độ ồn cực đại cho phép, ngày dB Khu vực Cho phép Nên chọn - Bệnh viện, Khu điều dưỡng 6  22 35 30 22  6 30 30 - Giảng đường, lớp học 40 35 - Phòng máy vi tính 40 35 - Phòng làm việc 50 45 - Phân xưởng sản xuất 85 80 - Nhà hát, phòng hòa nhạc 30 30 - Phòng hội thảo, hội họp 55 50 - Rạp chiếu bóng 40 35 - Phòng ở 6 - 22 40 30 22 - 6 30 30 - Khách sạn 6 - 22 45 35 22 - 6 40 30 7
7. - Phòng ăn lớn, quán ăn lớn 50 45 1 2 Ảnh hưởng đến sản xuất. Con người là một yếu tố vô cùng quan trọng, các thông số khí hậu có ảnh hưởng nhiều tới con người có nghĩa cũng ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng sản phẩm một cách gián tiếp. Ngoài ra các yếu tố khí hậu cũng ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm 1 2.1 Nhiệt độ. Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm. Trong một quá trình đòi hỏi nhiệt độ phải nằm trong một giới hạn nhất định. - Kẹo Sôcôla: 7 – 8 oC - Kẹo cao su: 20oC - Bảo quả rau quả: 10oC - Đo lường chính xác: 20 – 22 oC - Dệt : 20 – 32oC - Chế biến thịt, thực phẩm: Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị thiu. 1.2.2 Độ ẩm tương đối. Độ ẩm cũng có ảnh nhiều đến một số sản phẩm - Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông nghiệp và công nghiệp nhẹ. - Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khô, giòn không tốt hoặc bay hơi làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc hao hụt trọng lượng. Ví dụ - Sản xuất bánh kẹo: Khi độ ẩm cao thì kẹo chảy nước = 50-60% - Ngành vi điện tử, bán dẫn: Khi độ ẩm cao làm mất tính cách điện của các mạch điện 1. 2.3 Vận tốc không khí. Tốc độ không khí cũng có ảnh hưởng đến sản xuất nhưng ở một khía cạnh khác. Khi tốc độ lớn: Trong nhà máy dệt, sản xuất giấy sản phẩm nhẹ sẽ bay khắp phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trường hợp thì sản phẩm bay hơi nước nhanh làm giảm chất lượng. 1.2.4 Độ trong sạch của không khí. Độ trong sạch của không khí có ảnh hưởng nhiều tới sản xuất. Có nhiều ngành sản xuất bắt buộc phải thực hiện trong phòng không khí cực kỳ trong sạch như điện tử bán dẫn, tráng phim, quang học. Một số ngành thực phẩm cũng đòi hỏi cao về không khí tránh làm bẩn các thực phẩm. 2. Dụng cụ đo 2.1 ĐO ĐỘ ẨM: Nhiệt kế đo độ ẩm: a. Bước 1 : Giới thiệu: 8
8. - Muốn đo độ ẩm ngoài trời hay trong phòng ta dùng một lượt hai nhiệt kế sau đây : nhiệt kế khô (Dry bulb thermometer), nhiệt kế ẩm (Wet bulb thermometer). * Cấu tạo: - Nhiệt kế khô (Dry bulb thermometer) : Gồm một ống bằng gương và một long tim rất nhỏ và một cái bầu ở trong có đựng chất thủy ngân. Độ chia giải nhiệt được ghi trên ống gương. - Nhiệt kế ẩm (Wet bulb thermometer) : cấu tạo như nhiệt kế khô nhưng bầu đựng thủy ngân có bao thêm một miếng giẻ mịn hút chất lỏng và được ngâm thêm nước. Nhiệt kế ẩm được lắc mạnh trong không khí hoặc đặt Nhieät keá thuyû ngaân trước một máy quạt đang xoay, không khí chuyển động làm khô miếng giẻ nhiều hay ít tùy theo độ ẩm. Nếu không khí khô ráo thì nước của giẻ ướt sẽ bốc hơi nhanh làm hạ nhiệt độ mà sẽ đọc trên nhiệt kế. Nhiệt kế này luôn thấp hơn nhiệt độ ta đọc trên nhiệt kế khô. Nếu không khí bảo hoà 100% thì hai nhiệt kế chỉ số độ bằng nhau. b. Bước 2 : Cách đo độ ẩm trong không khí : - Ta đo nhiệt độ căn phòng với nhiệt kế khô trước. - Tiếp theo đo với nhiệt kế ẩm (nhiệt độ nhiệt kế ẩm thấp hơn nhiệt kế khô). - Đem hai trị số đo được trừ cho nhau được một số sai biệt. - Với số sai biệt đó trong bảng tính độ ẩm dưới đây tìm ra được phân suất của ẩm độ. Lưu ý: Nhiệt kế dùng ở đây thuộc loại Fahrenheit, nếu ta chỉ có nhiệt kế bách phân thì ta cũng đo nhiệt độ khô và ẩm như trên, xong rồi làm toán hoặc tra bảng đối chiếu nhiệt độ từ C qua F rồi mới sử dụng tới bảng tính độ ẩm. BẢNG TÍNH ẨM ĐỘ NHIỆT ĐỘ ẨM ĐỘ KHÔ ĐỘ F 70 81 72 64 55 75 82 74 66 58 51 80 83 75 68 61 54 85 84 76 70 63 56 50 9
9. 90 85 78 71 65 58 52 95 86 79 72 66 60 54 100 86 80 73 68 62 56 51 Số sai biệt 6 8 10 12 14 16 (nhiệt độ khô - nhiệt độ ẩm) 2.2 ĐO NHIỆT ĐỘ 1. Nhiệt kế tiếp xúc : a. Nhiệt kế thủy ngân: Bước 1 : Giới thiệu: - nhiệt kế thủy ngân có 2 thông số nhiệt độ 0C và 0F. - Nhiệt kế có mức thủy ngân có màu đỏ Bước 2: Cách sử dụng : - Đặt nhiệt kế thủy ngân vào nơi cần đo nhiệt độ. - Đợi khoảng 5 phút. Lấy ra đọc thông số (Mức thủy ngân hạ xuống ở vạch nào thì đọc vạch đó b. Nhiệt kế số (Digital): Bước 1: Giới thiệu: - 1: Đầu cảm nhiệt. - 2: Mặt hiển thị số. - 3: Nút tắt mở (ON-OFF) - 4: Nút mở chế độ 0C. - 5: Nút mở chế độ 0F. 5 2 4 3 1 Nhieät keá soá 10
10. Bước 2: Cách sử dụng : - Đặt đầu cảm nhiệt vào vị trí cần đo. - Mở nút sang ON (nút ON_OFF) - Muốn đo ở chế độ nào thì mở chế độ đó (như chế độ 0C hay 0F). - Đợi khoảng 5-10 phút. - Đọc số hiển thị trên mặt hiển thị số 2. Đo nhiệt độ không tiếp xúc (Noncontact thermometer) : - Công dụng : Dùng để đo nhiệt độ của các bộ phận phát nhiệt mà không cần phải dùng các loại nhiệt kế tiếp xúc, có thể đo nhiệt độ từ khoảng cách xa, các thiết bị có nhiệt độ cao mà không cần dụng cụ bảo hộ a.Súng đo nhiệt độ: (4) (1) (1)-maøn hình hieån thò trò soá ño ñöôïc (3) (2)-tay caàm (3)-nuùt nhaán baén hoàng ngoaïi (4)-ñaàu caûm bieán hoàng (2) ngoaïi Suùng ño nhieät ñoä khoâng tieáp xuùc Cách sử dụng súng đo nhiệt độ : + Mở nút ON, OFF sang vị trí ON + Hướng đầu cảm biến nhiệt vào thiết bị phát nhiệt cần đo 11 Ño nhieät ñoä
11. +Nhấn nút bắn hồng ngoại để tia hồng ngoại chiếu vào vị trí cần xác định nhiệt độ, giữ nguyên nút nhấn trong vài giây và đọc trị số nhiệt độ đo được trên màn hình hiển thị b.Hỏa kế quang học - Hỏa kế quang học được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm, có dải đo nhiệt độ từ (800÷6000)0C. - Cấu tạo và cách sử dụng: Để đo nhiệt độ của vật, người ta hướng vật kính (1) của dụng cụ đo tới vật cần đo sao cho có thể quan sát từ thị kính (7) sợi tóc của đèn (4). So sánh độ chói của vật đo với dây tóc đèn thường thực hiện khi bước sóng bằng 0,65 m. Để thực hiện được điều đó, ta đặt trước thị kính một thiết bị lọc ánh sáng đỏ (6). Việc chọn bộ lọc ánh sáng đỏ tạo cho mắt người cảm nhận qua bộ lọc này chỉ một phần quang phổ đi qua gần với tia đơn sắc. Ngoài ra, việc sử dụng bộ lọc này cho phép giảm giới hạn dưới của hỏa kế. Thanh ngăn giới hạn góc vào và ra của hỏa kế. Ta có thể quan sát hình ảnh của sợi tóc bóng đèn trên phông của vật đo: a) phông tối - dây tóc sáng, b) phông chiếu sáng - dây tóc tối. Ta phải chỉnh sao cho vật sáng hơn đèn. Nhờ có biến trở Rb mà ta có thể thay đổi cường độ đo dòng điện đi qua đèn cho đến khi độ sáng của dây tóc bằng độ sáng của vật đo. Khi đó, kim chỉ của mA với sự chia độ theo ánh sáng phụ thuộc vào nhiệt độ sẽ cho biết nhiệt độ tương ứng của vật cần đo. Sô ñoà hoûa keá quang hoïc c.Hỏa kế quang điện - Khác với hỏa kế quang học, hỏa kế quang điện là dụng cụ đo tự động. Dải nhiệt độ đo từ (800÷2000)0C. Loại này hoạt động dựa trên sự phụ thuộc quang phổ độ chói của vật vào nhiệt độ của nó. - Cấu tạo và cách sử dụng: Ống kính của dụng cụ đo ngắm vào vật đo sao cho quang thông truyền tới vật kính (2) đi qua màng ngăn (3) và lỗ trên của màng chắn (5) và được làm giảm bằng bộ lọc màu đỏ (6). Sau đó tới phần thu quang điện (7). Ở lỗ phía dưới của tấm chắn (5), người ta truyền một quang thông từ nguồn sáng (1), cung cấp dòng điện từ bộ nguồn (9) và được điều khiển khuếch đại bằng điện tử (8). Quang thông truyền tới tế bào quang điện (7) theo pha ngược 12
12. lại. Điều này thực hiện được nhờ cửa điều tiết (4), nó lần lượt cắt các lỗ của màng ngăn (5). Hình dáng của cửa điều tiết và lỗ của tấm chắn thực hiện sao cho mỗi khi quang thông truyền tới tế bào quang điện sẽ tạo ra một dòng điện hình sin đảo pha. Do đó, khi quang thông (độ chói) của đèn và vật đo như nhau, tác dụng đảo pha sẽ tạo ra trên tế bào quang điện một dòng điện một chiều. Nếu cường độ quang thông của chúng khác nhau, ví dụ như nhiệt độ thay đổi, thì trong mạch tế bào quang điện sẽ xuất hiện thành phần dòng xoay chiều, nó được khuếch đại lên bằng bộ khuyếh đại (8) và đưa qua tầng nhạy pha của khối (9). Kết quả làm thay đổi dòng nung nóng của đèn cho đến khi quang thông của chúng cân bằng. Nói một cách chính xác, quang thông của đèn đôi khi không bằng quang thông của vật đo. Do đó, việc cân bằng quang thông được thực hiện theo sơ đồ bù tự động tỷ lệ. Nhờ hệ số khuếch đại lớn nên sai số cân bằng tĩnh của hệ thống nhỏ. Như vậy, dòng điện của đèn có liên hệ với đơn vị độ chói, do đó, ta có thể dùng nó để đo nhiệt độ của vật. Sô ñoà hoûa keá quang ñieän 2.3 ĐO TỐC ĐỘ GIÓ (Anemometer): - Máy đo tốc độ gió hay còn gọi là phong tốc kế dùng để đo tốc độ gió(không khí) a. Cấu tạo : (3 ) (1 ) (4 ) (2 (1)-maøn hình hieån ) (5) thò (2)-coâng taéc nguoàn ON, OFF (3)-chong choùng ñoùn gioù (4)-nuùm chuyeån ñôn vò ño,0C,0F Maùy ño toác ñoä gioù (5)-nuùm chuyeån 13 thang ño
13. Moät soá maùy ño toác ñoä gioù thoâng duïng b. Cách sử dụng anemometer: Kiểm tra anemometer : - Kiểm tra xem lá gió(chong chóng) có bị biến dang hay không ? -Kiểm tra xem các bộ phận khác có hư hỏng không Chuẩn bị đo đạc : - Đặt chong chóng của anemometer đối diện với hướng gió để không khí đi từ phía trước ra sau. - Không chạm vào lá gió vì sẽ gây ra sai số - Tiến hành đo đạc: - Bật nút chỉnh đơn vị đo sang nấc đơn vị cần chọn ( m/s, m/ph, km/h ). Thông thường ta chọn đơn vị m/s - Điều chỉnh thang nhiệt độ sang thang nhiệt độ cần chọn ( 0 C, 0F ). Thông thường chọn thang 0C - Bật nút ON, OFF sang vị trí ON - Hướng chong chóng đối diện với hướng gió, giữ nguyên tư thế đó vài giây. - Đọc các giá trị nhiệt độ và tốc độ gió đo được trên màn hình hiển thị 2.4 DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN: 1 . Ampere kế 14
14. - Ampere kế là một loại dụng cụ điện dùng để đo cường độ dòng điện. Muốn đo cường độ dòng điện nhỏ người ta thường dùng đồng hồ Ampere kế ở thang đo mili - Ampere hoặc micro - Ampere, còn những dòng điện lớn hơn thì ta dùng thang đo Ampere hoặc kilo - Ampere. Ampere kế phải mắc nối tiếp với mạch điện muốn đo. Khi đo dòng điện một chiều tốt nhất là dùng kiểu từ điện vì nó nhạy và chính xác. Khi đo dòng điện xoay chiều, có thể sử dụng tất cả các kiểu đồng hồ (kim hoặc số); riêng kiểu từ điện thì phải có thêm diode chỉnh lưu. - Khi đo cường độ dòng điện, ta mắc đồng hồ nối tiếp với dòng điện nên toàn bộ dòng điện chạy trong mạch sẽ qua máy đo; bởi vậy muốn cho việc đo được chính xác nhất thì công suất tiêu hao trong máy đo phải hết sức nhỏ nghĩa là điện trở của Ampere kế phải thật nhỏ để khỏi làm ảnh hưởng đến hoạt động của mạch điện. - Muốn dùng Ampere kế thang đo nhỏ để đo dòng điện lớn: dùng đồng hồ kiểu từ điện (đo dòng điện một chiều) thì mắc song song với Ampere kế một điện trở "sun" (Rs). Với cách đấu như vậy phần lớn dòng điện chạy trong mạch sẽ chạy qua "sun" (I1), chỉ có một phần nhỏ của dòng điện muốn đo chạy qua cuộn dây của máy đo (I2), nhưng trên thang chia độ vẫn ghi theo trị số thực tế của dòng điện muốn đo. Vì khi đó, điện trở của "sun" nhỏ hơn điện trở của Ampere kế nhiều. Ta có thể hiểu rằng có n phần dòng điện chảy trong mạch thì chỉ có một phần qua máy đo, và còn lại (n -1) phần sẽ qua "sun". Do đó, điện trở của "sun" phải nhỏ hơn điện trở của Ampere kế (n -1) lần. I1 I I2 A Maïch ampere keá coù ñieän trôû Ampere kim vaø Ampere soá “sun” 2. Volt kế: - Muốn đo điện áp ta dùng Volt kế với các thang đo: mili - Volt, Volt hoặc kilo - Volt tùy theo phạm vi điện áp. - Đo điện áp giữa hai điểm nào đó trên mạch điện, ta nối đồng hồ song song với mạch điện đó. Khi đo điện áp một chiều tốt nhất là dùng Volt kế kiểu từ điện vì đặc điểm của Volt keá kim vaø volt keá soá nó là có độ nhạy và có độ 15
15. chính xác cao (thực tế volt kế là một mili - Ampere kế có mắc thêm một điện trở lớn nhưng trên mặt chia độ thì chia theo trị số Volt). - Khi đo điện áp xoay chiều, có thể sử dụng tất cả các kiểu đồng hồ kim hoặc số. Nếu dùng kiểu từ điện thì phải có thêm diode chỉnh lưu. Vì Volt kế mắc song song với mạch điện nên điện trở của nó phải rất lớn so với điện trở của mạch để khỏi ảnh hưởng đến sự hoạt động của mạch. - Đo điện áp dùng Volt kế có điện trở càng lớn thì sai số càng nhỏ, dòng điện càng nhỏ và công suất tiêu hao trong Volt kế cũng sẽ càng nhỏ. 3. Ampere kìm - Đây là dụng cụ dùng để đo tức thời được dòng điện xoay chiều qua một dây dẫn bất kỳ nào mà không cần cắt dây, nối dây. Cấu tạo của ampere kìm gồm các thiết bị chính: mỏ kẹp, núm vặn chỉnh thang đo, lỗ cắm Ohm - Com - Volt, nút hiệu chỉnh thang kim đo, khoá - Ampere kìm có nhiều chức năng như: đo dòng điện, đo điện áp xoay chiều, đo điện trở, bằng cách vặn nút điều chỉnh để hiệu chỉnh thang đo cho phù hợp. Với mức chính xác khoảng ± 3% và được bảo vệ bằng cầu chì 0,5A. - Các thông số kỹ thuật: + Mức sai số cho phép của các thang đo khoảng 3%. +Nhiệt độ hoạt động: (18÷28)0C. +Cầu chì bảo vệ: 0,5A. Cấu tạo: Ampere kìm 16
16. Caáu taïo ampe kìm - Các yêu cầu cơ bản: + Dù V-O-M có thể đo cường độ nhưng chỉ tối đa là 1A, nên đo dòng qua tủ lạnh, máy lạnh thường sử dụng loại Ampère kìm, nó có thể tiến hành đo ngay khi hệ thống đang vận hành. + Khi đo chỉ sử dụng going kìm kẹp một dây dẫn vào trong going kìm. +Hiện nay ngoài chức năng đo IAC Ampère kìm còn được chế tạo kết hợp đo UAC, đo R, phải sử dụng thêm que đo và bật thang cho phù hợp. Lưu ý: Khi đo IAC chỉ sử dụng gọng kìm kẹp. +Khi đo UAC, đo R phải sử dụng thêm que đo và bật thang cho phù hợp. - Những điều cần lưu ý : + Trước khi đo phải bật thang đo phù hợp. + Nếu chưa biết giá trị dòng điện hoặc điện áp cần đo luôn luôn chọn nấc thang đo cao nhất. Khi tìm ra nấc thang phù hợp thì chỉnh xuống nấc thang đó. + Không tiến hành đo với dòng điện trên 600 A quá thời gian quy định bởi vì nhiệt sinh ra trong ampe kìm sẽ làm mất chính xác giá trị đo. + Điện áp cao nhất mà dụng cụ đo được là 600 V. Để an toàn không bao giờ được đo điện áp cao hơn. +Khi đo dòng điện trong một trường điện từ mạnh, đôi khi kim đo sẽ lệch đi khi kìm không ngoàm vào một dây dẫn nào cả. Tốt nhất nên tránh đo đạt trong những trường hợp như vậy. + Không nên cất giữ amper kìm ở những nơi có độ ẩm cao và nhiệt độ cao. - Cách sử dụng Ampe kìm : 17
17. * Đo dòng điện ACA: Bước 1: Ước lượng dòng điện lớn nhất của máy(nếu không biết mức dòng điện cần kiểm tra, thì luôn bắt đầu từ thang đo cao nhất, rồi chỉnh đến một thang đo phù hợp) Bước 2: Chọn thang đo 6A,15A, 60A, 150A, 300A. Bước 3: Mở công tắc "ON" Bước 4: Chỉnh kim về vị trí zero (0). Bước 5: Tách riêng dây cần đo. Bước 6: Mở khoá kìm cho dây cần đo vào bên trong gọng kìm. Bước 7: Khởi động máy. Bước 8: Quan sát trên đồng hồ. Nếu thấy dòng thực tế nhỏ hơn nhiều so với giá trị lớn nhất trên thang đo ta điều chỉnh trên thang đo có giá trị số thấp hơn. Thường dòng cần đo lớn hơn 1/3 giá trị lớn nhất thang đo. Bước 9: Bật nút Lock về vị trí 2. Bước 10: Mở going kìm lấy Amperobe ra ngoài. Bước 11: Đọc trị số trên đồng hồ, ta tính giá trị số cần đo. Bước 12: Bật công tắc về "OFF" * Đo điện áp: Bước 1: Sử dụng hai dây đo, cắm đầu nối cuối mỗi que đo vào lỗ cắm COM, VOLT. Bước 2: Ước lượng điện áp cần đo ( nếu không biết mức dòng điện cần kiểm tra, thì luôn bắt đầu từ thang đo cao nhất, rồi chỉnh đến một thang đo phù hợp), chọn thang đo : 150v, 300v, 600v. Bước 3: Mở công tắc "ON" Bước 4: Bật công tắc về vị trí 1. Bước 5: Chỉnh kim về vị trí zero (0). Bước 6: Gọt sạch cách điện hai đầu áp cần đo (Nếu cần). Bước 7: Đặt hai que đo vào hai đầu điện áp cần đo. Bước 8: Quan sát trên đồng hồ nếu thấy giá trị thực tế nhỏ hơn hoặc lớn hơn so với giá trị max của thang đo đó, ta lấy hai que đo ra điều chỉnh về thang đo phù hợp. Sau đó đặt hai que đo vào vị trí cũ. Chú ý: - Cần phần cách điện hai que đo. - Đặt hai que đo nghiêng về hai phía khác nhau - Không để que đo chạm vào các phần tử khác. 18
18. Bước 9: Đọc trị số trên đồng hồ, ta được giá trị điện áp cần đo. Bước 10 : Lấy que đo ra. * Đo điện trở : Bước 1: Gọt sạch cách điện hai đầu cần đo. Bước 2: Sử dụng hai que đo, cắm đầu nối cuối mỗi que đo vào lỗ cắm COM, . Bướ 3: Mở công tắc "ON" Bước 4: Bật nút Lock về 1. Bước 5: Chỉnh hai que đo về vị trí zero (0). Nếu kim di chuyển không đến vị trí 0 thì phải thay pin. Nếu kim không chuyển động thì kiểm tra lại cầu chì (có bị đứt hay không). Bước 6: Đặt hai que đo vào hai đầu điên trở hay mạch điện cần đo. Bước 7: Quan sát đọc giá trị trên đồng hồ. Bước 8: Bậc công tắc về "OFF". Chú ý : - Không để 2 que đo chạm vào nhau và que đo không được chạm chập vào phần tử khác. - Khi đo điện trở trong mạch điện việc đầu tiên là tắt nguồn điện. Phải xã hết năng lượng điện hoàn toàn nếu trong mạch có lắp tụ điện. 4. Đồng hồ điện vạn năng Vạn năng kế còn gọi là VOM (Volt - Ohm - Meter) có thể đo được nhiều đại lượng điện khác nhau: điện áp, dòng điện, điện trở, điện dung, công suất âm tần Cấu tạo gồm: núm chọn thang đo, vít chỉnh zero, các lỗ cắm như: Com, Volt, Ohm, Sau đây là cách đo một số đại lượng: a. Cấu tạo: 19
19. VOM kim vaø soá " Các bước thao tác: Bước 1 : - Đọc thông thạo mặt số, các ký hiệu trên mặt đồng hồ đo. ACV : Đo điện áp xoay chiều. DCV. V : Đo điện áp một chiều. DCA. mA: Đo dòng điện một chiều. : Đo điện trở (Rxl, Rx10, Rx lk, Rx 100k ). Bước 2 : Bật thang đo Ohm, chập hai que đo, chỉnh kim về vị trí zéro (0). Bước 3 : Chọn giai đo, thang đo cho phù hợp. Bước 4 : Tiến hành đo : hai que đo mắc song song khi đo Volt, mắc nối tiếp khi đo Ampère, đo Ohm không có nguồn vào. Bước 5 : Đọc kết qủa đo (Trên mặt số giá trị V, A, đọc ngược chiều với giá trị đo Ohm). Chú ý: V-O-M hiện số điện tử khi đo giá trị cần đo hiện lên bằng số. Thang đo Ohm bình thường chỉ số 1, khi chập hai que đo thì chỉ zero (0) Khi đo đợi khi số không còn nhảy thì đọc số. " Một số điều cần luư ý : 1. Trước mỗi lần đo đạc, luôn luôn kiểm tra xem kim đo có chỉ vào số 0 không, nếu không thì phài hiệu chỉnh lại 2. kiểm tra xem cầu chì có bị chảy đứt khi cho chập mạch que thử với nấc thang đo . Nếu vạn năng kế không hoạt động, trước hết nên kiểm tra cầu chì, rồi mới tiến hành kiểm tra các phần khác. 20
20. 3. Cần phải chắc chắn rằng dòng điện và điện áp cần đo có trị số nhỏ hơn hoặc phù hợp với nấc thang đo đã chọn. Và khi thay đổi, nấc thang đo luôn luôn phải ngắt tiếp điểm với mạch đo bằng cách ngắt một que đo khỏi mạch điện. 4. Không sử dụng VOM này để đo điện áp cao trong các thiết bị vận hành với tần số cao, ví dụ lò vi sóng Tần số cao làm giảm độ bền điện môi của VOM. 5. Không cất giữ VOM ở nơi có nhiệt độ cao và độ ẩm cao. 6. Thử pin. b. Chỉ dẫn sử dụng : " Chọn thang đo : Khi đo một trị số điện áp hay dòng điện mà ta không biết, thì phải bắt đầu tại nơi có thang đo cao nhất, rồi chỉnh thang thấp hơn cho phù hợp. Đối với đo điện trở, kim phải ở khoảng gần giữa vạch chia trở về zero ohm thì mới đọc chính xác. ¢ Đo DVC - Đo điện áp nguồn điện 1 chiều : - Đặt núm xoay vào nấc thang đo DVC phù hợp với điện áp nguồn điện cần đo. Cắm đầu nối que đo màu đen vào ổ nối ( -) và que màu đỏ vào ổ nối ( + ). Mắc VOM song song với tải :que màu đen với cực âm ( - ) và que màu đỏ với cực dương ( + ). ¢ Đo DcmA - Đo mA nguồn điện 1 chiều. Ño mA doøng ñieän 1 chieàu ( DCmA) - Đặt núm xoay vào nấc thang đo DCmA phù hợp với dòng điện nguồn cần đo. Cắm đầu nối que đo màu đen vào ổ nối ( -) và que màu đỏ vào ổ nối ( + ). Cắt tải tiêu thụ ra khỏi mạch và mắc nối tiếp VOM với que màu đen với cực âm ( - ) và que màu đỏ với cực dương ( + ). 21
21. ¢ Đo ACV - Đo điện áp xoay chiều. - Đặt núm xoay vào nấc thang đo AVC phù hợp cần đo. Sau đó cắm đầu nối que đo màu đen vào ổ nối ( -) và que màu đỏ vào ổ nối ( + ). Đưa 2 đầu que đo vào 2 điểm cần kiểm tra điện áp ACV. Đọc trị số chỉ trên vạch chia ACV ÑoVolt doøng ñieän xoay chieàu ( AVC) ¢ Đo - Đo điện trở. - Đặt núm xoay vào nấc thang đo phù hợp cần đo. Cắm đầu nối que đo màu đen vào ổ nối ( -) và que màu đỏ vào ổ nối ( + ). Chập 2 que đo vào nhau và hiệu chỉnh kim về vị trí số 0 bằng núm hiệu chỉnh 0 ADJ. Sau đó đưa 2 que đo vào hai đầu của điện trở hay mạch điện cần đo. Đọc trị số chỉ thị trên vạch chia Ohm. Ño ñieän trôû R Lưu ý : 22
22. - Khi điều chỉnh 0 Ohm mà kim không chỉ đúng vạch 0 Ohm thì kiểm tra lại pin. Nếu pin kông đủ năng lượng thì thay ngay. - Khi đo điện trở trong mạch điện việc đầu tiên là tắt nguồn điện. Phải xã hết năng lượng điện hoàn toàn nếu trong mạch có lắp tụ điện. a) Đo transistor Xác định cực gốc B: vặn công tắc về thang đo điện trở đến mức x1K; đặt một đầu que đo vào một trong ba chân của transistor, còn que đo kia đặt lần lượt vào hai chân còn lại; nếu tìm được hai chân nào đó mà kim đồng hồ chỉ trị số bằng nhau (cùng nhỏ hoặc cùng lớn) thì chân mà que đo cố định trong khi đó chính là cực gốc B. Nếu đã đảo dây nhiều lần mà vẫn không tìm ra được hai chân có giá trị bằng nhau là transistor đã bị hỏng. Xác định transistor thuận (pnp) hay transistor ngược (npn): dùng que đo dương của đồng hồ (âm pin) đặt vào cực B (vừa tìm được) mà kim đồng hồ vọt lên thì đấy là transistor pnp. Nếu đặt que dương vào cực B (vừa tìm được) mà kim đồng hồ nằm im, số đo lớn thì đây là transistor npn. Xác định cực phát E và cực góp C: sau khi đã tìm được chân B; nếu cặp transistor có dấu chấm (.) ở vỏ gần chân thì đây là cực C; chân còn lại sẽ là cực E (chỉ dùng đối với transistor ký hiệu Nhật). b) Đo dB Cũng giống như đo điện áp xoay chiều nhưng đọc trị số trên thang đo dB. c) Đo nhiệt độ Khi đo nhiệt độ ta cần có đầu dò nhiệt độ. Đầu tiên ta sẽ lựa thang đo x100 (Temp). Sau đó cắm que đo màu đen của đầu dò nhiệt độ vào lỗ cắm (-), que đo màu đỏ của đầu dò nhiệt độ vào lỗ cắm (+) của đồng hồ. Đưa đầu dò nhiệt độ chạm vào vật cần đo và đọc trị số khi nhiệt độ đã ổn định. Lưu ý: không nên đo nhiệt độ trên 2000C (3920F) vì với mức nhiệt độ này sẽ làm hỏng VOM. Các thông số kỹ thuật: - Mức sai số cho phép của các thang đo dưới 3%. - Nhiệt độ hoạt động: (0÷40)0C. - Cầu chì bảo vệ: 0,5A. 3. Tính toán phụ tải nhiệt của điểu hoà không khí 3.1 Tính tỏa nhiệt 2.2 Xác định lượng nhiệt thừa Qt 2.2.1 Nhiệt do máy móc tỏa ra Q1. Q1 = Nđ.Ktt.Kđt (1/1 - 1 + KT), kW Nđ – Công suất đặt của các động cơ trong phòng, kW Ktt – hệ số tính toán , bằng tỉ số giữa công suất làm việc thực tế với công suất đặt của động cơ. Kđt – Hệ số không đồng thời, hệ số tính đến sự làm việc không đồng thời của các động cơ. 23
23. KT – hệ số thải nhiệt 1 - Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ 1 = đ.Khc đ – Hiệu suất theo catalogue của động cơ. Khc – Hệ số hiệu chỉnh tra theo sách 2.2.2 Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2. Q2 = Ns, kW Ns – Tổng công suất các đèn chiếu sáng, kW 2.2.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3. Nhiệt do người tỏa 2 gồm 2 thành phần: - Nhiệt hiện: Do truyền nhiệt từ người ra môi trường thông qua đối lưu, bức xạ và dẫn nhiệt: qh - Nhiệt ẩn: Do tỏa ẩm (mồ hôi và hơi nước mang theo): qw Nhiệt toàn phần bằng tổng 2 đại lượng trên: q = qh + qw Tổn thất do người tỏa ra bằng: -3 Q3 = n.q.0 , kW n – Tổng số người trong phòng q – Nhiệt toàn phần được xác định theo bảng dưới đây, Bảng xác định q (qh) kCal/giờ.người q(qh), kCal/giờ.người Nhiệt độ phòng 15 20 25 30 35 Tĩnh tại 125 100 80 80 80 (100) (75) (50) (35) (10) Lao động nhẹ 135 130 125 125 125 (105) (85) (55) (35) (5) Lao động trung bình 180 175 170 170 170 (115) (90) (60) (35) (5) Lao động nặng 250 250 250 250 250 (140) (110) (80) (45) (10) Phòng ăn, khách sạn 175 145 125 125 125 (120) (90) (60) (45) (10) 24
24. Vũ trường 235 200 190 230 300 (135) (100) (70) (50) (15) 2.2.4 Nhiệt do bán thành phẩm đưa vào Q4. Khi trong không gian điều hòa thường xuyên đưa các sản phẩm nào đó vào ra thì cần phải tính đến lượng nhiệt do sản phẩm mang vào. Q4 = G4.cp (t1 – t2) + W4.r, kW G4 – Lưu lượng sản phẩm, kg/s cp – Nhiệt dung riêng khối lượng của sản phẩm, kJ/kg.K W4 – Lượng ẩm tỏa ra (nếu có) trong một đơn vị thời gian, kg/s r – Nhiệt ẩn hóa hơi của nước r = 2500 kJ/kg 3.2 Tính truyền nhiệt qua bao che 2.2.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5. Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng. Tuy nhiên trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phải dừng hoạt động. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt trao đổi nhiệt thường được tính theo công thức truyền nhiệt bình thường. Tùy thuộc vào giá trị đo đạc được mà người ta tính theo công thức truyền nhiệt hay toả nhiệt. - Khi biết nhiệt độ vách ta tính theo công thức tỏa nhiệt sau: Q5 = w.Fw.(tw-tT) Trong đó w là hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào không khí trong phòng và được tính theo công thức sau: 1/4 4 4 w = 2,5. t + 58..[(Tw/100) – (TT/100) ] / t 2 Khi tính gần đúng có thể coi w = 10 W/m .K t = tw - tT - Khi biết nhiệt độ chất lỏng chuyển động bên trong thì tính theo: Q5 = kW.Fw.(tF-tT) 2 kW = 2,5 W/m .K 2.2.6 Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che bao gồm 2 thành phần: - Do truyền nhiệt - Do bức xạ nhiệt Các tổn thất này ta có thể tính riêng biệt hoặc tính gộp lại với nhau. Trong trường hợp tính riêng biệt thì tổn thất do bức xạ có thể tính theo công thức sau: 25
25. Nhiệt bức xạ mặt trời vào phòng bao gồm các thành phần sau: - Phần năng lượng xuyên thẳng vào phòng (qua cửa kính, cửa ra vào) ký hiệu là QK - Một phần khác chiếu vào tường. Phần này tách làm 2 dòng: Một phần phản xạ lại không khí QR, một phần được tường hấp thụ QA . Tường sau khi hấp thụ phần QA thì nóng lên và tỏa một phần ra bên ngoài Q , một phần truyền vào phòng Qbc. Như vậy tổng nhiệt bức xạ thực sự truyền vào phòng là: Q6 = Qk + Qbc Phần QK chỉ tồn tại khi tường có kính hoặc cửa ra vào. * Böùc xaï qua cöûa kính: Qk = Is,ñ.FK.1.2.3.4 Phần năng lượng xuyên thẳng vào phòng (qua cửa kính, cửa ra vào) ký hiệu là QK - Một phần khác chiếu vào tường. Phần này tách làm 2 dòng: Một phần phản xạ lại không khí QR, một phần được tường hấp thụ QA . Tường sau khi hấp thụ phần QA thì nóng lên và tỏa một phần ra bên ngoài Q , một phần truyền vào phòng Qbc. Như vậy tổng nhiệt bức xạ thực sự truyền vào phòng là: Q6 = Qk + Qbc Phần QK chỉ tồn tại khi tường có kính hoặc cửa ra vào. * Bức xạ qua cửa kính: Qk = Is,đ.FK.1.2.3.4 2 I s,đ – Cường độ bức xạ mặt trời theo mặt đứng, phụ thuộc vào hướng địa lý, W/m và tính theo bảng sau: 2 I s, W/m Mặt ngang Mặt đứng Trị trung bình 425 87 182 144 176 134 Trị max 861 209 657 488 590 178 Giờ cực đại 12 12 8, 16 9, 15 8,16 9,16 + 1 – Hệ số trong suốt của kính:. Cửa mở không kính: 1 = 1 Cửa kính 1 lớp : 1 = 0,9 Cửa kính 2 lớp : 1 = 0,81 + 2 - Hệ số bám bẩn . Cửa mở không kính : 2 = 1 . Cửa kính 1 lớp đặt đứng : 2 = 0,8 . Cửa kính 1 lớp đặt nghiêng : 2 = 0,65 26
26. . Cửa kính 2 lớp đặt đứng : 2 = 0,7 + 3 – Hệ số khúc xạ . Cửa mở không kính : 3 = 1 . Cửa kính 1 lớp khung gỗ : 3 = 0,61  0,64 . Cửa kính 1 lớp khung kim loại : 3 = 0,75  0,79 . Cửa kính 2 lớp khung gỗ : 3 = 0,3  0,55 + 4 - Hệ số tán xạ do che chắn (khi cửa sổ hoặc cửa ra vào có che chắn) . Mái ô văng : 4 = 0,05 . Mành mành : 4 = 0,25 . Cửa chớp : 4 = 0,30 . Sơn tráng lên kính: 4 = 0,35 . Rèm che ngoài : 4 = 0,3 . Rèm che trong : 4 = 0,6 . Kính khuếch tán: 4 = 0,7 * Bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che (Tường gạch, mái) Qbc = Cs.Ks.sinh.cos.F.s.k / N.sin (h+as) Cs – Hằng số bức xạ mặt trời, Cs = 1360 W/m2 Ks – Hệ số tính toán: + Mùa hè : Ks = 0,97 + Mùa Đông : Ks = 1,0 h – Góc cao: Góc giữa tia nắng với mặt nằm ngang  - Góc phương vị: Góc giữa bóng tia nắng lên một mặt nào đó với phương bắc. F – Diện tích bề mặt nhận bức xạ (theo phương ngang), m2 s – Hệ số hấp thụ của kết cấu bao che. K – Hệ số truyền nhiệt từ bề mặt bao che tới không khí bên ngoài, W/m2.K N – Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài vách, W/m2.K, 2 . Nếu tiếp xúc trực tiếp không khí bên ngoài: N 20 W/m .K 2 . Nếu tiếp xúc gián tiếp không khí bên ngoài: N 10 W/m .K as – Hệ số tính tới độ trong suốt của khí quyển: as = 0,30 – 0,54 2.2.7 Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7. Khi có độ chênh áp suất trong nhà và bên ngoài thì sẽ có hiện tượng rò rỉ không khí. Việc này luôn luôn kèm theo tổn thất nhiệt. 27
27. Nói chung việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính xác lưu lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho hệ thống. Q7 = L7.(IN – IT) L7 – Lưu lượng không khsi rò rỉ, kg/s IN, IT – Enthalpy của không khí bên ngoài và bên trong phòng, Kj/kg 2.2.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8. Nhiệt lượng truyền qua kết cấu bao che được tính theo công thức sau đây: Qtt = ki.Fi. ti Ki – Hệ số truyền nhiệt qua bề mặt thứ i Fi – Diện tích bê ưmặt thứ I ti – Độ chênh nhiệt độ tính toán của bề mặt I Khi có độ chênh áp suất trong nhà và bên ngoài thì sẽ có hiện tượng rò rỉ không khí. Việc này luôn luôn kèm theo tổn thất nhiệt. Nói chung việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính xác lưu lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho hệ thống. Q7 = L7.(IN – IT) L7 – Lưu lượng không khsi rò rỉ, kg/s IN, IT – Enthalpy của không khí bên ngoài và bên trong phòng, Kj/kg 2.2.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8. Nhiệt lượng truyền qua kết cấu bao che được tính theo công thức sau đây: Qtt = ki.Fi. ti Ki – Hệ số truyền nhiệt qua bề mặt thứ i Fi – Diện tích bê ưmặt thứ I ti – Độ chênh nhiệt độ tính toán của bề mặt I 2.2.8.1 Xác định độ chênh nhiệt độ tính toán. Độ chênh nhiệt độ tính toán được tính cho 2 trường hợp: - Trường hợp nhiệt bức xạ mặt trời đã tính trong thành phần nhiệt tỏa: + Nếu tiếp xúc trực tiếp với khí trời : tI = tN - tT + Có một không gian đệm : tI = 0,7(tN - tT) + Có 2 không gian đệm : tI = 0,4(tN - tT) + Tiếp xúc với không gian có điều hòa: tI = 0 - Trường hợp tính gộp nhiệt bức xạ mặt trời với lượng nhiệt truyền: 28
28. tI = tTg - tT t Tg – Gọi là nhiệt độ tổng tức là nhiệt độ ngoài trời có tính tới bức xạ mặt trời. tTg = tN + s.Is / N s – Hệ số hấp thụ của kết cấu bao che. 2 2 N – Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài vách, W/m .K, N 20 W/m .K Is – Cường độ bức xạ mặt trời, tra theo bảng trên. 2.2.8.2 Xác định hệ số truyền nhiệt qua tường và trần. Ki = 1/(RN + RT + Ri) 2 RN = 1/ N – Nhiệt trở tỏa nhiệt bên ngoài tường, m .K/W . Vách tiếp xúc trực tiếp không khí bên ngoài: RN = 0,05 m2.K/W . Vách tiếp xúc gián tiếp không khí bên ngoài: RN = 0,1 m2.K/W 2 RT = 1/ T – Nhiệt trở tỏa nhiệt bên trong tường, m .K/W . Vách trơn: RT = 0,1 m2.K/W . Vách có tráng âm: RT = 0,125 m2.K/W Ri = i/i – Nhiệt trở dẫn nhiệt của tường. 2.2.8.3 Xác định hệ số truyền nhiệt qua nền. Việc tính truyền nhiệt qua nền cũng được thực hiện theo công thức truyền nhiệt nêu trên. Tuy nhiên hệ số truền nhiệt và diện tích được tính theo phương pháp dải nền: Người ta chia không gian điều hòa thành các dải rộng 2m theo chu vi nền từ ngoài vào trong. Theo hình trên nền được chia thành 4 dải. Diện tích àv hệ số truyền nhiệt của các dải như sau: - Heä soá truyeàn nhieät: 2 + Dải I : k1 = 0,5 W/m .K 2 + Dải II : k2 = 0,2 W/m .K 2 + Dải III: k3 = 0,1 W/m .K 2 + Dải IV: k4 = 0,07 W/m .K - Dieän tích: + Dải 1: F1 = 2.(2a + 2b) = 4.(a+b) + Dải 2: F2 = 2.[2 (a-4) + 2(b-8)] = 4.(a+b) – 48 = F1 - 48 + Dải 3: F3 = 2.[2 (a-8) + 2(b-12)] = 4.(a+b) – 80 = F1 - 80 + Dải 4: Diện tích phần còn lại F4 = (a-12). (b - 12) = a.b - 12(a+b) + 144 29
29. Lưu ý: + Khi tính diện tích F1 diện tích các góc được tính 2 lần. + Khi F1 < 48 thì tính cho 1 dải nền 3.3 Một bài tập ứng dụng Tính điều hoà cho phòng chuyên đề bộ môn CN Nhiệt- Điện Lạnh có 100 SV học tập với o lưu lượng không khí cần cho 1 người l 1=15 l/s. Biết nhiệt độ ngoài trời t N=35 C, nhiệt độ nhiệt o o kế ướt tư=24 C, nhiệt độ và độ ẩm trong phòng t T=24 C, T=55%. Biết tổng nhiệt hiện của phòng Qhf=29000 W, tổng nhiệt ẩn phòng Qaf =6400 W. Yêu cầu sử dụng toàn bộ không khí tươi từ ngoài(không có tái tuần hoàn) 5. Cấu tạo các bộ phận và vận hành tủ lạnh. * Cấu tạo các bộ phận. 5.1. Máy nén. a) Nhiệm vụ. - Hút hết hơi môi chất lạnh tạo ra ở dàn bay hơi đồng thời duy trì áp suất cần thiết cho sự bay hơi ở nhiệt độ thấp. - Nén hơi từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ và đẩy vào dàn ngưng. - Phải có năng suất khối lượng phù hợp với tải nhiệt của dàn bay hơi và dàn ngưng tụ. b) Yêu cầu. - Làm việc ổn định, có tuổi thọ và độ tin cậy cao. - Không ồn, không rung. Lắp ráp máy nén. Lốc của tủ lạnh gia đình có yêu cầu về độ tin cậy cũng như sự ổn định làm việc rất cao. Nó được chế tạo để có khả năng làm việc liên tục từ 15 đến 25 năm không phải thay dầu bôi trơn, không phải bảo dưỡng sửa chữa. Chính vì lí do đó nên yêu cầu đối với vật liệu chế tạo, độ gia công chế tạo các chi tiết, nhất là các cặp masat, sự làm sạch, làm bóng bề mặt cũng như chất lượng lắp ráp rất cao Các chi tiết của máy nén như xilanh, piston, trục khuỷu, ổ đở được gia công theo độ chính xác cấp 2 và phân loại kích thước khi lắp để các cặp ma sát có độ chênh kích thước có khi chỉ vài m. Độ bóng bề mặt các chi tiết gia công theo độ chính xác cấp 10 và khi lắp ráp phải chọn từng cặp tương ứng để đặt các dung sai tối ưu. Dung sai lắp ráp của các cặp ma sát chính như sau: mm Xilanh/ piston 0.010 – 0.016 Trục khuỷu/ ổ đỡ 0.012 – 0.024 Trục khuỷu/ tay biên 0.012 – 0.024 Piston/ chốt piston 0.008 – 0.016 Trong quá trình lắp ráp, các bề mặt ma sát sẽ được hiệu chỉnh và khi lắp xong phải tiến hành thử nghiệm năng suất hút của máy nén. Năng suất lạnh của máy nén xác định bằng năng suất hút hoặc năng suất nén không khí tới các áp suất khác nha. Lưu lượng không khí đo được của mỗi loại cần phải tương ứng với tính toán lí thuyết. Nếu năng suất đo được quá nhỏ so với tính toán, chắc chắn đã có trục trặc khi lắp ráp. Hình 29 giới thiệu sự phụ thuộc của năng suất hút máy nén kiểu  0.14. Ngoài chỉ tiêu về năng suất hút còn phải thử nghiệm để xác định các chỉ tiêu về tiếng ồn, độ sạch, độ khô, độ cách điện giữa các cuộn dây và vỏ. 30
30. Các thử nghiệm để xác định các chỉ tiêu của máy nén đặc biệt quan trọng khi tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng và lắp ráp lại . kg/cm 2 10 b y 8 å a ñ t á a 6 u s a p Ù A 4 2 6 7 8 9 10 11 l/ph Naêng suaát huùt a) Hành trìnhHình29 piston : 15mm;Năng suấtb) Hành hút trìnhcủa máy piston nén 16mm. (không Đường kínhkhí) xilanh từ 20.8 đến 25.5 mm, hành trình piston từ 9.2 đến 14.9 mm, vòng quay đạt được 3600 vòng/phút. Công suất ở các động áp cơsuất định đầu mức đẩy từ khác 1/20 đếnnhau 1/5 HP. Ở các thiết bị thương nghiệp người ta không những sử dụng các loại lốc một xilanh như miêu tả ở trên mà sử dụng cả các loại lốc hai xilanh chế tạo cho mục đích điều hòa nhiệt độ. A-Roto động cơ B-Stato động cơ C-Xylanh máy nén D-Piston E-Thanh truyền H-Vỏ máy I –Đầu nối điện 31 Hình: Block máy nén piston
31. f) Phương pháp thử nghiệm máy nén. Ta có thể tin tưởng vào thông số kỹ thuật của một máy nén kín còn nút cao su hoặc còn trong hộp xốp. Nhưng khi có một máy đã củ, làm thế nào để xác định chất lượng của máy và cần kiểm tra xác định những chi tiết gì? Chủ yếu cần kiểm tra về phần cơ và phần điện. Về phần cơ, chỉ tiêu cơ bản của lốc là năng suất hút. Có thể đo năng suất hút bằng một thiết bị đơn giản ( hình 3.1) gồm van chặn, bình chứa có áp kế và một van tiết lưu nối với lưu lượng kế. Cách đo, nối lốc vào thiết bị, mở van chặn, đóng van tiết lưu và cho lốc chạy. Khi áp suất trong bình chứa đạt 7at, từ từ mở van tiết lưu sao cho áp suất trong bình chứa không thay đổi. Khi hệ thống ổn định, đọc lưu lượng kế ta có thể xác định được năng suất hút của lốc. AÙp keá Khoâng khí Van TL Po=1at Van chaën Löu löôïng Pk=7 kg/cm2 Loác keá Bình chöùa Có thể lắp lưu lượngHình kế . Sơ trên đồ đoạn thí nghiệmống nối giữađo năng lốc và suất bình hút. chứa. So sánh với năng suất lí thuyết, Vtt nếu năng suất hút lí thuyết là Vlt, năng suất hút thực tế đo được Vtt, ta có:  Vlt Nếu  = 0.65 – 0.8, máy nén còn tốt. Nếu  = 0.5 – 0.65, máy nén còn tương đối, khi  càng nhỏ thì máy nén càng yếu. Vlt có thể tính qua kích thước hình học của máy như sau: d 2 V s.z.n lt 4 Trong đó: d: Đường kính piston s: Hành trình piston z: Số xilanh n: Tốc độ vòng quay trục khuỷu Cũng có thể đánh giá gián tiếp năng suất hút máy nén qua việc kiểm tra: - Áp suất hút, áp suất đẩy. - Độ kín clapê hút và clapê đẩy. Theo sơ đồ thử nghiệm (h.32). Sau khi lắp ráp như hình 32, hàn áp kế trực tiếp lên ống đẩy. Có thể dùng bộ nạp hai áp kế, lắp áp kế HI ( cao áp) vào đầu đẩy. Cho lốc chạy, triệt tiêu các 32
32. chỗ xì hở phía đẩy rối quan sát đồng hồ. Kim áp kế xuất phát từ 0, lúc đầu quay với tốc độ nhanh, sau chậm dần và cuối cùng dừng hẳn. Khi kim dừng, đọc giá trị A đạt được. A càng lớn, tình trạng máy càng tốt. Khoâng khí AÙp keá Loác OÁng noái ñaàu ñaåy Hình . Sơ đồ thử nghiệm áp suất đẩy. Nếu A 17at (250 PSI), thì máy nén đã quá yếu. Nếu A đạt từ 21at đến 32at (300PSI – 450 PSI), là máy còn dùng được, nếu A đạt cao hơn thì máy còn rất tốt. Để đánh giá tình trạng clapê đẩy, ta dừng máy nén và quan sát kim áp kế. Nếu kim đứng im tại A: clapê đẩy kín. kim quay từ từ về 0: clapê đẩy đóng muội. kim quay từ từ về một giá trị nào đó rồi quay nhanh về 0: clapê đẩy bị cong vênh. kim quay nhanh về 0: clapê đẩy bị vênh, hở, rỗ. Để kiểm tra áp suất hút và độ kín clapê hút ta có thể làm tương tự nhưng phải dùng chân không kế và hàn vào đầu hút của lốc, đầu nạp phải hàn kín, đầu đẩy để tự do trong không khí. Sau đó cho máy chạy và quan sát đồng hồ. Nếu kim đạt đến độ chân không cao – 760mmHg ta có thể đánh giá khả năng hút chân khôgn của máy còn rất tốt. Nếu clapê hút và đẩy hở, không thể đạt 9dược độ chân không cao, khi dừng máy nén kim không quay về 0 là các clapê còn tốt. Nếu kim quay nhanh về 0, clapê hút và đẩy đầu hở. Ta có thể kiểm tra sự hoàn thiện của trục khuỷu và các lắp ghép của máy nén bằng cách cho động cơ máy nén khởi động ở các tình trạng khác nhau. Cho máy nén chạy thật nóng ( 30 phút hoặc hơn) sau đó tăng áp suất đầu đẩy đến khoảng 14at (200PSI), cho dừng máy nén, giữ nguyên áp suất và cho khởi động lại, máy nén phải khởi động lại được ngay, nếu không khởi động được có thể do bị trục trặc về điện hoặc về cơ. Riêng về cơ, gối trục có thể bị mòn hoặc trục cơ bị vênh, chỉ bổ lốc ra mới có thể xác định được chính xác. Về phần điện, động cơ lắp trong tủ lạnh phần lớn là loại động cơ một pha có hai cuộn dây làm việc và khởi động. Một số tủ lạnh thương nghiệp và máy điều hòa nhiệt độ lớn dùng động cơ không đồng bộ ba pha. Một số yêu cầu chính đối với động cơ máy nén kín. - Thông mạch của các cuộn dây: kiểm tra bằng các thiết bị đo điện có phần đo điện trở. - Đảm bảo độ cách điện giữa vỏ và các cuộn dây, cũng như giữa các pha, kiểm tra bằng Mêgaôm ( 500V hoặc 250V), độ cách điện phải đạt 5M. g) Một số hư hỏng và cách khắc phục. Sau khi thử nghiệm máy nén ta có thể đánh giá được chất lượng sơ bộ của máy và quyết định hướng sửa chữa phù hợp. 33
33. Nếu chỉ phát hiện thấy máy nén yếu, có thể khắc phục bằng cách thay dầu đặc hơn, nhưng nhất thiết phải là dầu cùng loại. Sau khi thay dầu, thử nghiệm lại áp suất đầu đẩy, nếu đạt được áp suất yêu cầu thì không phải sửa tiếp. Trường hợp phát hiện ra hỏng hóc về điện như cháy cuộn dây, đứt dây, chập vòng dây, hoặc về cơ không khởi động được, clapê bị kênh, nén quá yếu đều phải bổ lốc để xác định chính xác hỏng hóc và tiến hành khắc phục. - Bổ lốc, dùng cưa sắt, đối với lốc hình trụ có thể dùng máy tiện để cắt vỏ lốc làm hai. Trước khi bổ phải tháo hết dầu qua đường hút. Có thể bổ ở nhiều vị trí khác nhau tùy theo cấu tạo từng loại, nhưng thuận tiện nhất là bổ theo đường hàn của lốc. - Kiểm tra phần điện. - Kiểm tra clapê hút và đẩy bằng cách tháo ra và quan sát bằng mắt thường, phát hiện các trục trặc, làm sạch hoặc thay mới nếu cần. Không nên mài mỏng lá van và đổi chiều vì như vậy có thể làm thay đổi chế độ làm việc của clapê và làm clapê mau gãy. - Kiểm tra độ “rơ” của các mối lắp ghép như tay biên và chốt piston, tay biên trục khuỷu, các ổ đỡ trục khuỷu, piston và xilanh. - Kiểm tra dầu, lưới lọc dầu và làm sạch cặn bẩn trong máy nén. h) Nạp dầu cho lốc. Dầu bôi trơn trong lốc có hai nhiệm vụ chính: - Bôi trơn các bề mặt ma sát giữa các chi tiết chuyển động. - Làm mát máy nén và động cơ bằng cách tải nhiệt bên trong từ các bề mặt ma sát truyền ra vỏ lốc để thải ra không khí. Yêu cầu nạp dầu cho lốc phải: - Đúng chủng loại dầu, dầu có độ nhớt thích hợp. - Dầu phải tinh khiết, không lẫn căn bẩn và hơi nước. - Lượng dầu phải vừa đủ, nếu thiếu ảnh hưởng đến quá trình bôi trơn, nếu thừa dầu dễ bị sủi bọt và bị hút vào xilanh làm cho máy nén làm việc nặng nề, các giàn trao đổi nhiệt dễ bị ngập dầu sẽ giảm khả năng trao đổi nhiệt. - Không pha trộn dầu các loại nhất là khi nạp bổ sung, vì như vậy dầu dễ bị biến chất, tạo cặn. Lượng dầu nạp vào lốc có thể tra theo bảng hoặc có thể lấy theo kinh nghiệm. Đối với các lốc mới bổ lần đầu, đo lượng dầu khi đổ ra, nạp lại lượng dầu đúng bằng lượng dầu đã đổ ra cộng thêm 1/5 số đó, sau đó chạy thử một số lần, lấy tay bịt chặt dầu xả và tỉnh thoảng xì hơi nén lên một tấm kính, nếu thấy các hạt dầu nhỏ bám lên kính thì lượng dầu nạp đã đủ, nếu thấy có các hạt dầu lớn thì cần phải rút bớt dầu ra. 5.2. Dàn ngưng. Định nghĩa: Dàn ngưng là thiết bị trao đổi nhiệt giữa một bên là môi chất lạnh ngưng tụ với một bên là môi trường làm mát là nước hoặc không khí. Nhiệm vụ: Dàn ngưng tụ của hệ thống lạnh có nhiệm vụ thải nhiệt của môi chất ngưng tụ ra ngoài môi trường. Lượng nhiệt thải qua dàn ngưng đúng bằng lượng nhiệt mà dàn bay hơi thu được cộng với điện năng tiêu tốn cho máy nén. Hơi môi chất ngưng tụ ở áp suất cao và nhiệt độ cao. Phân loại: Có thể phân loại theo cấu tạo và môi trường làm mát. - Môi trường làm mát bằng nước gọi là bình ngưng làm mát bằng nước. - Môi trường làm mát bằng không khí gọi là dàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên (không có quạt), và đối lưu cưỡng bức ( có quạt). - Môi trường làm mát kết hợp nước và không khí gọi là dàn ngưng tưới, hay gọi là thiết bị ngưng tụ bay hơi (nước). 34
34. Tủ lạnh gia đình đa số có dàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên, một số ít tủ lạnh gia đình và tủ lạnh thương nghiệp có dàn ngưng không khí đối lưu cưỡng bức. Yêu cầu: Dàn ngưng phải có khả năng tỏa nhiệt phù hợp với năng suất lạnh của máy nén trong điều kiện làm việc đã cho: - Bề mặt trao đổi nhiệt phải đủ. - Sự tiếp xúc giữa cánh tản nhiệt và ống phải tốt. - Chịu được áp suất, không bị ăn mòn. - Tuần hoàn không khí phải tốt. - Công nghệ chế tạo dễ dàng, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ Vị trí lắp đặt: Dàn ngưng tủ lạnh, một đầu được lắp vào đầu đẩy của máy nén, đầu kia được lắp vào phin lọc trước khi nối vào ống mao. Dàn ngưng được bố trí sau tủ lạnh, hoặc hai bên tủ dàn được bố trí sao cho việc đối lưu không khí là tốt nhất để tủ thải nhiệt được dễ dàng. a) b) c) d) Cấu tạo: Dàn ngưng của tủ lạnh hấp thụ thường làm bằng ống thép lớn có 1,2 vòng xoắn, cánh tản nhiệt bằng thép tấm hình vuông hoặc tròn (h.a). Phần lớn tủ lạnh nén hơi của Mỹ, Nhật có dạng cấu tạo như mô tả ở hình b). Ống thép ( thường là 5) với cánh tản nhiệt bằng dây thép =1.2 – 2 hàn dính lên ống thép. Môi chất đi từ trên xuống, không khí đối lưu tự nhiên từ dưới lên, thực hiện trao đổi nhiệt ngược dòng. Các loại dàn ngưng biểu diễn trên hình c,d cũng đều bố trí ống nằm ngang nhưng cánh tản nhiệt dạng tấm liền (h.d) hoặc có dập các khe gió để tạo đối lưu không khí tốt hơn. Các ống xoắn thường đựơc bố trí nằm ngang. Bố trí theo kiểu thẳng đứng, đầu ra của môi chất lạnh lỏng ở xa đầu lốc nên không bị nhiệt thải ở đầu lốc làm cho nóng lên. Đây là ưu điểm cơ bản so với dàn ống nằm ngang. Ngoài các dàn ngưng bằng các dàn ống thép, còn có các loại dàn ngưng khác cả về kết cấu lẫn chất lượng chế tạo. Loại dàn ngưng tấm nhôm là một ví dụ, các dàn ngưng này được tạo từ hai lá nhôm dày 1.5mm, cán dính lại với nhau, ở giữa có các rãnh cho môi chất lưu thông thay cho các ống. Khoảng giữa các rãnh có dập các khe gió để nâng cao khả năng đối lưu không khí qua dàn. Do hệ số truyền nhiệt của lá nhôm lớn, và do tạo được bề mặt trao đổi nhiệt lớn nên loại giàn ngưng này gọn nhẹ hơn các loại dàn ngưng khác. 35
35. Hiện nay các dàn ngưng thường được bố trí phía trong vỏ tủ phía sau hoặc cả hai bên nên không thể nhìn thấy dàn ngưng. Các hư hỏng và cách khắc phục. Dàn ngưng thường có một số hư hỏng và trục trặc sau: - Dàn bị rò rỉ: Dàn ngưng thường được chế tạo bằng ống thép hoặc ống đồng dày, nhiệt độ làm việc lớn hơn môi trường nên ít bị han gỉ do động nước, bám bẩn, trừ các loại dàn đặt dưới đáy tủ của các tủ có xả đá tự động. Khi dàn ngưng bị rò rỉ thì hệ thống bị mất gaz rất nhanh vì áp suất dàn cao. Khi tủ kém lạnh có thể quan sát dàn từ ống đẩy của lốc đến phin lọc sấy. Chổ rò rỉ bao giờ cũng có vết dầu loang. Có thể dùng bọt xà phòng để thử, thử vào lúc lốc chạy là tốt nhất vì khi đó áp suất dàn cao. - Dàn ngưng bị nóng hơn bình thường: Mỗi dàn ngưng phải có năng suất tỏa nhiệt phù hợp với năng suất lạnh của máy. Năng suất tỏa nhiệt phụ thuộc vào nhiều yếu tố cần được đảm bảo: + Diện tích dàn phải đủ, nếu thiếu dàn sẽ quá nóng. + Bề mặt dàn phải sạch sẽ tránh trở nhiệt do bám bụi hoặc cặn bẩn. + Phải đảm bảo sự tuần hoàn không khí làm mát tốt, nếu đặt tủ ở một góc nhà ít thoáng, chung quanh lại có vật cản không khí lưu thông dàn sẽ rất nóng. Dàn nóng quá mức chứng tỏ nhiệt độ ngưng tụ tăng cao, áp suất cao, nhiệt độ lốc cao sẽ rất dễ dẫn đến quá tải, cháy lốc. 5.3. Dàn bay hơi. Định nghĩa: Dàn bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt giữa một bên là môi chất lạnh sôi và một bên là môi trường cần làm lạnh như không khí, nước hoặc sản phẩm cần bảo quản lạnh. Nhiệm vụ: Dàn bay hơi có nhiệm vụ thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh cấp cho môi chất lạnh sôi ở nhiệt độ thấp để tạo ra và duy trì môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp. Phân loại: Có thể theo cấu tạo và môi trường làm lạnh: - Môi trường làm lạnh là không khí đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức gọi là dàn lạnh hoặc dàn bay hơi. - Môi trường làm lạnh là nước, nước muối hoặc chất lỏng có thể là dàn lạnh nước hoặc bình bay hơi làm lạnh nước. - Môi trường làm lạnh là sản phẩm cần làm lạnh có thể là dàn lạnh tiếp xúc. Trong tủ lạnh gia đình và thương nghiệp phần lớn là loại dàn không khí đối lưu tự nhiên và cưỡng bức. Yêu cầu: - Dàn bay hơi phải đảm bảo khả năng thu nhiệt của môi trường phù hợp với năng suất lạnh của máy ở điều kiện làm việc theo thiết kế. - Bề mặt trao đổi nhiệt phải đủ. - Tiếp xúc giữa sản phẩm bảo quản với dàn phải tốt. - Tuần hoàn không khí tốt. - Chịu áp suất, không bị ăn mòn. - Công nghệ chế tạo dễ dàng, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng. Vị trí lắp đặt: Dàn bay hơi được lắp sau ống mao hoặc van tiết lưu ( theo chiều chuyển động của môi chất lạnh) và trước máy nén trong hệ thống lạnh. Trong tủ lạnh, dàn bay hơi được lắp phía trên bên trong tủ và được sử dụng như một ngăn bảo quản lạnh đông thực phẩm. Cấu tạo: 36
36. Trong tủ lạnh gia đình, đại bộ phận dàn bay hơi là kiểu tấm có bố trí các rãnh cho môi chất lạnh tuần hoàn. Không khí bên ngoài đối lưu tự nhiên, vật liệu là thép không gỉ hoặc nhôm. Nếu bằng nhôm hoặc vật liệu dễ ăn mòn, người ta phủ một lớp bảo vệ không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản. Dàn bay hơi kiểu tấm bằng nhôm cũng được chế tạo giống dàn ngưng kiểu tấm bằng nhôm. Nhôm tấm được làm sạch bề mặt hết sức cẩn thận và trên một tấm người ta dùng thuốc màu vẽ hình các rãnh môi chất theo tính toán. Màu vẽ chống được sự khuếch tán của nhôm vào nhau khi tán. Sau khi gia công, hai tấm được chồng lên nhau và cho vào máy cán, do áp suất cán rất lớn, hai tấm nhôm dính liền lại, trừ các rãnh đã vẽ bằng thuốc màu. Người ta đặt tấm nhôm đã cán vào khuôn và bơm vào rãnh chất lỏng có áp suất lớn (80 – 100at) rãnh sẽ nở ra có hình dáng và chiều cao theo yêu cầu. Dàn bay hơi kiểu tấm bằng thép không gỉ có công nghệ gia công khác hẳn. Các tấm thép khôg gỉ được dập rãnh trước sau đó ghép vào nhau và hàn kín chung quanh chỉ chừa hai lỗ để nối ống mao và ống hút. Ở giữa người ta hàn chấm từng đoạn, vì giữa các rãnh không yêu cầu kín hoàn toàn. Tuy nhiên cũng có loại làm bằng ống đồng hoặc nhôm có bố trí cánh. Nhưng loại này ít sử dụng. Hình 34 mô tả một số dạng dàn bay hơi. Dàn bay nơi kiểu ống đứng (h.34a) và ống xoắn (h.34b) phần lớn được sử dụng trong các bể kem, bể đá. Dàn bay hơi ống cánh (h.34c) rất hay sử dụng ở các tủ lanh hoặc máy điều hòa nhiệt độ đối lưu không khí cưỡng bức. Loại ống tấm (h.34d) là loại dàn ống được cố định chặt lên một tấm tản nhiệt hay được sử dụng trong các tủ đá khô hoặc tủ đá tự tạo. Hình 34e mô tả cấu tạo của dàn bay hơi kiểu tấm bằng thép không gỉ hoặc bằng nhôm. a ) b ) c ) d ) e ) Hình 34 : Các dạng dàn bay hơi. Dàn bay hơi bằng tấm nhôm ngày nay được sử dụng rộng rãi nhất vì có nhiều ưu điểm: công nghệ chế tạo dễ dàng, khả năng tự động hóa dây chuyền sản xuất cao, giá thành rẻ, hệ số truyền nhiệt lớn nên gọn, nhẹ, việc bố trí các rãnh môi chất rất dễ dàng và đa dạng. Dàn bay hơi tấm nhôm cho khả năng tăng dung tích của ngăn đông và dễ dàng bố trí dàn trong tủ lạnh. Tuy nhiên dàn nhôm cũng có một số nhược điểm cơ bản là dễ bị han gỉ nên cần bảo vệ cẩn thận chống han gỉ. Đặc biệt cần chú ý chống ăn mòn cho mối nối đồng – nhôm giữa dàn bay hơi với ống mao cũng như với ống hút máy nén. Cần bảo vệ đầu nối không bị thấm ướt để 37
37. tránh ăn mòn điện phân, phá hủy phần nhôm. Để bảo vệ đầu nối phải chống ẩm bằng cách bọc những lớp nilon mỏng hoặc nhựa quanh đầu nối. Một số hư hỏng và cách khắc phục. - Dàn bay hơi bị thủng, xì: Phát hiện chỗ thủng, xì bằng cách tìm vết dầu loang, bằng xà phòng ( khi tủ không chạy) hoặc phại tháo dàn ra để bơm khí 10 -12at và nhúng vào bể nước. Nguyên nhân thủng, xì có thể do dùng các vật sắc như tuôcnơvit, dao để nậy đá và thực phẩm đông lạnh trên dàn hoặc do dàn bị han gỉ từ bên ngoài hoặc từ bên trong. Có hai cách khắc phục: dùng keo êpôxi hai thành phần phủ lên chỗ bị thủng hoặc hàn lại bằng hàn hơi. Dùng keo êpôxi phải đánh sạch bề mặt, hòa trộn cẩn thận hai thành phần keo rồi phủ lên vị trí thủng sau đó có thể kiểm tra lại bằng khí nén. Phương pháp này đơn giản, không làm hỏng lớp phủ bảo vệ của các vị trí xung quanh. Phương pháp hàn có độ bền cao nhưng ngọn lửa hàn làm cháy mất lớp bảo vệ trên bề mặt dàn nhôm, gây nội lực do giãn nở nhiệt không đều, dễ làm dàn thủng lại. - Dàn bay hơi bị mục: Khi dàn thủng nhiều chỗ, có thể coi là dàn bị mục, cần phải thay dàn mới. 5.4. Bộ phận tiết lưu a) Nhiệm vụ, yêu cầu. Hạ áp suất của dòng môi chất lạnh lỏng từ áp suất ở dàn ngưng tụ xuống áp suất thấp ở dàn bay hơi tương ứng với nhiệt độ sôi cần thiết. Cung cấp và điều chỉnh đủ lượng môi chất lỏng cho dàn bay hơi, phù hợp với tải nhiệt của dàn. Duy trì áp suất bay hơi ổn định và sự chênh lệch áp suất giữa dàn bay hơi và ngưng tụ. b) Vị trí lắp đặt. Bộ phận tiết lưu được bố rtí giữa dàn bay hơi và dàn ngưng tụ, nhưng nếu có phin lọc, phin sấy, van điện từ thì thực tự các thiết bị theo chiều chuyển động môi chất như sau: dàn ngưng, phin lọc, van điện từ, thiết bị tiết lưu, dàn bay hơi. Trong hệ thống lạnh, thiết bị tiết lưu có thể đặt ở ngoài hoặc trong dàn lạnh. Đặt ngoài phòng lạnh thì có thể sửa chữa, bảo dưỡng dễ dàng hơn. c) Phân loại. Có ba loại thiết bị tiết lưu chính thường được sử dụng trong các hệ thống lạnh. 1. Van tiết lưu điêu chỉnh bẳng tay. 2. Van tiết lưu tự động nhờ sự quá nhiệt hơi hút về máy nén, gọi tắt là van tiết lưu nhiệt, thường được sử dụng trong các hệ thống lạnh lớn và trung bình. Van tiết lưu nhiệt sử dụng cả cho các hệ thống lạnh nhỏ như một số tủ lạnh thương nghiệp và máy điều hòa nhiệt độ. 3. Ống mao là dạng thiết bị tiết lưu cố định. Tủ lạnh gia đình hầu như chỉ sử dụng ống mao. Ống mao còn được sử dụng cho các máy điều hòa nhiệt độ cửa sổ , máy hút ẩm nhỏ d) Van tiết lưu tự động Công dụng, phân loại : Van tiết lưu tự động đảm bảo nhiệt độ và áp suất bay hơi ở điều kiện tối ưu, tránh cho máy nén không bị hút hơi ẩm.Van tiết lưu tự động được chia ra làm 3 loại: - Van tiết lưu tự động cân bằng trong. - Van tiết lưu tự động cân bằng ngoài. - Van phao tiết lưu tự động. Van tiết lưu tự động cân bằng trong : Sử dụng :Cho các thiết bị BH có độ chênh áp đầu vào và ra khỏi dàn, thiết bị BH nhỏ : 2 po < 0,3 KG/cm . 38
38. Cấu tạo : 1-Ống xiphông 2-ống mao 3-lò xo 4-ty van 5-cửa van 6-thiết bị định hướng Hình . Cấu tạo, hình dạng của van tiết lưu cân bằng trong Nguyên lý làm việc : Van tiết lưu làm việc dựa vào sự thay đổi nhiệt độ của môi chất sau BH, nghĩa là dựa vào sự thay đổi phụ tải lạnh của BH. Thông thường môi chất chứa trong ống xi phông và ống mao dẫn là ga lạnh R12 và R22 (để chế tạo ống mao dẫn và ống xi phông bằng bằng đồng đảm bảo dẫn nhiệt nhanh nhất ). Khối lượng ga nạp được tính toán chính xác cho thể tích của ống mao dẫn và ống xi phông. Do đó các van tiết lưu thuộc loại không sửa chữa được. Quá trình thay đổi của ga là quá trình đẳng tích. Khi nhiệt độ môi chất sau dàn BH cao hơn mức quy định, ga nóng lên làm tăng áp suất ép lên màng đàn hồi, đẩy ty van xuống làm tiết diện cửa van tăng lên, lượng môi chất đi qua van tăng lên. Lượng lạnh cấp cho BH tăng lên. Độ quá nhiệt càng cao cửa van mở càng lớn, khi nhiệt độ môi chất sau BH giảm xuống, nhiệt độ ga giảm xuống, áp suất đè lên màng đàn hồi giảm xuống, cửa van đóng bớt lại. Khi nhiệt độ môi chất bằng nhiệt độ quy định (độ quá nhiệt bằng 0) cửa van 5 mở ở vị trí định mức. Do đó ta thấy van tiết lưu ở dải nhiệt độ quanh vị trí quy định không đóng kín hoàn toàn Cách lắp đặt, ký hiệu : Hình. Cách lắp đặt và ký hiệu của van tiết lưu cân bằng trong Van tiết lưu cân bằng ngoài : Sử dụng : Đối với các dàn BH có tổn thất áp suất đầu vào và đầu ra lớn (chẳng hạn : P 0,3 bar) thì nhiệt độ sau BH không phản ảnh chính xác áp suất môi chất sau tiết lưu, do đó nếu sử 39
39. dụng TPB cân bằng trong tạo nên sai số lớn, lưu lượng cấp cho BH sẽ nhỏ hơn cần thiết. Trong trường hợp này ta sử dụng van tiết lưu cân bằng ngoài. Cấu tạo : Hình . Cấu tạo, hình dạng của van tiết lưu cân bằng ngoài 1.Ống xi phông. 6.Thiết bị định hướng 2.Màng đàn hồi. 7.Ống mao dẫn. 3.Lò xo. 8.Ống nối cân bằng ngoài. 4.Ty van. 9.Gioăng chèn kín. 5.Cửa van. Nguyên lý làm việc : Các lực tác động lên màng đàn hồi gồm có 3 lực sau : Ap lực của ga trong ống xi phông (lấy theo nhiệt độ của môi chất sau BH), áp lực của môi chất sau dàn BH, áp lực của lò xo. Tác động của van tiết lưu cân bằng ngoài như van tiết lưu cân bằng trong. Cách lắp đặt, ký hiệu : Hình . Cách lắp đặt và ký hiệu của van tiết lưu cân bằng ngoài e) Ống mao: Ống mao hay ống Kapile có cấu tạo đơn giản là một đọan ống có đường kính rất nhỏ từ 0,6 đến 2 mm và chiề dài lớn từ 0,5 đến 5 m nối giữa dàn ngưng tụ và dàn bay hơi. Ống mao làm chức năng tiết lưu trong hệ thống lạnh. So với van tiết lưu nhiệt nó có ưu và nhược điểm sau: 40
40. Ưu: rất đơn giản, không có chi tiết chuyển động nên làm việc đảm bảo độ tin cậy cao, không cần bình chứa. Sau khi máy nén ngừng làm việc vài phút áp suất sẽ cân bằng giữa bên hút và bên đẩy nên khởi động máy dễ dàng. Nhược: dễ tắc bẩn, tắc ẩm, khó xác định độ dài ống, không tự điều chỉnh được theo các chế độ làm việc khác nhau nên chỉ sử dụng cho các hệ thống lạnh công suất nhỏ. Khi chế độ làm việc thay đổi, ống mao không thề thay đổi theo Các kích thước của ống mao sử dụng ở Vịêt Nam theo tiêu chuẩn của Liên Xô (cũ) TOCT2624 – 67, bằng đồng thau Ốngð 96 maohoặc trongđồng M2hệ thốngvà M3 lạnh có đường kính trong: 0,8: 0,82 và 0.85mm, đường kính ngòai 2,1 ± 0,1mm, độ ôvan ± 0,1mm. Ống đảm bảo độ bền đến 5at và khả năng thông dòng được kiểm tra bằng lưu lượng kế. Thiết kế, xác định ống mao: với một chế độ làm lạnh nhất định, cần phải đưa vào dàn lạnh một lượng môi chất nhất định. Lượng môi chất này phải phù hợp với năng suất lạnh của máy nén và lưu lượng chảy qua ống mao ở điều kiện làm việc đó. Lưu lượng chảy qua ống mao phụ thuộc vào áp suất ngưng tụ p 0, nhiệt độ qúa lạnh môi chất lỏng tql. Ngòai ra, lưu lượng của ống mao còn phụ thuộc vào kích thước hình học của ống như đường kính trong, chiều dài, độ nhám bề mặt trong, cách bố trí ống (đệ thẳng hoặc cuộn thành hình lò xo ). Năng suất nén của một máy nén tỉ lệ nghịch với tỉ số nén ð = p k/p0 nhưng lưu lượng của ống mao ngược lại tỉ lệ thuận với ð. Sau đây là một toán đồ đơn giản hơn của Đức (DKV – Arbeitsblatt 4-17) dùng để xác định chiều dài ống mao. 41 Toán đồ xác định chiều dài ống mao
41. 0 Từ thông số năng suất hút lí thuyết của máy nén kín Vh và chế độ làm việc tk = 35 C và t0 nào đó, dóng ngang sang phải ta sẽ tìm được các điểm cắt với các đường đặc trưng của các đường kính ống mao khác nhau. Từ các điểm cắt, dóng xuống ta tìm được các chiều dài ống mao tương ứng. Giá trị lưu lượng VN2 là giá trị so sánh của ống mao khi tiết lưu dòng khí Nitơ có áp suất đầu 10at xuống áp suất bình thường. Tóan đồ này chỉ sử dụng cho ống mao có bề mặt trong nhẵn chuốt bằng con chuốt, có độ 0 0 nhám không lớn hơn 4 m và đặt thẳng, với nhiệt độ t k = 35 C. Khi nhiệt độ t k khác 35 C phải 0 tính chuyển. Trong điều kiện Việt Nam, t k 45  35 C các đường đặc trưng t 0 sẽ dịch chuyển xuống dưới và ống mao dài thêm dáng kể. Nhưng giá trị xác định đưọc trên toán đồ thị chỉ được coi như giá trị định hướng. Muốn xác định chính xác hơn độ dài ống mao, phải thử nghiệm trực tiếp trên hệ thống lạnh. Song song với ống mao 0 có độ dài l xác định trên toán đồ còn bố trí các ống mao khác có độ dài lớn hơn và nhỏ hơn cụ thể ống 1 có l + 60cm, ống mao 2 có l + 30cm, ống mao 3 có l – 30cm và ống mao 4 có l – 60cm. mỗi ống mao có một van chặn để có thể tiến hành thử nghiệm từng ống mao riêng biệt. Đầu tiên thử nghiệm với ống mao 0. Hệ thống được nạp môi chất đến khi nào dàn bay hơi lạnh đều hết dàn. Khi đạt chế độ làm việc ổn định, đọc giá trị p k và pn. Nếu p0 cao hơn yêu cầu phải tiến hành với ống mao dài hơn và thấp hơn yếu cầu phải thử nghiệm với ống mao ngắn hơn. Khi thử nghiệm với ống mao khác nếu dàn lạnh chưa bám đều tuyết phải nạp thêm và nếu uyết bám cả trên đường ống hút phải xả bớt môi chất để đạt được chế độ làm việc tối ưu. 42 Thử nghiệm xác định độ dài ống mao trong hệ thống lạnh
42. Lượng môi chất nạp vào hệ thống phải vừa đủ. Nhiều hoặc ít môi chất qúa đều làm giảm năng suất lạnh và tăng tiêu tốn điện năng vì chế độ làm việc lệch khỏi chế độ thiết kế. Cân cáp: Cân cáp là từ các thợ sửa chữa tủ lạnh dùng để chỉ việc sửa đổi lại ống mao cho phù hợp với hệ thống máy lạnh sau khi sửa chữa hoặc khi dựng một máy kem, máy đá. Khi sửa chữa và dựng máy, để đạt được chế độ lạnh yêu cầu thường người ta phải cân cáp vì ống mao cũ không còn phù hợp, vì bị dập, bẹp, tắc, vì lốc đã bị “dão”, v.v - Phương pháp 1:chỉ đo trở lực không khí của ống mao và phin với chính lốc sẽ lắp cùng với ống mao trong hệ thống. Nối ống mao vào phin và nối vào đầu đẩy của lốc. Trước phin lắp áp kế. Đầu hút của lốc để tự do hút không khí và đầu kia của ống mao cũng để tự do trong không khí như hình vẽ. Cho lốc chạy, kim của áp kế sẽ từ từ tăng lên đến một giá trị nào đó. Giá trị ổn định cao nhất mà kim đạt được p1 chính là trở kháng thủy lực của ống mao. So sánh với giá trị kinh nghiệm, nếu nhỏ phải nối thêm ống mao và lớn phải cắt bớt ống mao. Đối với tủ lạnh thường, 1 0 0 sao, nhiệt độ (-6 C) p1 = 130  150PSI. Tủ lạnh 2 sao (-12 C): p1 = 160  180PSI. Lốc khỏe nên lấy các giá trị trên, còn lốc yếu thì nên lấy các giá trị dưới. Đây chỉ là các số liệu cho tủ có dàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên, theo kinh nghiệm nêu ra cùng tham khảo. Phương pháp cân cáp thứ nhất - Phương pháp 2 :đo trở lực không khí của ống mao trong hệ thống lạnh đã lắp hoàn chỉnh. Ống mao được lắp đặt vào hệ thống hoàn chỉnh. Độ dài ống mao có thể lấy theo giá trị định hướng có thêm chiều dài dự trữ. Trước phin lọc (cũng có thể sau phin nếu coi tổn thất áp suất ở phin là không đáng kể) lắp áp kế đo trở lực không khí. Ống nạp để tự do trong không khí. Cho lốc chạy, không khí được hút vào lốc qua đường nạp. Kim áp kế quay. Khi kim đạt vị trí ổn định (cao nhất) áp suất trong và ngoài lốc cân bằng, không khí không bị hút thêm vào lốc thì đọc trị số áp suất đạt được. Trị số này được coi là tiêu chuẩn đánh giá trở lực của ống mao. Nếu trị số qúa nhỏ phải nối thêm ống và trị số qúa lớn phải cắt bớt. Đối với tủ lạnh dàn ngưng đối lưu không khí tự nhiên p 1 từ 150 đến 210PSI. Nếu cần nhiệt độ bay hơi cao lấy trị số thấp và ngược lại. Đối với bể kem, bể đá dàn ngưng có quạt gió p 1 lấy từ 75 đến 140PSI. Nhiệt độ bay hơi cao chọn trị số nhỏ và nhiệt độ bay hơi thấp (đến -250C) lấy trị số cao. 43
43. Phương pháp cân cáp thứ hai Khi chọn ống mao cần lưu ý một số nguyên tắc sau: - Để tránh tắc ẩm và tắc bẩn nên chọn ống mao có đường kính lớn (với chiều dài lớn) không nên chọn ống mao có đường kính nhỏ. - Không tìm cách tăng trở lực ống mao bằng cách kẹp bớt ống mao. - Trở lực ống mao càng lớn, độ lạnh đạt được càng sâu, nhưng năng suất lạnh của hệ thống càng nhỏ, vì vậy chỉ cân cáp vừa đủ độ lạnh cần đạt. f) Một số hư hỏng và cách khắc phục: - Ống mao có tiết diện rất nhỏ nên rất dễ bị tắc bẩn, một phần hoặc toàn phần. Khi tắc hoàn toàn, hệ thống mất lạnh, máy nén chạy không tải, dòng điện có trị số thấp nhất (chạy không tải). Khi tắc một phần tủ kém lạnh và hầu như không nghe thấy tiếng “xì xì” do gas phun vào dàn bay hơi, dòng nhỏ hơn bình thường. Chỗ tắc ống mao đổ mồ hôi. Dùng đèn khò hơ nóng chỗ bị tắc khi máy chạy dùng tuôcnơvit gõ nhẹ vài lần. Nếu không hết phải tháo ra thông lại hoặc cắt bỏ phần bị tắc vì hay tắc ngay ở gần phin lọc, nếu cần phải thay mới. - Ống mao là ống rất nhỏ và mỏng nên dễ bị móp méo gãy xì. Khi thấy tủ kém lạnh hoặc mất lạnh có thể kiểm tra tình trạng ống mao và có biện pháp khắc phục sửa chữa hoặc thay mới. - Van tiết lưu nhiệt có nhiều chi tiết chuyển động nên cũng hay có những trục trặc ở các chi tiết này. Các chi tiết chuyển động có thể bị mòn, bị kẹt vì bẩn, có thể bị tắc bẩn do lưới lọc bị thủng. Biểu hiện ở hệ thống lạnh giống như khi ống mao bị tắc. Nói chung những hư hỏng này phải chuyển cho thợ chuyên môn sửa chữa. - Van tiết lưu nhiệt có hệ thống cảm nhiệt có nạp môi chất. Hệ thống này cũng có thể bị thủng xì, làm van mất tác dụng. Phải thay mới hệ thống cảm nhiệt cùng loại hoặc thay thế mới phù hợp. 5.6. Phin sấy, phin lọc và các thiết bị phụ khác: a) Phin sấy là một thiết bị lắp vào hệ thống lạnh để hút ẩm (hơi nước) còn sót lại trong vòng tuần hoàn của môi chất lạnh. Ẩm là kẻ thù nguy hiểm của hệ thống lạnh. Khi lắp ráp hoặc sau khi sửa chữa, dù cẩn thận đến đâu, trong hệ thống lạnh vẫn còn sót lại một chút hơi ẩm. Hơi ẩm trong tủ lạnh không những gây ra tắc ẩm mà còn kết hợp với dầu bôi trơn và môi chất tạo ra khí không ngưng, tạo ra axit ăn mòn các chi tiết. 44
44. Ở cửa thoát của van tiết lưu hoặc ống mao, khi áp suất đột ngột giảm xuống p 0 thì nhiệt độ 0 cũng đột ngột giảm xuống t0 (dưới 0 C), hơi ẩm sẽ đông thành đá bịt kín lối thoát của môi chất lạnh, làm cho hệ thống mất lạnh hoàn toàn. Hiện tượng trên gọi là tắc ẩm. Ở tủ lạnh gia đình, chỉ 15 mg ẩm cũng đủ gây tắc ẩm hoàn toàn. Phin sấy và cách lắp đặt trong hệ thống Phin sấy gồm một vỏ hình trụ bằng đồng hoặc thép,lạnh bên trong có lưới chặn, có thể có thêm lớp nỉ hoặc dạ, giữa là các hạt hoá chất có khả năng hút ẩm như silicagel hoặc zeôlit vì phin sấy bao giờ cũng có lưới chặn nên nó làm nhiệm vụ của cả phin lọc. Phin sấy được lắp cho tất cả các hệ thống lạnh có nhiệt độ bay hơi thấp hơn 0 0C. Chúng thường được lắp ở cuối dàn ngưng, truớc bộ phận tiết lưu hoặc ở cuối dàn bay hơi trước khi về máy nén. Chú ý: Tuyệt đối không được tiêm cồn mêtanol vào hệ thống lạnh để chống tắc ẩm vì cồn mêtanol ăn mòn dàn nhôm và phá hủy sơn cách điện dây quấn động cơ, tạo axit ăn mòn chi tiết. Chỉ được sử dụng hạn chế cồn mêtanol cho hệ thống lạnh hở và không có các chi tiết bằng nhôm. b) Phin lọc: Phin lọc dùng để lọc bụi cơ học ra khỏi vòng tuần hoàn môi chất lạnh như cát, bụi xỉ, vẩy hàn, mạt sắt, kim loại, tránh tắc bẩn và tránh hỏng hóc máy nén cùng các chi tiết chuyểng động. Phin lọc gồm vỏ hình trụ, bên trong có bố trí lưới lọc hoặc một khối gồm kim loại có khả năng lọc bụi. Phin lọc thường sủ dụng cho các hệ thống lạnh có nhiệt độ bay hơi lớn hơn 00C như các máy điều hòa nhiệt độ. Khi nhiệ độ bay hơi lớn hơn 00C, thường dùng phin kết hợp với sấy lọc. c) Bình chứa: 45 Phin lọc của máy điều hòa cửa sổ
45. Các hệ thống lạnh dùng ống mao không có bình chứa nhưng các hệ thống lạnh dùng van tiết lưu bao giờ cũng có bình chứa và một số thiết bị phụ khác (xem hình hệ thống lạnh dùng van tiết lưu). Trước hết lốc là loại máy nén kín, nửa kín hoặc hở, thường có hai van chặn đầu hút và đầu đẩy. Dàn ngưng thường là loại có quạt gió hoặc làm mát bằng nước. Sau đó là bình chứa cho môi chất lỏng dạng hình trụ đứng hoặc nằm ngang. Đầu ra từ bình chứa có van chặn tiếp theo là phin sấy lọc, van điện từ van tiết lưu nhiệt, dàn bay hơi và lốc. Nếu dàn bay hơi đặt thấp hơn lốc hoặc trên đường ống hút có một đoạn đường ống bất kì mà hơi đi từ dưới lên trên thì phải bố trí bẫy dầu. Bẫy dầu đơn giản là một đoạn ống hình chữ U đặt ở cuối dàn bay hơi để nối với ống đứng mà hơi freôn đi hướng lên trên. Tốc độ hơi trong đoạn ống đứng phải đạt 5 – 8 m/s để đảm bảo hồi dầu về máy nén. d) Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục: - Phin lọc bị tắc do bẩn: lắp ráp tại xưởng chế tạo hệ thống ít bị tắc phin vì độ sạch các chi tiết được đảm bảo, thường phin bị tắc sau qúa trình sửa chữa hoặc do hệ thống để qúa lâu. Biệu hiện giống như tắc ống mao. Có thể dừng máy, hơ nóng phin rồi gõ nhẹ, có thể cặn bẩn sẽ rơi xuống, phin thông. Nếu không được phải tháo ra làm sạch hoặc thay mới. - Phin lọc bị rách gây tắc van tiết lưu hoặc ống mao, phải thay mới. - Phin sấy lọc bị tắc phải thay mới. Phin sấy lọc bị bão hòa ẩm, mất tác dụng: nhất thiết phải thay mới. Nhiều thợ lạnh tưởng rằng dùng đèn khò nóng phin kết hợp với hút chân không là có thể tái sinh được phin nhưng không tái sinh được phin mà còn làm rã các hạt chống ẩm gây tắc bẩn bộ phận tiết lưu. 5.7. Hệ thống xả đá. a) Nhiệm vụ. Hệ thống lạnh dùng van tiết lưu Hệ thống xã đá có nhiệm vụ làm tan hết nước đá và tuyết bám vào các dàn bay hơi làm lạnh không khí nhằm mục đích: - Giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt. - Tránh để thực phẩm và các khay đá không dính chặt vào dàn (trong tủ lạnh). b) Phân loại. 46
46. Căn cứ vào nguồn nhiệt dùng cho xả đá có thể phân ra ba loại: - Xả đá bằng nguồn nhiệt môi trường. - Xả đá bằng nguồn nhiệt do dây điện trở cấp. - Xả đá bằng nguồn nhiệt do ga nóng từ dàn ngưng đến. Căn cứ vào phương pháp tiến hành có thể phân ra: - Xả đá bằng tay. - Xả đá bán tự động với dây điện trở và với hơi nóng dàn ngưng. - Xả đá tự động bằng điện trở và bằng hơi nóng dàn ngưng. c) Xả đá bằng tay: Phải thực hiện bằng tay tử lúc bắt đầu đến lúc kết thúc. d) Xả đá bán tự động: Khi nào cần xả đá thì bấm nút xả đá. Ở một số tủ, nấc xả đá là một nấc của thermostat. Sau khi xả đá xong tủ sẽ tự động hoạt động trở lại nhờ tính hiệu nhiệt độ của thermostat xả đá. Sơ đồ mạch điện khi xả đá bán tự động bằng hơi nóng được biểu diễn trên hình a) và bằng dây điện trở trên hình b). Hình a: Sơ đồ mạch điện xả đá bán tự động bằng hơi nóng. Hình b: Sơ đồ mạch điện xả đá bán tự động dùng điện trở. 47
47. e) Xả đá hoàn toàn tự động. Quá trình xả đá tự động cũng tương tự như xả đá bán tự động, nhưng việc ấn nút xả đá cũng được thực hiện tự động nhờ một thiết bị điều khiển đặc biệt thường là rơle thời gian. Rơ le thời gian gồm một động cơ điện xoay chiều một pha, thường làm việc với điện thế máy nén. Trục động cơ có một bộ bánh răng giảm tốc truyền động cho một bánh cam có tốc độ một vòng trong 24h. Tùy theo sự sắp xếp các vấu cam trên bánh cam ta sẽ có sự đóng ngắt tiếp điểm theo những chu kỳ thời gian nhất định. Ví dụ, cứ 24h, 12h, 8h đóng ngắt một lần. Thời gian ngắt mạch cũng được điều chỉnh trên rơle 5.8. Hệ thống điện điều khiển tủ lạnh. Hình : Sơ đồ xả đá bán tự động bằng dây điện trở Hình: Sơ đồ xả đá bán tự động bằng hơi nóng. 48
48. * Vận hành tủ lạnh. Điều chỉnh nhiệt độ làm việc của tủ: Nhiệt độ trong tủ lạnh gia đình được điều chỉnh tự động nhờ thermostat. Nó có tác dụng giữ cho tủ làm việc ở nhiệt độ không đổi theo yêu cầu sử dụng, thích hợp với đối tượng bảo vệ và tiết kiệm được điện năng tiêu thụ. Khi núm vặn của thermostat quay về “0” thì máy nén sẽ ngừng làm việc. Để tủ làm việc ta quay núm vặn ra khỏi số “0” đến số khác tùy theo nhiệt độ cần làm lạnh. Đặt số càng lớn thì nhiệt độ trong tủ càng thấp. Đối với thermostat, số chỉ của nó không chỉ ra nhiệt độ bên trong tủ vì nhiệt độ này còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường nơi đặt tủ. Vì vậy việc đặt ở số nào là do kinh nghiệm của người sử dụng, căn cứ vào nhiệt độ bên ngoài và đặc tính của tủ. Để đạt cùng nhiệt lạnh mong muốn, nếu trời nóng hơn phải đặt số lớn hơn và ngược lại. Sau khi đã điều chỉnh thì nhiệt độ trong ngăn đá sẽ không thay đổi và có trị số phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh. Thường thì khi nhiệt độ xung quanh thay đổi 3-4 oC thì nhiệt độ trong tủ thay đổi khoảng 1 oC. Nhiệt độ trong tủ càng xa ngăn đá càng cao. Nhiệt cao nhất là trong ngăn đựng hoa quả ở đáy tủ, nó có thể cao hơn nhiệt độ trong ngăn kết đông từ 10- 13oC, nhiệt độ trong tủ như vậy thường trung bình vào khoảng 5oC. Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh: đây là chức năng chính của tủ lạnh. Đa số thực phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường để có thời gian bảo quản lâu hơn. Thời gian bảo quản trong tủ lạnh nói chung không nên vuợt quá một tuần, vì chế độ nhiệt độ đạt được trong tủ lạnh thấp nhất không quá -18 oC, lại không khống chế được độ ẩm và không thay đổi không khí định kì. Nếu tủ hoàn toàn không được mở trong suốt thời gian bảo quản thì lại không đảm bảo hô hấp cho các loại rau quả tươi khi bảo quản. Nhiệt độ bảo quản thực phẩm: Thịt, cá, thức ăn chín cần được bảo quản lâu thì để trong ngăn đá, nơi có nhiệt độ thấp nhất. Các loại thực phẩm khác như sữa, trứng, thức ăn, đồ hộp, bia bảo quản ở sát ngăn đá nơi có nhiệt độ khoảng 2-5oC. Làm đá trong tủ lạnh: Chỉ nên xem việc làm đá trong tủ lạnh là chức năng thứ yếu của tủ , không nên biến nó thành dụng cụ chuyên làm đá vì lúc đó tủ sẽ làm việc trong điều kiện nặng nề kéo dài, hiệu suất lại kém các máy làm đá bằng nước muối, lượng đá không lớn do chỉ làm được trong ngăn đá. Tuyệt đối không được dùng vật cứng để nạy các sản phẩm để trong ngăn đá tránh làm thủng dàn lạnh. 6.1 Sử dụng các bơm chân không/ nạp. Hút chân không có tác dụng hút ẩm và khí không ngưng ra khỏi hệ thống. Khi hút chân không hệ thống, ẩm trong hệ thống dưới áp suất chân không sẽ bay hơi và được hút ra ngoài. Nếu như quá trình hút chân không không thực hiện tốt, ẩm trong hệ thống sẽ gây ảnh hưởng khi vận hành, gây nghẹt ống mao hay van tiết lưu, đồng thời lượng khí không ngưng còn lại trong hệ thống sẽ làm cho áp suất ngưng tụ tăng cao, ảnh hưởng đến công suất toàn hệ thống. + Nạp môi chất lạnh ta có thể nạp theo hai cách sau: Nạp phía hạ áp: Môi chất được nạp vào ở dạng hơi. Nạp phía cao áp: Môi chất lạnh được nạp vào ở dạng lỏng. + Xác định lượng môi chất nạp. Có các phương pháp xác định sau: Nhìn vào mắt ga để xác định: Nếu nạp chưa đủ môi chất sẽ thấy có bọt hoặc vẫn đục. Căn cứ vào áp suất hệ thống: Để sử dụng được phương pháp này ta phải biết được hệ thống đang chạy cho hệ cấp đông, trữ đông hay điều hòa không khí. Từ đó để xác định áp suất hút của 49
49. p2 P hệ cho phù hợp. Hoặc ta củng có thể căn cứ vào áp suất đẩy của hệ thống, xác định nhiệt độ ngưng tụ của hệ thống lớn nhiệt độ của môi trường giả nhiệt cỡ 4-6oC (với môi trường giải nhiệt là nước), hoặc 6-10oC (với môi trường giải nhiệt là không khí). Đong lường môi chất lạnh nạp: Phương pháp này chỉ áp dụng cho hệ thống nạp toàn bộ môi chất, sau khi đã tính toán lượng môi chất nạp vào cho hệ thống. 50