Hệ thống làm lạnh bao gồm một số bộ phận chính sau: Thùng chứa dung dịch chất tải lạnh, bơm dung dịch và hệ thống làm lạnh trung tâm bao gồm máy nén một cấp, dàn bay hơi làm lạnh dung dịch chất tải lạnh; dàn ngưng tụ chất tải lạnh sơ cấp.
 |
| Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh có sử dụng chất tải lạnh. |
Đặc điểm
Chất tải lạnh từ thùng chứa được trao đổi nhiệt với chất tải lạnh sơ cấp (ví dụ NH3) nhờ hệ thống làm lạnh trung tâm. Chất tải lạnh sau khi đã hấp thụ nhiệt từ chất tải lạnh sơ cấp sẽ được bơm đến các hộ tiêu thụ lạnh. Các hộ tiêu thụ lạnh là các thùng chứa sản phẩm được thiết kế dạng áo bọc ngoài có chất tải lạnh thứ cấp tuần hoàn. Hệ thống làm lạnh thứ cấp được cấu tạo từ nhiều vật liệu khác nhau bao gồm các kim loại và hợp kim khác nhau và các vật liệu làm kín khác như nhựa, polime, cao su...
Tuỳ thuộc vào các thiết kế hệ thống làm lạnh khác nhau để có được chi phí tối ưu mà các thiết bị của hệ thống làm lạnh được thiết kế với các vật liệu kim loại khác nhau.
Các dạng vật liệu kim loại chế tạo thiết bị thường sử dụng trong hệ thống làm lạnh được đưa ra trong bảng:
| Dạng vật liệu | Các chi tiết bộ phận |
|---|---|
| Đồng | Các ống dẫn glycol, ống truyền nhiệt của dàn bay hơi |
| Hợp kim đồng - kẽm | Các van |
| Thép | Ống dẫn glycol, thùng chứa, các van |
| Nhôm | Bơm tuần hoàn, dàn lạnh |
| Gang | Các van, bơm tuần hoàng |
Nguyên lý
Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt và nguyên lý bay hơi.
Hệ thống làm lạnh thông thường sử dụng một chất lạnh (thường là một loại chất lỏng) để thu hẹp và mở rộng chu kỳ liên tục, tạo ra sự tương tác giữa chất lạnh và không khí xung quanh để làm lạnh không khí trong một không gian nhất định.
Quá trình làm lạnh trong hệ thống này diễn ra theo các bước chính:
- Nén: Chất lạnh được nén lại thành dạng khí dưới áp suất cao. Quá trình nén tạo ra nhiệt và làm tăng nhiệt độ của chất lạnh.
- Tản nhiệt: Chất lạnh khí áp suất cao tiếp tục di chuyển đến bộ tản nhiệt (condenser). Ở đây, chất lạnh trao đổi nhiệt với không khí xung quanh hoặc môi chất tản nhiệt khác để làm cho chất lạnh nguội đi và chuyển từ dạng khí sang dạng lỏng.
- Giãn nở: Chất lạnh lỏng tiếp tục di chuyển đến bộ giãn nở (expansion valve) hoặc bộ van giãn nở. Ở đây, áp suất chất lạnh giảm đột ngột, làm cho chất lạnh bay hơi nhanh chóng và chuyển từ dạng lỏng sang dạng khí.
- Hấp thụ nhiệt: Chất lạnh khí dạng khí sau khi giãn nở di chuyển đến bộ hấp thụ nhiệt (evaporator) hoặc bộ tản nhiệt trong không gian cần làm lạnh. Ở đây, chất lạnh hấp thụ nhiệt từ không khí xung quanh hoặc không gian và chuyển từ dạng khí trở lại dạng lỏng.
Quá trình này lặp lại liên tục trong hệ thống làm lạnh để duy trì nhiệt độ lạnh trong không gian cần làm lạnh. Nhiệt độ và áp suất của chất lạnh được điều khiển bởi các thiết bị và bộ phận trong hệ thống như máy nén, bộ tản nhiệt và bộ giãn nở.
 |
| Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh. Ảnh Minh Họa. |
Bên trên là Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh. Bài viết tiếp theo trong series 'Nghiên cứu sản xuất Chất tải lạnh gốc Glycol' là: Các chất tải lạnh thông dụng.
Chúng tôi sẽ cập đầy đủ các bài viết về đề tài nghiên cứu Chất tải lạnh này liên tục, mời các bạn đoán xem ở các bài viết sau đây:
- Nghiên cứu sản xuất chất tải lạnh gốc glycol: Lời mở đầu
- Tổng quan về chất tải lạnh gốc glycol
- Khái niệm về chất tải lạnh
- Yêu cầu đối với chất tải lạnh
- Các chất tải lạnh thông dụng
- Các lĩnh vực công nghiệp sử dụng chất tải lạnh
- Nguyên liệu hóa chất sử dụng trong chất tải lạnh
