Chu trình làm lạnh tiêu chuẩn (nén hơi) hoạt động dựa trên sự thay đổi pha của chất làm lạnh (môi chất lạnh)

Chu trình làm lạnh tiêu chuẩn (nén hơi) hoạt động dựa trên sự thay đổi pha của chất làm lạnh (môi chất lạnh) qua 4 bộ phận chính:

Máy nén (nén gas lạnh áp suất thấp thành hơi áp suất cao, nhiệt độ cao),

Dàn ngưng tụ (hơi lạnh xả nhiệt ra môi trường, ngưng tụ thành lỏng),

Thiết bị giãn nở (giảm áp suất, nhiệt độ lỏng),

Dàn bay hơi (lỏng hấp thụ nhiệt môi trường, bay hơi thành hơi, làm mát không gian).

Chu trình này liên tục lặp lại, di chuyển nhiệt từ nơi lạnh đến nơi nóng, tạo ra hiệu ứng làm mát.

Chi tiết hoạt động

Máy nén (Compressor):
- Chức năng: Hút hơi chất làm lạnh áp suất thấp từ dàn bay hơi và nén nó lại.
- Kết quả: Tạo ra hơi chất làm lạnh có áp suất và nhiệt độ rất cao.
Dàn ngưng tụ (Condenser):
- Chức năng: Hơi nóng, áp suất cao đi vào dàn ngưng. Tại đây, nó được quạt thổi hoặc làm mát bằng nước để xả nhiệt ra môi trường xung quanh.
- Kết quả: Hơi mất nhiệt, ngưng tụ thành chất lỏng có áp suất cao, nhiệt độ giảm (nhưng vẫn nóng hơn môi trường).
Thiết bị giãn nở (Expansion Device – van tiết lưu):
- Chức năng: Chất lỏng áp suất cao đi qua van tiết lưu. Van điều chỉnh lưu lượng và làm giảm mạnh áp suất của chất lỏng.
- Kết quả: Chất lỏng có nhiệt độ rất thấp, một phần bốc hơi tạo thành hỗn hợp lỏng-hơi bão hòa, sẵn sàng hấp thụ nhiệt.
Dàn bay hơi (Evaporator):
- Chức năng: Hỗn hợp lỏng-hơi lạnh đi vào dàn bay hơi, hấp thụ nhiệt từ không khí (hoặc nước) cần làm mát.
- Kết quả: Chất làm lạnh bốc hơi hoàn toàn thành hơi áp suất thấp, nhiệt độ thấp, quay trở lại máy nén để bắt đầu chu trình mới.

Tóm tắt chuyển đổi pha và truyền nhiệt:

Hấp thụ nhiệt/Bay hơi: Chất làm lạnh ở dàn bay hơi hấp thụ nhiệt và chuyển từ lỏng sang hơi (làm lạnh không gian).
Xả nhiệt/Ngưng tụ: Chất làm lạnh ở dàn ngưng tụ xả nhiệt và chuyển từ hơi sang lỏng (thải nhiệt ra ngoài).
Nén và Giãn nở: Máy nén tăng nhiệt độ/áp suất; Thiết bị giãn nở giảm nhiệt độ/áp suất, điều khiển quá trình bay hơi/ngưng tụ hiệu quả.