Hệ thống làm lạnh nói chung và trong kho lạnh mini nói riêng đều có nguyên lý hoạt động cơ bản như nhau. Có nhiều phương pháp để làm lạnh môi trường, ở bài viết này sẽ nói về phương pháp nén áp suất để tạo ra nhiệt độ chênh lệch trong môi trường kho lạnh mini.
Mục lục
Phương pháp làm lạnh
Là chu trình làm làm lạnh nén áp suất, còn được gọi là phương pháp làm lạnh nén cơ học hoạt động trên quy trình nén, ngưng tụ, giãn nở và bay hơi của chất lạnh. Một trong những phương pháp phổ biến để làm lạnh trong các hệ thống điều hòa không khí và máy lạnh. Trong môi trường kho lạnh thì môi chất lạnh (dung môi lạnh) sử dụng khí gas.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm lạnh trong kho lạnh mini cũng tương tự kho lạnh thường, hoạt động dựa trên 4 chu trình: nén, ngưng tụ, giãn nở và bay hơi.
Điều kiện cần là thống làm lạnh được phải cấp điện cho máy nén và dung môi gas đầy đủ.
Khi máy nén làm việc, hút môi chất từ áp suất thấp nhiệt độ thấp qua máy nén sẽ đẩy môi chất lên áp suất cao nhiệt độ cao.
Khi nhiệt độ cao ở thiết bị ngưng tụ cần phải tỏa nhiệt ra môi trường để làm mát, để môi chất lỏng nén đẩy qua thiết bị tiết lưu sang thiết bị bay hơi vì thế thiết bị tiết lưu có tiết liệu nhỏ. Nên cản trở lớn tạo ra áp suất cao ở thiết bị ngưng tụ tạo ra áp suất thấp ở thiết bị hay hơi có áp suất thấp sẽ sôi và đạt nhiệt độ thấp sẽ thu nhiệt của sản phẩm hoặc của môi trường để thực hiện chức năng làm lạnh.
Hệ thống của cứ lặp đi lặp lại như vậy tạo thành một tuần hoàn khép kín gọi là chu trình làm lạnh.
Chu trình hoạt động của hệ thống làm lạnh trong kho lạnh mini cụ thể như sau:
Chu trình 1: Nén dung môi gas
Máy nén hút chất làm lạnh ở dạng khí, áp suất thấp từ dàn lạnh. Máy nén sẽ nén chất làm lạnh lên áp suất cao, làm tăng nhiệt độ của chất làm lạnh. Lúc này chất làm lạnh ở dạng khí, áp suất cao và nhiệt độ cao được đẩy đến dàn ngưng.
Chu trình 2: Ngưng tụ chất làm lạnh
Tại dàn ngưng, chất làm lạnh nóng sẽ trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Nhiệt độ của chất làm lạnh giảm xuống, ngưng tụ từ dạng khí sang dạng lỏng với áp suất cao được đưa đến van tiết lưu.
Chu trình 3: Giãn nở
Van tiết lưu làm giảm áp suất của chất làm lạnh. Áp suất giảm đột ngột khiến nhiệt độ chất làm lạnh cũng giảm xuống rất thấp. Chất làm lạnh ở dạng lỏng, áp suất thấp và nhiệt độ thấp được đưa đến dàn lạnh.
Chu trình 4: Bay hơi
Tại dàn lạnh, chất làm lạnh hấp thụ nhiệt từ không khí bên trong môi trường kho lạnh. Nhiệt độ chất làm lạnh tăng lên, bay hơi từ dạng lỏng sang dạng khí với áp suất thấp được hút về máy nén, bắt đầu lại chu trình mới.
Với 4 chu trình trên sẽ hoàn thiện chuỗi chu trình làm lạnh trong kho lạnh mini. Dải nhiệt độ rộng của dung môi gas sẽ dễ dàng điều chỉnh được nhiệt độ trong kho lạnh.
Những lưu ý
- Khi thiết kế kho lạnh mini, chất làm lạnh nên dùng hiện nay là R404A, thân thiện với môi trường và hiệu suất làm lạnh tốt trong không gian nhỏ.
- Máy nén thường là loại máy nén kín, nhỏ gọn, hoạt động êm ái.
Những cải tiến mới
Sau nhiều năm nghiên cứu, Chuyên Gia Kho Lạnh phát triển các thiết bị, vật tư của hệ thống làm lạnh hoạt động thông minh hơn. Ở bộ phận bình ngưng được thiết kế kiêm luôn chức năng của bình chứa cao áp. Đối với loại bình ngưng này, những đường ống dẫn trao đổi biệt được bố trí ở phần trên của bình.
Với kết cấu của bình này, việc sử dụng bình chứa đơn giản, gọn nhẹ và được cắt giảm với mức chi phí tối thiểu.
Trường hợp nếu bị quá nhiệt, các chất được hút vào bình tách dầu, rồi được lọc lại và đưa trở lại thiết bị nhờ nguyên tắc chênh lệch mức áp suất.
Trong quá trình vận hành kho lạnh mini, cần thường xuyên bảo dưỡng kho lạnh theo định kỳ để đảm bảo các bộ phận hoạt động tốt nhất.
