Ngày 17 tháng 7 năm 1902, Willis Carrier sáng tạo ra chiếc máy điều hoà không khí đầu tiên chạy bằng điện. Mở đường cho kỷ nguyên mới và nâng cao cao chất lượng sống cho con người.
Điều hòa không khí hay máy lạnh là một thiết bị mà hầu như gia đình nào cũng đang sử dụng bởi sự cần thiết đối với cuộc sống ngày nay. Tuy đây là thiết bị thông dụng nhưng không phải ai sử dụng cũng đều hiểu được nguyên lý làm việc của điều hòa hay nguyên lý hoạt động của máy điều hòa và thường nghĩ rằng đây là hệ thống phức tạp. Nhưng có phức tạp hay không hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Mục Lục
I. Cấu tạo của điều hòa, những bộ phận cơ bản
Có rất nhiều cách để miêu tả ngắn gọn về nguyên lý hoạt động của máy điều hòa, tác giả sử dụng hình ảnh trên để miêu tả nguyên lý hoạt động được rõ ràng hơn. Trên hình gồm có các bộ phận chính như cục nóng, cục lạnh, quạt gió, máy nén, van tiết lưu, gas (môi chất), ngoài ra trong hệ thống hoạt động của điều hòa còn có nhiều thiết bị khác như bảng điều khiển, bộ phận đổi hướng gió, hệ thống điện….trong nội dung này, tác giả chủ yếu đề cập tới nguyên lý làm việc chung của điều hòa, việc hiểu rõ chức năng của từng bộ phận chính là điều quan trọng để giúp chúng ta hiểu nhanh và dễ dàng hơn về nguyên lý hoạt động. Các bộ phận chính bao gồm : cục nóng, cục lạnh, quạt gió, máy nén, van tiết lưu, gas (môi chất), và tác dụng của từng bộ phận được miêu tả dưới đây.
Cục lạnh điều hòa
hay còn gọi là dàn lạnh, đây là bộ phận của điều hòa được lắp đặt bên trong phòng cần làm mát. Cục lạnh có tác dụng hấp thụ nhiệt bên trong phòng để mang nhiệt ra ngoài môi trường (nói theo cách dễ hiểu là như vậy) thông qua một loại môi chất mang nhiệt được gọi là gas (không phải gas dùng trong bếp gas). Cấu tạo thông dụng nhất của bộ phận này là gồm các ống đồng được uốn thành nhiều lớp và được đặt trong một dàn lá nhôm dẫn nhiệt rất dày nhằm mục đích truyền nhiệt nhanh.
Cục nóng điều hòa
hay còn gọi là dàn nóng, bộ phận này có tác dụng tỏa nhiệt ra ngoài môi trường và được đặt ở môi trường ngoài tại vị trí thoáng mát (giúp tản nhiệt tốt hơn).
Dàn nóng cũng giống như dàn lạnh, được cấu tạo bởi những ống đồng uốn nhiều lớp đặt trong dàn lá nhôm rất dày nhằm tản nhiệt nhanh. Quạt dàn lạnh và quạt dàn nóng , bộ phận có tác dụng lưu thông không khí đi qua dàn lạnh và dàn nóng nhằm mang nhiệt đến (hấp thụ nhiệt ở dàn lạnh) và mang nhiệt đi (xả nhiệt ở dàn nóng).
Máy nén điều hòa , bộ phận có tác dụng nén môi chất đang ở trạng thái mang nhiệt thấp và áp suất thấp (vừa đi qua dàn lạnh) sang trạng thái áp suất cao (dạng lỏng) và nhiệt độ cao, đồng thời tạo ra sự luân chuyển liên tục của môi chất trong đường ống dẫn.
Van tiết lưu
bộ phận có tác dụng ngược với máy nén nhằm chuyển môi chất từ trạng thái áp suất cao, nhiệt độ cao sang trạng thái áp suất thấp, nhiệt độ thấp.
Gas (môi chất lạnh)
Gas điều hòa (môi chất làm lạnh) là chất được bơm vào máy nén cục nóng được đặt ngoài trời, có tác dụng mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp thải ra nơi có nhiệt độ cao hơn, đảm bảo cho căn phòng đạt mức nhiệt như cài đặt., các loại gas điều hòa thông dụng hiện nay thường là R410A, R32 và R22
II. Nguyên lý hoạt động của điều hòa
Dựa trên hình ảnh minh họa trên, chúng ta có thể dễ dàng hiểu về nguyên lý hoạt động của máy điều hòa, như chúng ta đã biết khi mua điều hòa luôn có hai thành phần chính là cục nóng và cục lạnh, cục lạnh được lắp đặt trong phòng, cục nóng được lắp đặt bên ngoài nhà, kết nối giữa cục lạnh và cục nóng là hai dây đồng dẫn môi chất lạnh (môi chất lạnh có đặc tính là khi hạ nhanh từ trạng thái áp suất cao sang trạng thái áp suất thấp sẽ thu nhiệt từ môi trường xung quanh, ngược lại khi nén tới áp suất cao sẽ tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh, do vậy khi nén áp suất cao thì môi chất sẽ có nhiệt độ rất cao).
Nguyên lý hoạt động như sau:
Bước 1: Sau khi qua van tiết lưu, gas (môi chất làm lạnh) sẽ có áp suất thấp, nhiệt độ thấp.
Bước 2: Môi chất lạnh đi qua dàn lạnh sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Quạt gió trong cục lạnh hút không khí trong phòng, đẩy qua dàn lạnh để làm lạnh rồi đưa trở lại phòng.
Bước 3: Môi chất mang nhiệt sẽ được đưa đến máy nén. Tại đây, gas sẽ được nén tới áp suất cao hơn.
Bước 4: Gas có nhiệt nhiệt độ cao, áp suất cao được đưa qua dàn nóng để làm mát nhờ quạt và dàn lá nhôm tản nhiệt. Khi đi qua dàn nóng, môi chất sẽ có nhiệt độ thấp hơn.
Bước 5: Gas tiếp tục được đưa đến van tiết tiết lưu để giảm áp suất, giảm nhiệt và bắt đầu một chu trình mới.
Chu trình này diễn ra liên tục cho đến khi đạt nhiệt độ trong phòng như yêu cầu, sau đó điều hòa sẽ hoạt động để duy trì nhiệt độ này Với cách diễn dải nguyên lý làm việc của điều hòa như trên chúng ta chỉ cần đọc kỹ 2 lần là hiểu rõ, đối với người thợ sửa điều hòa chắc chắn phải hiểu rất rõ phần này, còn với người sử dụng việc hiểu được nguyên lý làm việc của thiết bị sẽ đảm bảo dùng đúng cách, nhận biết lỗi tốt hơn.
III. Các lưu ý khi lắp đặt điều hòa
Sau khi chúng ta đã hiểu được nguyên lý hoạt động của máy điều hòa hay máy lạnh, việc lắp đặt và sử dụng cần tuân thủ một số nguyên tắc cơ bản để đảm bảo hiệu quả hoạt động luôn ở mức độ cao. Dưới
đây là những lưu ý mà các chuyên gia thường thông báo tới người dùng:
Sử dụng điều hòa phải luôn cố gắng thực hiện vệ sinh điều hòa định kỳ 1 lần/năm, tốt nhất là vào đầu mùa hè. Mục đích là để đảm bảo dàn lạnh và dàn nóng luôn sạch sẽ, không bám bụi, như vậy thì khả năng trao đổi nhiệt giữa môi chất trong ống đồng và không khí bên ngoài mới hiệu quả nhất.
Mua điều hòa nên chọn loại công suất cao hơn so với nhu cầu, tối thiểu là cao hơn 30%. Bởi, điều hòa luôn hoạt động ở mức 50-70% công suất tối đa sẽ đảm bảo độ lạnh tốt hơn, điều hòa làm việc ít hơn, bền hơn, tốn ít điện hơn.
Vị trí lắp đặt cục nóng điều hòa phải đảm bảo thoáng mát, tản nhiệt tốt, không quẩn gió, không dưới mái tôn nóng, không lắp nhiều cục nóng gần nhau. Mục đích là đảm bảo cục nóng luôn xả nhiệt ra môi trường với hiệu quả cao nhất.
Phòng sử dụng điều hòa phải đảm bảo tường xung quanh cách nhiệt tốt, có thể cần phải sử dụng tấm xốp dán tường cách nhiệt, chắc chắn điều hòa sẽ làm mát hiệu quả và tốn ít điện.
Nguồn: Tổng hợp
Xem video để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của điều hòa không khí: