Hệ thống lạnh âm sâu hoạt động như thế nào, nguyên lý và cấu tạo

Hình ảnh dưới đây sẽ cho chúng ta một cái nhìn tổng quát về các hệ thống làm lạnh phức tạp với nhiều cấp làm lạnh, mục đích của hệ thống này là gì, đó chính là tạo ra mức làm lạnh sâu hơn, mạnh hơn. Đối với các thiết bị cơ bản như tủ lạnh, tủ đông, điều hòa thì hệ thống lạnh chỉ có 1 cấp, do vậy mức độ lạnh mới chỉ đạt ở cấp thấp, khoảng -20^oc, còn các thiết bị cần độ lạnh sâu hơn như tủ lạnh âm sâu thì cần độ lạnh tới -90^oc hoặc hơn nữa. Do vậy các hệ thống lạnh âm sâu được phát triển để đáp ứng các yêu cầu phức tạp.

Như thế nào gọi là hệ thống lạnh 1 cấp, như hình dưới đây chúng ta sẽ thấy được cấu tạo cơ bản của hệ thống lạnh trong điều hòa, đơn giản là chỉ có 1 chu trình hoạt động của môi chất lạnh. Dàn lạnh hấp thụ nhiệt trong phòng nhờ môi chất lạnh lưu thông liên tục trong đường ống đồng, sau đó máy nén sẽ hút gas và nén lại thành dạng lỏng có nhiệt độ cao, gas nóng được đẩy vào dàn nóng để xả nhiệt ra bên ngoài, sau đó gas lỏng đi qua van tiết lưu để chuyển sang dạng khí có nhiệt độ rất lạnh để tiếp tục quá trình hấp thụ nhiệt tại dàn lạnh. Tại dàn lạnh và dàn nóng đều sử dụng quạt gió để tạo ra luồng gió thổi xuyên qua dàn lạnh, dàn nóng, qua đó nhiệt sẽ được trao đổi giữa không khí và môi chất.

Với hệ thống lạnh 1 cấp, độ lạnh do dàn lạnh tạo ra sẽ phụ thuộc vào khả năng trao đổi nhiệt của dàn nóng, mà dàn nóng có xả nhiệt tốt hay không lại phụ thuộc vào nhiệt độ của gió thổi qua. Ví dụ, nhiệt độ của gas nóng trong dàn nóng là 80^oc, muốn xả nhiệt xuống còn 30^oc thì gió thổi qua dàn nóng phải có nhiệt độ thấp 25-30^oc, còn nếu gió thổi qua dàn nóng mà có nhiệt độ 40^oc thì rõ ràng dàn nóng xả nhiệt kém hiệu quả hơn. Do vậy, để làm lạnh âm sâu, hệ thống lạnh cần phải có môi trường phù hợp.

Hệ thống lạnh âm sâu nhiều cấp có sự khác biệt nào và chức năng của từng cấp làm lạnh là như thế nào. Tác giả có thể làm ví dụ như này để Độc giả hiểu rõ hơn, với hình ảnh trên đầu bài viết gồm 3 cấp làm lạnh, cấp 3 là cấp làm lạnh sâu nhất, cấp 2 là cấp trung gian, cấp 1 là cấp làm lạnh ít nhất. Trong hình ảnh chúng ta quy định rằng, gas đi theo hướng mũi tên, gas đi qua máy nén sẽ có nhiệt độ cao và ở dạng lỏng, gas đi qua van tiết lưu sẽ chuyển sang trạng thái khí và có nhiệt độ lạnh hơn.

• Với cấp 1, mức độ lạnh có thể tạo ra tại bộ trao đổi nhiệt đầu tiên là -15^oc, dàn lạnh của cấp làm lạnh 1 chính là bộ trao đổi nhiệt.
• Với cấp 2, mức độ lạnh tạo ra tại bộ trao đổi nhiệt thứ 2 có thể đạt -50^oc, dàn nóng của cấp 2 tiếp xúc với dàn lạnh của cấp 1, dàn lạnh của cấp 2 tiếp xúc với dàn nóng của cấp 3. Bộ trao đổi nhiệt đóng vai trò là dàn nóng và dàn lạnh trao đổi của các hệ thống lạnh từng cấp.
• Với cấp 3, mức độ lạnh tạo ra tại dàn lạnh cuối cùng có thể đạt -90^oc, đây là mức độ lạnh đạt yêu cầu trong các thiết bị âm sâu chuyên dụng hiện nay.

Sự khác biệt giữa các cấp làm lạnh là gì ?

Tuy rằng các cấp làm lạnh hỗ trợ lẫn nhau nhưng không phải giống nhau về thiết bị sử dụng như máy nén, loại gas. Mỗi loại gas (môi chất lạnh) sử dụng như R404a, R508b, R23,….đều có đặc điểm riêng, phù hợp với từng loại máy nén, phù hợp với từng loại dầu bôi trơn trong máy nén. Nếu sử dụng loại gas và máy nén không phù hợp với nhau thì không thể làm lạnh đúng yêu cầu, thậm chí gây hỏng gas hỏng máy nén. Dựa vào chức năng của từng cấp làm lạnh mà loại gas, máy nén được sử dụng cho phù hợp.

Như vậy với các thông tin cơ bản trên, Độc giả đã hiểu rõ hơn về hệ thống lạnh âm sâu với nhiều cấp làm lạnh, hãng Mactech chuyên sản xuất về các thiết bị lạnh sâu, trong đó có tủ âm sâu, Khách hàng cần tư vấn thêm hãy liên hệ hãng Mactech để được tư vấn chi tiết hơn nữa.