Nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa, kiến thức nên biết

Máy điều hòa là một thiết bị dùng để điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong một không gian nhất định, theo nhu cầu của người sử dụng. Máy điều hòa có thể làm lạnh hoặc làm nóng không khí, tùy thuộc vào loại máy và chế độ hoạt động. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa, một chức năng phổ biến và cần thiết trong mùa hè nóng bức.

1. Cấu tạo của máy điều hòa

Máy điều hòa gồm có ba thành phần chính, là:

• Điện cực (Electrode): Là hai miếng kim loại khác nhau, có khả năng tạo ra hoặc nhận các electron trong quá trình phản ứng hóa học. Điện cực có hai loại, là điện cực dương (Anode) và điện cực âm (Cathode). Điện cực dương là nơi xảy ra phản ứng oxy hóa, tức là mất electron. Điện cực âm là nơi xảy ra phản ứng khử, tức là nhận electron.
• Dàn lạnh (Evaporator): Là bộ phận của máy điều hòa được lắp đặt bên trong phòng cần làm lạnh. Dàn lạnh có tác dụng hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng và truyền cho môi chất làm lạnh, thường là gas (không phải gas dùng trong bếp). Dàn lạnh được cấu tạo bởi 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.
• Dàn nóng (Condenser): Là bộ phận của máy điều hòa được lắp đặt bên ngoài phòng cần làm lạnh. Dàn nóng có tác dụng tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài và làm ngưng tụ môi chất làm lạnh từ dạng khí sang dạng lỏng. Dàn nóng cũng giống như dàn lạnh, được cấu tạo bởi các ống đồng được uốn thành nhiều lớp và được đặt trong một dàn lá nhôm rất dày nhằm tản nhiệt nhanh.
• Quạt gió: Là bộ phận có tác dụng thổi không khí qua dàn lạnh và dàn nóng, để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt giữa không khí và môi chất làm lạnh. Quạt gió có hai loại, là quạt gió trong phòng (Indoor Fan) và quạt gió ngoài trời (Outdoor Fan).
• Máy nén (Compressor): Là bộ phận có tác dụng nén môi chất làm lạnh từ dạng khí sang dạng lỏng, và tạo ra sự luân chuyển liên tục của môi chất trong hệ thống. Máy nén là bộ phận quan trọng nhất của máy điều hòa, quyết định hiệu suất và tuổi thọ của máy.
• Van tiết lưu (Expansion Valve): Là bộ phận có tác dụng giảm áp suất và nhiệt độ của môi chất làm lạnh từ dạng lỏng sang dạng khí, trước khi vào dàn lạnh. Van tiết lưu cũng có vai trò điều chỉnh lượng môi chất làm lạnh đi qua hệ thống, để phù hợp với nhu cầu làm lạnh của người sử dụng.
• Môi chất làm lạnh (Refrigerant): Là chất có khả năng thay đổi trạng thái từ lỏng sang khí và ngược lại, trong quá trình trao đổi nhiệt. Môi chất làm lạnh có nhiều loại, nhưng phổ biến nhất là gas R22, R410A, R32, v.v.

2. Nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa

Máy điều hòa là một thiết bị điện gia dụng phổ biến, được sử dụng để làm mát không khí trong nhà. Nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa dựa trên chu trình Carnot, một chu trình nhiệt động lực học lý tưởng. Chu trình Carnot là một chu trình nhiệt động lực học lý tưởng, bao gồm bốn giai đoạn:

• Tiếp nhận nhiệt từ nguồn nóng (Q1)
• Nén đẳng nhiệt (P1, T1)
• Thải nhiệt cho nguồn lạnh (Q2)
• Giãn đẳng nhiệt (P2, T2)

Trong chu trình Carnot, nguồn nóng là môi trường cần làm lạnh, nguồn lạnh là môi trường bên ngoài. Nguyên tắc làm lạnh của điều hòa được thực hiện như sau:

• Khi bật máy điều hòa, máy nén sẽ bắt đầu hoạt động, nén môi chất làm lạnh từ dạng khí sang dạng lỏng, và tạo ra áp suất và nhiệt độ cao cho môi chất.
• Môi chất làm lạnh dạng lỏng sẽ được đưa đến dàn nóng, nơi môi chất sẽ tỏa nhiệt cho không khí bên ngoài, và chuyển dần từ dạng lỏng sang dạng khí. Quạt gió ngoài trời sẽ thổi không khí qua dàn nóng, để giúp tản nhiệt nhanh hơn.
• Môi chất làm lạnh dạng khí sẽ được đưa đến van tiết lưu, nơi môi chất sẽ bị giảm áp suất và nhiệt độ, và chuyển hoàn toàn sang dạng khí. Môi chất làm lạnh dạng khí có nhiệt độ rất thấp, gọi là gas lạnh.
• Gas lạnh sẽ được đưa đến dàn lạnh, nơi gas sẽ hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng, và chuyển dần từ dạng khí sang dạng lỏng. Quạt gió trong phòng sẽ hút không khí trong phòng, đẩy qua dàn lạnh để làm lạnh không khí, rồi đưa trở lại phòng.
• Môi chất làm lạnh dạng lỏng sẽ được đưa trở lại máy nén, để lặp lại chu trình làm lạnh.

Như vậy, tổng quát, nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa là:

Môi chất làm lạnh + Máy nén + Dàn nóng+ Van tiết lưu + Dàn lạnh → Không khí

3. Tăng hiệu quả làm lạnh của máy điều hòa

Có một số cách để tăng hiệu quả làm lạnh của máy điều hòa, bao gồm:

• Vệ sinh máy điều hòa định kỳ: Vệ sinh máy điều hòa sẽ giúp loại bỏ bụi bẩn, giúp máy hoạt động hiệu quả hơn. Bạn nên vệ sinh máy điều hòa định kỳ 6 tháng một lần hoặc sớm hơn nếu cần thiết.
• Sử dụng máy điều hòa đúng cách: Không nên để nhiệt độ máy quá thấp, điều này sẽ gây lãng phí điện. Nhiệt độ lý tưởng cho máy điều hòa là từ 25 đến 27 độ C.
• Tắt máy điều hòa khi không sử dụng: Tắt máy điều hòa khi không sử dụng sẽ giúp tiết kiệm điện năng.
• Điều chỉnh hướng gió của máy điều hòa: Điều chỉnh hướng gió của máy điều hòa sao cho gió thổi đều khắp phòng sẽ giúp làm mát hiệu quả hơn.
• Sử dụng máy điều hòa kết hợp với quạt: Sử dụng máy điều hòa kết hợp với quạt sẽ giúp tăng cường khả năng làm mát của máy.

Ngoài ra nguyên tắc làm lạnh của điều hòa, bạn cũng nên chú ý đến các yếu tố sau để đảm bảo hiệu quả làm lạnh của máy điều hòa:

• Chọn máy điều hòa phù hợp với diện tích phòng: Máy điều hòa quá nhỏ sẽ không đủ công suất để làm mát phòng, còn máy điều hòa quá lớn sẽ gây lãng phí điện năng.
• Lắp đặt máy điều hòa ở vị trí phù hợp: Máy điều hòa nên được lắp đặt ở vị trí cao, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
• Bảo dưỡng máy điều hòa định kỳ: Bảo dưỡng máy điều hòa định kỳ sẽ giúp phát hiện và khắc phục kịp thời các hư hỏng, giúp máy hoạt động hiệu quả và an toàn hơn.

Máy điều hòa hoạt động dựa trên nguyên tắc chu trình Carnot, trong đó môi chất lạnh tuần hoàn trong hệ thống, hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và giải phóng nhiệt ra môi trường bên ngoài. Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nguyên tắc làm lạnh của máy điều hòa và cách tăng hiệu quả làm lạnh của máy.