Bài giảng Máy điều hoà cửa sổ

 2.5.4. Máy điều hoà cửa sổ1. Đặc điểmMáy điều hoà không khí cửa sổ là loại máy điều hoà độc lập thường lắp ngay vào tường phía dưới cửa sổ, nên gọi là máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ. Máy điều hoà cửa sổ có một số đặc điểm sau:Kết cấu gọn nhẹ;Năng suất lạnh của máy thường không vượt quá 30 000 BTU/h (~ 7500 kcal/h);Dàn ngưng tụ chỉ làm mát bằng không khí cưỡng bức, quạt hướng trục;Dàn bay hơi làm lạnh bằng quạt li tâm;Thiết bị tiết lưu là ống mao;Máy nén là loại kín, có vòng quay lớn 2950 vg/ph với điện 50 Hz và 3550 vg/ph với điện 60 Hz; môi chất làm lạnh là R22 (frêôn 22 – CHClF2, sôi ở -40,80C);Tự động hoàn toàn.Phần lớn điều hoà cửa sổ không bố trí bộ phận sưởi nóng không khí trong mùa đông. Loại này gọi là máy điều hoà mùa hè hoặc máy một chiều. Các máy có bố trí bộ phận sưởi ấm không khí cho mùa đông gọi là máy điều hoà cửa sổ 4 mùa. Bộ phận sưởi có thể chỉ đơn giản là các thanh điện trở lắp ngay phía dàn bay hơi. Mùa đông, khi bật nút sưởi thì chỉ có quạt gió hoạt động thổi không khí qua thanh điện trở nung nóng.Bộ phận sưởi cũng có thể là chính máy lạnh nhưng nhờ có các van đổi chiều mà dòng môi chất chuyển động ngược lại: dàn bay hơi trở thành dàn ngưng tụ phía trong nhà, dàn ngưng trở thành dàn bay hơi phía ngoài. Máy làm việc theo kiểu bơm nhiệt từ môi trường bên ngoài vào trong nhà, vì vậy các máy này thường được gọi là bơm nhiệt hoặc gọi là máy hai chiều.Có một số máy bơm nhiệt có khả năng hút ẩm, khi bật nút “hút ẩm” thì độ ẩm trong phòng giảm xuống nhưng nhiệt độ không thay đổi. * Ưu, nhược điểm máy điều hoà cửa sổ:Ưu điểm:Dễ dàng lắp đặt và sử dụng.Giá thành tính trung bình cho một đơn vị công suất lạnh thấpĐối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hoà cửa sổ rất kinh tế, chi phí đầu tư và vận hành đều thấp. Do có ưu điểm là thuận tiện, gọn nhẹ, dễ sử dụng, không đòi hỏi kỹ thuật vận hành, bảo dưỡng đặc biệt, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nên máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ ngày càng trở nên thông dụng.Nhược điểm:Công suất bé, tối đa là 24.000 Btu/hĐối với các toà nhà lớn, khi lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ thì sẽ phá vỡ kiến trúc và làm giảm vẻ mỹ quan của công trình.Dàn nóng xả khí nóng ra bên ngoài nên chỉ có thể lắp đặt trên tường ngoài. Đối với các phòng nằm sâu trong công trình thì không thể sử dụng máy điều hoà dạng này, nếu sử dụng cần có ống thoát gió nóng ra ngoài rất phức tạp. Tuyệt đối không nên xả gió nóng ra hành lang vì nếu xả gió nóng ra hành lành sẽ tạo ra độ chênh nhiệt độ rất lớn giữa không khí trong phòng và ngoài hành lang rất nguy hiểm cho người sử dụng.Kiểu loại không nhiều nên người sử dụng khó khăn lựa chọn. Hầu hết các máy có bề mặt bên trong khá giống nhau nên về mặt mỹ quan người sử dụng không có một sự lựa chọn rộng rãi. 2. Nguyên lý làm việcCũng giống như tủ lạnh có lốc, máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ làm việc theo nguyên lí máy lạnh nén hơi dàn ngưng và dàn bay hơi loại không khí cưỡng bức, bộ phận tiết lưu là ống mao, máy nén kiểu kín. Toàn bộ được bố trí trong vỏ nhựa hoặc kim loại. Hơi freôn R22 được máy nén nén từ áp suất thấp lên áp suất cao và đẩy vào dàn ngưng. Ở dàn ngưng, hơi thải nhiệt cho không khí làm mát, ngưng tụ lại ở áp suất cao và nhiệt độ cao. Môi chất lạnh lỏng qua phin lọc vào ống mao và khi tới dàn bay hơi, áp suất giảm xuống đến áp suất P0. Ở dàn bay hơi, môi chất thu nhiệt của không khí cần làm lạnh để bay hơi ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp. Sau đó hơi lại được hút về máy nén, khép kín vòng tuần hoàn. Áp suất ở dàn bay hơi khoảng từ 5 đến 6 at, áp suất ở dàn ngưng tụ khoảng 15 đến 17 at 3. Cấu tạoMáy điều hoà dạng cửa sổ là một tổ máy lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh thành một khối chữ nhật tại nhà máy sản xuất, trong đó có đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh, máy nén lạnh, hệ thống đường ống ga, hệ thống điện và gas đã được nạp sẵn. Hình 2-30 là cấu tạo bên trong của một máy điều hoà dạng cửa sổ Dàn lạnh đặt phía bên trong phòng, dàn nóng nằm phía ngoài. Quạt dàn nóng và dàn lạnh đồng trục và chung mô tơ. Quạt dàn lạnh thường là quạt dạng ly tâm kiểu lồng sóc cho phép tạo lưu lượng và áp lực gió lớn để có thể thổi gió đi xa. Riêng quạt dàn nóng là kiểu hướng trục.Hình 2- 30. Cấu tạo máy điều hoà cửa sổ1- Dàn nóng; 2- Máy nén; 3- Môtơ quạt; 4- Quạt dàn lạnh; 5- Dàn lạnh; 6- Lưới lọc; 7- Cửa hút gió lạnh; 8- Cửa thổi gió nóng; 9- Tường nhà.Gió trong phòng được hút vào cửa hút nằm ở giữa phía trước máy và được đưa vào dàn lạnh làm mát và thổi ra cửa thổi gió đặt phía trên hoặc bên cạnh. Cửa thổi gió có các cánh hướng gió có thể chuyển động qua lại nhằm điều chỉnh hướng gió tới các vị trí bất kỳ trong phòng. Phin lọc không khí được bố trí ngay trên cửa lấy gió. Bảng điều khiển cũng được bố trí ở mặt trước.Không khí giải nhiệt dàn nóng được lấy ở 2 bên hông của máy. Khi quạt hoạt động gió tuần hoàn vào bên trong và được thổi qua dàn nóng và sau đó ra ngoài. Khi lắp đặt máy cần lưu ý đảm bảo các cửa lấy gió nhô ra khỏi tường một khoảng nhất định không được che lấp các cửa lấy gió.Hình 2- 30. Cấu tạo máy điều hoà cửa sổ1- Dàn nóng; 2- Máy nén; 3- Môtơ quạt; 4- Quạt dàn lạnh; 5- Dàn lạnh; 6- Lưới lọc; 7- Cửa hút gió lạnh; 8- Cửa thổi gió nóng; 9- Tường nhà.Phía trước mặt máy có bố trí bộ điều khiển. Bộ điều khiển cho phép điều khiển và chọn các chế độ sau: - Bật tắt máy điều hoà ON-OFF - Chọn chế độ làm lạnh và không làm lạnh - Chọn tốc độ của quạt: Nhanh, vừa và chậm - Đặt nhiệt độ phòng. - Ngoài ra trong một số máy còn có thêm các chức năng hẹn giờ, chế độ làm khô, chế độ ngủ ...vv. Núm điều chỉnh nhiệt độ trong phòng chính là núm điều chỉnh rơle nhiệt độ giống như trong tủ lạnh. Khi đặt núm điều chỉnh ở một vị trí nào đó và đạt nhiệt độ yêu cầu, thermostat ngắt mạch động cơ máy nén. Khi nhiệt độ trong phòng tăng quá mức cho phép, thermostat đóng tiếp điểm, máy điều hoà tiếp tục làm việc. Mặt sau của máy có thể nhìn thấy trực tiếp dàn ngưng tụ. Gió làm mát được lấy từ hai bên sườn qua các khe cửa chớp hoặc khe gió rồi được thổi qua để làm mát dàn ngưng. Ở một số máy điều hoà của Mĩ, mặt sau có cả cửa hút gió làm mát.Giữa dàn ngưng (dàn nóng), dàn bay hơi (dàn lạnh) được ngăn cách với nhau bằng một vách cách nhiệt. Cửa lấy gió trời của quạt li tâm và cửa thải gió từ trong phòng ra được bố trí ở phía đẩy của quạt li tâm. Để giữ sạch không khí và dàn lạnh, trên cửa lấy gió có bố trí phin lọc bụi.Giữa khoang dàn nóng và khoang dàn lạnh có cửa điều chỉnh cấp gió tươi, cho phép điều chỉnh lượng khí tươi cung cấp vào phòng.Máy nén của máy điều hoà cửa sổ có kết cấu tương tự như máy nén của tủ lạnh gia đình. Khác nhau cơ bản là công suất động cơ và năng suất lạnh. Công suất động cơ của máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ thường từ 3/4 đến 3,5 mã lực (1 ml = 736W). Năng suất lạnh đến 50 000BTU/h. Ở tủ lạnh gia đình thường có năng suất lạnh (ở nhiệt độ sôi t00 = -150C, nhiệt độ ngưng t0k = 300C) khoảng từ 90 – 200 kcal/h. 1 BTU = 0,25 kcal/h ; 1 kcal/h = 4 BTU.Dàn ngưng tụ và dàn bay hơi của máy điều hoà cửa sổ là loại ống xoắn có cánh tản nhiệt. Ống bằng đồng có 1, 2, 3 hoặc 4 nhánh, cánh tản nhiệt bằng đồng hoặc bằng nhôm lá, bước cánh đến 2 mm. Thường dàn bay hơi có cỡ ống lớn hơn hoặc nhiều nhánh hơn do bay hơi ở áp suất thấp cần thể tích lớn hơn. Dàn bay hơi bao giờ cũng nhỏ hơn dàn ngưng tụ vì tải nhiệt của dàn ngưng bằng tải nhiệt của dàn bay hơi cộng với công nén của máy nén do động cơ cung cấp.Phin lọc: Máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ thường dùng phin lọc, ít khi dùng phin sấy vì môi chất sôi ở nhiệt độ 5 ÷ 100C, cao hơn nhiệt độ đóng băng của nước. Phin lọc và phin sấy của máy điều hoà cửa sổ cũng tương tự như tủ lạnh gia đình.Ống mao: Vì năng suất lạnh của điều hoà lớn hơn năng suất lạnh của tủ lạnh rất nhiều nên đường kính ống mao lớn hơn, chiều dài ngắn hơn. Nhiều máy bố trí ống mao kép hoặc 3 ống mao song song để đưa vào 2 hoặc 3 nhánh của dàn hơi.Van đảo chiều: Van đảo chiều là thiết bị quan trọng của máy điều hoà hai chiều. Nhiệm vụ của nó là thay đổi dòng chuyển động của môi chất lạnh trong hệ thống để thay đổi chức năng của dàn lạnh và dàn nóng. Khoang đáy của vỏ máy dùng chứa nước ngưng rơi từ dàn lạnh và hướng dốc ra cửa thoát nước ngưng. 4. Một số vấn đề cần lưu ý khi sử dụng : - Không để các vật che chắn làm ảnh hưởng tới tuần hoàn gió ở dàn lạnh và dàn nóng. - Khi vừa dừng máy không nên cho chạy lại ngay, mà chờ khoảng 3 phút cho áp lực ga trong hệ thống trở lại cân bằng, rồi mới chạy lại. - Định kỳ vệ sinh phin lọc hút. - Không nên đặt nhiệt độ phòng quá thấp vừa không kinh tế lại không đảm yêu cầu vệ sinh. 5. Lắp đặt máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ Trước khi lắp đặt máy điều hoà cần kiểm tra tình trạng hoạt động của máy: - Mở nắp trước, tháo phin lọc không khí và kéo hoặc dỡ máy ra khỏi vỏ; - Quan sát kỹ lốc, dàn, các đường ống, quạt xem có bị hư hỏng do vận chuyển hay không; - Dùng tay quay thử cánh quạt xem cánh có bị chạm, sát vào thân máy hay không; - Nếu tất cả bình thường ta có thể vặn núm điều chỉnh về vị trí tắt rồi cắm vào nguồn điện; - Ấn nút LOW FAN và HIGH FAN để thử quạt. Nếu quạt chạy tốt thì: ấn nút LOW COOL và HIGH COOL để thử hệ thống lạnh xem hoạt động có bình thường không. Nếu phía dàn lạnh thấy lạnh, dàn nóng thấy nóng bình thường, trên dàn lạnh có ẩm đọng là tình trạng máy tốt, ta có thể tiến hành lắp đặt được.Một số lưu ý khi lắp đặt:- Các máy điều hoà đều có khung bên dưới đủ cứng, chỉ cần dùng giá đỡ hoặc ke bằng sắt hoặc bằng gỗ đỡ ở bên dưới là đủ, khi đó phải dùng vít bắt chặt vào ke và tường;- Có thể làm lồng bảo vệ trộm cắp, khi đó vỏ có thể cố định trực tiếp vào bệ. Nếu làm lồng bảo vệ bằng tôn nhất thiết phải để hở cửa lấy gió làm mát dàn ngưng ;- Tốt nhất là lắp máy qua cửa sổ hoặc qua tường, độ cao ngang tầm người là tiết kiệm nhất vì lắp càng cao năng suất lạnh yêu cầu càng lớn. Lưu ý là nhiệt độ trong phòng không giống nhau, nhiệt độ tăng theo chiều cao của phòng. Cao nhất cũng chỉ nên lắp cách mặt sàn khoảng 1,2 m;- Gió lạnh nên bố trí thổi từ phía trước đến hoặc cạnh sườn, tuyệt đồi không để thổi từ đằng sau lại;- Cần chọn vị trí lắp đặt sao cho không khí trong phòng lưu thông tuần hoàn tốt nhất;- Phải đảm bảo cho dàn nóng được làm mát tốt nhất, dòng không khí vào và ra không bị vướng, không khí nóng ra không bị hút quay trở lại. - Để đảm bảo nước ngưng chảy ra phía ngoài cần phải đặt ngang, không nên đặt nghiêng ra phía ngoài vì một lớp nước mỏng phía dưới dàn ngưng có tác dụng làm mát dàn ngưng tốt hơn ;- Khi lắp máy xong, tất cả các khe hở giữa vỏ máy và tường phải được chèn kín bằng xốp cách nhiệt, cao su hoặc gỗ trang trí.- Bề mặt máy phía trong nhà có thể bằng mặt tường hoặc nhô ra chút ít (đối với các loại máy phải tháo phin lọc không khí bằng vít hai bên sườn);- Không được lắp thêm đường ống gió phía ngoài trời cho máy điều hoà vì trở lực tăng, năng suất lạnh giảm, có thể lốc bị quá tải;- Gió lạnh từ máy có thể thổi xa 5 ÷ 6 m, nếu phòng sâu hơn có thể đặt thêm máy ở hướng đối diện.Tốt nhất nên lắp đặt theo chiều dài phòng;- Nếu phòng có quạt thông gió thổi không khí ra ngoài trời thì nên đặt máy điều hoà đối diện với quạt thông gió.