Bài giảng Máy điều hoà nhiệt độ (điều hoà không khí)

2- 5. MÁY ĐIỀU HOÀ NHIỆT ĐỘ  (ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ)2.5.1. Định nghĩaĐiều hoà không khí (ĐHKK) có thể hiểu là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạng thái không khí trong nhà theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vào trạng thái không khí ngoài trời. Để thực hiện được điều đó, không khí cần được xử lí trước khi thổi vào phòng. Xử lí không khí bao gồm: Làm lạnh, làm khô, làm nóng, làm ẩm và làm sạch không khí. Hệ thống ĐHKK có nhiều khâu: - Khâu xử lí không khí: làm các nhiệm vụ như đã nói ở trên. - Khâu vận chuyển và phân phối không khí: làm nhiệm vụ đưa không khí đã xử lí tới các vị trí yêu cầu, - Khâu năng lượng: gồm các thiết bị cấp lạnh, cấp nhiệt, cấp nước, điển hình là các máy lạnh. - Khâu đo lường và điều khiển tự động: làm nhiệm vụ hiển thị các thông số trạng thái của không khí (thường là nhiệt độ, độ ẩm) và điều khiển một cách tự động việc duy trì các thông số đó. 2.5.2. Phân loạiTheo quan điểm về điều khiển, có 2 hệ thống ĐHKK khác biệt: - Hệ thống điều hoà tiện nghi chỉ quan tâm đến nhiệt độ trong phòng, còn độ ẩm cho phép dao động trong phạm vi khá rộng (từ 30% đến 70%). Điều hoà tiện nghi thường được dùng trong sinh hoạt dân dụng (nhà ở, nhà hàng, khách sạn, các công trình văn hoá, thể thaovà một số xí nghiệp không có yêu cầu khắt khe về độ ẩm), - Hệ thống điều hoà cho công nghệ yêu cầu duy trì nghiêm ngặt cả về nhiệt độ và độ ẩm (theo yêu cầu của công nghệ). Điều hoà công nghệ thường gặp trong sản xuất sợi dệt, hệ thống cần có thiết bị tăng ẩm và các thiết bị điều khiển tự động phức tạp hơn Theo phạm vi tác dụng (hoặc quy mô) của hệ thống, người ta phân ra hệ thống ĐHKK cục bộ và điều hoà trung tâm. - Hệ thống ĐHKK cục bộ là các tổ hợp máy đơn lẻ có công suất bé, tất cả các khâu của hệ thống được lắp ráp sẵn trong vỏ nên rất tiện cho lắp đặt và vận hành (thường quen gọi là máy điều hoà). Các máy điều hoà cục bộ rất ít khi dùng cho điều hoà công nghệ. Trên thị trường có các loại máy điều hoà cửa sổ (một khối) và máy điều hoà ghép (2, 3 khối). - Hệ thống ĐHKK trung tâm thường có lắp đường ống gió (do không gian cần điều hoà thường rất lớn), được dùng cho cả điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ. Các hệ thống ĐHKK trung tâm thường gặp là: Hệ thống có buồng phun; hệ thống gồm các tủ điều hoà; hệ thống có các máy làm lạnh nước... 2.5.3. Nguyên lí của một số hệ thống ĐHKK thường gặp Hệ thống ĐHKK cục bộ: thường được sử dụng rất nhiều trong điều hoà tiện nghi. Các máy này chỉ có tác dụng điều hoà trong không gian hẹp, không có đường ống gió. Thiết bị xử lí không khí (thường quen gọi là dàn lạnh) được đặt ngay trong phòng (bố trí trên tường, dưới trần, hoặc đặt trên sàn). Không khí sau khi được xử lí sẽ thổi trực tiếp vào phòng qua các miệng thổi đặt ngay trên vỏ máy; sau khi trao đổi nhiệt ẩm, không khí nóng lên lại được tuần hoàn trở về máy để được xử lí tiếpĐa số máy dùng ở Việt Nam là máy một chiều (chỉ có chức năng làm lạnh), cũng có một số máy ở dạng bơm nhiệt có thể thực hiện sưởi ấm vào mùa đông (nhờ nhiệt ngưng tụ của môi chất lạnh) hoặc làm lạnh vào mùa hè như máy một chiều. Các máy điều hoà nhiệt độ thiết kế bộ phận sưởi ấm không khí vào mùa đông gọi là máy điều hoà nhiệt độ cửa sổ 4 mùa. Bộ phận sưởi ấm không khí chỉ đơn giản là các thanh điện trở lắp phía trên dàn bay hơi. Bộ phận sưởi ấm không khí cũng có thể là chính máy lạnh, nhờ có các van đổi chiều, dòng môi chất chuyển động ngược lại, dàn bay hơi trở thành dàn ngưng phía trong nhà, dàn ngưng trở thành dàn bay hơi phía ngoài nhà. Hệ thống ĐHKK cục bộ không thể tự động điều chỉnh độ ẩm không khí trong phòng. Nhiều máy có trang bị thêm Rơle thời gian bộ vi mạch để có thêm một số chức năng (ví dụ chạy chế độ ngủ, chạy khử ẩm, ... Máy ĐHKK cục bộ có thể thực hiện điều khiển tại chỗ, hoặc điều khiển từ xa có dây, hoặc điều khiển từ xa không dây. Cảm biến nhiệt độ ở máy điều hoà tiện nghi nói chung và máy cục bộ nói riêng thường sử dụng một trong 2 loại: Cảm biến kiểu áp kế và cảm biến kiểu nhiệt điện trở. Hầu hết máy điều hoà thế hệ mới đều sử dụng loại cảm biến nhiệt điện trở, do dễ dàng thực hiện điều khiển từ xa có dây dẫn và điều khiển từ xa không dây. Nhìn chung, một máy điều hoà độc lập gồm một số bộ phận chủ yếu sau (lắp gọn trong một vỏ): - Máy nén; - Thiết bị ngưng tụ (làm mát bằng nước hoặc không khí); - Thiết bị bay hơi làm lạnh không khí; - Thiết bị tiết lưu; - Các thiết bị tự động. Ngoài ra máy còn có quạt gió lưu thông tuần hoàn không khí, điện trở sưởi ấm cho mùa đông, phin lọc không khí.b) Hệ thống ĐHKK trung tâm: được dùng cho cả mục đích điều hoà tiện nghi lẫn điều hoà công nghệ và có nhiều loại khác nhau:- Hệ thống sử dụng các tủ điều hoà có đường ống gió;- Hệ thống trung tâm có buồng phun;- Hệ thống ĐHKK trung tâm với máy làm lạnh nước và các FCU, AHU (là các cụm xử lí không khí gồm quạt gió, giàn trao đổi nhiệt và các chi tiết khác). Hệ thống ĐHKK dù với mục đích điều hoà tiện nghi hay điều hoà công nghệ cũng đều có đủ 4 khâu: xử lí không khí; vận chuyển và phân phối không khí; cung cấp lạnh, cấp nhiệt, cấp nước; điều khiển tự động, trong đó, máy lạnh (để cung cấp lạnh) là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống ĐHKK ở xứ nóng. c) Máy điều hoà hai cụcCác máy điều hoà ghép (điều hoà hai cục) thường gồm có cụm ngoài trời (OU) và cụm trong nhà (IU) - cụm IU chính là thiết bị xử lí không khí. Hai cụm này được liên hệ với nhau bởi đường ống môi chất lạnh (gas) và dây điện động lực, điện điều khiển (hình 2 - 22). Cụm ngoài nhà là phần ngưng tụ, gồm động cơ, máy nén, dàn ngưng, bình chứa quạt dàn ngưng, cũng có thể chỉ có dàn quạt.Cụm lắp trong nhà là phần bay hơi, gồm van tiết lưu, dàn bay hơi, quạt gió lạnh, phin lọc không khí. Một số ít trường hợp máy nén lắp ở cục trong nhà.Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ (Thermostat) điều khiển việc đóng/ngắt điện vào máy nén nhờ bộ cảm biến nhiệt độ đặt ngay phía trước giàn lạnh. Khi nhiệt độ trong phòng đạt giá trị thấp hơn nhiệt độ định trước thì máy nén ngừng làm việc (trong khi quạt gió lạnh vẫn chạy), kết quả là nhiệt độ phòng tăng dần. Khi nhiệt độ vượt quá giá trị định trước thì máy nén sẽ được khởi động lại, làm giảm nhiệt độ không khí trong phòng. Nếu công suất máy không đủ mà đặt trị số nhiệt độ thấp quá thì máy nén chạy liên tục không nghỉ, rất hại máy và tốn điện.Ưu điểm của máy điều hoà hai cục:Giảm được tiếng ồn rất nhiều vì máy nén và quạt dàn ngưng lắp bên ngoài nhà;- Lắp đặt dễ dàng, không phụ thuộc vào kết cấu nhà;- Đỡ tốn diện tích trong nhà.Nhược điểm của máy máy điều hoà hai cục:Đường ống dẫn môi chất dài hơn, dây điện nhiều hơn;Độ cao không nên quá 3 m và xa không quá 10 m;- Ồn phía ngoài phòng.Hình 2-22. Máy điều hoà hai cục