Một máy nén tủ lạnh là trung tâm của chu trình làm lạnh. Nó hoạt động như một máy bơm để kiểm soát sự lưu thông của chất làm lạnh, và nó tạo thêm áp lực cho chất làm lạnh, làm nóng nó. Máy nén cũng hút hơi ra khỏi thiết bị bay hơi để duy trì áp suất thấp hơn và nhiệt độ thấp hơn trước khi gửi nó đến thiết bị ngưng tụ.
Chu trình lạnh
Một sự hiểu biết thấu đáo về vai trò của máy nén lạnh không thể tồn tại mà không cần thảo luận về chu trình làm lạnh, về cơ bản bao gồm sự biến đổi chất lỏng thành chất khí và trở lại. (Nếu bạn không quan tâm đến các chi tiết, chỉ cần bỏ qua bước này.) Có năm bước chính cho mạch làm lạnh: bay hơi, nén, ngưng tụ, nhận và mở rộng. 1) Bay hơi: Chất làm lạnh lỏng đi vào thiết bị bay hơi. Nó hấp thụ nhiệt khi bay hơi, tạo ra sự làm mát. Chất làm lạnh từ thiết bị bay hơi được đưa vào bể dưới dạng khí quá nhiệt yếu hoặc bão hòa. Áp suất trong bể tăng cho đến khi nó bằng áp suất trong thiết bị bay hơi. Dòng chảy môi chất lạnh dừng lại và nhiệt độ trong cả bể chứa và thiết bị bay hơi đều tăng lên xung quanh. 2) Nén: Để duy trì áp suất thấp hơn cần thiết và nhiệt độ thấp hơn, cần có máy nén để loại bỏ hơi. Bởi vì mạch lạnh được đóng lại, trạng thái cân bằng được duy trì. Điều đó có nghĩa là nếu máy nén loại bỏ hơi nhanh hơn mức có thể được hình thành, áp suất sẽ giảm và cùng với đó là nhiệt độ trong thiết bị bay hơi. Thay phiên, nếu tải trên thiết bị bay hơi tăng và chất làm lạnh bay hơi nhanh hơn, nhiệt độ và áp suất trong thiết bị bay hơi sẽ tăng. Năng lượng mà máy nén yêu cầu được gọi là đầu vào nén và được truyền vào hơi lạnh. 3) Ngưng tụ: Sau khi rời máy nén, môi chất lạnh di chuyển đến thiết bị ngưng tụ, tỏa nhiệt được truyền sang không khí hoặc nước có nhiệt độ thấp hơn. Lượng nhiệt tỏa ra là nhiệt được hấp thụ bởi chất làm lạnh trong thiết bị bay hơi cộng với nhiệt được tạo ra bởi đầu vào nén. Sản phẩm phụ của việc này là hơi thay đổi thành chất lỏng, sau đó được gửi đến người nhận. 4) Tiếp nhận: Áp suất trong máy thu cao hơn áp suất trong thiết bị bay hơi do nén, và do đó phải hạ xuống để phù hợp với áp suất bay hơi. Điều này đạt được thông qua việc sử dụng van mở rộng. 5) Mở rộng: Trước khi chất lỏng đi vào van giãn nở, nhiệt độ sẽ ở ngay dưới điểm sôi. Đột ngột giảm áp suất trong van giãn nở làm cho chất lỏng sôi và bay hơi. Sự bay hơi này diễn ra trong thiết bị bay hơi và mạch đã hoàn thành. Có nhiều nhiệt độ khác nhau liên quan đến hoạt động của một nhà máy làm lạnh, nhưng về nguyên tắc chỉ có hai áp lực: áp suất bay hơi và áp suất ngưng tụ.
Các loại
Các loại máy nén lạnh chính là pittông, trục vít, cuộn và ly tâm. Chúng được sử dụng trong làm lạnh, bơm nhiệt và các ứng dụng điều hòa không khí, như chế biến thực phẩm, sân trượt băng và đấu trường, và sản xuất dược phẩm.
Máy nén khí trục vít quay
Máy nén khí trục vít quay có trục vít nén khí khi nó đi vào từ thiết bị bay hơi. Máy nén khí trục vít có tính năng vận hành trơn tru và yêu cầu bảo trì tối thiểu; thông thường những máy nén này chỉ yêu cầu thay đổi dầu, bộ lọc dầu và bộ tách khí / dầu. Bộ điều khiển dựa trên bộ vi xử lý cũng có sẵn cho máy nén quay tiêu chuẩn, cho phép máy quay vẫn được tải 100% thời gian. Có hai loại máy nén khí trục vít quay: đơn và đôi.
Máy nén pittông
Một máy nén pittông sử dụng cơ cấu dỡ tải được điều khiển bằng pít-tông với các chân được tải bằng lò xo để nâng tấm van hút từ chỗ ngồi của nó, cho phép sử dụng thiết bị ở bất kỳ tỷ lệ áp suất nào. Hành động này tương tự như một động cơ đốt trong trong xe hơi. Loại máy nén này hoạt động hiệu quả ở cả hoạt động toàn phần và tải một phần. Các ưu điểm khác bao gồm các điều khiển đơn giản và khả năng kiểm soát tốc độ thông qua việc sử dụng các ổ đĩa vành đai. Máy nén pittông được sử dụng trong các ứng dụng mã lực thấp.
Máy nén cuộn
Máy nén cuộn hoạt động bằng cách di chuyển một phần tử xoắn ốc bên trong một vòng xoắn tĩnh khác để tạo ra các túi khí, khi chúng trở nên nhỏ hơn, làm tăng áp suất của khí. Trong quá trình nén, một số túi được nén cùng một lúc. Bằng cách duy trì số lượng túi khí cân bằng ở hai bên đối diện, lực nén bên trong cân bằng cuộn và giảm rung bên trong máy nén. Loại máy nén này sử dụng thiết kế cuộn thay vì xi lanh cố định hoặc pít-tông hoặc cơ chế nén một mặt, loại bỏ không gian lãng phí trong buồng nén và loại bỏ nhu cầu nén khí nhiều lần trong suốt chu kỳ (nén lại). Điều này làm giảm sử dụng năng lượng.
Máy nén ly tâm
Máy nén ly tâm nén khí làm lạnh thông qua lực ly tâm được tạo ra bởi các cánh quạt quay với tốc độ cao. Năng lượng này sau đó được gửi đến một bộ khuếch tán, chuyển đổi một phần của nó thành áp suất tăng. Nó thực hiện điều này bằng cách mở rộng vùng thể tích dòng chảy để làm chậm tốc độ dòng chảy của chất lỏng làm việc. Máy khuếch tán có thể sử dụng máy bay, còn được gọi là van, để cải thiện điều này. Máy nén ly tâm thích hợp để nén một lượng lớn khí đến áp suất vừa phải.
