Giáo trình hệ thống máy lạnh dân dụng: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Tài liệu giáo trình hệ thống máy lạnh dân dụng trình bày chi tiết về cấu tạo, nguyên lý làm việc và chu trình tuần hoàn môi chất lạnh trong tủ lạnh.

• Chuyên ngành: Kỹ thuật nhiệt lạnh
• Đề tài: Hệ thống máy lạnh dân dụng
• Loại tài liệu: Giáo trình

Tóm tắt

I. Tổng quan cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh dân dụng

Tủ lạnh dân dụng là thiết bị nhiệt lạnh phổ biến trong đời sống. Cấu tạo cơ bản gồm hai phần chính: vỏ cách nhiệt và hệ thống lạnh khép kín. Vỏ tủ thường sử dụng vật liệu cách nhiệt polyurethane hoặc polystyrol. Lớp vỏ này ngăn chặn nhiệt xâm nhập từ môi trường xung quanh. Hệ thống lạnh gồm bốn bộ phận cốt lõi: máy nén, dàn ngưng tụ, bộ phận tiết lưu và dàn bay hơi. Môi chất R134a luân chuyển tuần hoàn để vận chuyển nhiệt lượng. Nguyên lý hoạt động dựa trên quá trình biến đổi trạng thái của môi chất lạnh. Máy nén hút hơi môi chất có áp suất thấp từ dàn bay hơi. Quá trình nén đoạn nhiệt làm tăng áp suất và nhiệt độ hơi môi chất. Khí nóng đi vào dàn ngưng tụ và tỏa nhiệt ra môi trường. Môi chất ngưng tụ chuyển sang trạng thái lỏng áp suất cao. Tiếp theo, dòng lỏng chảy qua phin lọc nhằm loại bỏ tạp chất và ẩm. Sau đó, môi chất đi qua ống mao dẫn để giảm áp suất đột ngột. Tại dàn bay hơi, môi chất sôi ở nhiệt độ thấp và hấp thụ nhiệt của buồng lạnh.

1.1. Hệ thống làm lạnh trực tiếp trong tủ lạnh

Hệ thống làm lạnh trực tiếp lắp đặt dàn bay hơi ngay trong các ngăn tủ. Dàn lạnh tiếp xúc trực tiếp với không khí buồng chứa thực phẩm. Không khí lạnh di chuyển theo nguyên lý đối lưu tự nhiên. Không khí nặng rơi xuống đáy tủ và khí nóng nhẹ hơn bốc lên cao. Kiểu thiết kế này có cấu trúc cơ khí đơn giản và chi phí sản xuất thấp. Hệ thống vận hành êm ái do không cần quạt gió hỗ trợ. Tuy nhiên, bề mặt dàn lạnh dễ tích tụ tuyết dày sau thời gian hoạt động. Lớp tuyết làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt của môi chất. Người sử dụng phải xả tuyết thủ công định kỳ.

1.2. Hệ thống làm lạnh gián tiếp qua quạt gió

Hệ thống làm lạnh gián tiếp giấu dàn bay hơi phía sau vách ngăn. Quạt gió hướng trục thực hiện nhiệm vụ cưỡng bức luồng không khí tuần hoàn. Luồng khí lạnh được dẫn qua các ống gió tới từng ngăn riêng biệt. Nhiệt độ phân bổ đồng đều khắp không gian lưu trữ thực phẩm. Tủ trang bị bộ phận xả đá tự động bằng điện trở gia nhiệt kết hợp cảm biến rơle nhiệt. Quá trình làm tan băng diễn ra hoàn toàn tự động theo chu kỳ xác định. Bề mặt dàn trao đổi nhiệt luôn sạch sẽ, bảo đảm hiệu năng tối ưu. Cơ chế này không gây đóng tuyết trên thực phẩm bảo quản, nâng cao độ tươi ngon lâu dài.

II. Phân tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh khi có sự cố

Sự cố kỹ thuật của tủ lạnh thường bắt nguồn từ máy nén hoặc hệ thống thủy lực. Máy nén đóng vai trò trung tâm tạo áp lực đẩy và hút môi chất. Khi động cơ máy nén bị hỏng cuộn dây, tủ mất khả năng làm mát. Hiện tượng chạm vỏ gây nguy hiểm về an toàn điện do rò rỉ dòng tải. Cuộn làm việc hoặc cuộn khởi động đứt đoạn làm mô tơ kẹt cơ học. Một vấn đề nghiêm trọng khác là suy giảm áp suất nén và hút. Khi xéc măng hoặc van lá bị mòn, áp suất đẩy tụt xuống dưới mức yêu cầu tiêu chuẩn. Khả năng nén môi chất suy yếu làm chu trình trao đổi nhiệt ngừng trệ. Ngoài ra, ống mao tiết lưu có kích thước lòng dẫn rất nhỏ. Bộ phận này dễ bị tắc bẩn hoặc tắc ẩm do cặn dầu và nước tự do. Tắc nghẽn thủy lực ngăn cản môi chất lỏng đến dàn bay hơi. Dấu hiệu điển hình là dàn nóng không ấm và buồng lạnh mất nhiệt độ âm. Tình trạng này khiến thiết bị vận hành liên tục nhưng không đạt độ lạnh.

2.1. Hư hỏng cơ điện và áp suất máy nén

Máy nén gặp sự cố cơ điện thường phát sinh từ cuộn dây hoặc van cơ khí. Dây quấn động cơ chập cháy do quá tải hoặc điện áp nguồn dao động bất thường. Lớp men cách điện lão hóa dẫn đến hiện tượng rò điện ra vỏ kim loại. Khi các lá van hút hoặc nén bị nứt gãy, buồng nén mất độ kín khít. Áp suất đẩy không thể đạt dải áp tiêu chuẩn từ 450 đến 500 PSI. Đồng thời, độ chân không đường hút sụt giảm dưới ngưỡng 25 inHg. Máy nén tụt hơi khiến lưu lượng môi chất giảm sâu. Tủ hoạt động liên tục không tự ngắt gây lãng phí điện năng lớn.

2.2. Sự cố tắc nghẽn ống mao và phin sấy lọc

Ống mao dẫn đóng vai trò tạo trở lực thủy lực điều tiết lượng lỏng. Do đường kính tiết diện rất bé, ống mao cực kỳ nhạy cảm với tạp chất. Hơi ẩm trong hệ thống gặp lạnh tại đầu phun sẽ đông kết thành hạt đá. Hiện tượng tắc ẩm chặn hoàn toàn đường lưu thông của gas lạnh. Ngoài ra, dầu bôi trơn phân hủy nhiệt tạo cặn muội bám dính gây tắc bẩn. Phin sấy lọc bão hòa chất hút ẩm mất dần khả năng thanh lọc môi chất. Hậu quả là áp suất ngưng tụ tăng cao đột ngột phía dàn nóng. Trong khi đó, áp suất bay hơi giảm sâu chân không, gây hiện tượng tủ lạnh mất lạnh hoàn toàn.

III. Phương pháp kiểm tra cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Quy trình kiểm tra kỹ thuật bảo đảm phát hiện chính xác hư hỏng trong hệ thống. Thao tác đầu tiên là sử dụng đồng hồ vạn năng VOM đo điện trở cách điện. Kỹ thuật viên đặt thang đo 10 kilo-ohm để xác định chạm vỏ. Một đầu que đo tiếp xúc chân cực, đầu còn lại chạm vỏ kim loại máy nén. Kim đồng hồ đứng yên chứng minh cuộn dây cách điện tốt. Bước tiếp theo đánh giá thông số cơ học của buồng nén khí. Kỹ thuật viên gắn áp kế cao áp vào đường ống nén và khóa van. Khởi động lốc nén để đo công suất đẩy tối đa. Máy nén đạt chuẩn khi áp suất vượt ngưỡng 450 PSI. Đối với đường hút, lắp đồng hồ đo độ chân không chuyên dụng. Mức chân không đạt từ 25 đến 29 inHg phản ánh buồng hút kín khít hoàn hảo. Ngoài ra, việc cân cáp ống mao là phương pháp phục hồi trở lực thủy lực chuẩn xác. Kỹ thuật cân cáp hở dựa trên áp suất nén khí tự do qua ống mao và phin lọc. Trở kháng thủy lực phải tương thích với cấp sao buồng đông để đảm bảo hiệu suất nhiệt động.

3.1. Kỹ thuật đo kiểm áp suất hút và đẩy máy nén

Quy trình thử áp suất xác định chính xác phẩm chất cơ học của máy nén. Kỹ thuật viên hàn kín ống nạp gas và để hở hoàn toàn ống nén. Ống hút được hàn rắc-co nối chặt với đồng hồ áp suất thấp. Khóa kín van đồng hồ rồi cấp điện vận hành lốc nén. Kim đồng hồ chỉ trong khoảng 25 đến 29 inHg xác nhận buồng hút đạt yêu cầu. Trường hợp kiểm tra áp suất đẩy, đường hút được mở thông môi trường. Đồng hồ cao áp kết nối vào đường đẩy có van khóa. Khi máy nén khởi động, kim áp kế quay dần lên từ 450 đến 500 PSI. Chỉ số thấp hơn 350 PSI chứng tỏ máy nén bị yếu hơi.

3.2. Phương pháp cân cáp điều chỉnh ống mao

Cân cáp là thao tác xác lập trở lực thủy lực tối ưu cho hệ thống lạnh. Phương pháp cân cáp hở thực hiện trực tiếp với máy nén thực tế. Kỹ thuật viên hàn ống mao vào phin sấy lọc gắn tại đầu đẩy máy nén. Áp kế được lắp đặt ngay trước đầu vào phin lọc. Đầu hút máy nén để tự do hút không khí môi trường. Khi khởi động lốc nén, áp suất khí tăng dần đến giá trị cực đại ổn định. Giá trị này chính là trở kháng thủy lực danh định của ống mao. Đối với tủ lạnh 1 sao, giá trị áp suất chuẩn là 130 đến 150 PSI. Tủ lạnh 2 sao yêu cầu 150 đến 160 PSI. Tủ 3 sao duy trì mức 160 đến 180 PSI.

IV. Ứng dụng thực tế từ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Hiểu rõ nguyên lý nhiệt động mang lại giá trị thực tiễn trong công tác vận hành thiết bị. Việc lắp đặt tủ lạnh đòi hỏi vị trí thoáng khí để dàn nóng giải nhiệt tối đa. Khoảng cách giữa vỏ tủ và vách tường cần duy trì tối thiểu mười centimet. Luồng không khí đối lưu liên tục giúp hạ áp suất ngưng tụ và bảo vệ động cơ nén. Người dùng cần tránh đặt các nguồn nhiệt trực tiếp gần hệ thống cách nhiệt. Trong vận hành dân dụng, bảo dưỡng định kỳ là yếu tố cốt lõi duy trì độ bền máy lạnh. Việc vệ sinh dàn ngưng tụ ngăn chặn cặn bụi cản trở trao đổi nhiệt. Cửa tủ với gioăng cao su cách nhiệt phải luôn đóng kín nhằm giảm thiểu nhiệt tải ẩm xâm nhập. Đối với thiết bị làm lạnh trực tiếp, thao tác rã đông kịp thời bảo đảm bề mặt bay hơi không bị đóng băng quá mức. Đối với tủ làm lạnh gián tiếp, hệ thống mạch điện tự động xả đá cần được kiểm tra thông mạch thường xuyên. Sự kết hợp đồng bộ giữa vận hành đúng chuẩn và kiểm dưỡng kỹ thuật giúp tiết kiệm tối đa điện năng và gia tăng tuổi thọ toàn bộ chu trình máy lạnh.

4.1. Quy chuẩn bố trí không gian tản nhiệt máy lạnh

Hiệu suất làm lạnh phụ thuộc mật thiết vào khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng. Thiết bị cần được bố trí tại khu vực khô ráo, tránh ánh nắng mặt trời rọi trực tiếp. Khoảng cách thông thoáng xung quanh thân tủ phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra. Hai bên hông tủ và mặt sau cần cách tường tối thiểu mười phân. Không gian mở tạo điều kiện cho dòng khí mát lưu thông làm mát dàn nóng. Nhiệt lượng ngưng tụ được giải phóng nhanh chóng ra môi trường xung quanh. Áp suất nén giảm giúp mô tơ vận hành nhẹ tải và tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Nhờ đó, máy nén kéo dài tuổi thọ và giảm thiểu nguy cơ quá nhiệt.

4.2. Bảo dưỡng định kỳ hệ thống máy lạnh gia đình

Chế độ bảo dưỡng định kỳ quyết định trực tiếp đến độ tin cậy của thiết bị. Dàn ngưng tụ và quạt giải nhiệt cần được lau chùi sạch bụi bẩn hàng quý. Bụi bẩn bám dính làm tăng nhiệt độ ngưng tụ và phá hủy dầu bôi trơn máy nén. Gioăng cao su cánh cửa cần kiểm tra độ hít định kỳ bằng phương pháp kẹp giấy thử. Gioăng hở khiến không khí ẩm xâm nhập tạo lớp tuyết dày trên dàn lạnh. Mạch xả tuyết tự động của tủ lạnh gián tiếp phải đo thông mạch cầu chì nhiệt và rơle định thì. Việc chủ động tầm soát hư hỏng giúp hệ thống lạnh vận hành trơn tru và ngăn ngừa sự cố chập điện.

Nội dung chính

TỔNG QUAN HỌC THUẬT VÀ NỘI DUNG GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG

Tổng quan về giáo trình

Môn học và vị trí trong chương trình đào tạo

Giáo trình "Hệ thống máy lạnh dân dụng" là tài liệu học tập chuyên ngành cốt lõi thuộc chương trình đào tạo kỹ sư và cử nhân ngành Kỹ thuật Nhiệt, Công nghệ Nhiệt - Điện lạnh, hoặc Kỹ thuật Cơ điện tử. Môn học đóng vai trò chuyển tiếp giữa khối kiến thức cơ sở kỹ thuật (Nhiệt động lực học, Kỹ thuật truyền nhiệt, Kỹ thuật điện) với các học phần thực hành nghề nghiệp và thiết kế hệ thống nhiệt lạnh ứng dụng trong đời sống dân dụng và thương nghiệp.

Mục tiêu học tập

Sau khi hoàn thành nội dung giáo trình, người học có khả năng:

• Trình bày bản chất vật lý chu trình làm lạnh nén hơi, phân biệt rõ nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp.
• Nhận diện cấu tạo chi tiết, vai trò kỹ thuật và yêu cầu vận hành của bốn thiết bị cơ bản: máy nén, dàn ngưng tụ, thiết bị tiết lưu (ống mao), dàn bay hơi cùng các phụ kiện phụ trợ (phin sấy lọc).
• Xác định chính xác các cực tính điện (chân chung C, chân đề S, chân chạy R) của động cơ máy nén một pha; đo kiểm áp suất hút, áp suất nén và chất lượng dầu bôi trơn.
• Phân tích nguyên lý làm việc của các khí cụ điện bảo vệ, khởi động và điều khiển tự động: rơ le bảo vệ quá tải lưỡng kim, rơ le khởi động dòng điện, rơ le bán dẫn PTC, rơ le nhiệt độ (thermostat), tụ điện và hệ thống xả đá tự động.
• Đọc hiểu và phân tích sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển của các dòng tủ lạnh dân dụng thông dụng trên thị trường.
• Thực hiện phương pháp cân cáp hở để xác định trở lực thủy lực của ống mao phù hợp với dải nhiệt độ bay hơi và áp suất thiết kế.

Cấu trúc và cách tiếp cận

Nội dung giáo trình được cấu trúc thành 6 bài học theo tiến trình kỹ thuật tuần tự: đi từ việc mô tả cấu trúc vật lý của thiết bị đơn lẻ đến chu trình nhiệt động học; khảo sát các thông số vận hành và chỉ tiêu năng lượng; chuyển sang kỹ thuật đo kiểm cơ - điện của cụm máy nén; tìm hiểu các khí cụ tự động và mạch điều khiển; kết thúc bằng phương pháp cân chỉnh thủy lực thực nghiệm. Giáo trình áp dụng cách tiếp cận kỹ thuật thực nghiệm, gắn liền mỗi khái niệm lý thuyết với sơ đồ nguyên lý, cấu tạo cơ khí và các ngưỡng số liệu đo đạc cụ thể.

Điểm đặc sắc của giáo trình

Giáo trình cung cấp các thông số kỹ thuật định lượng chi tiết thay vì dừng lại ở mô tả khái niệm tổng quát. Cụ thể, tài liệu bao gồm các thông số áp suất nén/hút chuẩn theo đơn vị inHg và PSI, dải thời gian tác động ngắt mạch của rơ le quá tải (8–12 giây), ngưỡng tác động của cảm biến xả đá ($-4 \div -7^\circ\text{C}$ và $78^\circ\text{C}$), cùng việc đối chiếu với sơ đồ mạch điện thực tế của các hãng sản xuất công nghiệp như Samsung, Sanyo, Westpoint.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Bài 1: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của tủ lạnh

Nội dung tập trung khảo sát chu trình nén hơi kín sử dụng môi chất R134a. Giáo trình phân tích hai sơ đồ chu trình:

• Hệ thống tủ lạnh làm lạnh trực tiếp (Hình 1.1): Môi chất lỏng hạ áp sôi nhận nhiệt đẳng áp tại dàn bay hơi; hơi thấp áp được máy nén hút về và nén đoạn nhiệt thành hơi quá nhiệt cao áp; hơi đi qua dàn ngưng tụ nhả nhiệt cho không khí để hóa lỏng cao áp; lỏng môi chất qua phin lọc cặn/ẩm rồi đi qua ống mao để giảm áp và giảm nhiệt độ trước khi quay lại dàn bay hơi.
• Hệ thống tủ lạnh làm lạnh gián tiếp (Hình 1.2): Quá trình diễn ra tương tự nhưng bổ sung quạt hướng trục đối lưu không khí cưỡng bức qua dàn lạnh để gia tăng hiệu quả tải lạnh vào các ngăn. Bên cạnh đó, bài học phân tích cấu tạo vỏ cách nhiệt (polyurethane hoặc polystyrol) và khảo sát chi tiết ba kết cấu máy nén thông dụng:
• Máy nén kín piston: Động cơ và cơ cấu nén đặt chung trong vỏ thép hàn kín, bôi trơn bằng bơm dầu ly tâm rãnh xoắn tâm trục (yêu cầu nghiêm ngặt không chạy ngược chiều).
• Máy nén rô to lăn: Piston trụ quay lệch tâm trong xilanh, phân chia khoang hút/nén bằng tấm ngăn, chỉ có van đẩy và không có van hút.
• Máy nén cánh xoắn (Scroll): Bao gồm cánh xoắn cố định và cánh xoắn động chuyển động quỹ đạo tròn song song, có hệ số nạp $\lambda$ cao và ít chi tiết chuyển động. Về thiết bị trao đổi nhiệt, bài học phân tích đặc tính truyền nhiệt của dàn ngưng tụ đối lưu tự nhiên (hệ số $k = 6 \div 7\text{ W/m}^2$) so với đối lưu cưỡng bức ($k = 30 \div 35\text{ W/m}^2\text{K}$, mật độ dòng nhiệt $180 \div 340\text{ W/m}^2$, $\Delta t = 7 \div 8^\circ\text{C}$). Bài học cũng giới thiệu cấu tạo ống mao đồng (đường kính trong $0.6 \div 2\text{ mm}$, chiều dài tối thiểu $900\text{ mm}$) và phin sấy lọc ẩm sử dụng vật liệu zeolit hoặc silica gel.

Bài 2: Các đặc tính vận hành của tủ lạnh

Chủ đề này trình bày hệ thống chỉ tiêu kỹ thuật phục vụ tính toán và đánh giá hiệu năng:

• Dung tích và khối lượng: Khảo sát dung tích hữu ích (từ 40 đến 800 lít đối với tủ gia đình), tỷ lệ dung tích thực tế đạt $0.8 \div 0.93$ dung tích thô, dung tích ngăn đông chiếm $5 \div 25%$, tỷ trọng khối lượng $0.24 \div 0.5\text{ kg/lít}$. Bảng 2.1 mô tả mối quan hệ giữa công suất động cơ máy nén (từ $1/12\text{ HP} - 60\text{W}$ đến $1/6\text{ HP} - 120\text{W}$) với dung tích tủ từ $100$ đến $250\text{ lít}$.
• Phân loại độ lạnh: Phân cấp ngăn đông theo số sao: 1 sao ($-6^\circ\text{C}$), 2 sao ($-12^\circ\text{C}$), 3 sao ($-18^\circ\text{C}$), 4 sao ($-24^\circ\text{C}$). Bảng 2.2 cung cấp dải nhiệt độ chuẩn cho các loại tủ bảo quản chuyên dụng (tủ đồ uống $3 \div 4^\circ\text{C}$, buồng bảo quản kẹo $15 \div 18^\circ\text{C}$, buồng bảo quản hoa $3 \div 7^\circ\text{C}$, tủ bảo quản thực phẩm kết đông kín $-23 \div -21^\circ\text{C}$, tủ trưng bày rau quả $3 \div 6^\circ\text{C}$).
• Chỉ tiêu tiêu thụ điện và hệ số thời gian làm việc: Định lượng hệ số thời gian $b = T_{lv} / T_{ck}$ (tỷ số giữa thời gian chạy máy trên tổng chu kỳ làm việc). Giáo trình đưa ra hệ số ảnh hưởng: nhiệt độ ngưng tụ tăng $1^\circ\text{C}$ hoặc nhiệt độ bay hơi giảm $1^\circ\text{C}$ đều khiến điện năng tiêu thụ tăng thêm $1.5%$. Khi nhiệt độ môi trường đạt từ $33^\circ\text{C}$ trở lên, máy nén có xu hướng hoạt động liên tục ($b \approx 1$).

Bài 3: Động cơ máy nén

Bài học trình bày nguyên lý tạo mômen khởi động cho động cơ không đồng bộ một pha có hai cuộn dây stato (cuộn chạy R dây lớn và cuộn đề S dây nhỏ). Nội dung quy định các quy trình thao tác kiểm tra kỹ thuật:

• Xác định cực tính C - S - R: Phương pháp đo điện trở ba cặp tiếp điểm bằng đồng hồ VOM để tìm cặp có điện trở lớn nhất $R_{S-R}$, từ đó xác định chân đối diện là C; tiếp tục so sánh $R_{C-S}$ và $R_{C-R}$ để phân biệt cuộn khởi động và cuộn làm việc (với $R_{C-S} > R_{C-R}$). Quy trình tương tự được kiểm chứng thông qua phép đo dòng điện Ampe.
• Đánh giá chất lượng cơ khí và nén: Đo độ chân không đường hút bằng đồng hồ áp suất (máy tốt đạt $25 \div 29\text{ inHg}$, máy trung bình đạt $15 \div 20\text{ inHg}$, máy yếu dưới $10\text{ inHg}$). Thử nghiệm áp suất nén đẩy (máy tốt đạt $450 \div 500\text{ PSI}$, máy trung bình đạt $350 \div 400\text{ PSI}$, máy yếu dưới $350\text{ PSI}$).
• Kỹ thuật dầu bôi trơn: Kiểm tra độ văng sương dầu trên bàn tay hoặc mặt kính; quy trình hút dầu mới qua đường hút; định lượng bổ sung lượng dầu bằng lượng dầu thải cộng thêm $1/5$ thể tích.
• Quy định bảo dưỡng: Đại tu sau 1 năm hoặc theo chu kỳ quy định; thay dầu toàn bộ sau $72 \div 100$ giờ làm việc đầu tiên; tẩy rửa cáu cặn áo nước làm mát bằng dung dịch axit clohidric $\text{HCl } 25%$ trong $8 \div 12$ giờ và trung hòa bằng dung dịch $\text{NaOH } 10 \div 15%$.

Bài 4: Thiết bị điện, bảo vệ và tự động

Khảo sát các phần tử cấu thành mạch điều khiển tự động của hệ thống lạnh:

• Rơ le bảo vệ quá tải (Thermic): Hoạt động trên nguyên lý giãn nở nhiệt không đều của thanh lưỡng kim dưới tác dụng phát nhiệt của dây điện trở. Tiêu chuẩn đánh giá thời gian ngắt: $8 \div 12$ giây là đạt chuẩn kỹ thuật; dưới 5 giây là rơ le "non"; trên 12 giây là rơ le "già".
• Rơ le khởi động: Khảo sát rơ le dòng điện (sử dụng lực hút điện từ tỷ lệ với dòng khởi động lớn ban đầu để đóng tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn đề, ngắt cuộn đề khi tốc độ động cơ đạt $75%$ tốc độ định mức) và rơ le bán dẫn điện tử PTC (tăng mạnh điện trở khi bị nung nóng bởi dòng điện để ngắt cuộn đề; yêu cầu thời gian trễ $5 \div 7$ phút để nguội trước khi tái khởi động).
• Rơ le nhiệt độ (Thermostat): Cấu tạo gồm bầu cảm biến môi chất, ống mao và hộp xếp giãn nở tác động cơ cấu lật đóng/ngắt tiếp điểm máy nén theo dải nhiệt độ buồng lạnh.
• Tụ điện: Phân biệt tụ đề khởi động (tụ hóa điện phân, vỏ nhôm, điện áp $\ge 250\text{V}$, điện dung $\ge 75,\mu\text{F}$, làm việc ngắn hạn) và tụ ngậm duy trì (chất điện môi dầu, điện áp $\ge 220\text{V}$, điện dung $\le 60,\mu\text{F}$, làm việc dài hạn).
• Hệ thống xả đá: Phương pháp xả đá bán tự động bằng điện trở; xả đá tự động bằng thanh điện trở công suất $130\text{W}$ kết hợp điện trở sấy máng nước $3\text{W}$; rơ le định thì xả đá (timer) với chu kỳ làm lạnh $6 \div 8$ giờ và thời gian xả đá $5 \div 15$ phút; cảm biến nhiệt âm (sò lạnh) đóng tiếp điểm tại nhiệt độ $-4 \div -7^\circ\text{C}$; cảm biến nhiệt dương (cầu chì nhiệt) cắt mạch bảo vệ ở $78^\circ\text{C}$.

Bài 5: Các mạch điện tủ lạnh

Giáo trình mô tả sơ đồ nguyên lý của các cấu hình mạch thực tế:

• Mạch tủ lạnh trực tiếp 1 cửa và 2 cửa: Phân tích cơ chế đóng ngắt nối tiếp giữa rơ le nhiệt độ, rơ le bảo vệ với động cơ máy nén, công tắc xả đá bán tự động và mạch đèn chiếu sáng cửa tủ.
• Mạch tủ lạnh gián tiếp: Phân tích nguyên lý làm việc của rơ le thời gian điều phối luân phiên giữa chế độ làm lạnh (máy nén và động cơ quạt $15 \div 30\text{W}$ hoạt động) sang chu kỳ xả đá (máy nén và quạt ngắt, điện trở xả đá đốt nóng dưới sự kiểm soát nhiệt độ của cảm biến âm và dương).
• Khảo sát các sơ đồ mạch điện công nghiệp nguyên bản của các hãng Samsung, Sanyo, Westpoint.

Bài 6: Cân cáp tủ lạnh

Quy trình thực nghiệm xác định trở lực thủy lực của ống mao đối với dòng khí nén do chính máy nén tạo ra theo phương pháp cân cáp hở. Giáo trình đưa ra tiêu chuẩn áp suất khí nén đạt được ($p_1$) làm căn cứ kỹ thuật để nối thêm hoặc cắt bớt chiều dài ống mao:

• Tủ lạnh tiêu chuẩn 1 sao (nhiệt độ ngăn đông $-6^\circ\text{C}$): Giá trị áp suất $p_1$ đạt $130 \div 150\text{ PSI}$.
• Tủ lạnh tiêu chuẩn 2 sao (nhiệt độ ngăn đông $-12^\circ\text{C}$): Giá trị áp suất $p_1$ đạt $150 \div 160\text{ PSI}$.
• Tủ lạnh tiêu chuẩn 3 sao (nhiệt độ ngăn đông $-18^\circ\text{C}$), tủ kem, tủ bảo quản đông: Giá trị áp suất $p_1$ đạt $160 \div 180\text{ PSI}$.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Cơ sở lý thuyết nhiệt - thủy lực: Chu trình nhiệt động học nén hơi đẳng áp và đoạn nhiệt; nguyên lý trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên và cưỡng bức; đặc tính cản trở dòng chảy thủy lực phi tuyến của dòng môi chất hai pha lỏng - hơi qua ống mao dẫn.
• Cơ sở điện - điện tử kỹ thuật: Lý thuyết từ trường lệch pha trong động cơ một pha; hiện tượng quá nhiệt và phát nóng Joule trên dây điện trở; đặc tính tăng điện trở phi tuyến theo nhiệt độ của vật liệu bán dẫn điện trở dương PTC; cơ chế nạp xả của tụ điện xoay chiều.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thành thạo thao tác sử dụng đồng hồ đo điện đa năng VOM, ampe kìm, đồng hồ áp suất chuyên dụng ngành lạnh; kỹ thuật thu hồi, thay thế dầu bôi trơn máy nén kín; kỹ thuật cắt nối và hiệu chỉnh chiều dài ống mao bằng phương pháp cân cáp.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích định lượng sự phụ thuộc của áp suất ngưng tụ vào nhiệt độ môi trường bên ngoài (ví dụ điều kiện thời tiết miền Trung $40^\circ\text{C}$ khiến nhiệt độ ngưng tụ đạt $48^\circ\text{C}$, áp suất lên mức $18.5\text{ bar}$ gây tác động rơ le bảo vệ áp suất cao HP); đánh giá chu kỳ vận hành dựa trên hệ số thời gian $b$; nhận diện nguyên nhân hư hỏng của các tiếp điểm rơ le nhiệt và timer.
• Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Khả năng đấu nối hoàn chỉnh mạch điện tủ lạnh dân dụng trực tiếp và gián tiếp; quy trình bảo dưỡng bề mặt dàn ngưng, dàn bay hơi và máy nén theo định kỳ chuẩn mực.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm

Giáo trình áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp giữa lý thuyết chuyên sâu và quy trình thao tác kỹ thuật chuẩn. Nội dung dẫn dắt người học theo chuỗi logic: Quan sát hiện tượng vật lý $\to$ Phân tích cấu trúc thiết bị $\to$ Đo đạc thông số định lượng $\to$ Chuẩn đoán và xử lý sai lệch kỹ thuật.

Bài tập và phân tích tình huống kỹ thuật

Tài liệu tích hợp các bài toán thực hành gắn liền với các sự cố thực tế:

• Phân tích hiện tượng máy nén không thể tái khởi động ngay khi nguồn điện bị ngắt đột ngột và có lại ngay, xác định nguyên nhân do khối bán dẫn PTC chưa kịp tản nhiệt để hạ giá trị điện trở, từ đó rút ra quy tắc vận hành an toàn (chờ $5 \div 7$ phút).
• Phân tích trường hợp máy nén vận hành liên tục không ngắt khi nhiệt độ môi trường ngoài trời vượt ngưỡng $33^\circ\text{C}$, hoặc khi dàn bay hơi bị bám tuyết dày làm tăng nhiệt trở trao đổi nhiệt.
• Xử lý trường hợp rơ le áp suất cao HP ngắt hoạt động của hệ thống sử dụng môi chất R22 trong điều kiện nhiệt độ mùa hè tăng cao tới $40^\circ\text{C}$, đòi hỏi các giải pháp thông gió và làm mát bổ trợ cho dàn ngưng.

Thực hành và đo kiểm xưởng

Người học được yêu cầu thực hiện trực tiếp trên mô hình thiết bị thật:

• Đo đạc và ghi nhận giá trị điện trở các cuộn dây máy nén bằng thang đo $\text{Ohm}$ trên đồng hồ VOM.
• Ghép nối mạch thử nghiệm rơ le bảo vệ quá tải với đồng hồ bấm giây để phân loại rơ le đạt chuẩn ($8 \div 12$ giây), rơ le "non" ($< 5$ giây) hay rơ le "già" ($> 12$ giây).
• Lắp đặt đồng hồ áp suất cao áp và hạ áp vào đầu nén và đầu hút của máy nén để xác định các mức áp lực $25 \div 29\text{ inHg}$ và $450 \div 500\text{ PSI}$.
• Thực hành phương pháp cân cáp hở, điều chỉnh chiều dài ống mao để đạt áp suất trở kháng từ $130$ đến $180\text{ PSI}$ tùy thuộc vào số sao yêu cầu của ngăn đông.

Phương pháp đánh giá

• Đánh giá lý thuyết: Kiểm tra kiến thức về các chu trình lạnh, cấu tạo van nén, đặc tính truyền nhiệt của các dàn trao đổi nhiệt và nguyên lý điều khiển xả đá.
• Đánh giá kỹ năng thực hành: Chấm điểm thao tác xác định cực tính C-S-R, kỹ thuật kiểm tra tụ điện (quan sát tốc độ nạp xả kim đồng hồ), độ chính xác khi đấu nối dây mạch điện theo sơ đồ khối và thời gian thực hiện bài kiểm tra cân cáp ống mao.

Hướng dẫn tự học

Người học cần đối chiếu các thông số thực nghiệm ghi nhận được trên mô hình với các bảng tra cứu kỹ thuật chuẩn trong giáo trình (Bảng 2.1 về tỷ lệ công suất động cơ máy nén theo dung tích tủ; Bảng 2.2 về dải nhiệt độ của các loại tủ lạnh chuyên dụng; các ngưỡng giá trị áp suất chuẩn của bài cân cáp) để hình thành phản xạ phân tích số liệu khách quan.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Dữ liệu kỹ thuật thực tế và chuyển dịch môi chất

Giáo trình ghi nhận môi chất R134a là tác nhân lạnh chủ đạo tuần hoàn trong các hệ thống tủ lạnh dân dụng, phản ánh đúng thực tế thiết kế của các hệ sinh thái thiết bị gia dụng hiện đại. Đồng thời, giáo trình phân tích các hệ thống công nghiệp nhỏ sử dụng môi chất R22 dưới điều kiện nhiệt độ môi trường nhiệt đới khắc nghiệt.

Tích hợp công nghệ thiết bị hiện đại

Nội dung giáo trình cập nhật đồng thời nhiều dòng công nghệ máy nén từ dạng máy nén kín piston truyền thống đến máy nén rô to lăn và máy nén cánh xoắn (Scroll) với hệ số nạp cao, giảm thiểu tổn thất tiết lưu do loại bỏ cụm van hút. Trong phần khí cụ điện, bên cạnh rơ le dòng điện cơ khí cổ điển, giáo trình phân tích bản chất của linh kiện bán dẫn nhiệt điện trở dương PTC, dòng linh kiện được ứng dụng trong hầu hết các dòng tủ lạnh gia đình hiện hành.

Mở rộng ứng dụng thương mại chuyên dụng

Tài liệu không chỉ giới hạn ở phạm vi tủ lạnh gia đình mà còn cung cấp bảng phân loại nhiệt độ định mức chi tiết (Bảng 2.2) cho hơn 20 dạng tủ thương nghiệp và dịch vụ, bao gồm: tủ lạnh quầy bar ($3 \div 4^\circ\text{C}$), tủ trưng bày sữa và món ăn ($2 \div 3^\circ\text{C}$), tủ ủ bột làm bánh ($1 \div 3^\circ\text{C}$), tủ bảo quản hoa tươi ($3 \div 7^\circ\text{C}$), buồng bảo quản kẹo ($15 \div 18^\circ\text{C}$) và tủ kết đông sâu ($-25 \div -35^\circ\text{C}$).

Gắn kết trực tiếp với sản phẩm công nghiệp

Giáo trình đưa vào các bản vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điện vận hành thực tế của các thương hiệu phổ biến trong ngành điện tử gia dụng như Samsung, Sanyo và Westpoint, cung cấp nguồn dữ liệu kỹ thuật sát với cấu trúc thiết bị thực tế trên thị trường bảo trì, bảo dưỡng.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Sinh viên theo học các ngành kỹ thuật

Giáo trình được thiết kế cho sinh viên năm thứ hai, năm thứ ba hoặc năm thứ tư thuộc các hệ đào tạo đại học, cao đẳng kỹ thuật chuyên ngành:

• Kỹ thuật Nhiệt / Công nghệ Nhiệt - Lạnh.
• Cơ kỹ thuật và Cơ điện tử dân dụng.
• Kỹ thuật Điện - Điện tử (hướng máy điện và thiết bị gia dụng).

Yêu cầu kiến thức tiên quyết

Để tiếp thu trọn vẹn kiến thức trong giáo trình, người học cần hoàn thành các học phần:

• Vật lý đại cương (phần Nhiệt học và Điện - Từ học).
• Nhiệt động lực học kỹ thuật và Truyền nhiệt (khái niệm chu trình Carnot, entanpi, trao đổi nhiệt đối lưu).
• Kỹ thuật điện cơ bản (mạch điện xoay chiều một pha, cách tính công suất, nguyên lý tụ điện và rơ le điện từ).
• Kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo lường điện cơ bản.

Giảng viên và cán bộ hướng dẫn thực hành

Giáo trình là tài liệu tham khảo phục vụ biên soạn đề cương môn học Hệ thống máy lạnh dân dụng, Thiết bị lạnh gia dụng, hoặc Thực hành bảo trì hệ thống nhiệt - lạnh. Giảng viên có thể sử dụng các quy trình tại Bài 3, Bài 4 và Bài 6 để thiết kế các bài thí nghiệm đo kiểm áp suất, kiểm tra rơ le và cân cáp tại xưởng thực hành.

Kỹ sư, kỹ thuật viên và người tự học

Tài liệu cung cấp các thông số kiểm chuẩn (ngưỡng áp suất nén, dòng điện, giá trị điện dung, thời gian ngắt rơ le) hỗ trợ trực tiếp cho các kỹ thuật viên vận hành, kỹ sư bảo trì và thợ kỹ thuật sửa chữa điện lạnh trong việc chuẩn đoán sự cố và thay thế linh kiện tương thích.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh, Kỹ thuật Điện lạnh, giảng viên giảng dạy lý thuyết và thực hành xưởng, cùng các kỹ thuật viên bảo trì hệ thống làm lạnh gia dụng và thương nghiệp cần tài liệu tra cứu thông số kỹ thuật chuẩn xác.

2. Cần kiến thức nền nào để học giáo trình này?

Người học cần có kiến thức nền tảng về nhiệt động lực học cơ bản (các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí và môi chất), kỹ thuật truyền nhiệt, cùng kiến thức cơ sở về mạch điện xoay chiều một pha, cách sử dụng đồng hồ đo VOM và ampe kìm.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết chung là gì?

Giáo trình tập trung vào dữ liệu kỹ thuật định lượng và thao tác thực hành cụ thể. Mọi phân tích thiết bị đều đi kèm số liệu kiểm tra định lượng rõ ràng: mức áp suất hút $25 \div 29\text{ inHg}$, áp suất nén $450 \div 500\text{ PSI}$, dải ngắt của rơ le quá tải $8 \div 12$ giây, áp suất cân cáp theo tiêu chuẩn sao của ngăn đông ($130 \div 180\text{ PSI}$), cùng sơ đồ mạch thương mại của Samsung, Sanyo, Westpoint.

4. Làm sao để tự học và nắm vững kiến thức trong giáo trình hiệu quả?

Người học nên kết hợp đọc lý thuyết chu trình với việc đối chiếu sơ đồ mạch điện nguyên lý và quan sát linh kiện thực tế; đồng thời bám sát các bảng dữ liệu kỹ thuật chuẩn (Bảng 2.1, Bảng 2.2) và tuân thủ các bước thực hành kiểm tra cực tính động cơ, kiểm tra tụ điện và quy trình cân cáp được hướng dẫn trong tài liệu.

5. Có tài liệu và dữ liệu trực quan nào bổ trợ kèm theo trong văn bản?

Giáo trình tích hợp hệ thống hình vẽ trực quan từ Hình 1.1 đến Hình 5.8 mô tả cấu tạo chi tiết các khối máy nén kín, rô to lăn, scroll, cấu tạo rơ le, tụ điện, cùng bảng dữ liệu phân loại dung tích - công suất máy nén và sơ đồ phân bố nhiệt độ cho hơn 20 loại tủ chuyên dụng.

---

Kết luận

Giá trị kỹ thuật của giáo trình

Giáo trình "Hệ thống máy lạnh dân dụng" cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện, chuẩn xác và có tính ứng dụng kỹ thuật cao về cấu tạo, nguyên lý vận hành và bảo dưỡng các thiết bị làm lạnh dân dụng. Tài liệu xác lập mối liên kết chặt chẽ giữa cơ sở nhiệt động lực học với các thông số đo kiểm cơ - điện định lượng cụ thể.

Lộ trình học tập đề xuất

1. Khảo sát nguyên lý chu trình nhiệt nén hơi và cấu tạo bốn thiết bị cơ bản (Bài 1).
2. Nắm vững các chỉ tiêu vận hành, công suất, phân loại nhiệt độ và mức tiêu thụ điện (Bài 2).
3. Thực hành đo kiểm thông số kỹ thuật, áp suất và quy trình nạp dầu cụm máy nén (Bài 3).
4. Phân tích chức năng và kiểm tra các khí cụ điện bảo vệ, rơ le khởi động, rơ le nhiệt và hệ thống xả đá (Bài 4).
5. Đọc hiểu và phân tích sơ đồ mạch điện tích hợp của tủ lạnh trực tiếp, gián tiếp và mạch các hãng (Bài 5).
6. Thực hiện kỹ thuật cân cáp hở để hoàn thiện việc phối hợp thủy lực cho hệ thống lạnh (Bài 6).

Nguồn tài liệu và dữ liệu hỗ trợ

Tài liệu cung cấp hệ thống bảng biểu định mức kỹ thuật chuẩn, sơ đồ cấu tạo cơ khí chi tiết và các sơ đồ mạch điện thực tế, tạo nền tảng tư liệu học thuật và thực hành tin cậy cho người học và kỹ thuật viên ngành kỹ thuật nhiệt - điện lạnh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG BÀI 1 : CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỦ LẠNH 1.1 Nguyên lý làm việc 1.Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh trực tiếp Hình 1.1– Sơ đồ nguyên lý hệ thống tủ lạnh trực tiếp Hơi môi chất thấp áp được máy nén hút về và nén đoạn nhiệt trở thành hơi quá nhiệt cao áp, sau đó được đưa đến thiết bị ngưng tụ, tại đây môi chất nhả nhiệt ra môi trường bên ngoài và ngưng tụ thành lỏng môi chất cao áp. Lỏng môi chất sau khi ngưng tụ được đưa đến phin lọc để lọc cặn bẩn, hơi nước, …. Sau đó được đưa đến bộ phận tiết lưu ( ống mao). Tại ống mao, do đường kính nhỏ nên lỏng môi chất sau khi qua ống mao có áp suất và nhiệt độ giảm và được đưa đến dàn bay hơi.

Tại thiết bị bay hơi, lỏng môi chất thấp áp sẽ nhận nhiệt của môi trường cần làm lạnh, môi chất sôi và bay hơi đẳng áp trở thành hơi môi chất thấp áp, sau đó được máy nén hút về và tiếp tục chu trình.Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh gián tiếp Trang 1 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Hình 1.2 – Sơ đồ nguyên lý hệ thống tủ lạnh gián tiếp Hơi môi chất thấp áp được máy nén hút về và nén đoạn nhiệt trở thành hơi quá nhiệt cao áp, sau đó được đưa đến thiết bị ngưng tụ, tại đây môi chất nhả nhiệt ra môi trường bên ngoài và ngưng tụ thành lỏng môi chất cao áp. Lỏng môi chất sau khi ngưng tụ được đưa đến phin lọc để lọc cặn bẩn, hơi nước, …. Sau đó được đưa đến bộ phận tiết lưu ( ống mao). Tại ống mao, do đường kính nhỏ nên lỏng môi chất sau khi qua ống mao có áp suất và nhiệt độ giảm và được đưa đến dàn bay hơi.

Tại thiết bị bay hơi, lỏng môi chất thấp áp sẽ nhận nhiệt của môi trường cần làm lạnh (nhờ quạt hướng trục đối lưu không khí torng dàn lạnh), môi chất sôi và bay hơi đẳng áp trở thành hơi môi chất thấp áp, sau đó được máy nén hút về và tiếp tục chu trình.2 Cấu tạo tủ lạnh Trang 2 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG 1- Vỏ cách nhiệt 2- Cánh tủ 3- Ngăn đông ( có dàn bay hơi) 4- Giá để thực phẩm 5- Hộp đựng rau quả 6- Giá đựng chai lọ 7- Dàn ngưng 8- Phin lọc 9- Máy nén Hình 1.3- Cấu tạo tủ lạnh Một tủ lạnh bao giờ cũng có hai phần chính là hệ thống máy lạnh và vỏ cách nhiệt. Hai phần này được ghép với nhau sao cho gọn gang, tiện lợi nhất. Phần cách nhiệt gồm : vỏ tủ cách nhiệt bằng polyurethane hay polystyrol, vỏ ngoài bằng tôn sơn màu trắng hay sáng, bên trong là khung bằng nhựa. Trong tủ có bố trì các giá để thực phẩm.

Cửa tủ cũng được cách nhiệt, phía trong tủ có bố trí các giá để chai lọ, trứng, bơ, v.v…Phần hệ thống máy lạnh có nguyên lý hoạt động như đã trình bày ở phần 1, các thành phần chủ yếu gồm máy nén, dàn ngưng tụ, phin lọc, dàn bay hơi. Mội chất lạnh thường dùng là R134a tuần hoàn trong hệ thống.3 Máy nén  Nhiệm vụ - Hút hết hơi môi chất lạnh tạo ra ở dàn bay hơi đồng thời duy trì áp suất cần thiết cho sự bay hơi ở nhiệt độ thấp. - Nén hơi ở áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ và đẩy vào dàn ngưng. Trang 3 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG - Phải có năng suất khối lượng phù hợp với tải nhiệt của dàn bay hơi và dàn ngưng tụ  Yêu cầu - Làm việc ổn định, có tuổi thọ và độ tin cậy cao - Không ồn, không rung 1.

Máy nén kín  Định nghĩa: Máy nén kín là loại máy có bộ phận nén và bộ phận động cơ được đặt trong vỏ thép hàn kín. Cấu tạo A-Roto động cơ B-Stato động cơ C-Xylanh máy nén D-Piston E-Thanh truyền H-Vỏ máy I –Đầu nối điện Hình 1.4- Block máy nén kín - Phần điện: Gồm rôto và stato. Stato được quấn bởi 2 cuộn dây, cuộn dây có đường kính nhỏ gọi là cuộn dây khởi động (đề), cuộn dây có đường kính lớn hơn gọi là cuộn dây vận chuyển (chạy). - Phần cơ: Gồm xy lanh, clape hút và clape đẩy lắp trên đầu xy lanh.

Pittông chuyển động được trong xylanh là nhờ cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của pittông. Toàn bộ động cơ máy nén được đặt trong một vỏ bọc kín trên 3 hoặc 4 lò xo giảm rung. Dầu bôi trơn: Trên trục động cơ có bố trí các rãnh xoắn và thông với tâm trục xuống đáy để hút dầu. Khi động cơ hoạt động dầu được hút lên nhờ lực ly tâm, sau đó sẽ đưa đến các cơ phận để bôi trơn.

Trang 4 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Chú ý: Nếu động cơ máy nén chạy ngược chiều thì dầu sẽ không bôi trơn ® động cơ máy nén bị cháy do thiếu dầu bôi trơn. Nguyên lý làm việc  Quá trình hút Khi pittông chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới áp suất trong xylanh giảm xuống, do chênh lệch áp suất nên clapê hút mở ra hơi môi chất đi vào xylanh.  Quá trình nén Khi pittông chuyển động từ điểm chết dưới lên điểm chết trên áp suất trong xylanh tăng lên, do chênh lệch áp suất nên clapê đẩy mở ra hơi nén môi chất sẽ được đẩy theo đường ống đẩy đến dàn nóng. Quá trình hút, nén sẽ được lặp đi lặp lại cho những chu kỳ kế tiếp.

Ưu nhược điểm - Do được đặt trong vỏ kín nên chuyển động không gây ồn và rung. - Làm việc ổn định, gọn nhẹ, tuổi thọ và độ tin cậy cao. Máy nén rô to. Cấu tạo Hình 1.5- Block máy nén ro tor lăn b.

Nguyên lý làm việc Trang 5 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Hình 1.6- Ro tor lăn Hình 1.7- Ro tor cánh trược Máy nén rôtô lăn có thân hình trụ đóng vai trò là xilanh. Pittông cũng có dạng hình trụ nằm trong xilanh. Nhờ có bánh lệch tâm, pittông lăn trên bề mặt của xilanh và luôn tạo ra 2 khoang hút và nén nhờ tấm ngăn. Chỉ khi pittông lăn trên vị trí tấm ngăn, khoang hút đạt thể tích tối đa, lúc đó chỉ có 1 khoang duy nhất giữa xilanh và pittông, quá trình hút kết thúc.

Khi pittông lăn tiếp tục, quá trình nén bắt đầu và khoang hút mới lại hình thành. Cứ như vậy, khoang nén nhỏ dần lại và khoang hút lớn dần lên cho đến khi hơi nén được đẩy hết ra ngoài và khoang hút đạt cực đại, một quá trình hút và nén mới lại bắt đầu. Khi rotor xoay, đầu cánh gạt luôn tiếp xúc với thành xy lanh, như vậy mặt sau của cánh gạt có thể tích lớn dần (áp suất giảm để hút môi chất vào. Khi cánh gạt kế tiếp quét qua cửa hút, lượng môi chất vừa hút bị “khóa” lại làm bắt đầu bị giảm thể tích (áp suất tăng) để thực hiện quá trình nén, áp suất môi chất tăng dần và bị đẩy qua cửa xả.

Như vậy, ta thấy cùng một lúc, mặt trước của cánh gạt làm nhiệm vụ nén và mặt sau làm nhiệm vụ hút môi chất. Đây là loại máy nén đòi hỏi kỹ thuật chế tạo rất chính xác, khe hở giữa rotor và xy lanh (điểm A), nắp đậy giữa rotor và xy lanh phải kín. Ưu nhược điểm Trang 6 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Máy nén rôtô lăn có ưu điểm là ít chi tiết, rất gọn nhẹ chỉ có van đẩy không có van hút giảm được tổn thất tiết lưu nhưng cũng có nhược điểm là công nghệ chế tạo đòi hỏi rất chính xác, khó giữ kín khoang môi chất đặc biệt ở 2 đầu pittông, khó bôi trơn và độ mài mòn tấm trượt lớn. Máy nén rôtô lăn được sử dụng rộng rãi trong điều hòa không khí, năng suất lạnh nhỏ và trung bình dạng máy nén kín.

Phần lớn các lọai máy điều hòa 1, 2 cục dùng loại máy nén này. Máy nén cánh xoắn a. Cấu tạo 1 - Vỏ máy, 2 - Buồng đẩy, 3 - Cánh cố định, 4 - Cánh động, 5 - Không gian áp suất trung gian, 6 - Trụ cánh, 7 -Động cơ điện, 8 - Bầu chứa dầu, 9 - Trục lệch tâm, 10 -- Ổ đỡ, 11 - Lỗ xả, 12 - Trục quay Oldchema, 13 - Ống đẩy, 14 - Buồng hút, 15 - Ống hút, 16 - Lỗ đẩy.8- Block máy nén cánh xoắn b. Nguyên lý làm việc Trang 7 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Máy nén cánh xoắn có 2 cánh, một cánh đứng yên, cánh còn lại chuyển động phẳng song song, khi đó mỗi điểm của cánh vẽ nên quỹ đạo là đường tròn (Đường đứt nét).

Bề mặt giữa 2 cánh tạo ra các khoang có thể tích thay đổi thực hiện quá trình hút nén và đẩy c. Ưu nhược điểm Máy nén cánh xoắn có ưu điểm là ít chi tiết, hệ số nạp l cao, độ tin cậy và hiệu quả cao, sử dụng trong máy lạnh thương nghiệp, các máy làm lạnh nước và chất lỏng dùng cho điều hòa không khí.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc dàn ngưng  Định nghĩa : Dàn ngưng là thiết bị trao đổi nhiệt, có nhiệm vụ cho hơi ga có áp suất cao nhiệt độ cao ngưng tụ thành lỏng có áp suất cao và thải nhiệt ra ngoài môi trường.  Yêu cầu: Dàn ngưng của tủ lạnh phải đảm bảo các yêu cầu sau : - Bề mặt trao đổi nhiệt phải đủ - Sự tiếp xúc giữa cánh tản nhiệt và ống dẫn ga phải tốt. - Chịu được áp suất cao, không bị ăn mòn.

- Tỏa nhiệt tốt vào không khí nghĩa là đối lưu không khí qua dàn dễ dàng - Công nghệ chế tạo dễ dàng, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ  Vị trí lắp đặt: Đầu trên được lắp vào đầu đẩy máy nén, đầu dưới ( lỏng ra) được lắp vào phin lọc trước khi nối với ống mao Dàn ngưng không khí được chia ra làm 02 loại : đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức. a) Dàn ngưng đối lưu tự nhiên Ống có cánh là tấm phẳng; Ống có cánh là dây thép; Ống có cánh là tấm nhôm ép chặt ống Trang 8 GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH DÂN DỤNG Hình 1.9- Dàn ngưng tụ đối lưu tự nhiên cho tủ lạnh. Loại dàn ngưng đối lưu tự nhiên chỉ sử dụng trong các hệ thống rất nhỏ, ví dụ như tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thương nghiệp. Các dàn này có cấu tạo khá đa dạng.

- Dạng ống xoắn có cánh là các sợi dây thép hàn vuông góc với các ống xoắn.