Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp

Giáo trình kỹ thuật lạnh nghề điện công nghiệp trung cấp trường cao đẳng dầu khí cung cấp kiến thức chuyên sâu và thực tiễn cho sinh viên.

• Tác giả: Nguyễn Lê Cương
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh Ngành Điện Công Nghiệp Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT VÀ TRUYỀN NHIỆT
• 1.1. NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT
• 1.2. Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới
• 1.3. Hơi và các thông số trạng thái của hơi
• 1.4. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi
• 1.5. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt
• 1.6. Trao đổi nhiệt đối lưu
• 1.7. Trao đổi nhiệt bức xạ
• 1.8. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt
• 2. BÀI 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH
• 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG
• 2.2. Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật
• 2.3. Các phương pháp làm lạnh nhân tạo
• 2.4. Môi chất lạnh và chất tải lạnh
• 2.5. Môi chất lạnh
• 2.6. Dầu bôi trơn
• 2.7. Các hệ thống lạnh thông dụng
• 2.8. Hệ thống lạnh với 1 cấp nén
• 2.9. Sơ đồ 2 cấp có làm mát trung gian
• 2.10. Giới thiệu một số chủng loại máy nén khác
• 2.11. Giới thiệu chung về các thiết bị khác của hệ thống lạnh
• 2.12. Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu
• 2.13. Các thiết bị tự động và bảo vệ của hệ thống lạnh
• 3. BÀI 3: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT, SỬA CHỮA VÀ VẬN HÀNH ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
• 3.1. Không khí ẩm
• 3.2. Các thông số vật lý của không khí ẩm
• 3.3. Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK
• 3.4. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
• 3.5. Khái niệm về thông gió và ĐHKK
• 3.6. Bài tập về tính toán tải lạnh đơn giản
• 3.7. Các hệ thống ĐHKK
• 3.8. Các phương pháp và thiết bị xử lý không khí
• 3.9. HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN KHÔNG KHÍ
• 3.10. Trao đổi không khí trong phòng
• 3.11. Hệ thống đường ống gió
• 3.12. Lọc bụi và tiêu âm trong điều hòa không khí
• 3.13. Chuẩn đoán và khắc phục một số lỗi hư hỏng thường gặp của máy lạnh
• 3.13.1. Máy lạnh mất nguồn
• 3.13.2. Remote bấm không có tác dụng
• 3.13.3. Gió thổi ra khỏi dàn lạnh có mùi hôi
• 3.13.4. Dàn lạnh bị chảy nước, vỏ dàn lạnh bị đọng sương, gió thổi ra ở dạng sương hoặc thổi ra giọt nước, dàn lạnh bị đóng tuyết
• 3.13.5. Máy không lạnh hoặc lúc lạnh lúc không
• 3.13.6. Board điều khiển trên dàn lạnh hư
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh Ngành Điện Công Nghiệp

Giáo trình Kỹ thuật lạnh ngành Điện công nghiệp trung cấp là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản về kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí. Tài liệu này được biên soạn nhằm hỗ trợ cho việc dạy và học, giúp học sinh nắm vững các khái niệm và ứng dụng thực tiễn trong ngành. Nội dung giáo trình bao gồm các bài học về cơ sở nhiệt động kỹ thuật, kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh

Giáo trình nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản về kỹ thuật lạnh, từ nguyên lý hoạt động của máy lạnh đến các hệ thống lạnh thông dụng. Học sinh sẽ được học cách lắp đặt, vận hành và sửa chữa các thiết bị lạnh.

1.2. Cấu trúc của Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh

Nội dung giáo trình được chia thành ba bài học chính: Cơ sở nhiệt động kỹ thuật, Cơ sở kỹ thuật lạnh và Kỹ thuật lắp đặt điều hòa không khí. Mỗi bài học đều có các phần lý thuyết và thực hành để củng cố kiến thức.

II. Thách thức trong việc áp dụng Kỹ Thuật Lạnh trong Ngành Điện Công Nghiệp

Việc áp dụng kỹ thuật lạnh trong ngành điện công nghiệp gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như hiệu suất năng lượng, bảo trì thiết bị và an toàn trong quá trình vận hành là những yếu tố cần được chú ý. Đặc biệt, việc lựa chọn môi chất lạnh phù hợp cũng là một thách thức lớn.

2.1. Vấn đề về hiệu suất năng lượng

Hiệu suất năng lượng của các hệ thống lạnh thường không đạt yêu cầu, dẫn đến lãng phí năng lượng. Cần có các giải pháp cải tiến để nâng cao hiệu suất hoạt động của thiết bị lạnh.

2.2. An toàn trong vận hành hệ thống lạnh

An toàn là yếu tố quan trọng trong việc vận hành các thiết bị lạnh. Cần có các biện pháp bảo vệ và quy trình an toàn để đảm bảo không xảy ra sự cố trong quá trình sử dụng.

III. Phương pháp giảng dạy Kỹ Thuật Lạnh hiệu quả cho học sinh

Để giảng dạy kỹ thuật lạnh hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm và ứng dụng thực tiễn trong ngành điện công nghiệp.

3.1. Phương pháp giảng dạy tích cực

Sử dụng các phương pháp như thảo luận nhóm, thực hành trên mô hình và bài tập tình huống sẽ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động và hiệu quả hơn.

3.2. Tích hợp công nghệ trong giảng dạy

Việc sử dụng công nghệ như mô hình 3D và phần mềm mô phỏng sẽ giúp học sinh hình dung rõ hơn về các hệ thống lạnh và cách thức hoạt động của chúng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Kỹ Thuật Lạnh trong Ngành Điện Công Nghiệp

Kỹ thuật lạnh có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành điện công nghiệp, từ việc bảo quản thực phẩm đến điều hòa không khí trong các tòa nhà. Các hệ thống lạnh hiện đại giúp tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất làm việc.

4.1. Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

Hệ thống lạnh được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm để bảo quản và vận chuyển hàng hóa. Điều này giúp duy trì chất lượng và an toàn thực phẩm.

4.2. Ứng dụng trong điều hòa không khí

Hệ thống điều hòa không khí giúp cải thiện môi trường làm việc và sinh hoạt. Việc sử dụng công nghệ mới trong điều hòa không khí giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động đến môi trường.

V. Kết luận và tương lai của Kỹ Thuật Lạnh trong Ngành Điện Công Nghiệp

Kỹ thuật lạnh sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong ngành điện công nghiệp. Việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường. Giáo trình Kỹ thuật lạnh sẽ là nền tảng vững chắc cho thế hệ kỹ sư tương lai.

5.1. Tương lai của Kỹ Thuật Lạnh

Với sự phát triển của công nghệ, kỹ thuật lạnh sẽ ngày càng trở nên hiện đại và hiệu quả hơn. Các nghiên cứu về môi chất lạnh mới và hệ thống lạnh thông minh sẽ là xu hướng trong tương lai.

5.2. Vai trò của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình Kỹ thuật lạnh sẽ tiếp tục được cập nhật và cải tiến để đáp ứng nhu cầu đào tạo. Điều này sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết cho nghề nghiệp trong tương lai.

Nội dung chính

TỔNG QUAN HỌC THUẬT VÀ NỘI DUNG MÔ ĐUN KỸ THUẬT LẠNH (MÃ MÔ ĐUN: ELEI54123)

---

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật lạnh (Mã mô đun: ELEI54123) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề được ban hành theo Quyết định số 215/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Giáo trình do tập thể tác giả gồm Nguyễn Lê Cương (Chủ biên), Ninh Trọng Tuấn và Nguyễn Xuân Thịnh hoàn thành biên soạn vào tháng 06 năm 2022 tại Bà Rịa – Vũng Tàu phục vụ công tác giảng dạy hệ Trung cấp nghề Điện công nghiệp.

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                              CHƯƠNG TRÌNH KHUNG MÔ ĐUN                             |
|                                                                                    |
|  Mã mô đun: ELEI54123                     Thời lượng: 90 giờ (4 tín chỉ)           |
|  Vị trí: Chuyên môn nghề tự chọn          Phân bổ: 28h LT | 58h TH | 4h Kiểm tra   |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Trong cấu trúc chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp (tổng khối lượng 62 tín chỉ, 1470 giờ), mô đun Kỹ thuật lạnh được xếp vào nhóm các môn học/mô đun chuyên môn nghề tự chọn với thời lượng 4 tín chỉ (90 giờ đào tạo, phân bổ gồm 28 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 4 giờ kiểm tra định kỳ).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo 3 chuẩn đầu ra:

• Kiến thức: Cung cấp các nguyên lý cơ bản về nhiệt động kỹ thuật, truyền nhiệt, chất môi giới lạnh, cấu tạo và nguyên lý vận hành của máy nén, hệ thống lạnh và hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK).
• Kỹ năng: Hình thành năng lực tra cứu bảng thông số trạng thái, giải bài toán nhiệt kỹ thuật, đọc giản đồ nhiệt động học, thực hiện quy trình gia công đường ống, lắp đặt, vận hành và sửa chữa các thiết bị lạnh và ĐHKK dân dụng.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ, chính xác, tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật an toàn lao động và tiết kiệm năng lượng.

Giáo trình tiếp cận theo phương pháp kết hợp lý thuyết nhiệt động cơ sở với kỹ thuật ứng dụng thực tế trên các thiết bị lạnh gia dụng và công nghiệp. Điểm đặc thù của tài liệu là tích hợp kiến thức cơ điện lạnh vào chương trình nghề Điện công nghiệp, chú trọng kỹ năng kiểm tra hệ thống điều khiển điện, thiết bị bảo vệ và chẩn đoán sự cố mạch điện trong hệ thống lạnh.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                         CẤU TRÚC 3 BÀI HỌC CỦA GIÁO TRÌNH                          |
|                                                                                    |
|  [BÀI 1] Cơ sở nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt (10 giờ Lý thuyết)              |
|                                                                                    |
|  [BÀI 2] Cơ sở kỹ thuật lạnh (20 giờ: 4h LT + 14h TH + 2h Kiểm tra)                |
|                                                                                    |
|  [BÀI 3] Kỹ thuật lắp đặt, sửa chữa, vận hành ĐHKK (60h: 14h LT + 44h TH + 2h KT)  |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức thành 3 bài học theo tiến trình logic từ nền tảng nhiệt động học đến kỹ thuật thiết bị và kỹ năng thực hành vận hành:

• Bài 1: Cơ sở nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt (10 giờ lý thuyết): Nghiên cứu các khái niệm hệ nhiệt động (kín, hở, cô lập, đoạn nhiệt), các thông số trạng thái cơ bản ($p, v, T, I$). Khảo sát giản đồ pha của hơi nước ($p-v, T-s, i-s$), các quá trình nhiệt động cơ bản (đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt, đoạn nhiệt) và quá trình tiết lưu. Phân tích chu trình máy lạnh dùng không khí và máy lạnh dùng hơi, cùng 3 phương thức trao đổi nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu (phương trình Newton-Richman, tiêu chuẩn đồng dạng $Re, Gr, Pr$), bức xạ (năng suất bức xạ $E$, định luật vật xám) và truyền nhiệt qua vách phẳng/vách trụ.
• Bài 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh (20 giờ: 4 LT, 14 TH, 2 Kiểm tra): Trình bày lịch sử và ý nghĩa kỹ thuật lạnh; các phương pháp làm lạnh nhân tạo (bay hơi khuếch tán, hòa trộn lạnh, giãn nở sinh công, tiết lưu Joule-Thomson, giãn nở ống Ranque). Hệ thống hóa các loại môi chất lạnh vô cơ ($R717, R718$) và hữu cơ ($R11, R12, R13, R22, R134a$, hỗn hợp đồng sôi $R500, R502$); quan hệ tương thích giữa môi chất và 8 nhóm dầu bôi trơn máy nén ($M, A, MA, P, AP, MP, E, G$). Khảo sát chu trình 1 cấp, 2 cấp có làm mát trung gian, ghép tầng; nguyên lý các dòng máy nén (piston, xoắn ốc, roto lăn, trục vít) và thiết bị bảo vệ (thermostat, relay áp suất cao HP, rơ le bảo vệ nhiệt độ dầu, rơ le áp lực nước).
• Bài 3: Kỹ thuật lắp đặt, sửa chữa và vận hành điều hòa không khí (60 giờ: 14 LT, 44 TH, 2 Kiểm tra): Khảo sát các thông số vật lý của không khí ẩm trên đồ thị $I-d$ và $t-d$; các quá trình xử lý nhiệt - ẩm; tính toán tải lạnh đơn giản; cấu tạo hệ thống vận chuyển không khí (đường ống gió, thiết bị lọc bụi, tiêu âm). Quy trình chẩn đoán và khắc phục 6 dạng sự cố điển hình: máy mất nguồn, remote không tác dụng, dàn lạnh có mùi hôi, dàn lạnh chảy nước/đóng tuyết, máy kém lạnh và hư hỏng bo mạch điều khiển.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập các khối kiến thức lý thuyết cơ sở gồm:

• Hệ thống nhiệt động và các hàm trạng thái: Định nghĩa phương trình trạng thái, nội năng ($U$), thế năng áp suất ($pV$), entanpi ($I = U + pV$), độ khô ($x$), độ ẩm ($y$) và nhiệt ẩn hóa hơi ($r$).
• Định luật truyền nhiệt và cơ học chất lưu: Phương trình Newton-Richman ($q = \alpha \Delta t$), phương trình dẫn nhiệt qua vách phẳng/vách trụ đơn lớp và đa lớp ($q = k \Delta t$), tiêu chuẩn Reynolds ($Re = wL/\gamma$) xác định chế độ chảy tầng ($Re < 2300$) hoặc chảy rối ($Re \ge 2300$).
• Cơ sở hóa lý của môi chất và chất bôi trơn: Quy tắc định danh môi chất lạnh theo tiêu chuẩn ASHRAE/ASA, cơ chế phá hủy tầng ozone của nhóm CFC/HCFC, chỉ số độ nhớt và tính tan của dầu máy lạnh.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác uốn, nong, loe ống đồng; hàn hơi ống đồng bằng bộ hàn oxy-axetylen ($O_2 - C_2H_2$); thử kín bằng chai nitơ cao áp; hút chân không; thu hồi và nạp gas lạnh; đấu nối mạch điều khiển sử dụng thermostat và các rơ le bảo vệ.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Sử dụng đồ thị $T-s, i-s, I-d$ và giản đồ $\log p-h$; xác định các điểm trạng thái của môi chất; tính toán hệ số làm lạnh ($\varepsilon = \Delta i_h / \Delta i_n$); phân tích nguyên nhân hư hỏng của hệ thống qua thông số áp suất hút/đẩy và dòng điện làm việc.
• Năng lực thực hành chuyên môn (Practical competencies): Lắp đặt hoàn chỉnh máy điều hòa 2 phần tử (máy lạnh cục bộ rời), máy điều hòa dạng tủ, vận hành mô hình điều hòa trung tâm làm lạnh bằng nước (chiller), bảo trì phin lọc và xử lý sự cố mạch điện máy lạnh dân dụng.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                         QUY TRÌNH DẠY - HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ                             |
|                                                                                    |
|  [TRANG THIẾT BỊ] Mô hình chiller, điều hòa 2 phần tử, máy thu hồi gas, bộ hàn O2  |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Phương pháp tiếp cận sư phạm của giáo trình được thiết kế theo mô hình đào tạo tích hợp, lấy thực hành làm trọng tâm với tỷ lệ thời lượng thực hành chiếm 64,4% (58 giờ thực hành trên tổng số 90 giờ).

Tiếp cận sư phạm và hoạt động học tập

• Đối với giảng viên: Áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực như diễn giảng kỹ thuật, vấn đáp định hướng, dạy học theo tình huống giải quyết vấn đề (problem-based learning). Sử dụng bài tập tra cứu đồ thị nhiệt động và bảng số liệu thực nghiệm để làm sáng tỏ các nguyên lý nhiệt học; tổ chức hướng dẫn học viên thực hành từng bước trên thiết bị thực tế.
• Đối với người học: Thực hiện quy trình chuẩn bị bài trước khi lên lớp, hoàn thành các câu hỏi thảo luận lý thuyết (Bài 1, Bài 2), làm việc cá nhân và theo nhóm đối với các bài tập phân tích tình huống hỏng hóc thực tế tại Bài 3.

Bài tập, tình huống và thực hành xưởng

• Hệ thống bài tập bao gồm: xác định trạng thái ẩm và nhiệt độ đọng sương trên đồ thị $I-d$; tính toán trở nhiệt và hệ số truyền nhiệt $k$ qua vách đa lớp; bài tập tính toán chu trình lạnh 1 cấp.
• Thực hành rèn luyện kỹ năng trên danh mục thiết bị chuyên dụng tại phòng thực hành: mô hình máy điều hòa nhiệt độ 2 phần tử, máy điều hòa cửa sổ, mô hình điều hòa trung tâm làm lạnh nước, mô hình dẫn gió lạnh, tủ lạnh dân dụng, máy hút chân không, xi lanh nạp gas, máy thu hồi gas, bộ đồ gá cơ khí ống đồng và ca-bin thực tập lắp đặt ĐHKK.

Phương pháp kiểm tra và đánh giá

Hệ thống đánh giá kết quả học tập gồm hai phần:

• Kiểm tra định kỳ (4 bài kiểm tra):
  • Bài kiểm tra 1 (Lý thuyết): Nội dung Bài 1 (Cơ sở nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt).
  • Bài kiểm tra 2 (Lý thuyết/Thực hành): Nội dung Bài 2 (Môi chất, dầu bôi trơn, chu trình và máy nén).
  • Bài kiểm tra 3 & 4 (Lý thuyết/Thực hành): Nội dung Bài 3 (Lắp đặt, vận hành, xử lý sự cố hệ thống ĐHKK).
• Kiểm tra kết thúc mô đun: Đánh giá tổng hợp thông qua hình thức thi trắc nghiệm lý thuyết và bài thi thực hành kỹ năng tay nghề trên thiết bị/mô hình thực tế.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                  BẢNG 1.1: SO SÁNH CHU TRÌNH LẠNH R12 VÀ R134a                     |
|                                                                                    |
|   to (oC)   |   Pk/Po (R12 / R134a)   |   qv (kJ/m3) (R12 / R134a)   |   COP (e)   |
|    -25      |      7,78 / 9,51        |          822 / 748           |  2,9 / 2,8  |
|    -20      |      6,37 / 7,63        |         1012 / 942           |  3,3 / 3,2  |
|    -15      |      5,27 / 6,19        |         1235 / 1176          |  3,8 / 3,7  |
|    -10      |      4,39 / 5,05        |         1495 / 1455          |  4,3 / 4,2  |
|     -5      |      3,68 / 4,17        |         1797 / 1785          |  5,0 / 4,9  |
|      0      |      3,11 / 3,46        |         2146 / 2174          |  5,8 / 5,8  |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Giáo trình cập nhật các nội dung kỹ thuật nhiệt - lạnh hiện đại, gắn liền với các tiêu chuẩn môi trường và công nghệ công nghiệp:

• Cập nhật xu hướng chuyển đổi môi chất lạnh: Phân tích chi tiết lộ trình thay thế các môi chất lạnh nhóm CFC ($R11, R12, R113$) và HCFC ($R22$) do tác động phá hủy tầng ozone (chứa gốc Clo tự do) và hiệu ứng nhà kính. Giới thiệu các môi chất thân thiện với môi trường như HFC ($R134a$ - $C_2H_2F_4$), các môi chất tự nhiên ($NH_3 - R717, CO_2 - R744$).
• Dữ liệu thực nghiệm đối sánh định lượng: Trình bày bảng so sánh chu trình lạnh giữa $R12$ và $R134a$ (Bảng 1.1) theo dải nhiệt độ sôi từ $-25^\circ C$ đến $0^\circ C$ (nhiệt độ ngưng tụ $40^\circ C$, độ quá nhiệt $10 K$, độ quá lạnh $5 K$). Dữ liệu cho thấy tỷ số nén $\Pi = P_k/P_0$, năng suất lạnh riêng thể tích $q_v$ và hệ số lạnh $\varepsilon$ của $R12$ thuận lợi hơn $R134a$, nhưng nhiệt độ cuối tầm nén $t_2$ của $R134a$ thấp hơn ($53,7^\circ C \div 59,1^\circ C$ so với $55,6^\circ C \div 62,6^\circ C$ của $R12$), mang lại độ an toàn nhiệt cao hơn cho máy nén.
• Hệ thống hóa phân loại dầu bôi trơn máy lạnh: Cung cấp bảng phân loại 8 nhóm dầu lạnh (Bảng 1.2) gồm dầu khoáng ($M$), dầu tổng hợp Alkylbenzene ($A$), hỗn hợp $MA$, Polyalphaolefin ($P$), $AP$, $MP$, Polyolester ($E$) và Polyglycol ($G$), làm rõ độ hòa tan của từng loại dầu đối với các môi chất lạnh nhóm (H)CFC và HFC.
• Mở rộng ứng dụng công nghiệp chuyên sâu: Tích hợp kiến thức ứng dụng kỹ thuật lạnh trong chế biến bảo quản thực phẩm, sấy thăng hoa (ở $-20^\circ C$ trong môi trường chân không), công nghệ lạnh sâu cryo bảo quản gen sinh học ($-70^\circ C \div -90^\circ C$, nitơ lỏng $-196^\circ C$), và công nghệ tách khí hydrocacbon trong lọc hóa dầu.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                         ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG VÀ ĐIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT                  |
|                                                                                    |
+------------------------------------------------------------------------------------+

Giáo trình được biên soạn phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo nghề và kỹ thuật ứng dụng:

• Học sinh/Sinh viên: Là giáo trình giảng dạy chính thức cho học viên trình độ Trung cấp nghề Điện công nghiệp tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp có mã ngành tương đương. Ngoài ra, tài liệu phù hợp làm tài liệu học tập bổ trợ cho sinh viên hệ Cao đẳng kỹ thuật Điện - Điện tử hoặc Kỹ thuật Công nghệ Nhiệt - Lạnh.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Trước khi học mô đun Kỹ thuật lạnh (ELEI54123), học viên cần hoàn thành các môn học nền tảng trong chương trình đào tạo gồm: An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001), Mạch điện cơ bản (ELEI52033), Mạch điện (ELEI53132), Vẽ điện (ELET51165) và Khí cụ điện (ELEI53117).
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình làm khung tài liệu phục vụ biên soạn bài giảng lý thuyết tích hợp, xây dựng phiếu hướng dẫn thực hành xưởng và thiết lập ngân hàng câu hỏi kiểm tra đánh giá định kỳ 90 giờ đào tạo.
• Kỹ thuật viên và người tự học: Phục vụ kỹ thuật viên bảo trì hệ thống điện công nghiệp trong nhà máy, thợ lắp đặt và sửa chữa điện lạnh dân dụng tra cứu các thông số kỹ thuật, phương pháp thu hồi nạp gas và quy trình kiểm tra bo mạch điều hòa.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp nghề Điện công nghiệp, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho kỹ thuật viên bảo trì hệ thống cơ điện lạnh dân dụng và công nghiệp.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần trang bị kiến thức cơ sở về an toàn điện - cơ khí, kỹ thuật phân tích mạch điện xoay chiều, cấu tạo và nguyên lý của các khí cụ đóng cắt/bảo vệ điện, kỹ năng đo lường các đại lượng điện và đọc bản vẽ kỹ thuật điện.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Khác với các giáo trình chuyên ngành Nhiệt - Lạnh thuần túy nặng về tính toán nhiệt động chuyên sâu, giáo trình này được cấu trúc tích hợp trực tiếp vào chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp: tập trung vào thiết bị điện lạnh thực tế, mạch điều khiển tự động (thermostat, relay áp suất/dầu) và xử lý sự cố mạch điện máy lạnh.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần nắm vững lý thuyết nhiệt cơ bản tại Bài 1, rèn luyện kỹ năng tra cứu đồ thị $T-s, i-s, I-d$ và bảng thông số môi chất; sau đó kết hợp đọc sơ đồ cấu tạo thiết bị ở Bài 2 với quy trình thực hành lắp đặt và bảng chẩn đoán 6 lỗi hư hỏng thực tế ở Bài 3.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình kế thừa và trích dẫn trực tiếp từ 4 tài liệu tham khảo học thuật chính thức:

1. Kỹ thuật nhiệt – Bùi Hải, Trần Thế Sơn (NXB Giáo dục).
2. Thông gió và điều hòa không khí – Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (NXB Khoa học và Kỹ thuật).
3. Máy và thiết bị lạnh – Nguyễn Đức Lợi (NXB Khoa học và Kỹ thuật).
4. Lắp đặt và vận hành máy lạnh – Trần Văn Lịch (NXB Hà Nội, 2005).

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật lạnh (Mã mô đun: ELEI54123) của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ cơ sở nhiệt động lực học, nguyên lý môi chất - chất bôi trơn đến quy trình công nghệ lắp đặt, bảo dưỡng và xử lý sự cố thiết bị điều hòa không khí.

Lộ trình đào tạo 90 giờ của giáo trình dẫn dắt người học qua 3 giai đoạn: xây dựng nền tảng lý thuyết nhiệt và truyền nhiệt (Bài 1) $\rightarrow$ nghiên cứu chu trình công nghệ, môi chất và máy nén (Bài 2) $\rightarrow$ hoàn thiện năng lực thực hành lắp đặt, đo kiểm và sửa chữa thiết bị ĐHKK (Bài 3).

Nội dung giáo trình gắn kết chặt chẽ với hệ thống tài liệu tham khảo chuyên ngành của NXB Giáo dục, NXB Khoa học và Kỹ thuật, đáp ứng đầy đủ yêu cầu đào tạo thực hành nghề Điện công nghiệp trình độ Trung cấp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1: - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng điện lạnh và gia dụng - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1: - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp Trang 12 + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: không có  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  NỘI DUNG BÀI 1: 1. NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: 1.

Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới 1. Các khái niệm và định nghĩa *Định nghĩa: Hệ thống nhiệt động là một tập hợp các vật thể vĩ mô có quan hệ tương tác với nhau. Những vật không thuộc hệ được gộp lại thành môi trường. Hệ thống nhiệt động và môi trường được phân cách với nhau bằng biên giới.

Biên giới có thể cố định hoặc di động, được định hình cụ thể hoặc chỉ có tính quy ước tượng trưng. Khi xảy ra tương tác giữa hệ và môi trường, năng lượng sẽ được trao đổi qua biên giới. Phân loại: * Hệ kín là hệ chỉ trao đổi năng lượng với môi trường (thí dụ: khối khí chứa trong bình kín). * Hệ hở là hệ trao đổi cả năng lượng, cả vật chất (khối lượng) với môi trường (thí dụ: dòng chất lỏng chảy trong một đoạn ống dẫn giữa hai tiết diện tưởng tượng).

* Hệ cô lập là hệ không có bất kỳ tương tác nào với môi trường. * Hệ đoạn nhiệt là hệ không trao đổi năng lượng nhiệt với môi trường.3 Chất môi giới (hoặc môi chất): Đó là những vật chất đóng vai trò trung gian được dùng để thực hiện các quá trình biến hóa năng lượng. Trong các máy nhiệt, môi chất hường ở thể khí, hơi hoặc thể lỏng (gọi chung là chất lưu) vì chúng có tính linh động cao, dễ thay đổi thể tích và trạng thái liên kết (tức là dễ biến đổi pha) do đó tạo thuận lợi cho quá trình biến hóa năng lượng.4 Trạng thái cân bằng: Trạng thái của một hệ thống nhiệt động là sự tồn tại của nó ở một thời điểm xác định. Trạng thái tại đó hệ tồn tại trong một khoảng thời gian đủ lâu độc lập với các tác động của môi trường được gọi là trạng thái cân bằng.

Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới Trạng thái của một hệ thống nhiệt động được mô tả một cách định lượng bằng một vài thông số vật lý gọi là thông số trạng thái. Các thông số đó có giá trị xác định chỉ trong trường hợp hệ thống nhiệt động ở trạng thái cân bằng. Để xác định hoàn toàn một hệ nhiệt động ở thể khí, cần biết 3 thông số trạng thái cơ bản sau đây: a)Nhiệt độ: Trang 13 Là thông số chỉ thị mức độ nóng, lạnh của vật thể. Theo lý thuyết động học phân tử, nhiệt độ một vật chính là số đo động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của các phân tử tạo thành vật đó.

Có nhiều loại đơn vị đo nhiệt độ: nhiệt độ bách phân (hoặc nhiệt độ Celsius) 0C, nhiệt độ tuyệt đối (hoặc nhiệt độ Kelvin) K, nhiệt độ Fahrenheit 0F, nhiệt độ Rankine 0R. Quan hệ giữa các đơn vị đo nhiệt độ như sau: T K = t0C + 273,15 (như vậy ∆T = ∆t); t0F = 1,80C + 32 ; t0R = 1,8 K = 1,8 0C + 491,67 Đơn vị chính thức để đo nhiệt độ các vật thể là nhiệt độ tuyệt đối T K. b)Áp suất: Là lực pháp tuyến tác dụng lên một đơn vị diện tích bề mặt. Áp suất khí trong một bình kín chỉ thị lực va đập trung bình của các phân tử khí lên một đơn vị diện tích mặt trong bình chứa.

Có nhiều loại đơn vị đo áp suất khí như: N/m2(Pascal viết tắt là Pa), bar, at, mmHg (Torricelli viết tắt là Torr).Đơn vị chính thức để đo áp suất khí là N/m2, quan hệ giữa nó với các đơn vị khác như sau: 1 bar = 105N/m2 ; 1 at = 0,98 bar = 0,98.Áp suất tuyệt đối p của một khối khí chứa trong bình kín có liên quan chặt chẽ với áp suất môi trường khí quyển pk. Trị số của pk được chỉ thị bằng một dụng cụ đo có tên là barômét. * Nếu p >pk thì phần chênh lệch p - pk có tên là áp suất dư pd và được đo bằng một dụng cụ gọi là manômét. Như vậy: p = pk + pd * Nếu p <pk thì phần chênh lệch pk - p có tên là độ chân không pc và được đo bằng một dụng cụ gọi là chân không kế.

Như vậy: p = pk – pc c)Thể tích riêng: Là thể tích của một đơn vị khối lượng. Nếu khối khí có thể tích V(m3), khối lượng G (kg) thì thể tích riêng của nó bằng: v = GV(m3/kg) d)Entanpi (I): Là dạng năng lượng của hệ bằng tổng của nội năng U và thế năng áp suất pV I = U +pV (J) hoặc i = u + pv (J/kg). Để làm sáng tỏ ý nghĩa của entanpi, ta xét một khối khí có áp suất và thể tích tương ứng là p và V được chứa trong một xylanh có pistông dịch chuyển không ma sát. Khối khí chịu tác động của môi trường dưới dạng vật nặng khối lượng m nhưng nó vẫn duy trì được trạng thái cân bằng.

Trước hết ở trạng thái đã cho, khối khí có nội năng là U. Do khối khí nằm trong trạng thái cân bằng với tác động của môi trường nên nó phải sinh ra một lượng năng lượng cân bằng với tác động môi trường đặt lên nó. Tác động của môi trường lên khối khí chính bằng thế năng của vật nặng Et. Theo công thức đã biết trong Vật lý học: Et= mgh Ở đây: g là gia tốc trọng trường, h là độ cao của vậtnặng.

Thay tích số mg bằng lực F, ta được Et=Fh = pSh (S là diện tích mặt pistông) = pV Như vậy năng lượng mà khối khí cần sinh ra để cân bằng được với tác động của môi trường chính bằng thế năng áp suất của nó. Do đó tổng số U + pV = I (entanpi) mô tả năng lượng tổng cộng của hệ thống nhiệt động khi hệ và môi trường có tác động qua lại với nhau nhưng hệ vẫn duy trì được trạng thái cân bằng. Nói cách khác: entanpi của hệ thống nhiệt động là năng lượng tổng của hệ trong trạng thái cân bằng. Cũng giống như nội năng, entanpi là một hàm trạng thái của hệ và thường được biểu diễn dưới dạng một hàm số của nhiệt độ T và áp suất p, vi phân của entanpi cũng là một vi phân toàn phần.Với khí lý tưởng, do U và pV chỉ phụ thuộc nhiệt độ nên I = U + pV cũng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.

Hơi và các thông số trạng thái của hơi. Các thể (pha) của vật chất: Vật chất tồn tại 3 thể Rắn, Lỏng, Hơi.Quá trình hoá hơi đẳng áp Giả thiết nước bắt đầu ở trạng thái O trên đồ thị p-v và T-s hình 1.2 có nhiệt đột, thể tích riêng là v. Khi cung cấp nhiệt cho nước trong điêu kiện áp suất không đổi p = const, nhiệt độ và thể tích riêng tăng lên. Đến nhiệt độ ts nào đó thì nước bắt đầu sôi, có thể tích riêng là v’ và các thông số trạng thái khác tương ứng là: u’, i’, s’, trạng thái sôi được biểu thị bằng điểm A.

ts được gọi là nhiệt độ sôi hay nhiệt độ bão hoà ứng với áp suất p. Nếu tiếp tục cấp nhiệt vẫn ở áp suất đó thì cường độ bốc hơi càng tăng nhanh, nhiệt độ của nước và hơi không thay đổi và bằng ts. Đến một lúc nào đó thì toàn bộ nước sẽ biến hoàn toàn thành hơi trong khi nhiệt độ của hơi vẫn còn giữ ở nhiệt độ ts. Hơi nước ở trạng thái này được gọi là hơi bão hoà khô, được biễu diễn bằng điểm C.

Các thông số tại điểm C được kí hiệu là v’’, u’’, i’’, s’’. Nhiệt lượng cấp vào cho 1 kg nước từ khi bắt đầu sôi đến khi biến thành hơi hoàn toàn được gọi là nhiệt ẩn hoá hơi, kí hiệu là r = i’’ Hình 1.1 đồ thị trạng thái Hình 1.2 đồ thị trạng thái t-s của hơi nước Contents Nếu ta cung cấp nhiệt cho hơi bão hoà khô vẫn ở áp suất đó thì nhiệt độ và thể tíchDANH riêng củaMỤC nó lạiCÁC bắt KÝđầu HIỆU tiếp tục tăng lên. Hơi nước ở nhiệt độ này gọi là hơi VIẾT TẮT. Các thông số hơi quá nhiệt kí hiệu là v, p, t, i, s.

Hiệu số nhiệt độ của hơi quáp:nhiệt và hơi áp suất bão hoà được gọi là độ quá nhiệt. Độ quá nhiệt càng cao thì hơi .4 càngv: gần với khí thể tích riênglí tưởng. Vậy ở áp suất p không đổi, khi cấp nhiệt cho nước ta sẽ .4 có các trạng thái O, A, C tương ứng với nước chưa sôi, nước sôi và hơi bão hoà khô.DANH MỤC Quá trình đóCÁCđược HÌNH gọi là quá VẼ trình. Tương tự như vậy, nếu cấp nhiệtBÀIđẳng1: CƠ áp choSỞ nước NHIỆT ở áp suất p1= const thì ta có các trạng thái tương ứng kí hiệuĐỘNG O1, A1,KỸ C1 và ở áp suất THUẬT VÀp2= const ta cũng có các điểm tương ứng là O2, A2, TRUYỀN NHIỆT thời gian : C2.2 đường giới hạn và các miền trạng thái của nước và hơi.ta được một đường gọi là đường nước chưa sôi, đường này gần như thẳng đứng, chứng tỏ thể tích riêng của nước rất ít phụ 2.Error! Bookmark not defined.

thuộc vào áp suất. Khi nối các điểm A, A1,A2, A3.ta được một đường cong biểu 2.thái thị trạng NHIỆT nước ĐỘNGsôi gọi KỸ là đường giới hạn dưới. Khi nhiệt độ sôi tăng thì thể tích của nước THUẬT: riêng sôi v’ tăng, do đó đường cong này dịch dần về phía bên phải khi tăng .Chất môi giới và các thông Trang 1513 số trạng thái của chất môi giới. Hơi và các thông số trạng áp suất.

Khi nối các điểm C, C1, C2, C3.ta được một đường cong biểu thị trạng thái hơi bão hoà khô, gọi là đường giới hạn trên.