Giáo trình Kỹ thuật lạnh nghề Điện công nghiệp trình độ trung cấp - Cao đẳng Cơ Giới

Giáo trình kỹ thuật lạnh nghề điện công nghiệp trung cấp cung cấp kiến thức chuyên sâu, kỹ năng thực hành cho sinh viên ngành điện lạnh.

• Tác giả: Hồ Văn Tịnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Cơ Giới Quảng Ngãi
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh Cho Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Quảng Ngãi

Mục lục chi tiết

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT
• 2. BÀI 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH
• 3. BÀI 3: THIẾT BỊ ĐIỆN LẠNH
• 4. BÀI 4: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
• 5. BÀI 5: THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh Nghề Điện Công Nghiệp

Giáo trình "Kỹ Thuật Lạnh" được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản cho sinh viên ngành điện công nghiệp. Nội dung giáo trình không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ về kỹ thuật lạnh mà còn có thể áp dụng trong thực tiễn. Tài liệu này là nguồn tham khảo quý giá cho những ai quan tâm đến lĩnh vực kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí.

1.1. Mục Tiêu Của Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh

Giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về kỹ thuật lạnh, từ nguyên lý hoạt động đến ứng dụng thực tiễn. Sinh viên sẽ nắm vững các khái niệm về môi chất lạnh và các hệ thống lạnh thông dụng.

1.2. Đối Tượng Sử Dụng Giáo Trình Kỹ Thuật Lạnh

Giáo trình này không chỉ dành cho sinh viên ngành điện công nghiệp mà còn cho những người làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí. Nó cũng hữu ích cho các giảng viên và những ai muốn tìm hiểu sâu hơn về lĩnh vực này.

II. Những Thách Thức Trong Việc Học Kỹ Thuật Lạnh

Học kỹ thuật lạnh không chỉ đơn thuần là tiếp thu lý thuyết mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các sinh viên thường gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Việc hiểu rõ các hệ thống lạnh và cách thức hoạt động của chúng là rất quan trọng.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Hiểu Các Khái Niệm Cơ Bản

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc nắm bắt các khái niệm như nhiệt động lực học và truyền nhiệt. Điều này có thể dẫn đến việc áp dụng sai trong thực tế.

2.2. Thực Hành Thiếu Thiết Bị Đúng Chuẩn

Việc thiếu thiết bị thực hành đúng chuẩn có thể làm giảm hiệu quả học tập. Sinh viên cần có cơ hội thực hành với các thiết bị điện lạnh để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động.

III. Phương Pháp Học Tập Hiệu Quả Trong Kỹ Thuật Lạnh

Để học tốt kỹ thuật lạnh, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là rất quan trọng. Các phương pháp học tập tích cực sẽ giúp sinh viên nắm vững kiến thức hơn.

3.1. Học Tập Qua Thực Hành

Thực hành là một phần không thể thiếu trong việc học kỹ thuật lạnh. Sinh viên nên tham gia vào các buổi thực hành để áp dụng lý thuyết vào thực tế.

3.2. Sử Dụng Tài Liệu Tham Khảo Đáng Tin Cậy

Việc sử dụng tài liệu tham khảo từ các nguồn đáng tin cậy sẽ giúp sinh viên có cái nhìn sâu sắc hơn về kỹ thuật lạnh. Các tài liệu này có thể bao gồm sách, bài báo và các nghiên cứu khoa học.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kỹ Thuật Lạnh Trong Ngành Điện Công Nghiệp

Kỹ thuật lạnh có nhiều ứng dụng trong ngành điện công nghiệp. Từ việc bảo quản thực phẩm đến điều hòa không khí, kỹ thuật lạnh đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Việc hiểu rõ ứng dụng của nó sẽ giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Thực Phẩm

Trong ngành thực phẩm, kỹ thuật lạnh được sử dụng để bảo quản thực phẩm tươi sống và chế biến. Điều này giúp kéo dài thời gian sử dụng và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

4.2. Ứng Dụng Trong Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

Hệ thống điều hòa không khí sử dụng kỹ thuật lạnh để tạo ra môi trường thoải mái cho con người. Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống này là rất cần thiết cho sinh viên.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Kỹ Thuật Lạnh Trong Ngành Điện Công Nghiệp

Tương lai của kỹ thuật lạnh trong ngành điện công nghiệp rất hứa hẹn. Với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống lạnh ngày càng trở nên hiệu quả và tiết kiệm năng lượng hơn. Sinh viên cần nắm bắt xu hướng này để có thể đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ Lạnh

Công nghệ lạnh đang phát triển mạnh mẽ với nhiều cải tiến về hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Sinh viên cần theo dõi các xu hướng này để không bị lạc hậu.

5.2. Cơ Hội Nghề Nghiệp Trong Lĩnh Vực Kỹ Thuật Lạnh

Với nhu cầu ngày càng cao về kỹ thuật lạnh, cơ hội nghề nghiệp cho sinh viên trong lĩnh vực này rất lớn. Việc trang bị kiến thức và kỹ năng sẽ giúp sinh viên dễ dàng tìm được việc làm.

Nội dung chính

TỔNG QUAN VỀ GIÁO TRÌNH VÀ BẢNG THƯ MỤC HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN KỸ THUẬT LẠNH (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 20)

---

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật Lạnh (Mã mô đun: MĐ 20) được biên soạn bởi Trường Cao đẳng Cơ Giới Quảng Ngãi (thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) vào năm 2019, do tác giả Hồ Văn Tịnh làm Chủ biên. Tài liệu được ban hành kèm theo Quyết định của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ Giới nhằm phục vụ đào tạo lưu hành nội bộ cho nghề Điện Công nghiệp và Kỹ thuật Máy lạnh và Điều hòa không khí ở trình độ Trung cấp.

Trong cấu trúc chương trình đào tạo nghề hệ Trung cấp (tổng khối lượng 79 tín chỉ, 1900 giờ), mô đun Kỹ thuật Lạnh thuộc nhóm các mô đun chuyên môn nghề (nhóm II.2). Khóa học có thời lượng 4 tín chỉ, tương đương 85 giờ đào tạo (gồm 25 giờ lý thuyết, 56 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 4 giờ kiểm tra). Môn học được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học, mô đun cơ sở như: An toàn điện (MH 07), Điện cơ bản (MĐ 08), Vẽ kỹ thuật – vẽ điện (MĐ 09), Khí cụ điện (MĐ 10), Kỹ thuật Điện tử (MĐ 11), An toàn lao động, Đo lường điện và Mạch điện.

Mục tiêu học tập của mô đun được xác định theo 3 nhóm chuẩn đầu ra:

• Kiến thức (A1): Hiểu rõ cơ sở kỹ thuật Nhiệt – Lạnh và điều hòa không khí; phân tích được vai trò của chất môi giới, cấu tạo, nguyên lý vận hành của máy lạnh và cấu trúc hệ thống lạnh, điều hòa không khí.
• Kỹ năng (B1, B2): Tra cứu thành thạo bảng thông số trạng thái môi chất, đọc và khai thác đồ thị trạng thái ($p-v, T-s, \lg p-h, I-d$); thực hiện chuyển đổi đơn vị đo lường và giải quyết các bài toán tính toán nhiệt động cơ bản.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành tác phong làm việc cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tuân thủ nghiêm ngặt quy trình an toàn lao động và tiết kiệm năng lượng.

Điểm đặc trưng của giáo trình là kết cấu theo phương pháp tích hợp giữa lý thuyết nhiệt động lực học và quy trình thực hành thao tác trên thiết bị điện lạnh gia dụng cũng như hệ thống công nghiệp.

---

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

                       CẤU TRÚC PHÂN PHỐI 5 BÀI HỌC (85 GIỜ)

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc giáo trình bao gồm 5 bài học chính theo trình tự logic kỹ thuật:

• Bài 1: Cơ sở kỹ thuật nhiệt động và truyền nhiệt (10 giờ: 7 LT, 3 TH): Trình bày khái niệm chất môi giới, các thông số trạng thái cơ bản gồm nhiệt độ ($T$), áp suất ($p$), nội năng ($u$), enthalpy ($h$ hay $i$). Phân tích các quá trình chuyển pha của nước (nhiệt ẩn hóa hơi $r_{hh} = 2257\text{ kJ/kg}$, nhiệt nóng chảy $r_{nc} = 333\text{ kJ/kg}$, điểm tới hạn $K$ ở $p_k = 221\text{ bar}, t_k = 374^{\circ}\text{C}$). Trình bày quá trình lưu động, tiết lưu đẳng enthalpy ($h_0 = h_1$), chu trình Carnot thuận chiều ($\eta_{ct} = 1 - T_2/T_1$), chu trình Carnot ngược chiều ($\varepsilon = T_2 / (T_1 - T_2)$), định luật nhiệt động II (phát biểu Clausius và Kelvin-Planck). Phân tích chu trình máy lạnh nén hơi và máy lạnh hấp thụ dùng cặp môi chất $\text{NH}_3/\text{H}_2\text{O}$ và $\text{H}_2\text{O}/\text{LiBr}$.
• Bài 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh (10 giờ: 7 LT, 3 TH): Trình bày ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong các lĩnh vực, 7 phương pháp làm lạnh nhân tạo (bay hơi khuếch tán, hòa trộn lạnh, dãn nở khí sinh công, tiết lưu không sinh công, hiệu ứng nhiệt điện Peltier, tan chảy/thăng hoa chất rắn, bay hơi chất lỏng). Quy tắc xác định ký hiệu môi chất Freon ($R(C-1)(H+1)F$) và môi chất vô cơ ($R700 + M$). Phân tích tính chất của $\text{NH}_3$ ($R717$), $R12$, $R22$ và chất tải lạnh (nước, dung dịch $\text{NaCl}, \text{CaCl}2$). Tính toán chu trình 1 cấp nén (chu trình khô, quá lạnh - quá nhiệt, hồi nhiệt) và chu trình 2 cấp nén làm mát trung gian (LMTG hoàn toàn, không hoàn toàn, bình trung gian ống xoắn với $p{tg} = \sqrt{p_0 \cdot p_k}$).
• Bài 3: Thiết bị điện lạnh (20 giờ: 3 LT, 16 TH, 1 KT): Cấu tạo và nguyên lý của thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, thiết bị tiết lưu và thiết bị phụ. Các thông số kỹ thuật tủ lạnh gia đình (40 đến 800 lít) và thương nghiệp. Bảng công suất máy nén Danfoss (1/12 HP đến 1/6 HP). Phân loại nhiệt độ ngăn đông theo ký hiệu sao ($1^$ đạt $-6^{\circ}\text{C}$, $2^$ đạt $-12^{\circ}\text{C}$, $3^$ đạt $-18^{\circ}\text{C}$, $4^$ đạt $-24^{\circ}\text{C}$). Bảng nhiệt độ 18 loại tủ chuyên dụng. Cách tính hệ số thời gian làm việc $b = \tau_{lv}/\tau_{ck}$.
• Bài 4: Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí (20 giờ: 3 LT, 16 TH, 1 KT): Thông số trạng thái không khí ẩm, đồ thị $I-d$ và $d-t$. Các quá trình xử lý nhiệt ẩm, hệ thống phân phối và vận chuyển không khí, mạng đường ống gió, khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ - độ ẩm và hệ thống cấp nước cho điều hòa.
• Bài 5: Thiết bị điều hòa nhiệt độ (25 giờ: 5 LT, 18 TH, 2 KT): Đặc tính kỹ thuật của hệ thống điều hòa cục bộ, hệ thống làm lạnh nước Water Chiller, hệ thống điều hòa không khí trung tâm và cấu tạo chi tiết các phần tử trong máy điều hòa cục bộ.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình cung cấp hệ thống lý thuyết nền tảng hoàn chỉnh:

• Nguyên lý nhiệt động lực học kỹ thuật: Định luật nhiệt động I và II; các chu trình nhiệt động thuận nghịch và không thuận nghịch; cơ chế chuyển đổi năng lượng trong chu trình làm lạnh và bơm nhiệt.
• Nguyên lý chuyển pha và truyền nhiệt: Quy luật hóa hơi, ngưng tụ, thăng hoa; các cơ chế truyền nhiệt dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ ứng dụng trong thiết bị trao đổi nhiệt.
• Phương pháp tính toán cân bằng năng lượng: Thiết lập phương trình cân bằng chất và cân bằng enthalpy tại các nút thiết bị: máy nén, bình ngưng, van tiết lưu, bình bay hơi và bình trung gian.

Kỹ năng phát triển

Chương trình đào tạo rèn luyện 3 nhóm kỹ năng cốt lõi:

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng thành thạo đồ thị $\lg p-h$, $T-s$, $I-d$ để tra cứu thông số; tháo lắp, kiểm tra, cân chỉnh và thay thế các linh kiện cơ - điện trong hệ thống lạnh và điều hòa nhiệt độ.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Tính toán công nén riêng ($l = h_2 - h_1$), năng suất lạnh riêng ($q_0 = h_1 - h_4$), nhiệt tải bình ngưng ($q_k = h_2 - h_3$), hệ số làm lạnh ($\varepsilon = q_0/l$) và hệ số bơm nhiệt ($\varphi = 1 + \varepsilon$); chẩn đoán nguyên nhân sự cố tắc ẩm, rò rỉ môi chất.
• Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Vận hành an toàn các thiết bị lạnh dân dụng và thương nghiệp, bảo dưỡng hệ thống máy lạnh nén hơi, lắp đặt đường ống và hệ thống điều hòa không khí cục bộ theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.

---

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

Phương pháp đào tạo của mô đun Kỹ thuật Lạnh được thiết kế theo mô hình tích hợp lý thuyết và thực hành, trong đó thời lượng thực hành và thí nghiệm chiếm ưu thế (56 giờ thực hành trên tổng số 85 giờ, tương ứng 65,9%).

                   TỶ LỆ PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG MÔ ĐUN (85 GIỜ)

• Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach): Giảng viên áp dụng các phương pháp dạy học tích cực gồm diễn giảng ngắn gọn, nêu vấn đề, phát vấn kỹ thuật và trình chiếu hình ảnh, mô hình mô phỏng. Khi hướng dẫn thực hành, giảng viên thực hiện thao tác mẫu, phân chia nhóm nhỏ và sửa sai trực tiếp tại xưởng chuyên môn.
• Bài tập và tình huống kỹ thuật (Exercises & Case studies): Giáo trình bố trí các bài toán tính toán thông số tại các điểm nút chu trình lạnh (như tính chu trình khô với máy nén $\text{NH}3$ có $V{lt} = 80\text{ m}^3/\text{h}$, $t_k = 42^{\circ}\text{C}, t_0 = -10^{\circ}\text{C}$; chu trình hồi nhiệt dùng $R22$ có $Q_0 = 100\text{ kW}$; chu trình 2 cấp nén $Q_0 = 150\text{ kW}$ với nhiệt độ bay hơi sâu $-35^{\circ}\text{C}$ và $-50^{\circ}\text{C}$). Bài tập tình huống vận hành yêu cầu tính hệ số thời gian làm việc $b$ của máy nén dựa trên chu kỳ đóng/ngắt của thermostat.
• Phương pháp đánh giá (Assessment methods): Thực hiện theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội về đào tạo tín chỉ:
  • Điểm đánh giá thường xuyên và định kỳ (Trọng số 40%): 1 cột kiểm tra thường xuyên sau 20 giờ (tự luận/trắc nghiệm/hỏi miệng, kiểm tra chuẩn CĐR A1, C1) và 3 cột kiểm tra định kỳ sau 40 giờ (kết hợp viết lý thuyết và thao tác thực hành, đánh giá A2, B1, C1, C2).
  • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Thực hiện sau 60 giờ học bằng hình thức thi vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên mô hình, đánh giá toàn diện các chuẩn đầu ra A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2.
• Hướng dẫn tự học (Self-study guidelines): Người học bắt buộc nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo trước buổi học; tổ chức học tập nhóm từ 2 đến 3 người để thảo luận chuyên đề; tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng tích hợp (vắng mặt vượt quá 30% thời lượng buộc phải học lại mô đun).

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình tích hợp các nội dung kỹ thuật mang tính thực tiễn và cập nhật theo tiêu chuẩn ngành:

• Cập nhật quy định về môi chất lạnh: Giáo trình giải thích rõ ràng lộ trình loại trừ môi chất $R12$ ($\text{CCl}_2\text{F}_2$) do tác động phá hủy tầng ozone (cấm sử dụng tại các nước phát triển từ ngày 01/01/1996 và tại các nước đang phát triển từ ngày 01/01/2006). Đồng thời, tài liệu cung cấp đặc tính so sánh chi tiết giữa các môi chất $R22$, $R717$ ($\text{NH}_3$) và các chất vô cơ ($R718, R744, R729$).
• Tiêu chuẩn hóa thiết bị và công nghệ hiện đại: Đưa vào tài liệu bảng tra cứu đặc tính kỹ thuật máy nén lạnh công nghiệp theo tiêu chuẩn của hãng Danfoss (Đan Mạch), phân tích các dòng tủ lạnh không đóng tuyết (No Frost), tủ làm lạnh trực tiếp và hệ thống điều hòa nước Water Chiller, điều hòa trung tâm.
• Cơ sở dữ liệu nhiệt độ ứng dụng thực tế: Giáo trình xây dựng bảng thông số chế độ nhiệt chi tiết cho 18 nhóm tủ và buồng lạnh bảo quản chuyên dụng (như buồng bảo quản bánh kẹo $15\div 18^{\circ}\text{C}$, tủ bảo quản sữa $2\div 3^{\circ}\text{C}$, bảo quản hoa tươi $3\div 7^{\circ}\text{C}$, tủ kết đông kín $-23\div -21^{\circ}\text{C}$, tủ kết đông hở $-21\div -19^{\circ}\text{C}$).
• Kế thừa nguồn học liệu chuẩn mực: Giáo trình tổng hợp và kế thừa dữ liệu từ 10 công trình khoa học chuyên ngành uy tín tại Việt Nam của các tác giả đầu ngành: GS.TS. Hoàng Đình Tín, PGS.TS. Nguyễn Đức Lợi, PGS.TS. Võ Chí Chính, PGS.TS. Trần Thanh Kỳ, PGS.TS. Nguyễn Bốn, TS. Hà Đăng Trung.

---

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

• Sinh viên và học viên: Dành cho học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng thuộc các ngành nghề: Điện Công nghiệp, Kỹ thuật Máy lạnh và Điều hòa không khí, Cơ điện tử và Kỹ thuật Nhiệt.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở bao gồm:
  • An toàn điện (MH 07) và An toàn lao động.
  • Điện cơ bản (MĐ 08) và Mạch điện.
  • Vẽ kỹ thuật – vẽ điện (MĐ 09).
  • Khí cụ điện (MĐ 10).
  • Kỹ thuật Điện tử (MĐ 11) và Đo lường điện.
• Giảng viên và cán bộ đào tạo: Giáo trình là căn cứ chuyên môn để xây dựng đề cương chi tiết, giáo án tích hợp, phân bổ bài tập lớn, bài tập thực hành xưởng và thiết lập ngân hàng đề thi vấn đáp - thực hành theo chuẩn đầu ra.
• Kỹ thuật viên và cán bộ kỹ thuật: Tài liệu đóng vai trò sổ tay tra cứu kỹ thuật cho kỹ thuật viên lắp đặt, sửa chữa điện lạnh dân dụng, công nhân vận hành hệ thống kho lạnh thương nghiệp và trạm điều hòa trung tâm tại các xí nghiệp công nghiệp.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho học sinh, sinh viên học nghề Điện Công nghiệp và Kỹ thuật Máy lạnh - Điều hòa không khí ở trình độ Trung cấp, đồng thời là tài liệu tham khảo cho người học trình độ Cao đẳng và kỹ thuật viên ngành kỹ thuật nhiệt - lạnh.

2. Cần kiến thức nền nào để học mô đun này?

Người học cần hoàn thành các môn học tiên quyết về kỹ thuật điện cơ sở (An toàn điện, Điện cơ bản, Mạch điện, Khí cụ điện, Kỹ thuật điện tử, Đo lường điện và Vẽ điện) cùng kiến thức toán lý cơ bản để đọc hiểu đồ thị nhiệt động.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu khác?

Giáo trình thiết kế theo phương thức mô đun tích hợp, kết hợp đồng bộ giữa lý thuyết chu trình nhiệt động với quy trình thực tế chẩn đoán sửa chữa tủ lạnh, máy điều hòa; thời lượng thực hành chiếm tới 65,9% (56/85 giờ).

4. Làm sao để tự học mô đun này hiệu quả?

Người học cần làm việc theo nhóm 2-3 người, nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp, luyện tập kỹ năng tra bảng thông số và giải các dạng bài tập cân bằng nhiệt chu trình 1 cấp, 2 cấp trước khi thao tác trực tiếp trên mô hình máy.

5. Giáo trình có những tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Tài liệu đi kèm các đồ thị trạng thái ($p-v, T-s, \lg p-h, I-d$), bảng phân loại công suất máy nén Danfoss, bảng chế độ nhiệt tủ chuyên dụng và hệ thống 10 tài liệu tham khảo của các tác giả chuyên ngành như Hoàng Đình Tín, Nguyễn Đức Lợi, Võ Chí Chính.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật Lạnh (MĐ 20) của Trường Cao đẳng Cơ Giới Quảng Ngãi cung cấp cấu trúc kiến thức hoàn chỉnh từ nền tảng nhiệt động kỹ thuật, môi chất lạnh đến cấu tạo, tính toán và bảo dưỡng thiết bị điện lạnh, điều hòa không khí.

Trong lộ trình đào tạo nghề Điện Công nghiệp, mô đun đóng vai trò bản lề giúp người học hoàn thiện kỹ năng chuyên môn trước khi bước vào các mô đun nâng cao như Chuyên đề Điều khiển lập trình cỡ nhỏ – Nhà thông minh (MĐ 21) và Thực tập tốt nghiệp (MĐ 22).

Để mở rộng kiến thức, người học được khuyến nghị tham khảo thêm các giáo trình chuyên khảo: Nhiệt động lực học kỹ thuật (Hoàng Đình Tín, Lê Chí Hiệp), Kỹ thuật lạnh cơ sở và Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí (Nguyễn Đức Lợi), Máy và thiết bị lạnh (Võ Chí Chính).

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - 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 học - 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 + 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: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có 10  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1. NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: Mục tiêu: - Trình bày được các khái niệm về nhiệt động lực học.

- Hơi và thông số trạng thái hơi, Các quá trình nhiệt động của hơi. - Các chu trình nhiệt động. Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới: 1. Các khái niệm và định nghĩa: a) Khái niệm chất môi giới (CMG): * Chất môi giới hay môi chất công tác: Được sử dụng trong thiết bị nhiệt là chất có vai trò trung gian trong quá trình biến đổi giữa nhiệt năng và cơ năng.

* Thông số trạng thái của CMG: Là các đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệt động của CMG. b) Các thông số trạng thái của chất môi giới: * Nhiệt độ: Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt của vật. Theo thuyết động học phân tử, nhiệt độ là số đo động năng trung bình của các phân tử. 2 kT [1-1] 3 Trong đó: mμ - khối lượng phân tử ω - vận tốc trung bình của các phân tử k - hằng số Bonzman , k = 1,3805.105 J/độ T - nhiệt độ tuyệt đối.

Nhiệt kế: Nhiệt kế hoạt động dựa trên sự thay đổi một số tính chất vật lý của vật thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ: chiều dài, thể tích, màu sắc, điện trở , v. Thang nhiệt độ: 1) Thang nhiệt độ Celsius (0C) 2) Thang nhiệt độ Fahrenheit (0F) 3) Thang nhiệt độ Kelvin (K) 4) Thang nhiệt độ Rankine (0R) Mối quan hệ giữa các đơn vị đo nhiệt độ: o 5 o C= ( F – 32) 9 o C = K – 273 Hình 1. R – 273 9 * Áp suất: + Khái niệm: Áp suất của lưu chất (p) - lực tác dụng của các phân tử theo phương pháp tuyến lên một đơn vị diện tích thành chứa. F p= [1-2] A Theo thuyết động học phân tử : 11 2 m p =.

[1-3] 3 trong đó : p - áp suất ; F - lực tác dụng của các phân tử ; A - diện tích thành bình chứa ; n - số phân tử trong một đơn vị thể tích ; α - hệ số phụ thuộc vào kích thước và lực tương tác của các phân tử. + Đơn vị áp suất: 1) N/m2 ; 5) mm Hg (tor - Torricelli, 1068-1647) 2) Pa (Pascal) ; 6) mm H2O 3) at (Technical Atmosphere) ; 7) psi (Pound per Square Inch) 4) atm (Physical Atmosphere) ; 8) psf (Pound per Square Foot) Mối quan hệ giữa các đơn vị đo áp suất: 1 atm = 760 mm Hg (at 0 0C) = 10,13. 10 4 Pa = 2116 psf (lbf/ft2) 1 at = 2049 psf 1at = 0,981 bar = 9,81.104 Pa = 10 mH20 = 735,5 mmHg = 14,7 psi + Phân loại áp suất: Áp suất khí quyển (p 0): Áp suất của không khí tác dụng lên bề mặt các vật trên trái đất. Áp suất dư (pd): Là phần áp suất tuyệt đối lớn hơn áp suất khí quyển p d= p - p 0 [1-4] Áp suất tuyệt đối (p): Áp suất của lưu chất so với chân không tuyệt đối.

p = p d+ p 0 [1-5] Áp suất chân không (pck): Phần áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí quyển.4: Các loại áp suất + Áp kế: 12 Hình 1.5: Dụng cụ đo áp suất Barometer , b) Áp kế * Ghi chú: Khi đo áp suất bằng áp kế thủy ngân, chiều cao cột thủy ngân cần được hiệu chỉnh về nhiệt độ 00C. Nội năng: Nội nhiệt năng (u) - gọi tắt là nội năng - là năng lượng do chuyển động của các phân tử bên trong vật và lực tương tác giữa chúng. Nội năng gồm 2 thành phần: nội động năng (ud) và nội thế năng (up). - Nội động năng liên quan đến chuyển động của các phân tử nên nó phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.

- Nội thế năng liên quan đến lực tương tác giữa các phân tử nên nó phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử. Như vậy, nội năng là một hàm của nhiệt độ và thể tích riêng: u = u (T, v) Đối với khí lý tưởng, lực tương tác giữa các phân tử bằng 0 nên nội năng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Lượng thay đổi nội năng của khí lý tưởng được xác định bằng các biểu thức: du = CvdT và Δu = Cv(T2 - T1) [1-10] Đối với 1kg môi chất, nội năng kí hiệu là u, đơn vị là J/kg; Đối với Gkg môi chất, nội năng kí hiệu là U, đơn vị là J. Ngoài ra nội năng còn có một số đơn vị khác như: kCal; kWh; Btu… 1kJ = 0,239 kCal = 277,78.

Enthanpy: Enthalpy (i hoặc h) - là đại lượng được định nghĩa bằng biểu thức : i = h = u + p.v [1-11] Như vậy, cũng tương tự như nội năng, enthalpy của khí thực là hàm của các thông số trạng thái. Đối với khí lý tưởng, enthalpy chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Hơi và các thông số trạng thái của hơi a) Các khái niệm chung: + Nhiệt năng (nhiệt lượng): là dạng năng lượng truyền từ vật này sang vật khác do sự chênh lệch nhiệt độ. Đơn vị đo nhiệt năng: Calorie (Cal) - 1 Cal là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 gam nước tăng từ 14.

British thermal unit (Btu) - 1 Btu là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 pound nước tăng từ 59.187 J 1 Btu = 252 Cal = 1055 J Hình 1.6: Các hình thức truyền nhiệt + Nhiệt dung và nhiệt dung riêng: Nhiệt dung của một vật là lượng nhiệt cần cung cấp cho vật hoặc từ vật tỏa ra để nhiệt độ của nó thay đổi 10. dQ C= [J/độ] [1-13] dt Nhiệt dung riêng (NDR) - còn gọi là Tỷ nhiệt - là lượng nhiệt cần cung cấp hoặc tỏa ra từ 1 đơn vị số lượng vật chất để nhiệt độ của nó thay đổi 10. Phân loại NDR theo đơn vị đo lượng vật chất: C Nhiệt dung riêng khối lượng c = , [J/kg.độ] [1-14] m C Nhiệt dung riêng thể tích c’ = , [J/m3t c.độ ] [1-15] Vtc C Nhiệt dung riêng mol c = [J/kmol.độ] [1-18] Chỉ số đoạn nhiệt: cp k= [1-19] cv 14 Trị số k của khí thực phụ thuộc vào loại chất khí và nhiệt độ. Đối với khí lý tưởng, k chỉ phụ thuộc vào loại chất khí.

Quan hệ giữa c, k và R: 1 k cv =. Trong phạm vi áp suất thông dụng, áp suất có ảnh hưởng rất ít đến NDR. Bởi vậy có thể biểu diễn NDR dưới dạng một hàm của nhiệt độ như sau : c = a0 + a1. tn [1-21] + Nhiệt dung riêng của khí lý tưởng: NDR của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào loại chất khí mà không phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất.1: Chỉ số đoạn nhiệt và nhiệt dung riêng của khí lý tưởng Loại khí k cμv [kJ/kmol.độ] Khí 1 nguyên tử 1,6 12,6 20,9 Khí 2 nguyên tử 1,4 20,9 29,3 Khí nhiều nguyên tử 1,3 29,3 37,4 + Nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí: n n n c= g i .c i [1-22] i 1 i 1 i 1 b) Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng trung bình: * Tính NDR trung bình trong khoảng nhiệt độ t1 ÷ t2 khi biết NDR trung bình trong khoảng nhiệt độ 0 ÷ t : • NDR trung bình trong khoảng nhiệt độ 0 ÷ t: t c 0 = a0 + a1.

t • Theo định nghĩa NDR: c = dq/dt t2 t2 t • Nhiệt trao đổi trong quá trình 1 - 2: q t = c. (t2 – t1) 1 1 t1 • Mặt khác có thể viết: t t2 q t2 = q 0 - q t0 = c t0 .(t2 – t1) [1-23] 1 t 2 t1 * Tính nhiệt dung riêng trung bình trong khoảng nhiệt độ t1 ÷ t2 khi biết NDR thực c = a0 + a1. 2 1 [1-24] 1 2 * Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng trung bình: t2 t q= c. Công: Công - còn gọi là cơ năng - là dạng năng lượng hình thành trong quá trình biến đổi năng lượng trong đó có sự dịch chuyển của lực tác dụng.

Về trị số, công bằng tích của thành phần lực cùng phương chuyển động và quãng đường dịch chuyển: L = (F.7 * Đơn vị: Công là một dạng năng lượng nên đơn vị của công là đơn vị của năng lượng. Đơn vị thông dụng là Joule (J). 1J là công của lực 1N tác dụng trên quãng đường 1 m. * Phân loại công: Công thay đổi thể tích (l) - còn gọi là công cơ học - là công do CMG sinh ra khi dãn nở hoặc nhận được khi bị nén.

Công thay đổi thể tích gắn liền với sự dịch chuyển ranh giới của HNĐ. Công thay đổi thể tích được xác định bằng biểu thức : v2 l= p. dv [1-26] v1 Công kỹ thuật (lkt) - là công của dòng khí chuyển động được thực hiện khi áp suất của chất khí thay đổi. Công kỹ thuật được xác định bằng biểu thức: p2 lkt = v.

Các thể (pha) của vật chất: Chất môi giới là chất có vai trò trung gian trong các quá trình biến đổi năng lượng trong các thiết bị nhiệt. Dạng đồng nhất về vật lý của CMG được gọi là pha. Ví dụ, 16 nước có thể tồn tại ở pha lỏng, pha rắn và pha hơi (khí). Thiết bị nhiệt thông dụng thường sử dụng CMG ở pha khí vì chất khí có khả năng thay đổi thể tích rất lớn nên có khả năng thực hiện công lớn.