Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Kỹ thuật lạnh – Đề 11

Van tiết lưu có chức năng chính là giảm áp suất đột ngột của môi chất lạnh lỏng cao áp từ bình ngưng tụ, đồng thời làm giảm nhiệt độ của nó trước khi vào thiết bị bay hơi. Quá trình này giúp tạo ra sự chênh lệch áp suất cần thiết cho quá trình bay hơi và hấp thụ nhiệt.

Máy nén piston kín (hermetic compressor) là loại máy nén phổ biến nhất trong các ứng dụng lạnh dân dụng do kích thước nhỏ gọn, giá thành phải chăng và độ tin cậy cao. Các loại máy nén khác như trục vít, ly tâm, xoắn ốc thường được sử dụng trong các hệ thống lạnh công nghiệp lớn hơn.

Propane (R-290) là một môi chất lạnh tự nhiên thuộc nhóm Hydrocacbon. Các môi chất lạnh tự nhiên khác bao gồm Amoniac (NH3), Carbon Dioxide (CO2) và Nước (H2O) thuộc các nhóm hóa chất khác nhau.

Màu sắc của vỏ máy nén không có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của hệ thống lạnh. Các yếu tố như nhiệt độ môi trường, loại môi chất lạnh, kích thước và hiệu quả của các bộ phận chính (máy nén, bình ngưng, thiết bị bay hơi) đều ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của hệ thống.

R-134a là một môi chất lạnh thuộc nhóm HFC (Hydrofluorocarbons) không chứa clo, do đó có tiềm năng làm suy giảm tầng ozone (ODP) bằng 0. R-22, R-12 và R-11 thuộc nhóm CFC và HCFC, đều chứa clo và có ODP lớn hơn 0, gây hại cho tầng ozone.

HCFC là viết tắt của Hydrochlorofluorocarbons. Nhóm môi chất lạnh này chứa các nguyên tố hydro, clo, flo và cacbon trong phân tử hóa học của chúng.

Độ chân không sâu (deep vacuum) trong hệ thống lạnh thường được định nghĩa là mức chân không đạt được khoảng 500 microns (micromet thủy ngân) hoặc thấp hơn. Mức chân không này đảm bảo loại bỏ hiệu quả hơi ẩm và không khí khỏi hệ thống.

Thay đổi màu sơn của bình ngưng tụ không phải là phương pháp điều khiển năng suất lạnh. Các phương pháp phổ biến để điều khiển năng suất lạnh bao gồm thay đổi tốc độ máy nén, bật/tắt máy nén theo chu kỳ, và điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh qua van tiết lưu, giúp hệ thống đáp ứng nhu cầu làm lạnh khác nhau.

Bình ngưng tụ là thiết bị trong hệ thống lạnh nén hơi có chức năng thải nhiệt từ môi chất lạnh ra môi trường bên ngoài (thường là không khí hoặc nước) để môi chất lạnh chuyển từ trạng thái hơi sang trạng thái lỏng.

Hiện tượng búa nước xảy ra khi có sự thay đổi đột ngột về tốc độ dòng chảy của môi chất lạnh trong đường ống, tạo ra sóng áp suất lớn. Hiện tượng này có thể gây ra nhiều hậu quả tiêu cực như giảm hiệu suất, tăng tiếng ồn, và nghiêm trọng nhất là hư hỏng đường ống và các thiết bị trong hệ thống lạnh.

Ống đồng là vật liệu phổ biến nhất được sử dụng làm ống dẫn môi chất lạnh trong hệ thống lạnh do có tính dẫn nhiệt tốt, khả năng chống ăn mòn cao, dễ uốn và dễ hàn. Thép có thể được sử dụng cho các ứng dụng áp suất cao, nhưng ít phổ biến hơn. Nhựa PVC và nhôm ít được sử dụng cho ống dẫn môi chất lạnh do đặc tính không phù hợp.

Hệ số hiệu suất làm lạnh (COP) là tỷ số giữa công suất làm lạnh (nhiệt lượng lấy đi từ không gian lạnh) và công suất đầu vào (công năng tiêu thụ bởi máy nén và các thiết bị khác). COP càng cao thì hệ thống lạnh càng hiệu quả.

Bình tách dầu (oil separator) được sử dụng để tách dầu bôi trơn máy nén lẫn trong dòng môi chất lạnh hơi sau khi ra khỏi máy nén. Việc tách dầu giúp đảm bảo hiệu suất trao đổi nhiệt của bình ngưng và thiết bị bay hơi, đồng thời bảo vệ các bộ phận khác của hệ thống.

Khi nhiệt độ bay hơi giảm xuống (để đạt nhiệt độ lạnh sâu hơn), độ chênh lệch nhiệt độ giữa bình ngưng và thiết bị bay hơi tăng lên. Điều này đòi hỏi máy nén phải làm việc nhiều hơn để nén môi chất lạnh, dẫn đến công suất tiêu thụ tăng và hiệu suất COP (tỷ số giữa công suất làm lạnh và công suất tiêu thụ) thường giảm xuống.

Quá trình đoạn nhiệt là quá trình nhiệt động lực học xảy ra mà không có sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Trong quá trình đoạn nhiệt lý tưởng, entropy của hệ thống được bảo toàn (không đổi). Các đại lượng khác như nhiệt độ, áp suất và thể tích có thể thay đổi.

Máy nén trục vít (screw compressor) có đặc điểm cung cấp lưu lượng môi chất lạnh liên tục và ổn định, ít rung động hơn so với máy nén piston. Máy nén cánh gạt cũng tương đối ổn định, trong khi máy nén ly tâm phù hợp cho lưu lượng lớn nhưng có thể rung động. Máy nén piston có tính chất hoạt động gián đoạn hơn.

Chu trình lạnh ngược Carnot lý tưởng bao gồm bốn quá trình: nén đoạn nhiệt, ngưng tụ đẳng nhiệt, giãn nở đoạn nhiệt và bay hơi đẳng nhiệt. Như vậy, quá trình bay hơi và ngưng tụ diễn ra ở nhiệt độ không đổi trong chu trình này.

Làm lạnh nhiệt điện (Thermoelectric cooling) là phương pháp sử dụng hiệu ứng nhiệt điện Peltier để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ khi dòng điện chạy qua vật liệu bán dẫn đặc biệt. Các phương pháp khác như máy nén hơi, hấp thụ và bay hơi dựa trên các nguyên lý nhiệt động lực học khác nhau.

Quá nhiệt (superheat) là trạng thái mà môi chất lạnh hơi đã được làm nóng lên trên nhiệt độ bão hòa tại áp suất bay hơi. Điều này thường được đo ở đầu vào máy nén để đảm bảo môi chất lạnh vào máy nén hoàn toàn ở trạng thái hơi, tránh gây hư hỏng máy nén do lỏng xâm nhập.

Trong hệ thống lạnh hấp thụ sử dụng cặp môi chất lạnh Amoniac-Nước, nước (H2O) đóng vai trò là chất hấp thụ, có khả năng hấp thụ hơi Amoniac. Amoniac là môi chất lạnh. Lithium Bromide (LiBr) thường được sử dụng làm chất hấp thụ trong hệ thống lạnh hấp thụ sử dụng cặp môi chất lạnh Nước-Lithium Bromide.

Hệ SI (Hệ đo lường quốc tế) quy định Kelvin (K) là đơn vị cơ bản của nhiệt độ. Độ Celsius (°C) cũng được chấp nhận sử dụng rộng rãi trong hệ SI. Độ Fahrenheit (°F) và Rankine (R) không thuộc hệ SI, thường được sử dụng trong hệ đo lường Anh-Mỹ.

Sản xuất thép là một quá trình công nghiệp nhiệt luyện ở nhiệt độ cao, không thuộc lĩnh vực kỹ thuật lạnh. Các ứng dụng khác như bảo quản thực phẩm đông lạnh, điều hòa không khí, và y học (bảo quản mô, tạng) đều sử dụng kỹ thuật lạnh để tạo ra và duy trì nhiệt độ thấp.

Van tiết lưu nhiệt (Thermostatic Expansion Valve - TXV) có khả năng tự động điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh dựa trên độ quá nhiệt của hơi môi chất lạnh ở đầu ra thiết bị bay hơi. Điều này giúp hệ thống thích ứng với sự thay đổi của tải lạnh và duy trì hiệu suất làm lạnh tối ưu.

Hút chân không hệ thống lạnh trước khi nạp môi chất lạnh có nhiều mục đích quan trọng: kiểm tra rò rỉ bằng cách theo dõi độ chân không, loại bỏ không khí và hơi ẩm (là các chất không ngưng tụ và gây ăn mòn, giảm hiệu suất), và tạo điều kiện áp suất thấp để nạp môi chất lạnh dễ dàng hơn.

R-410A là môi chất lạnh HFC có áp suất làm việc cao hơn đáng kể so với R-22, R-134a và R-290 (Propane) trong điều kiện nhiệt độ môi trường thông thường. Áp suất cao hơn giúp R-410A có khả năng truyền nhiệt tốt hơn, nhưng cũng đòi hỏi hệ thống phải được thiết kế chịu áp lực cao hơn.

Trong quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi), định luật Boyle-Mariotte cho khí lý tưởng được biểu diễn bằng công thức P1V1 = P2V2, nghĩa là tích của áp suất và thể tích là hằng số. Các công thức khác biểu diễn các quá trình nhiệt động lực học khác nhau.

Trong hệ thống lạnh hấp thụ, nguồn năng lượng nhiệt (ví dụ: khí đốt, hơi nước nóng, năng lượng mặt trời) được sử dụng để đun nóng bình tái sinh. Nhiệt cung cấp giúp tách môi chất lạnh ra khỏi dung dịch hấp thụ, tái sinh dung dịch hấp thụ để tiếp tục chu trình làm lạnh.

Rã đông bằng cách tăng áp suất máy nén không phải là một phương pháp rã đông thiết bị bay hơi. Các phương pháp rã đông phổ biến bao gồm sử dụng điện trở nhiệt, khí nóng (đảo chiều chu trình lạnh), và nước để làm tan băng trên bề mặt thiết bị bay hơi.

Độ quá lạnh (subcooling) là trạng thái mà môi chất lạnh lỏng đã được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ bão hòa tại áp suất ngưng tụ. Điều này thường được thực hiện ở đầu ra bình ngưng tụ để đảm bảo môi chất lạnh vào van tiết lưu hoàn toàn ở trạng thái lỏng, tăng hiệu quả làm lạnh.

Quá trình ngưng tụ là quá trình chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng, trong đó chất sẽ giải phóng nhiệt ra môi trường xung quanh, do đó là quá trình tỏa nhiệt. Các quá trình bay hơi, thăng hoa và nóng chảy đều là quá trình thu nhiệt.