Nguyên lý máy lạnh 2 chiều là một chủ đề được nhiều người quan tâm, đặc biệt là những gia đình sinh sống ở khu vực có khí hậu bốn mùa rõ rệt như miền Bắc Việt Nam. Với khả năng vừa làm mát vào mùa hè oi ả, vừa sưởi ấm khi đông về, máy lạnh 2 chiều ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về cấu tạo và cách thức hoạt động đằng sau thiết bị tiện nghi này. Bài viết này sẽ đi sâu giải thích chi tiết về nguyên lý vận hành độc đáo của máy lạnh 2 chiều, giúp bạn nắm bắt toàn bộ chu trình làm nóng và làm lạnh.
Cấu tạo chính của máy lạnh 2 chiều
Giống như máy lạnh 1 chiều, máy lạnh 2 chiều cũng bao gồm các bộ phận cơ bản không thể thiếu trong chu trình làm lạnh hoặc sưởi ấm. Các thành phần chính bao gồm dàn lạnh (đặt trong nhà), dàn nóng (đặt ngoài trời), máy nén (lốc điều hòa), quạt dàn lạnh, quạt dàn nóng, van tiết lưu, ống dẫn gas và môi chất làm lạnh (gas lạnh). Tuy nhiên, điểm khác biệt cốt lõi và quyết định khả năng hoạt động 2 chiều chính là sự xuất hiện của van đảo chiều.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ bản của máy lạnh 2 chiều
Van đảo chiều trong máy lạnh 2 chiều là một loại van điện từ có bốn cửa. Cửa này đóng vai trò như một bộ chuyển mạch, điều hướng dòng chảy của gas lạnh trong hệ thống ống dẫn. Van đảo chiều thường được bố trí ngay sau máy nén. Nhiệm vụ chính của nó là thay đổi chiều lưu thông của môi chất làm lạnh, cho phép hệ thống hoạt động linh hoạt ở cả hai chế độ làm mát và sưởi ấm tùy theo nhu cầu của người dùng.
Nguyên lý hoạt động của máy lạnh 2 chiều
Hoạt động của máy lạnh 2 chiều dựa trên nguyên lý chung là luân chuyển môi chất làm lạnh qua một chu trình kín, liên tục thay đổi trạng thái (lỏng – khí) và áp suất để hấp thụ hoặc tỏa nhiệt. Điểm đặc biệt nằm ở khả năng đảo ngược chu trình này nhờ có van đảo chiều.
Chu trình làm lạnh: Biến nhiệt nóng thành không khí mát
Khi bạn chọn chế độ làm lạnh, van đảo chiều ở trạng thái không hoạt động (trạng thái mặc định). Lúc này, cửa số 1 thông với cửa số 2, và cửa số 3 thông với cửa số 4. Chu trình làm lạnh diễn ra như sau:
Gas lạnh ở trạng thái khí, áp suất thấp và nhiệt độ tương đối cao từ dàn lạnh trong nhà sẽ đi qua cửa số 3 và 4 của van đảo chiều, sau đó qua bình bẫy gas lỏng (nếu có) rồi quay trở lại cửa hút của máy nén.
Tại máy nén, khí gas lạnh được nén lại. Quá trình này làm tăng đáng kể áp suất và nhiệt độ của gas. Gas lúc này chuyển sang thể khí, áp suất cao và nhiệt độ rất cao.
Khí gas nóng, áp suất cao này được đẩy đến dàn nóng ở ngoài trời thông qua cửa số 1 và 2 của van đảo chiều. Tại dàn nóng, quạt gió hoạt động liên tục để thổi không khí từ môi trường bên ngoài qua các ống đồng. Sự trao đổi nhiệt này khiến nhiệt nóng từ gas được xả ra ngoài. Khi mất nhiệt, gas lạnh dần ngưng tụ và chuyển sang trạng thái lỏng, vẫn ở áp suất cao nhưng nhiệt độ đã hạ thấp.
Gas lạnh ở thể lỏng, áp suất cao, nhiệt độ thấp sau đó đi qua phin lọc để loại bỏ cặn bẩn, đảm bảo hệ thống sạch sẽ. Tiếp theo, nó chảy vào van tiết lưu. Van tiết lưu có chức năng giảm áp suất đột ngột của gas lạnh. Khi đi qua van tiết lưu, áp suất giảm mạnh, khiến một phần gas lỏng bắt đầu bay hơi và nhiệt độ giảm sâu xuống dưới nhiệt độ phòng. Gas lạnh lúc này ở trạng thái lỏng-khí hỗn hợp, áp suất thấp và nhiệt độ rất thấp.
Hỗn hợp gas lạnh nhiệt độ cực thấp này được đưa đến dàn lạnh trong nhà. Quạt dàn lạnh thổi không khí từ phòng qua các ống đồng của dàn lạnh. Không khí nóng trong phòng truyền nhiệt sang gas lạnh. Gas lạnh hấp thụ nhiệt và bay hơi hoàn toàn, chuyển sang trạng thái khí, áp suất thấp và nhiệt độ cao hơn nhiệt độ lạnh ban đầu. Quá trình này làm cho không khí trong phòng mất nhiệt và trở nên mát mẻ hơn.
Khí gas lạnh ở trạng thái khí, áp suất thấp, nhiệt độ tương đối cao sau khi đi qua dàn lạnh sẽ lại đi qua cửa số 3 và 4 của van đảo chiều (vẫn ở trạng thái thông nhau khi làm lạnh) và quay về máy nén, hoàn thành một chu trình làm lạnh và bắt đầu chu trình mới. Toàn bộ quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ phòng đạt mức cài đặt.
Chu trình làm nóng: Đảo chiều để sưởi ấm không gian
Khi người dùng chuyển sang chế độ làm nóng vào mùa đông, van đảo chiều được cấp điện và kích hoạt, làm thay đổi luồng đi của gas lạnh. Lúc này, cửa số 1 thông với cửa số 4, và cửa số 2 thông với cửa số 3. Hệ quả là vai trò của dàn nóng và dàn lạnh bị đảo ngược: dàn lạnh trong nhà trở thành nơi tỏa nhiệt (hoạt động như dàn nóng), và dàn nóng ngoài trời trở thành nơi hấp thụ nhiệt (hoạt động như dàn lạnh). Chu trình làm nóng diễn ra như sau:
Gas lạnh ở trạng thái khí, áp suất thấp và nhiệt độ tương đối cao từ dàn ngoài trời (nay đóng vai trò là dàn lạnh) sẽ đi qua cửa số 2 và 3 của van đảo chiều, sau đó qua bình bẫy gas lỏng rồi đi vào cửa hút của máy nén.
Tại máy nén, khí gas lạnh tiếp tục được nén, tăng áp suất và nhiệt độ lên rất cao, tương tự như trong chu trình làm lạnh.
Khí gas nóng, áp suất cao này được đẩy đến dàn trong nhà (nay đóng vai trò là dàn nóng) thông qua cửa số 1 và 4 của van đảo chiều. Tại đây, gas lạnh nóng tỏa nhiệt trực tiếp vào không khí trong phòng. Quạt dàn lạnh thổi không khí trong phòng qua dàn này, hấp thụ nhiệt lượng từ gas nóng. Khi tỏa nhiệt, gas lạnh ngưng tụ và chuyển sang trạng thái lỏng, vẫn ở áp suất cao nhưng nhiệt độ đã giảm xuống. Chính quá trình tỏa nhiệt này làm ấm không khí trong phòng.
Gas lạnh ở thể lỏng, áp suất cao, nhiệt độ thấp sau đó đi qua phin lọc và van tiết lưu. Tương tự như chu trình làm lạnh, van tiết lưu làm giảm áp suất của gas, khiến một phần gas lỏng bay hơi và nhiệt độ giảm sâu, xuống dưới nhiệt độ môi trường bên ngoài.
Chi tiết nguyên lý hoạt động của máy lạnh 2 chiều ở chế độ làm nóng
Hỗn hợp gas lạnh nhiệt độ cực thấp này được đưa đến dàn ngoài trời (nay đóng vai trò là dàn lạnh). Tại đây, gas lạnh hấp thụ nhiệt từ không khí môi trường bên ngoài (dù không khí bên ngoài lạnh, nhiệt độ của gas vẫn thấp hơn, nên vẫn có sự hấp thụ nhiệt). Quá trình hấp thụ nhiệt này làm cho gas lạnh bay hơi hoàn toàn và chuyển sang trạng thái khí, áp suất thấp và nhiệt độ tương đối cao.
Khí gas lạnh ở trạng thái khí, áp suất thấp sau khi qua dàn ngoài trời sẽ lại đi qua cửa số 2 và 3 của van đảo chiều (vẫn ở trạng thái thông nhau khi làm nóng) và quay về máy nén, hoàn thành một chu trình làm nóng và bắt đầu chu trình mới. Chu trình này lặp lại cho đến khi nhiệt độ phòng đạt mức cài đặt, mang lại sự ấm áp cho không gian sống.
Thông qua cơ chế điều hướng dòng chảy của gas lạnh bằng van đảo chiều, máy lạnh 2 chiều có thể linh hoạt chuyển đổi vai trò giữa dàn nóng và dàn lạnh, từ đó thực hiện chức năng làm mát hoặc sưởi ấm hiệu quả. Việc hiểu rõ nguyên lý máy lạnh 2 chiều giúp người dùng sử dụng thiết bị hiệu quả hơn và nhận biết sớm các dấu hiệu bất thường nếu có. Để tìm hiểu thêm về các loại máy lạnh phù hợp với nhu cầu của bạn, bạn có thể tham khảo thông tin trên asanzovietnam.net.
Hiểu được nguyên lý máy lạnh 2 chiều không chỉ giúp bạn sử dụng thiết bị đúng cách mà còn đánh giá được hiệu quả hoạt động của nó. Về cơ bản, máy lạnh 2 chiều hoạt động dựa trên việc chuyển đổi chu trình làm lạnh và chu trình làm nóng thông qua van đảo chiều, cho phép nó hấp thụ nhiệt từ không gian cần làm mát và xả ra môi trường, hoặc ngược lại, hấp thụ nhiệt từ môi trường (ngay cả khi lạnh) và xả vào không gian cần sưởi ấm. Cơ chế thông minh này mang lại giải pháp điều hòa không khí toàn diện cho mọi điều kiện thời tiết.