Đặc điềm cấu tạo từ lạnh
Một tủ lạnh bao giờ cũng gồm 2 phần chính là hệ thống máy lạnh và tủ cách nhiệt. Hai phần này được lắp ghép với nhau sao cho gọn gàng, tiện lợi nhất cả về mặt chế tạo, bao bì, đóng gói, vận chuyền, vận hành, sử dụng và mĩ quan. Các loại tủ treo tường thường đặt máy phía trên tủ, có loại tủ có ngăn riêng để đặt máy, nhưng thường gặp nhất là loại tủ lạnh có máy đặt ở phía sau, bên dưới của tủ, dàn ngưng tụ đặt phía sau tủ.Hình 12 giới thiệu cấu tạo của tủ lạnh gia dinh (CAPATOB) sản xuất tại Liên Xô
Cách nhiệt gồm: vỏ tủ cách nhiệt bằng polyurtan hoặc polyslirol, vỏ ngoài bằng tôn sơn màu trắng hoặc sáng, bên trong là khung bằng nhựa. Trong tủ có bố trí các giá để thực phẩm. Cửa tủ cũng được cách nhiệt, phía trong cửa bố trí các giá để đặt chai lọ, trứng, bơ...
Các tủ lạnh nhỏ dung tích dưới 100 lít thường có dàn lạnh đặt ở một góc phía trên của tủ. Các tủ lạnh lớn có dung dịch trên 100 lít thường chia ra 3 ngăn rõ rệt. Ngăn trên cùng là ngăn đông có nhiệt độ dưới 0°C dùng đề bảo quản các thực phẩm lạnh đông hoặc làm nước đá cục. Ngăn giữa có nhiệt độ từ 0 đến 5°C đề bảo quản lạnh và ngăn dưới cùng có nhiệt độ ~ 10°C dùng đề bảo quản rau hoa quả. Ngăn này chỉ ngăn cách với khoảng giữa bằng một tấm kính.
Hệ thống máy lạnh của tủ lạnh CAPATOB trình bày trên hình 13. Các thành phần chủ yếu gồm lốc kin (máy nén và động cơ), dàn ngưng tụ, phin lọc, ống
Hình 12. Cấu tạo của tủ lạnh CAPATOB Liên Xô.
1. Vỏ; 2. Ngăn trong tủ; 3. Cửa; 4. Tấm cửa; 5. Giá đựng chai lọ, thực phẩm; 6. Đệm cửa; 7. Ngăn để bơ; 8. Tấm chắn; 9. Núm Thermostat; 10. Đèn; 11. Vít; 12. Cửa ngăn đông; 13. Khay hứng nước; 14. Giá để thực phẩm; 15. Hộp đựng rau quả; 16. Tấm đệm; 17. Hộp đấu điện; 18. Rơle khởi động bảo vệ; 19. Lốc(động cơ và máy nén); 20. Khay hứng nước; 21. Dàn ngưng; 22. Khung mặt tủ; 23. Tấm cữ; 24. Mặt tủ.
mao và dàn bay hơi. Môi chất lạnh (thường là freôn 12) tuần hoàn trong hệ thống. Trong dàn bay hơi, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất thấp (từ 0 đến 1 atu - áp suất dư) và nhiệt độ thấp (từ -29 đến -13°C), để thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sau đó được máy nén hút về và nén lên áp suất cao, đẩy vào dàn ngưng tụ. Tùy theo nhiệt độ môi trường, áp suất ngưng tụ có thể từ 7 đến 11 atu, tương ứng với nhiệt độ ngưng tụ từ 33°C đến 50°C. Nhiệt độ ngưng tụ thường lớn hơn nhiệt độ không khí bên ngoài từ 15 - 17°C trong điều kiện dàn ngưng không có quạt gió. Ở dàn ngưng, môi chất thải nhiệt cho không khí làm mát và ngưng tụ lại, sau đó di qua ống mao để trở lại dàn bay hơi, thực hiện vòng tuần hoàn kín. Vì ống mao có tiết diện rất nhỏ và chiều dài lớn nên có khả năng tạo ra và duy trì sự chênh lệch áp suất cần thiết giữa dàn ngưng tụ và dàn bay hơi, giống như van tiết lưu. Lượng môi chất lỏng phun qua ống mao cũng phù hợp với năng suất nén của máy nén.
Để tăng hiệu quả nhiệt của máy lạnh người ta dùng hơi môi chất lạnh trước khi về máy nén để làm mát lỏng trước khi vào dàn bay hơi bằng cách ghép ống kapile sát vào vách ống hút.
Phin sấy lọc bố trí sau dàn ngưng tụ có nhiệm vụ lọc giữ lại toàn bộ bụi bẩn trong môi chất tránh làm tắc bẩn ống mao, cũng như hấp thụ hết hơi nước trong hệ thống lạnh để tránh tắc ầm. Một trong những đặc điềm đặc biệt của freon 12 là không hòa tan nước, bởi vậy chỉ một lượng nước hoặc ẩm rất nhỏ (vài chục miligam) cũng có thể gây ra tắc ẩm của hệ thống lạnh. Tắc ẩm là hiện tượng ẩm đóng băng ở cửa thoát ống mao làm tắc một phần hoặc toàn bộ tiết diện ống, làm gián đoạn vòng tuần hoàn của môi chất lạnh, làm tủ mát lạnh.
Trong hệ thống lạnh của tủ lạnh gia đình, máy nên đề duy trì sự tuần hoàn của môi chất lạnh, ống mao để tạo sự chênh lệch giữa áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi. Khi làm việc trong hệ thống có hai vùng áp suất rõ rệt. Từ đầu dây (chính xác hơn từ clapê dày của máy nén) đến hết ống mao có áp suất cao, áp suất ngưng tụ gồm ống đây, dàn ngưng, phin sấy lọc và ống mao. Dàn bay hơi, ống hút và trong vỏ máy nén cho đến clapê hút có áp suất thấp, áp suất bay hơi. Khi dùng máy, áp suất hai bên dần dần cân bằng nhờ ống mao, sau đó từ từ tăng lên chút ít do nhiệt độ trong dàn bay hơi tăng. Hình 13b biều diễn sự thay đồi áp suất ngưng tụ và bay hơi theo chu kì làm việc và nghỉ của tủ lạnh.
Để tăng hiệu quả nhiệt của máy lạnh người ta dùng hơi môi chất lạnh trước khi về máy nén để làm mát lỏng trước khi vào dàn bay hơi bằng cách ghép ống kapile sát vào vách ống hút.
Phin sấy lọc bố trí sau dàn ngưng tụ có nhiệm vụ lọc giữ lại toàn bộ bụi bẩn trong môi chất tránh làm tắc bẩn ống mao, cũng như hấp thụ hết hơi nước trong hệ thống lạnh để tránh tắc ầm. Một trong những đặc điềm đặc biệt của freon 12 là không hòa tan nước, bởi vậy chỉ một lượng nước hoặc ẩm rất nhỏ (vài chục miligam) cũng có thể gây ra tắc ẩm của hệ thống lạnh. Tắc ẩm là hiện tượng ẩm đóng băng ở cửa thoát ống mao làm tắc một phần hoặc toàn bộ tiết diện ống, làm gián đoạn vòng tuần hoàn của môi chất lạnh, làm tủ mát lạnh.
Trong hệ thống lạnh của tủ lạnh gia đình, máy nên đề duy trì sự tuần hoàn của môi chất lạnh, ống mao để tạo sự chênh lệch giữa áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi. Khi làm việc trong hệ thống có hai vùng áp suất rõ rệt. Từ đầu dây (chính xác hơn từ clapê dày của máy nén) đến hết ống mao có áp suất cao, áp suất ngưng tụ gồm ống đây, dàn ngưng, phin sấy lọc và ống mao. Dàn bay hơi, ống hút và trong vỏ máy nén cho đến clapê hút có áp suất thấp, áp suất bay hơi. Khi dùng máy, áp suất hai bên dần dần cân bằng nhờ ống mao, sau đó từ từ tăng lên chút ít do nhiệt độ trong dàn bay hơi tăng. Hình 13b biều diễn sự thay đồi áp suất ngưng tụ và bay hơi theo chu kì làm việc và nghỉ của tủ lạnh.
Hình 13b. Đồ thị biến thiên của áp suất trong dàn ngưng tụ và bay hơi trong một chu kỳ
Mỗi chất lạnh là R12, tủ vận hành ở nhiệt độ môi trường +23°C, nhiệt độ ngưng tụ khoảng 31°C áp suất ngưng tụ cuối chu kì làm việc đạt 7.6kG/cm² (trên đồ thị là áp suất dư 6,6kG/cm²): áp suất bay hơi cuối chu kì đạt khoảng 1,4kG/cm² (áp suất dư: 0,4kG/cm²). Khi ngừng chạy, sau khoảng 4 phút áp suất cân bằng và dần dần đạt 2,5kG/cm² (áp suất dư: 1,5kG/cm²). Khi tủ bắt đầu hoạt động trở lại, áp suất dàn ngưng lại tăng lên và dàn bay hơi, lại giảm xuống giống như chu kì trước đó.
Do có áp suất cân bằng tương đối nhỏ trong hệ thống khi ngừng tủ nhờ tác dụng cân bằng áp suất ống mao nên tủ dễ khởi động, mômen khởi động yêu cầu không lớn. Tuy nhiên áp suất cân băng chi được thiết lập sau 3...5 phút do đó chỉ được chạy lại tủ sau khi dừng khoảng 5 phút. Các thiết bị tự động bảo vệ điện áp cao và thấp cho tủ lạnh cũng phải đảm bảo sự “trễ" này, nhất là trong trường hợp mất điện xong lại có ngay. Nếu không có thể gây hư hỏng cho lốc và rơle vì động cơ không khởi động được.
Do có áp suất cân bằng tương đối nhỏ trong hệ thống khi ngừng tủ nhờ tác dụng cân bằng áp suất ống mao nên tủ dễ khởi động, mômen khởi động yêu cầu không lớn. Tuy nhiên áp suất cân băng chi được thiết lập sau 3...5 phút do đó chỉ được chạy lại tủ sau khi dừng khoảng 5 phút. Các thiết bị tự động bảo vệ điện áp cao và thấp cho tủ lạnh cũng phải đảm bảo sự “trễ" này, nhất là trong trường hợp mất điện xong lại có ngay. Nếu không có thể gây hư hỏng cho lốc và rơle vì động cơ không khởi động được.
