Hệ thống lạnh sử dụng máy nén lạnh
Nguyên lý cơ bản :
Khi cố gắng hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh sử dụng máy nén, bạn phải hiểu về ba hiện tượng vật lý cơ bản sau :

  1. Khi khí bị nén, nhiệt độ của khí sẽ tăng. Ngược lại, khi khí giãn nở, nhiệt độ của khí sẽ giảm. Đây chính là một nhánh của định luật nhiệt động lực học số 1.
  2. Nhiệt độ của chất lỏng thuần khiết duy trì là hằng số khi nó sôi hoặc ngưng tụ. Chúng ta đã chứng kiến hiện tượng này ở trong nhà bếp. Nếu bạn đo nhiệt độ của nước khi sôi, nhiệt độ sẽ duy trì ổn định ở 212°F hoặc 100°C  trong khi nước ở trạng thái lỏng vẫn hiện diện. Tương tự, khi khí được ngưng tụ, nhiệt độ của hệ duy trì ổ định cho đến khi tất cả khi chuyển hóa thành lỏng.
  3. Cuối cùng, một lượng đáng kể năng lượng cần phải có để môi chất trải qua giai đoạn chuyển pha. Như minh họa, nhiều năng lượng cần có để làm bốc hơi hoàn toàn một lượng nước hơn là làm tăng nhiệt độ nước từ from 32°F lên 211°F. Điều này có nghĩa là một lượng năng lượng đáng kể cần được trữ và giải phóng trong suốt quá trình chuyển pha.
Capture-1-(1).JPG

Chu trình lạnh
Giống như tên, chu trình lạnh là một quá trình liên tục. Môi chất di chuyển từ máy nén đến dàn ngưng thông qua một thiết bị đo, đến dàn bay hơi và sau đó chu trình lại lặp lại (Xem hình 1)
Máy nén là việc giống như tên gọi, nó nén môi chất. Máy nén nhận khí ở áp suất thấp từ dàn bay hơi và chuyển đổi nó thành khí ở áp suất cao. Như dã đề cập trược đó, khi khí được nén, nhiệt độ tăng.
Môi chất nóng sau đó di chuyển tới dàn ngưng. Dàn ngưng là một thiết bị trao đổi nhiệt dùng một chất lỏng có nhiệt độ thấp hơn, thông thường là không khí ngoài trời, để làm lạnh môi chất. Khi môi chất đi qua dàn trao đổi nhiệt này, nó sẽ ngưng tụ thành dạng lỏng nóng. Môi chất lỏng ra khỏi dàn ngưng và di chuyển về thiết bị đo của hệ thống.
Thiết bị đo có thể là một van tiết lưu hoặc là một ổng mao dẫn để tạo tổn thất áp suất. Như đã đề cấp trước đó, nhiệt độ và điểm sôi của chất lỏng giảm khi áp suất giảm.Một vài môi chất lỏng bay hơi và nhiệt độ của hỗn hợp lỏng-hơi giảm. Môi chất lạnh sau đó di chuyển đến dàn bay hơn.
Dàn bay hơi là một dàn trao đổi nhiệt khác cho phép nhiệt di chuyển giữa môi chất trung gian chúng ta muốn làm lạnh, gọi là nguồn nhiệt, và môi chất lạnh. Trong một thiết bị làm lạnh, nguồn nhiệt là chất lỏng lạnh chảy trong thiết bị của bạn. Môt chất đi vào dàn lạnh ở trạng thái lỏng hơi nhiệt độ thấp. Theo thiết kế, nhiệt độ của nguồn nhiệt luôn luôn cao hơn điểm sôi của môi chất. Trong dàn bay hơi, môi chất bay hơi khi nó hấp thụ nhiệt từ nguồn nhiệt. Như “Định luật nhiệt động 2” chỉ ra rằng nhiệt độ môi chất không đổi khi nó bay hơi. Môi chất sau đó thoát ra khỏi dàn bay hơi ở trạng thái khí, đi vào máy nén và chu trình lặp lại.
 
Capture-3-(1).JPG