Tự động cấp dịch dàn bay hơi bằng van tiết lưu

Việc tự động cấp dịch cho dàn bay hơi bằng van tiết lưu nhiệt và điện từ mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống lạnh.

Tự động cấp dịch bằng van tiết lưu nhiệt

Khi tải nhiệt tăng, môi chất lạnh vào dàn lạnh ít, dẫn đến độ quá nhiệt hút tăng, khi đó dầu cảm nhiệt sẽ lấy tín hiệu nhiệt độ chuyển thành tín hiệu áp suất tác động đến ty van làm cho cửa van mở rộng cấp lỏng vào dàn bay hơi nhiều hơn. Khi môi chất lạnh vào nhiều, độ quá nhiệt giảm, khi đó áp suất trong bầu cảm nhiệt giảm làm cho cửa van đóng bớt lại, môi chất lạnh lỏng vào dàn bay hơi ít hơn.

Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong được áp dụng trong các hệ thống lạnh nhỏ có dàn bay hơi bé, tổn thất áp suất không lớn. Đối với các hệ thống lạnh lớn, tổn thất áp suất lớn. hay tải nhiệt thay đổi nhiều, lúc này người ta sử dụng van tiết lưu nhiệt cân ngoài.

Khi chọn van tiết lưu phải đảm bảo cấp lỏng bình thường cả khi năng suất lạnh lớn nhất và nhỏ nhất.

Có 2 loại van tiết lưu nhiệt : Cân bằng ngoài và cân bằng trong

Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong

Gồm có khoang áp suất quá nhiệt P₁ có màng đàn hồi, đầu cảm nhiệt, ống nối, lò xo. Phía trong khoang được nạp môi chất dễ bay hơi (thường chính là môi chất thường sử dụng trong hệ thống lạnh). Nhiệt độ quá nhiệt (cao hơn nhiệt độ sôi) được đầu cảm biến nhiệt biến thành tín hiệu áp suất để làm thay đổi vị trí màng đàn hồi. Màng đàn hồi gắn vào kim van nhờ thanh truyền.

Nếu phụ tải lạnh tăng hay môi chất vào dàn lạnh ít thì độ quá nhiệt P₁ tăng, màng xếp dãn ra, đẩy kim van xuống, môi chất vào nhiều hơn. Khi môi chất lạnh vào nhiều thì độ quá nhiệt hơi hút giảm, áp suất P₁ giảm, màng xếp được kéo lên đóng bớt không cho môi chất vào nhiều.

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Xét van tiết lưu nhiệt cân bằng trong có các điều kiện sau:

Thiết bị bay hơi có áp suất tại ngõ đặt bầu cảm biến là 52 PSI (3,66 bar ); tổn thất áp suất thiết bị bay hơi 6 PSI (0,42 bar); áp suất do lò xo 12 PSI ( 0,84 bar ). Do đó, áp suất tác động vào đáy màng xếp 70 PSI nên áp suất để mở van là 70 PSI, tương ứng với nhiệt độ tại bầu cảm nhiệt 41 độ F. Như vậy, độ quá nhiệt sẽ tăng lên thành 13 độ F.

• • Áp suất làm đóng van: 58 + 12 =70PSI
  • Áp suất cần mở van : 70 PSI ~ 4,93 bar
  • Nhiệt độ bão hòa tại bầu cảm nhiệt tương ứng 70PSI – 41độF ( 5 độ C )
  • Nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất bay hơi tại ngõ ra thiết bị bay hơi : 28 độ F ( -2,2 độ C )
  • Độ quá nhiệt : 41 độ F – 28 độ F = 13 độ ( 7,2 K )

Vì lý do trên; ta phải sử dụng van tiết lưu cân bằng ngoài. Ống cân bằng sẽ kết nối áp suất ngõ ra thiết bị bay hơi và ngõ vào bên dưới van tiết lưu. Như vậy; áp suất tác động vào màng xếp để làm đóng van là 52 PSI + 12PSI = 68 PSI. Khi đó việc hoạt động của van tiết lưu nhiệt sẽ giống như ví dụ đầu tiên.

Vị trí lắp đặt :

Vị trí lắp đặt bầu cảm nhiệt gần ông cân bằng ngoài. Nếu đường kính ống lớn hơn 18mm thì bầu cảm nhiệt đặt ở vị trí 4 giờ, nếu d<18mm thì bầu cảm nhiệt đặt ở vị trí 12h

Cân chỉnh van tiết lưu nhiệt:

Việc đầu tiên là ta phải xác định độ quá nhiệt hiện tại của hệ thống là bao nhiêu. Như vậy ta tiến hành như sau:

Đo nhiệt độ hút tại vị trí bầu cảm nhiệt

Đo áp suất tại vị trí đầu cảm nhiệt theo một trong những cách sau:

• • Nếu là van tiết lưu cân bằng ngoài và có gắn đồng hồ áp suất tại gần ống cân bằng thì đó là thông số chính xác mà ta cần sử dụng
  • Đọc áp suất hút sau van chặn hút máy nén và cộng thêm tổn thất áp suất mà ta ước lượng từ đầu cảm nhiệt cho đến sau van chặn hút thì ta sẽ có áp suất tại bầu cảm nhiệt
  • Sử dụng bảng bão hòa để đổi áp suất đo được ở 2a hoặc 2b thành nhiệt độ
  • Lấy nhiệt độ đo được ở phần 1 trừ đi nhiệt độ ở phần 3 ta có độ quá nhiệt

Ví dụ: Máy điều hòa không khí sử dụng môi chất R22. Nhiệt độ đo được tại bầu cảm nhiệt là 520 F. Áp suất hút đo tại máy nén là 66 PSI và tổn thất áp suất dự đoán là 2 PSI, như vậy áp suất tại vị trí lắp bầu cảm nhiệt là 68 PSI, nó tương ứng với nhiệt độ bão hòa là 400F. Lấy 520F trừ đi 400F ta có độ quá nhiệt là 120F

Để giảm độ quá nhiệt vặn vít điều chỉnh ngược chiều kim đồng hồ và ngược lại để tăng độ quá nhiệt vặn theo chiều kim đồng hồ. Khi điều chỉnh không nên vặn quá 1 vòng trong cùng một lần và quan sát sự thay đổi độ quá nhiệt để tránh sai sót. Mỗi lần vặn đợi khoảng 30 phút rồi đo đạc thì mới chính xác.

Tự động cấp dịch bằng van tiết lưu điện tử

Các hệ thống lạnh dùng van tiết lưu nhiệt có độ quá nhiệt và lượng lỏng thay đổi đáng kể, để khắc phục nhược điểm của van tiết lưu nhiệt người ta sử dụng van tiết lưu điện tử.

Nguyên tắc cơ bản của van tiết lưu điện tử là lấy tín hiệu độ quá hoặc lấy tín hiệu áp suất hút đưa về bộ vi xử lý để xử lý và biến tín hiệu không điện thành tín hiệu điện để điều khiển các bước của động cơ (quay thuận hay quay ngược). Đối với các van tiết lưu nhiệt, đóng mở cửa van nhờ vào áp suất trong đầu cảm nhiệt. Đối với van tiết lưu điện tử, việc đóng mở cửa van nhờ vào các bước quay của động cơ bước.

Nguyên tắc cơ bản của van tiết lưu điện tử là lấy tín hiệu nhiệt độ hơi hút về máy nén và áp suất hút để đưa về bộ xử lý điện tử để điều khiển van tiết lưu. Có 2 loại :

• Sử dụng động cơ bước: Tín hiệu xuất ra từ bộ xử lý điện tử sẽ cấp nguồn cho động cơ quay thuận chiều hoặc ngược chiều để đóng mở van thông qua cơ cấu truyền động là bánh răng hay thanh răng
• Sử dụng tín hiệu xung: Loại van này cấu tạo như van solenoid đóng mở on/off phụ thuộc vào tín hiệu xung.