HUTECH
i LI CAM OAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cu ca riêng tôi. Các s liu, kt
qu nêu trong Lun vn là trung thc và cha tng đc ai công b trong bt k
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rng mi s giúp đ cho vic thc hin Lun vn này đã
đc cm n và các thông tin trích dn trong Lun vn đã đc ch rõ ngun gc.
Hc viên thc hin Lun vn
(Ký và ghi rõ h tên) TRN TRUNG KIÊN
HUTECH
ii LI CÁM N

, các anh ch, bn bè
:

trng i hc K Thut Công
Ngh
.

- Bùi Xuân Lâm
.

2
 So sánh hiu qu kinh t máy lnh hp th s dng nng lng mt tri vi
máy lnh dùng đin cho cn h cao cp.
O/LiBr làm h thng điu hòa
trung tâm cho cn h cao cp.

HUTECH
iv ABSTRACTCompared to other types of refrigerators, absorption refrigerators show big
advantages such as the required energy sources can be exhausted gas or solar
energy and almost no environment pollution as a result. Recently, many types of
water heaters used for houses and offices are using solar energy. Therefore, it is
feasible to use the solar energy for absorption refrigerators.
This project investigates the following problems:
 Analyze the structure and the operating principles of absorption
refrigerators, and compare to other types of refrigerators.
 Analyze the efficiency of different power sources using for the absorption
refrigerators.
 Propose the model of the absorption refrigerator using for house (with solar
power as the power source).
 Calculate, design H
2
 Compare the economic efficiency of solar power refrigerator and electricity
power refrigerator.
O/LiBr absorption refrigerator for the central air

1.3 Máy lnh hp th ca hãng DAIKIN
1.4 Máy lnh hp th ca hãng McQuay
1.5 Máy lnh hp th ca hãng YORK
2.1 S đ nguyên lý máy lnh hp th
2.2 S đ nguyên lý máy lnh hp th mt cp
2.3 S đ nguyên lý máy lnh hp th hai cp
2.4 S đ nguyên lý máy lnh hp th ba cp
2.5 Chu trình máy lnh hp th mt cp trên đ th Dühring “Entanpi - Nhit
đ - Nng đ”
HUTECH
vi

2.6 Chu trình máy lnh hp th mt cp trên đ th Dühring “Áp sut - nhit
đ - nng đ”
2.7 Bình phát sinh.
2.8 Bình ngng t
2.9 Bình bay hi.
2.10 Bình hp th
2.11 Bình hi nhit
3.1 Chu trình máy lnh hp th trên đ th log p – T và đ th i – c
3.2 Các bng s liu v các tính cht nhit đng và các bng v các thông s
nhit vt lý ca dung dch H
2
O/LiBr
HUTECH
1

Chng 1 : GII THIU TNG QUAN V  TÀI
1.1 t Vn 
T h

dng du m bng cách chuyn sang s dng các dng nng lng khác nh nng
lng mt tri, nng lng gió, nng lng nc… Tuy nhiên, các bin pháp trên
HUTECH
2

không th đc thc hin mt cách có hiu qu trong mt sm mt chiu.
Trong bi cnh đó, máy lnh hp th tr thành mt trong nhng gii pháp rt
hiu qu giúp gii quyt các vn đ mà máy lnh nén hi gp phi. V nguyên lý
hot đng, máy lnh hp th cng s dng qúa trình sôi, hóa hi và quá trình ngng
t ca tác nhân lnh đ nhn nhit lng t vt cn làm lnh và thi ra môi trng,
tuy nhiên, nng lng cp vào chu trình làm vic li là nhit nng. Máy lnh hp
th có hai u đim ln là tác nhân lnh không gây tác hi đi vi môi trng và
nhit lng cp vào máy lnh hp th có th ly t ngun nhit thi
nh k
hí x ca
đng c diesel, khí x ca các lò luyn kim, nc làm mát đng c… t nng lng
mt tri, t vic đt các loi nhiên liu nh tru, than bùn
Thc t, máy lnh hp th đã đc phát minh t nm 1858 bi nhà khoa hc
ngi Pháp Ferdinand Carré nhng đã không cnh tranh ni vi máy lnh nén hi
do có nhc đim kích thc ln và h s làm lnh thp. Tuy nhiên, vi nhng u
đim sn có cng s tin b ca con ngi trong k thut ch to và vt liu, ngày
nay, máy lnh hp th đc sn xut rng rãi và tng bc cnh tranh vi máy lnh
nén hi trong c hai lnh vc làm lnh và điu hòa không khí.
 Vit Nam, máy lnh hp th ch đc nhp khu và s dng rt hn ch.
Nh đã nói, máy l nh hp th có th hot đng vi ngun nhit nh nng lng mt
tri, khí x t các đng c diesel, nc làm mát đng c… Vì t h, mc tiêu mà đ
tài hng đn là xây dng c s lý thuyt tí nh toán, thit k
 máy lnh
hp th hot
đng bng nng lng mt tri cho cn h cao cp.

ây là s thua thit ca chúng ta so vi các nc.
Kt qu nghiên cu ca đ tài cng vi các công trình nghiên cu khác ca
các nhà khoa hc trong nc s là nn tng cho ngành ch to máy lnh hp th
trong tng lai ca nc ta, giúp Vit Nam theo kp xu hng phát trin ca th
gi
i.
1.5 T
ình hình nghiên cu trong nc và trên th gii
1.5.1 Tình hình nghiên cu trong nc
 Vit Nam, đã có mt s công trình nghiên cu v máy lnh hp th nh:
1.  tài KH và CN cp nhà nc “Nghiên cu la chn quy trình công ngh,
thit k, ch to mt s thit b lnh s dng ngun nng lng r tin ti đa
phng đ phc v sn xut và đi sng” ca PGS.TS Trn Thanh K, trng
i hc Bách Khoa TP.HCM.
HUTECH
4

Vi đ tài này, PGS.TS Trn Thanh K đã nghiên cu và ch to thành
công máy lnh hp th NH
3
/H
2
O dùng đ sn xut nc đá, s dng than cám
(hoc các ph phm khác nh tru, mùn ca…) làm cht đt hot đng. Thit
b thích hp ng dng cho các vùng thiu đin và có sn các ngun cht đt trên.
Máy này có th sn xut nc đá cây và nc đá viên vi tc đ nhanh ch
vi 4 gi, trong khi vi công ngh c nh hin nay vic này kéo dài trong 20
gi, giá thành sn xut nc đá s cng r hn so vi s dng đin.
u đim ca h thng là tn dng đc ngun cht đt sn có đ hot đng, thi
gian chi phí s n xut nc đá ít. Tuy nhiên, h thng li có nhc đim là kích thc ln,

Hình 1.2: Máy lnh hp th ca hãng TRANE
HUTECH
6 Hình 1.3: Máy lnh hp th ca hãng DAIKINHình 1.4: Máy điu hòa hp th ca hãng McQuay

Hình 1.5: Máy điu hòa hp th ca hãng YORK
HUTECH
7

1.6 Các ni dung chính ca đ tài
 tài bao gm các ni dung chính sau:
- Phân tích kt cu và nguyên lý hot đng ca các loi máy lnh hp th.
- Các ngun nng lng s dng máy lnh hp th.
-  xut mô hình máy lnh hp th s dng nng lng mt tri phù hp cho
cn h cao cp.
- Tính toán thit k s b máy lnh hp th H
2
- So sánh hiu qu vi vic s dng máy lnh thông thung
O/LiBr làm h thng điu hòa
trung tâm cho cn h cao cp.
1.7 Gii hn ca đ tài
 tài s xây dng phn c s lý thuyt dùng đ tính toán thit k s b
máy lnh hp th s dng nng lng mt tri cho cn h cao cp nhng cha
đ điu kin ch to mt h thng tht.
1.8 B cc ca đ tài

vn đ gì v môi trng. Hin nay ngi ta dùng thut ng thân thin vi môi
trng ( Environmental Friendly ) đ mô t tính cht này. Các nhà nghiên cu đã
tìm thy khá nhiu loi dung dch có th làm vic trong máy lnh hp th. Tuy
nhiên v mt thc t các dung dch NH
3
- H
2
O và H
2
O - LiBr đc s dng khá
ph bin. im đc trng ca máy lnh hp th s dng dung dch H
2
O - LiBr là
áp sut làm vic khá thp vào khong 0.9% - 9% áp sut khí quyn. Nh vy
trong quá trình vn hành, không th nào xy ra trng hp cht làm vic trong
máy lnh hp th rò r ra ngoài. Ngc li, có th xy ra trng hp không khí t
HUTECH
9

môi trng bên ngoài thm thu vào bên trong h thng. Hin nay vi các tin b
đáng k v công ngh ch to, vt liu và k thut điu khin, mt s nht đim
ca máy lnh hp th đã đc khc phc. Chính vì vy theo nhiu nhà khoa hc
nhn đnh, th k 21 s chng kin s phát trin mnh m ca máy lnh hp th
đc bit trong k thut điu hòa không khí.
Tng t nh máy lnh nén hi, máy lnh hp th cng đã đc thng
mi hóa t rt lâu và đc s dng rng rãi trong nhiu lnh vc vào c hai
mc đích làm lnh và điu hòa không khí.
2.1.2 Nguyên lý làm vic ca máy lnh hp th
Công ch
t làm vic trong máy lnh hp th thng là mt loi dung dch

chu trình làm lnh.
Nu nh b qua s tt áp thì máy lnh hp
th
 hot đng gia áp sut ca
bình ngng t và bình bay hi. Áp sut trong bình hp th bng áp sut trong
bình bay hi và áp sut trong bình phát sinh bng áp sut trong bình ngng t.
Có th thy t hình 2.1, máy lnh hp th cng có các thit b nh bình
ngng t, van tit lu và bình bay hi ging nh máy lnh nén hi. Tuy nhiên,
điu khác bit nm  cách mà tác nhân lnh b nén đn áp sut ngng t. Trong
máy lnh nén hi, hi tác nhân lnh đc nén bi mt máy nén c, trong khi
trong máy lnh hp th hi tác nhân lnh đu tiên đc chuyn sang dng lng
ri mi đc bm đn áp sut ngng t nh mt bm dung dch. i vi cùng
mt đ chênh áp, công yêu cu đ bm cht lng (dung dch) nh hn rt nhiu
so vi công yêu cu
đ
nén hi do cht lng có th tích riêng rt nh, c nng
HUTECH
11

yêu cu đ hot đng máy lnh hp th nh hn rt nhiu so vi dùng đ hot
đng máy lnh nén hi. Tuy nhiên, máy lnh hp th yêu cu mt lng ln
nhit nng đ hóa hi tác nhân lnh t dung dch trong bình phát sinh. Vì th,
trong khi dng nng lng cp vào đi vi máy lnh nén hi là c nng thì đi
vi máy lnh hp th ch yu là nhit nng, c nng cp cho bm dung dch là
không đáng k so vi lng nhit cp vào bình phát sinh.
 đánh giá hiu qa làm vic ca máy lnh hp th ngi ta s dng h
s
COP (Coefficient of performance). H s COP đc tính nh sau:
th.
− Hn hp tác nhân lnh/cht hp th phi có tính dn nhit cao và đ nht thp.
− Không b kt tinh hay hóa rn bên trong máy lnh.
− Phi có tính an toàn, n đnh v mt hóa hc, không n mòn, r tin và d kim.
2.1.3.2 Các loi công cht thông dng
Có nhiu loi công cht đã đc nghiên cu và s dng trong các máy lnh
hp th nh các dung dch: NH
3
/H
2
O, H
2
O/LiBr, H
2
O/LiCl, H
2
O/LiClO
3
…
Trong đó, NH
3
/H
2
O và H
2
O/LiBr là hai loi dung dch đc s dng ph bin
nht hin nay.
i vi dung dch NH
3
/H

u đim chung ca các dung dch NH
3
/H
2
O và H
2
O/LiBr là không gp các
vn đ v môi trng nh phá hy tng ozone, làm gia tng nhit đ ca bu khí
quyn. Tính cht ca mui LiBr khan và dung dch H
2
O/LiBr:
- LiBr
là loi mui kt tinh màu trng, có v đng, đ pH trung tính, không
cháy có tính cht hóa hc tng t nh mui n, khá n đnh  điu kin bình
thung, không bin cht, không phân gii trong không khí. Nhit đ nóng chy
ca mui LiBr khan là 549
o
C, nhit đ sôi là 1265
o
C. Mui LiBr có tính hút
nc rt mnh, d dàng kt hp vi nc đ to thành dung dch H
2
O/LiBr. Khi
HUTECH
13

lng mol là 86.84
- Có th to ra dung dch H
2
O/LiBr bng cách cho axit HBr phn ng vi

- Ngun nhit cp vào đ hot đng máy lnh rt đa dng, có th s dng các
ngun nhit không mt tin nh: nng lng mt tri, khí thi t các đng c, hi
nc sau khi ra khi các ph ti… iu này giúp máy lnh hp th có chi phí vn
hành thp và có th đc áp dng  nhng ni thiu đin.
- Công cht làm vic trong máy lnh không gây tác hi cho môi trng.
- Máy lnh hp th có rt ít chi tit chuyn đng, kt cu ch yu là các thit b
trao đi nhit và trao đi cht. B phn chuyn đng duy nht trong máy lnh là
bm dung dch. Vì vy, vic vn hành máy lnh khá đn gin, đ tin cy cao, máy
lnh làm vic ít n và rung.
- Trong vòng tun hoàn tác nhân lnh, không xy ra hin tng du bôi trn b
cun theo tác nhân lnh, bám lên các b mt trao đi nhit làm tng nhit tr ca
HUTECH
14

các b mt này nh  máy lnh nén hi.
- Không yêu cu bo dng thng xuyên.
- H s COP gim không đáng k theo ti.
- S có mt ca tác nhân lnh lng ti ca ra ca bình bay hi không gây bt k
h hng nào.
- Hiu qu làm vic không nhy cm vi nhit đ bình bay hi.
Nhc đim:
- Máy lnh hp th có kích thc và khi lng ln hn nhiu so vi máy lnh
nén hi  cùng công sut.
- Chi phí đu t ban đu cao hn so vi máy lnh nén hi.
- H s làm lnh thp hn nhiu so vi máy lnh nén hi.
- Lng tiêu hao nc làm mát, thi gian khi đng, tn tht cho quá trình khi
đng đu ln hn so vi máy lnh nén hi.
 Phân bit máy lnh hp th vi máy lnh nén hi bình thung
Ni Dung Máy Lnh Nén Hi Máy Lnh Hp Th
- Nng lng s dng C nng ( in nng ) Nhit nng

nhit đ sôi thp hn rt nhiu so vi mui litibromua nên ch có hi nc bay ra
t bình phát sinh, hi n c này  trng thái hi quá nhit. Ti bình ngng t C,
hi nc quá nhit đn t bình phát sinh s nh nhit cho nc làm mát đ tr
thành trng thái lng sôi. Nc  trng thái lng sôi s đc đa qua c cu gim
áp (van giãn n) đ đi vào bình bay hi E  trng thái hi bão hòa m, tng ng,
áp sut ca hi nc gim t P
k
trong bình phát sinh và bình ngng t đn P
0

trong bình bay hi và bình hp th (P
k
và P
0
đu nh hn rt nhiu so vi áp sut
khí quyn). Ti bình bay hi, hi nc  trng thái hi bão hòa m nhn nhit
lng t cht ti lnh đ sôi và bay hi. Khi ra khi bình bay hi, trng thái ca
hi nc đc xem là hi bão hòa khô và hi nc đc tip tc cho đi qua bình
hp th A. Ti đây, hi nc đc hp th bi dung dch đm đc tr v t bình
phát sinh.

Hình 2.2: Máy lnh hp th mt cp
Do quá trình hp th phát sinh nhit lng cho nên cn phi gii nhit cho
bình hp th. T bình hp th, dung dch loãng đc bm dung dch đa qua
bình hi nhit và tr li bình phát sinh. Ti bình hi nhit, dung dch loãng s
nhn nhit lng t dung dch đm đc tr v t bình phát sinh. iu này giúp
HUTECH
16

gim bt lng nc làm mát tiêu hao ti bình hp th và lng nhit tiêu hao

 đ và nguyên lý làm vic
Máy lnh loi này có kt cu tng t loi máy lnh mt cp nhng có
thêm bình phát sinh/ngng t GC. V cu to, bình GC bao gm mt v bình
cha dung dch đ làm nhim v phát sinh b sung tác nhân lnh, bên trong có
b trí b trao đi nhit đ làm ngng t lng hi tác nhân lnh đn t bình phát
sinh G.
Khi cp nhit vào bình phát sinh G, mt lng hi nc  trng thái quá
nhit s đc sinh ra và bay đn b trao đi nhit đt trong bình GC. Do có
mt lng hi nc bay ra, nng đ dung dch ri bình phát sinh G đ đi vào
phn v ca bình GC ln hn nng đ dung dch đi vào bình G t bình hp th
A. Khi đi vào b trao đi nhit đt trong bình GC, lng hi nc đn t bình
phát sinh G s nh nhit và ngng t li. Lng nhit này đc s dng đ làm
HUTECH
17

nóng dung dch trong bình GC và có mt lng hi nc khác bay ra t bình GC
đ đn bình ngng t C. Ti bình ngng t C, lng hi nc b sung phát sinh
t bình GC s nh nhit lng cho nc làm mát đ ngng t li. Lng nc
ngng này s hòa trn vi lng nc ngng (nói chính xác hn là hi bão hòa
m có đ khô khá nh) đn t bình GC đ sau đó đi qua c cu gim áp ri đi
vào bình bay hi E.  bình bay hi E và bình hp th A, các quá trình din ra
ging nh mô t đi vi trng hp máy lnh hp
th mt cp. Hình 2.3: Máy lnh hp th hai cp
Dung dch có nng đ cao trong bình phát sinh G (do nc hóa hi và tách
khi dung dch) đc dn vào bình GC. Ti đây, dung dch tip tc nhn nhit
lng t quá trình ngng t ca hi nc bên trong b trao đi nhit, vì th,
thêm mt lng hi nc na đc sinh ra trong bình GC. Sau khi nc hóa

ng vi mi chu trình, có hai
quá
trình phát sinh và hai quá trình ngng t tác
nhân lnh din ra.
2.1.5.3 M
áy lnh hp th ba cp
2.1.5.3.1 S đ và nguyên lý làm vic
Di tác đng ca ngun nhit cp t bên ngoài, dung dch trong bình phát
sinh G sôi và mt lng hi nc đc sinh ra. Lng hi nc này đc đa
đn bình phát sinh/ngng t GC1. Ti bình GC1, n nhit ngng t do lng
hi nc này ta ra đc dùng đ làm sôi dung dch đang cha trong bình GC1,
do đó, có thêm mt lng hi nc đc sinh ra t bình GC1. Lng hi nc
bay ra t bình GC1 đc dn đn bình phát sinh/ngng t GC2. Ti bình GC2,
lng hi nc này đc cho qua b ngng t C2, nhit lng ta ra do s
ngng t ca lng hi nc này tip tc đc dùng đ làm sôi dung dch trong
HUTECH
19

bình phát sinh/ngng t GC2 và t đó li có thêm mt lng hi nc na đc
sinh ra.
Lng nc ngng đn t b ngng t C1 đt trong bình GC1 li tip tc
đc làm mát khi đi qua b quá lnh QL đt trong bình GC2, điu này thc hin
đc vì nhit đ ca lng nc ngng đó vn còn khá cao. Trong trng hp
này, nhit lng ta ra cho b quá lnh QL cng góp mt phn vào vic làm
phát sinh hi nc trong bình GC2. Lng hi nc bay ra t bình GC2 (do
nhn nhit lng t b ngng t C2 và t b quá lnh QL) đc cho qua b
ngng t C3 (lp
 đ
u ra ca bình GC2) đ thc hin quá trình ngng t. 
b ngng t C3, tác nhân gii nhit là lng nc làm mát sau khi đi qua bình