Chương 12: Hệ thống lạnh và điều hoà không khí.
CHƯƠNG 12. HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ.
12.1 Khái qt chung về hệ thống lạnh.
Trên tàu thuỷ hệ thống lạnh để bảo quản thực phẩm trong q trình tàu hành trình hoặc
trên các tàu vận tải hàng hố cần bảo quản lạnh như tàu cá,…
Để nâng cao điều kiện sinh hoạt cho thuyền bộ có hệ thống điều hồ khơng khí tồn tàu.
1. Cấu trúc cơ bản của hệ thống.
Một hệ thống làm lạnh nói chung (hệ thống lạnh và điều hồ khơng khí) có cấu trúc cơ bản như
hình 12.1 sau:
Hệ thống là một hệ kín, sử dụng cơng chất lỏng dễ bay hơi như NH3, Freon 12 hoặc Freon 22.
Cơng chất khi bay hơi ( từ dạng lỏng sang hơi) sẽ thu nhiệt của buồng lạnh.
- Máy nén.
Máy nén thường dùng là loại bơm piston, hút cơng chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi về, nén
tạo áp suất cao, qua bình ngưng trao đổi nhiệt với nước làm mát ngưng tụ biến thành dạng cơng
chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi. Khi cơng chất lỏng qua van tiết lưu sẽ biến thành dạng hơi.
Máy nén trong hệ thống lạnh có thể là loại một xi lanh hoặc nhiều xilanh, nén một hay nhiều cấp
tuỳ thc vào cơng suất làm lạnh và nhiệt độ làm lạnh u cầu.
- Bình ngưng ( Sinh hàn).
Hơi cơng chất sau máy nén có áp suất và nhiệt độ cao, để biến hơi cơng chất thành dạng
lỏng thì ta phải lấy nhiệt của hơi cơng chất, tức là phải làm mát cơng chất, có hai cách cơ bản làm
mát:
1. Dùng nước làm mát: thơng thường dùng nước ngọt làm mát cơng chất, nước biển làm
mát cho nước ngọt. Phương pháp này thường sử dụng trong các hệ thống lạnh. Để cấp nước
làm mát thì người ta thường dùng một bơm nước riêng biệt.
2. Dùng quạt gió: Thổi khơng khí qua làm mát cơng chất, hay sử dụng trong các hệ thống
điều hòa (dàn nóng).
- Van tiết lưu.
Cơng chất lỏng qua van tiết lưu thì áp suất bị giảm mạnh, làm cơng chất biến từ dạng lỏng
sang dạng hơi. Khi cơng chất bay hơi nhiệt độ sẽ giảm mạnh, thu nhiệt từ vật cần làm lạnh. Van
tiết lưu có chức năng làm giảm áp suất của cơng chất và dùng để điều chỉnh mức (lưu lượng)
chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi.

Để duy trì nhiệt độ buồng lạnh, người ta dùng cảm biến nhiệt độ của buồng lạnh, so sánh
với nhiệt độ cho trước tạo ra tín hiệu độ lệch, đưa qua khối thực hiện, thực hiện việc điều chỉnh
lượng cơng chất vào dàn bay hơi. Sơ đồ khối được thể hiện trên hình 12.3 như sau:
2
Chương 12: Hệ thống lạnh và điều hoà không khí.
Để thực hiện có các phương pháp sau:
a. Đóng cắt máy nén:
- Khi buồng lạnh đạt nhiệt độ cho trước, dừng máy nén. Khi nhiệt độ tăng đến ngưỡng cho
trước, khởi động lại máy nén.
b. Điều chỉnh độ mở của Van tiết lưu.
- Khi nhiệt độ buồng lạnh xấp xỉ nhiết độ cho trước thì van tiết lưu đóng bớt lại, giảm lượng cơng
chất vào dàn bay hơi. Khi nhiệt độ buồng lạnh cao hơn nhiệt độ đặt trước, van tiết lưu mở tăng
thêm cơng chất vào dàn bay hơi.
c. Điều chỉnh năng suất của máy nén.
Ngun tắc là rẽ nhánh một phần hơi cơng chất từ cửa đẩy về cửa hút của máy nén.
Điều chỉnh tốc độ máy nén.
d. Đóng cắt một hay nhiều máy nén.
Tùy theo nhiệt độ trong buồng lạnh mà tiến hành đóng cắt bớt đi sự hoạt động của một hoặc vài
xi lanh
e. Điều chỉnh tốc độ quạt thơng gió với loại làm lạnh gián tiếp, cơng chất trung gian là khơng
khí.
f. Đóng mở van điện từ cấp cơng chất vào dàn bay hơi.
Với các hệ thống lạnh có nhiều buồng lạnh và nhiệt độ tại các buồng lạnh có thể khác nhau, sử
dụng van điện từ để cắt cơng chất vào dàn bay hơi của buồng lạnh khi đủ nhiệt độ đặt trước. Hệ
thống này hay sử dụng trên các tàu lạnh, buồng lạnh có nhiều buồng.
g. Điều chỉnh tốc độ của động cơ lai máy nén.
Khi sự sai khác nhiệt độ lớn, tốc độ máy nén tăng, năng suất máy nén tăng, đưa thêm nhiều cơng
chất vào buồng lạnh.
Nhận xét: Tự động duy trì nhiệt độ buồng lạnh là một q trình quan trọng, tuỳ
thuộc vào năng suất làm lạnh mà người ta dùng phương pháp thích hợp.

bộ hơi cơng chất vào bình ngưng, thường dùng một bơm nước làm mát độc lập.
4. Tự động duy trì mức cơng chất vào dàn bay hơi
Trong các hệ thống lớn, duy trì mức cơng chất trong phạm vi cho phép là rất quan trọng,
nó đảm bảo tính an tồn và hiệu quả của hệ thống.
5. Tự động báo động và bảo vệ.
a. Các loại tín hiệu bảo vệ trong hệ thống chủ yếu là bảo vệ máy nén, máy nén sẽ
dừng khi:
- Q tải, rơle nhiệt hoạt động.
- Áp suất dầu bơi trơn thấp hơn giá trị cho phép.
- Áp suất nước làm mát bình ngưng thấp.
- Áp suất tại cửa đẩy của máy nén q cao, bảo vệ tránh hư hỏng đường ống và q tải
máy nén.
- Áp suất tại cửa hút q thấp. Thường áp lực cửa hút và cửa đẩy của máy nén dùng 01
rơle áp lực kiểu vi sai.
- Nhiệt độ hơi cơng chất sau máy nén q cao (làm mát của máy nén kém).
- Máy nén bị ngập lỏng.
Tùy thuộc vảo từng hệ thống mà trang bị các loại bảo vệ khàc nhau.
b. Báo động.
Khi có tín hiệu bảo vệ thì đồng thời có tín hiệu báo động bằng chng, đèn tại trung tâm và tại
chỗ.
Hệ thống phải trang bị mạch báo động, phát tín hiệu đèn đỏ riêng biệt phân loại với các tín hiệu
khác có người bị kệt trong buồng lạnh.
12.3 Hệ thống điều hồ khơng khí.
1. Khái niệm chung.
Hệ thống điều hòa khơng khí dùng tạo ra và duy trì một mơi trường khơng khí phù hợp với
cơng nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Trên tàu thủy các hệ thống
điều hồ khơng khí giúp con người cải thiện điều kiện làm việc, đi ca, tăng tuổi thọ cho các
thiết bị ngạy cảm với nhiệt độ.
Về cơ bản thì một hệ thống lạnh và điều hồ khơng khí có những điểm tương đồng, như máy
nén, bình ngưng( dàn nóng), van tiết lưu,……

của các cửa gió cho phù hợp ( nhờ các Clape).
Hình 12.5: Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp.
H: Hòa trộn; V: Gió thổi vào buồng lạnh; T: Trong buồng lạnh;
N: Ngồi buồng lạnh; 1. Phòng điều khơng; 2. Quạt gió thổi vào
3. Phòng điều hồ khơng khí;4. ng dẫn khí; 5. Các clape điều chỉnh lưu lượng gió.
6. Miệng thổi. 7. Miệng hút.
c. Tuần hồn khơng khơng khí hai cấp.
Tương tự như hệ thống tuần hồn một cấp, chỉ khác là kênh gió hồi chia hai nhánh, một nhánh
hòa trộn trực tiếp với gió sau khi qua buồng điều khơng đi thằng vào buồng 3. Sơ đồ này sử dụng
rất hiệu quả trong trường hợp cần khử ẩm như trong các phòng máy,…
5
Chương 12: Hệ thống lạnh và điều hoà không khí.
Hình 12.6: Sơ đồ tuần hồn khơng khí hai cấp.
4. Điều hòa khơng khí trung tâm.
Là một tổ hợp các thiết bị điều hồ khơng khí mà việc xử lý khơng khí được tiến hành ở
một trung tâm, sau đó đưa đến các hộ tiêu thụ bằng các kênh dẫn khơng khí, hệ thống gồm các
thiết bị sau:
- Hệ thống máy lạnh để sản xuất nước lạnh: Hệ thống điều hồ khơng khí thường dùng
máy lạnh cơng suất lớn làm lạnh nước, nước lạnh đi qua các dàn bay hơi, nhờ quạt gió
thổi đến các phòng thơng qua hệ thống phân phối khí.
- Nguồn nhiệt để sưởi ấm khơng khí, có thể là hơi nước, hơi nóng, dây điện trở,…
- Phòng điều khơng ( Thiết bị xử lý khơng khí) trong đó có bố trí phòng hòa trộn, phin lọc
bụi, bộ chặn nước, buồng phun, các clape điều chỉnh, bộ sưởi ấm.
- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng, triệt khuẩn( đèn tử ngoại),…, tùy theo ngun lý làm việc và
kết cấu mà chia ra nhiều loại khác nhau: Phin lọc lưới kim loại, phin lọc điện, phin lọc
dùng than hoặc tính, phin lọc bằng vải,…
- Hệ thống vận chuyển và phân phối khí: Gồm đường gió thổi, quạt gió, đường gió hồi và
các miệng phân phối khí. Các đường gió phải vệ sinh, khơng bị thấm ẩm, đổ mồ hơi, cháy,
nấm mốc và cơn trùng phá hoại. Do các u cầu này nên dùng bơng thủy tinh, stiporo có
phụ gia chống cháy cách nhiệt đường ống.

cầu chì e1, e2.
Điện trở tẩy đá của hệ thống có cơng suất 2,6KW, 3 pha.
Quạt gió cho buồng lạnh rau và thịt No1 và No2. Trong hai buồng có đặt cảm biến nhiệt
1e4 và 2e3.
Bơm nước làm mát cho bình ngưng có cơng suất 0,55KW. Van điện từ cắt cơng chất vào
dàn bay hơi s1.
b1: Cơng tắc tẩy tuyết ở chế độ tay.
1h1; Đèn vàng báo tẩy tuyết.
3h1,4h1,5h1: Đèn màu xanh báo bơm nước, máy nén No1, no2 hoạt động.
b. Thuyết minh ngun lý hoạt động.
Bật cầu dao a1, rơle u1 có nguồn, tiếp điểm u1 đóng 2 lần, một lần 30 phút trong vòng 24
giờ.
- Tự động duy trì nhiệt độ buồng lạnh: Chuyển các cơng tắc điều khiển quạt, máy nén 1b1,
2b1, 4b1,5b1 về chế độ Auto. Khi nhiệt độ trong buồng lạnh chưa đủ, 1e4 và 2e3 đóng sang phải,
1c2 và 2c1 có điện, quạt gió chạy. Đồng thời khi 3b1 chuyển sang vị trí 1(chạy bơm nước làm
mát đồng thời với quạt gió), 3c1 có điện, bơm nước làm mát chạy. 3c1 ở 12 đóng, 4c1 và 5c1 có
điện, máy nén No1 và No2 hoạt động. Van điện từ s1 có điện, mở đường cơng chất, cơng chất
từ máy nén qua bình tách dầu, bình ngưng và van tiết lưu vào dàn bay hơi, cơng chất bay hơi thu
nhiệt buồng lạnh, đối lưu nhờ quạt gió. Nhiệt độ trong buồng lạnh giảm xuống, khi nhiệt độ đủ thì
cảm biến nhiệt 1e4, 2e3 hoạt động, quạt gió trong buồng đó sẽ dừng. Khi nhiệt độ trong cả hai
buồng lạnh đủ thì cả hai quạt gió dừng, đồng thời bơm nước làm mát dừng 3c1 mất điện, mở
3c1(12), 4c1 và 5c1 mất điện, máy nén dừng. Nhiệt độ buồng lạnh tăng lên, 1e4 và 2e3 hoạt
động, máy nén và quạt gió, bơm nước làm mát hoạt động.
7
Chương 12: Hệ thống lạnh và điều hoà không khí.
- Tự động tẩy tuyết: Khi tẩy tuyết tự động thì theo chu kỳ 2x30 phút/ 24 giờ , 1u (3)
đóng, 1c1 có điện, điện trở sấy có điện, tẩy tuyết trong các dàn bay hơi, đồng thời1c(5) mở, tồn
bộ mạch phía sau mất điện, van điện từ, quạt gió, bơm nước làm mát, máy nén dừng. Khi hết
chương trình tẩy đá thì u1 mờ, 1c1 mất điện, hệ thống trở lại hoạt động bình thường. Khi cần
thiết ta có thể tẩy tuyết cưỡng bức bằng tay nhờ cơng tắc b1.

Bản vẽ 81384:
OH: Điện trở sấy dầu.
MH: Sấy động cơ.
H: Đồng hồ đếm thời gian hoạt động.
210: Van điện từ.
6: Contactor cho máy nén.
HLP: Rơle áp lực cao thấp.
PF: Tiếp điểm phụ của bơm nước làm mát.
FF: Tiếp điểm phụ của quạt gió làm mát.
205,206,207,208: Cảm biến áp lực dầu bơi trơn.
b. Thuyết minh ngun lý làm việc.
Hoạt động.
Quạt gió chạy, bơm nước làm mát chạy, FF và PF đóng, khi bật cơng tắc 10 sang vị trí
Run, cặp tiếp điểm 3-4 đóng, chuyển 10 sang start, 1-2 đóng, 6 có điện, đóng trên duy trì, motor
máy nén chạy, khi nhả tay thì nút nhân 10 tự trả về vị trí Run.
8
Chương 12: Hệ thống lạnh và điều hoà không khí.
6 có điện, đóng 6(23-24), van điện từ có điện, mở đường cơng chất, đồng hồ h có điện
đếm thời gian chạy của máy nén. Mở 6(41-42), điện trở sấy motor và sấy dầu mất điện.
Muốn tăng giảm nhiệt độ ta điều chỉnh độ đóng mở của van tiết lưu, hiệu chỉnh để có nhiệt
độ phù hợp.
Bảo vệ máy nén:
Khi áp lực cao thấp (áp lực cao trong bình ngưng xảy ra khi thiếu nước làm mát, hơi cơng
chất khơng hóa lỏng hồn tồn; áp lực thấp xảy ra khi cơng chất khơng hóa hơi hồn tồn trong
dàn bay hơi).
Khi áp lực dầu bơi trơn cho máy nén khơng đủ, rơle áp lực hoạt động, tác động làm mở
tiếp điểm L-M, 6 mất điện và máy nén dừng.
3. Hệ thống lạnh trên tàu cá Vietso.
a. Giới thiệu phần tử:
- Hệ thống gồm nhiều buồng lạnh khác nhau, có nhiệt độ lạnh sâu, khoảng -30 đến -500C.