Điều hòa hoạt động như thế nào & làm mát bằng cách nào?

Hello, xin chào tất cả anh chị em đã quay trở lại với Blog Chia Sẻ Kiến Thức [dot] com !

Vâng ! Thời tiết ngày các nóng nực, điều này thì đã được dự báo từ trước hè rồi, và nếu có thói quen theo dõi thời sự, báo đài, tin tức trên mạng thì có lẽ bạn cũng không có gì bất ngờ cả đúng không.

Còn đối với những bạn ít xem thông tin thì chắc hẳn cũng đã cảm nhận được thời tiết đang dần trở nên khó chịu theo năm tháng, thật sự là rất bức bối trong những ngày hè !

Đặc biệt là trong khoảng tháng 6 tháng 7, thời tiết nắng nóng chỉ muốn ngồi trong nhà có cái điều hòa mà thôi, ra đường có 5 – 10 phút thôi là về có khi thành cục than rồi.

Mình vừa nói đến điều hòa đấy 🙂 Vâng, thời tiết này mà ngồi trong một căn phòng không có điều hòa thì thật sự là rất thốn, kể cả là bạn đang ngồi trước quạt gió cũng không ăn thua, vì toàn hơi nóng thôi 🙂

Có thể là bạn đã dùng sắp nát cái điều hòa đến nơi rồi, nhưng bạn có biết điều hòa làm mát bằng cách nào không? Tại sao một chiếc điều hòa con con lại có thể biến không khí nóng thành một thiên đường mát lạnh như vậy?

Thậm chí bạn phải đắp chăn để ngủ, trong khi đó thì ngoài trời đang nóng như thiêu như đốt? Vâng, nếu bạn cũng đang tò mò về nguyên lý hoạt động của điều hòa thì hãy cùng mình tìm hiểu kỹ hơn ở trong bài viết này nhé. Okayy let’s goo…

#1. Lịch sử phát triển của điều hòa

Có thể bạn không để ý nhưng trong các phòng lạnh hay là phòng điều hòa thì sẽ không có muỗi. Cho dù bình thường muỗi nhiều như thế nào thì sau khi bật điều hòa lên bạn cũng không bị muỗi cắn.

Các bạn có tin không, khi tôi nói rằng muỗi đã góp phần phát minh ra máy điều hòa ngày nay ᵔᴥᵔ

Bây giờ thì không nói, chúng ta có rất nhiều cách để diệt muỗi hoặc điều trị các bệnh do muỗi gây ra. Thế nhưng vào thế kỷ 19, muỗi thật sự là một cơn ác mộng đối với nhân loại và nó là vấn đề cần phải được giải quyết ngay, khi mà muỗi mang các mầm bệnh nguy hiểm như sốt rét và truyền nhiễm..

Đây cũng chính là lý do để các nhà khoa học phải nghiên cứu và tìm mọi cách để “truy cùng diệt tận” loài muỗi đáng ghét này.

Để hiểu rõ hơn về lịch sử phát minh điều hòa thì hãy cùng mình đi đến vùng đất Florida (pho-ri-đa) của Mỹ, nơi đây có nhà văn, kiêm bác sĩ John Gorrie đang cố gắng tìm cách để làm ráo đầm lầy ở bang Florida để hạn chế môi trường sống của loài muỗi.

Vì muỗi thích sống ở những vùng ẩm thấp mà..

Và sau khi dành nhiều thời gian nghiên cứu, ông đã nhận ra rằng làm mát không khí có thể làm cho loài muỗi không thể sinh sống được.

Ngay sau đó ông đã cho vận chuyển các cục đá lạnh từ các dòng sông băng ở phía Bắc đến bệnh viện ở Florida. Tuy nhiên, điều này không thể thực hiện lâu dài vì rất tốn kinh phí.

Vì vậy, sau thời gian dài nghiên cứu thì đến năm 1851, ông đã phát minh ra máy nén khí để sản xuất đá từ nước.

Mặc dù loại máy này chạy bằng sức ngựa nên công suất không được cao cho lắm. Tuy nhiên, điều này đã đặt nền móng cho các nhà khoa học sau này tiếp tục phát triển và cải thiện máy điều hòa không khí.

Không dừng lại ở đó, vài thập kỷ sau, trong khi đang tìm cách giúp các công ty báo giấy giảm độ ẩm không khí, nhằm mục đích giúp báo bớt bị nhăn hơn thì…

…kỹ sư Willis Carrier đã thiết kế ra bộ điều hòa không khí điện đầu tiên với cuộn dây làm mát và bộ lọc không khí.

Với việc sử dụng nước như là công cụ làm mát, kết hợp với máy nén khí Amoniac không chỉ tốt cho các tờ báo mà còn có thể tạo độ ẩm hoặc hút ẩm trong phòng.

Và đến năm 1904, máy điều hòa lần đầu tiên được ra mắt trước công chúng, và mọi người đều tỏ ra rất thích thú và cực kỳ quan tâm đến phát minh này.

#2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của điều hòa

Nhìn bên ngoài thì ta có thể nhận ra ngay là điều hòa có 2 cái cục, một cục mát (dàn lạnh) đặt trong phòng và một cục nữa (gọi là cục nóng) đặt ngoài trời.

Nhìn thì to như vậy thôi, thế nhưng bộ phận quan trọng nhất của điều hòa không khí lại là hệ thống ống dẫn bằng đồng có chứa gas bên trong, ở dạng lỏng và khí. Còn nơi nào lỏng và nơi nào khí thì chúng ta tìm hiểu sau nhé ᵔᴥᵔ

Hệ thống ống đồng này thực ra là một vòng tròn khép kín để dẫn gas chạy vòng vòng từ cục nóng sang cục lạnh => rồi quay lại cục nóng => rồi lại sang cục lạnh… Nó cứ chạy tuần hoàn như vậy trong suốt quá trình hoạt động…

Tuy nhiên khi đi qua cục nóng và dàn lạnh thì ống đồng sẽ được uốn gấp khúc nhiều đoạn nhằm mục đích truyền nhiệt ra môi trường xung quanh (các bạn có thể xem hình bên dưới).

Nhưng tất nhiên không phải đơn giản chỉ như thế, nếu chỉ cần mỗi ống đồng như vậy thôi thì cần gì phải mất nhiều năm nghiên cứu như vậy 😀

Trong bộ phận làm lạnh còn có 2 bộ phận quan trọng nữa là VAN TIẾT LƯU và MÁY NÉN.

Van tiết lưu: Gas sẽ được giảm từ áp suất cao xuống áp suất thấp..

Đây là bộ phận giúp làm lạnh gas, gas sẽ được giảm từ áp suất cao xuống áp suất thấp. Nó sẽ khai thác một tính chất đặc biệt của gas đó là khả năng bay hơi cực nhanh ở nhiệt độ thường.

Lấy ví dụ đơn giản là chiếc bật lửa mà chúng ta vẫn sử dụng hằng ngày. Bạn có để ý không, nếu nó bị vỡ thì số ga trong bật lửa sẽ bốc hơi nhanh hơn là người yêu cũ trở mặt đấy 🙂

Thế nhưng, điều đặc biệt ở chỗ, khi bay hơi thì nó sẽ hút nhiệt của không khí xung quanh và làm lạnh không khí.

Một ví dụ nữa cho các bạn dễ hình dùng là khi bạn sử dụng bếp gas mini, bạn để ý, sau một thời gian sử dụng khi bạn sờ vào bình gas sẽ thấy bình gas mát mát, thậm chí có cả những giọt nước ngưng tụ xung quanh nữa.

Quay lại với VAN TIẾT LƯU, lúc đầu gas đang ở áp suất cao, đi qua cái van này sẽ được điều chỉnh về áp suất thấp để dễ dàng bay hơi và làm lạnh không khí.

Cũng nhờ vậy mà ta có được khí lạnh, khí lạnh này sẽ tiếp tục được đẩy theo ống đồng chạy qua dàn lạnh. Và khi đến giàn lạnh, quạt gió sẽ thổi lớp khí lạnh này vào trong phòng và làm mát phòng.

Máy nén: Sẽ có tác dụng nén ga từ áp suất thấp thành áp suất cao.

Thế nhưng nếu van tiết lưu cứ tạo ra áp suất thấp như vậy thì chẳng bao lâu mà hết lạnh, lấy đâu ra khí gas ở áp suất cao nữa để mà hạ đây?

Vâng, đến đây thì chúng ta sẽ cần đến một bộ phận quan trọng nữa đó là MÁY NÉN.

Máy nén sẽ có nhiệm vụ nén gas ở áp suất thấp thành áp suất cao. Lúc này khí sẽ bị nóng và lại được đẩy đến cục nóng. Tại đây quạt gió sẽ đẩy bớt khí nóng ra bên ngoài và khí gas tiếp tục di chuyển đến VAN TIẾT LƯU để làm lạnh.

Và nó cứ tuần hoàn lặp lại như vậy là căn phòng của chúng ta sẽ luôn được mát lạnh.

#3. Hiểu về công nghệ Inverter trên điều hòa

Có một điều mà đa số người dùng điều hòa rất quan ngại, đó chính là tiền điện, dùng điều hòa thì mát đấy nhưng tiền điện phải thanh toán cuối tháng có thể sẽ khiến chủ nhà phải ngỡ ngàng, ngơ ngác đến bật ngửa 😀

Vâng, lúc này người ta lại tìm phương án để tiết kiệm điện năng cho chiếc điều hòa đó, và lúc này công nghệ Inverter ra đời.

Trong một chiếc điều hòa, 2 quạt gió ở 2 cục (nóng và lạnh) chả tiêu hao điện năng là mấy đâu các bạn. Mà bộ phận tiêu hao điện nhiều nhất, đó chính là MÁY NÉN, hung thủ chính là hắn 😀

Và công nghệ Inverter sinh ra là để can thiệp vào hệ thống MÁY NÉN này, mục đích là gì thì các bạn thừa biết rồi. Vậy một câu hỏi nữa được đặt ra là công nghệ Inverter đã can thiệp vào hoạt động của chiếc máy nén này như thế nào?

3.1. Với một chiếc điều hòa không có công nghệ Inverter

Khi bạn đặt nhiệt độ điều hòa ở mức 20 độ C, bộ nén của máy lạnh sẽ luôn chạy với công suất max, cho tới khi nhiệt độ trong phòng = 20 độ C.

Khi đã đạt được 20 độ C thì máy nén sẽ tự động tắt, sau một thời gian ngừng chạy, nhiệt độ môi trường bên ngoài sẽ làm nhiệt độ trong phòng tăng lên.

Khi độ chênh lệch nhiệt với nhiệt độ được thiết lập từ 1 cho đến 2 độ C thì bộ nén sẽ tự động chạy lại và vẫn với công suất max cho tới khi đạt 20 độ C thì nó lại ngắt. Nó cứ tuần hoàn lặp lại thao tác như vậy !

Và như bạn thấy đó, ở các máy điều hòa không có công nghệ Inverter thì máy nén chỉ hoạt động ở 2 chế độ mở/tắt, luôn chạy ở công suất tối đa. Điện năng tiêu thụ cho mỗi lần khởi động lại từ đầu là rất tốn kém !

3.2. Đối với điều hòa có công nghệ Inverter

Với những điều hòa có trang bị công nghệ Inverter thì công suất máy nén làm lạnh tăng dần cho đến khi đạt đến mức nhiệt độ như đã thiết lập (thay vì luôn chạy hết công suất như khi không có công nghệ Inverter).

Sau khi đã đạt được mức nhiệt độ như mong muốn, Inverter sẽ tự động giảm tần số của nguồn điện xoay chiều cấp vào bộ nén => giảm tốc độ máy nén chứ không tắt hẳn bộ nén.

Bởi vậy, máy lạnh có Inverter sẽ chạy đều đặn ở công suất thấp => giảm được hao phí điện năng khi không phải khởi động lại máy nén liên tục.

Trên Blog đã có bài viết tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ Inverter, nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn thì có thể đọc lại bài viết này nhé: Công nghệ Inverter và hoá đơn tiền điện là đôi bạn thân thiết

#4. Lời kết

Như vậy là mình đã giúp các bạn tìm hiểu rõ hơn về chiếc điều hòa rồi nhé! Trời nắng này mà ngồi phòng điều hòa làm việc thì quá tuyệt vời đúng không nào.

Thế nhưng nhắc với các bạn rằng nhớ đừng để điều hòa lạnh quá và đặc biệt là khô quá nhé! Như thế sẽ ảnh hưởng lớn đến phổi và hệ hô hấp đấy, đặc biệt là những bạn bị xoang đấy nha. Chúc các bạn thành công.

CTV: Đinh Tùng – Blogchiasekienthuc.com