Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng chi tiết

Trong hệ thống lạnh, đặc biệt là các thiết bị điều hòa không khí và hệ thống làm lạnh công nghiệp, van tiết lưu là một bộ phận không thể thiếu. Nó đóng vai trò điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh, giúp duy trì áp suất và nhiệt độ tối ưu trong dàn bay hơi. Trong số các loại van tiết lưu hiện nay, van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là một trong những thiết kế được đánh giá cao nhờ khả năng phản hồi chính xác với điều kiện làm việc thực tế.

Vậy van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì? Nó hoạt động ra sao, có cấu tạo thế nào và được ứng dụng trong những thiết bị nào? Bài viết này FPT Shop sẽ giải đáp đầy đủ những thắc mắc trên, giúp bạn hiểu sâu hơn về một trong những thành phần quan trọng nhất trong hệ thống lạnh hiện đại.

Van tiết lưu trong hệ thống lạnh là gì?

Trước khi đi sâu vào tìm hiểu van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì, chúng ta cần hiểu rõ vai trò của van tiết lưu nói chung trong hệ thống lạnh.

Van tiết lưu là thiết bị nằm giữa dàn ngưng và dàn bay hơi, có nhiệm vụ chính là:

• Giảm áp suất của môi chất lạnh từ cao xuống thấp.
• Kiểm soát lưu lượng môi chất đưa vào dàn bay hơi tùy theo nhu cầu làm lạnh.
• Giúp quá trình bay hơi diễn ra tối ưu, đảm bảo hiệu suất trao đổi nhiệt cao.

Có nhiều loại van tiết lưu như: ống mao (capillary tube), van tiết lưu tay, van tiết lưu nhiệt (TXV hoặc TEV – Thermostatic Expansion Valve), và van tiết lưu điện tử (EEV – Electronic Expansion Valve). Trong số đó, van tiết lưu nhiệt là loại được sử dụng phổ biến nhất nhờ khả năng tự điều chỉnh dòng chảy môi chất theo nhiệt độ và áp suất.

Van tiết lưu nhiệt là gì?

Van tiết lưu nhiệt là loại van tự động điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh vào dàn bay hơi dựa trên nhiệt độ của môi chất sau dàn. Cảm biến nhiệt độ gắn vào đường hút của máy nén sẽ truyền tín hiệu giúp điều chỉnh độ mở của van sao cho phù hợp với nhu cầu làm lạnh thực tế.

Van tiết lưu nhiệt thường được chia thành 2 loại chính:

• Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong (Internal Equalized TXV)
• Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài (External Equalized TXV)

Và đây cũng là lúc chúng ta trả lời cho câu hỏi quan trọng: Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì?

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì?

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là loại van tiết lưu có thiết kế bổ sung thêm một đường ống phụ, dẫn áp suất từ đầu ra của dàn bay hơi về buồng màng của van. Nhờ đó, van có thể điều chỉnh chính xác lượng môi chất cần tiết lưu, đặc biệt trong những hệ thống có tổn thất áp suất lớn qua dàn bay hơi hoặc chiều dài ống gió lớn.

Nói một cách dễ hiểu, khi tìm hiểu van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì, bạn cần nhớ: đây là loại van giúp cân bằng áp suất tại điểm thực tế – nơi hơi môi chất rời khỏi dàn bay hơi – thay vì sử dụng áp suất tại đầu vào dàn như van cân bằng trong. Điều này giúp van phản ứng chính xác hơn với điều kiện làm việc thực tế, tăng hiệu suất hệ thống và bảo vệ máy nén.

Cấu tạo van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Để hiểu sâu hơn về van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì, chúng ta cùng xem qua cấu tạo cơ bản của thiết bị này:

Các bộ phận chính

• Cảm biến nhiệt (Bulb): Gắn vào đường hút sau dàn bay hơi, chứa môi chất lỏng để cảm nhận nhiệt độ.
• Ống mao dẫn (Capillary tube): Nối cảm biến với buồng điều khiển.
• Màng ngăn (Diaphragm): Chịu áp lực từ cảm biến để tác động lên kim van.
• Kim van (Needle/Pin): Điều chỉnh độ mở của van, điều tiết lưu lượng môi chất.
• Lò xo hồi (Spring): Cân bằng áp lực từ phía cảm biến.
• Đường cân bằng ngoài (External Equalizer Line): Một ống nhỏ nối từ đường hút sau dàn bay hơi về buồng màng ngăn, cung cấp áp suất thực tế đầu ra dàn bay hơi.

Điểm khác biệt chính

Khác với van cân bằng trong, van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài có một ống nhỏ gắn vào đường ra của dàn bay hơi – đó chính là “cân bằng ngoài”. Điều này giúp áp suất tác động lên màng ngăn phản ánh chính xác hơn điều kiện hoạt động thực tế, từ đó điều chỉnh lượng môi chất một cách tối ưu.

Nguyên lý hoạt động của van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Hiểu rõ van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì sẽ không trọn vẹn nếu bạn chưa nắm rõ nguyên lý vận hành của nó. Quá trình hoạt động như sau:

Cảm biến nhiệt độ (bulb) cảm nhận nhiệt độ tại đầu hút sau dàn bay hơi. Môi chất lỏng trong bulb giãn nở khi nhiệt độ tăng, tạo áp lực đẩy lên màng ngăn.

Màng ngăn chịu lực từ ba phía:

• Áp suất từ cảm biến (tăng khi nhiệt độ tăng).
• Áp suất hồi từ đường cân bằng ngoài (đầu ra thực tế của dàn bay hơi).
• Lực ép của lò xo hồi.

Sự chênh lệch áp suất giữa cảm biến và đầu ra dàn bay hơi điều khiển độ mở của kim van.

Kim van mở rộng hoặc thu nhỏ, điều tiết lượng môi chất lạnh chảy vào dàn bay hơi để duy trì nhiệt độ và áp suất ổn định.

Như vậy, van tự điều chỉnh mà không cần người can thiệp, đảm bảo hiệu suất làm lạnh cao và vận hành ổn định.

Ưu điểm khi sử dụng van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Sau khi đã rõ van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì, bạn sẽ dễ dàng nhận ra những lợi ích vượt trội mà nó mang lại:

Chính xác cao trong hệ thống có tổn thất áp suất

Van cân bằng ngoài lấy áp suất tại đầu ra thực tế của dàn bay hơi, nên phản ứng chính xác hơn với điều kiện hoạt động, đặc biệt khi hệ thống có:

• Dàn bay hơi dài.
• Môi chất chảy qua nhiều ống dẫn hẹp.
• Lưu lượng thay đổi lớn.

Tối ưu hiệu suất bay hơi

Van giúp duy trì mức quá nhiệt ổn định (superheat), từ đó:

• Giảm rủi ro tổn thương máy nén do môi chất lỏng.
• Nâng cao hiệu suất truyền nhiệt trong dàn bay hơi.
• Tối ưu hóa công suất hệ thống lạnh.

Phù hợp cho hệ thống công nghiệp và điều hòa trung tâm

Hầu hết các hệ thống lạnh công nghiệp, điều hòa không khí VRV/VRF hoặc Chiller đều sử dụng van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài vì yêu cầu độ chính xác cao và tổn thất áp suất lớn qua dàn.

So sánh van tiết lưu nhiệt cân bằng trong và cân bằng ngoài

Ứng dụng của van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Ứng dụng của van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài rất đa dạng, đặc biệt trong các hệ thống làm lạnh yêu cầu độ chính xác cao và hiệu suất ổn định. Dưới đây là những ứng dụng phổ biến nhất:

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm (VRV/VRF)

Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điều hòa không khí trung tâm cho tòa nhà, văn phòng, khách sạn... vì có khả năng điều chỉnh chính xác lưu lượng môi chất theo từng dàn lạnh nhánh, giúp duy trì hiệu quả làm lạnh đồng đều ở mọi khu vực.

Máy lạnh công nghiệp và dân dụng công suất lớn

Trong các máy lạnh công nghiệp hoặc hệ thống điều hòa dân dụng có dàn bay hơi lớn hoặc đường ống dẫn dài, tổn thất áp suất thường cao. Van tiết lưu cân bằng ngoài giúp lấy đúng áp suất tại đầu ra dàn bay hơi, duy trì mức quá nhiệt ổn định, đảm bảo máy nén không bị tổn hại.

Kho lạnh và tủ cấp đông

Các hệ thống kho lạnh bảo quản thực phẩm, rau quả, thủy sản hoặc dược phẩm yêu cầu môi trường nhiệt độ ổn định, chính xác. Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài giúp tối ưu hóa quá trình bay hơi, duy trì độ lạnh sâu và tiết kiệm điện năng.

Máy làm đá công nghiệp

Máy làm đá yêu cầu quá trình trao đổi nhiệt diễn ra hiệu quả, liên tục và có khả năng chịu tải dao động cao. Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài điều chỉnh môi chất linh hoạt, giúp máy vận hành ổn định hơn trong các điều kiện tải khác nhau.

Hệ thống làm lạnh trong ngành y tế và phòng thí nghiệm

Các thiết bị lạnh chuyên dụng trong bệnh viện, phòng xét nghiệm, bảo quản vaccine, mẫu sinh học... yêu cầu nhiệt độ cực kỳ ổn định. Van tiết lưu cân bằng ngoài đảm bảo môi chất được điều tiết chính xác, bảo vệ môi trường làm việc tối ưu cho thiết bị và mẫu vật.

Nhờ khả năng phản hồi nhanh và điều chỉnh chính xác lưu lượng môi chất, van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài trở thành lựa chọn lý tưởng trong các hệ thống lạnh đòi hỏi độ chính xác cao, hiệu suất tối ưu và độ bền lâu dài.

Lưu ý khi lắp đặt và bảo trì van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài

Lắp đúng vị trí bulb

Cảm biến nhiệt phải được lắp chắc chắn vào đường ống hút sau dàn bay hơi, dùng băng keo nhôm hoặc dây buộc chặt, tránh tiếp xúc không đều hoặc sai vị trí.

Không bẻ cong ống mao

Ống dẫn từ bulb đến màng van rất nhạy, nếu bị gập sẽ sai lệch tín hiệu áp suất.

Kiểm tra đường cân bằng ngoài

Ống cân bằng ngoài phải nối đúng điểm đầu ra dàn bay hơi và không bị tắc nghẽn để đảm bảo áp suất phản hồi chính xác.

Vệ sinh định kỳ

Van có thể bị nghẹt do bụi bẩn, cặn dầu hoặc rỉ sét. Nên kiểm tra và làm sạch định kỳ khi bảo trì hệ thống lạnh.

Kết luận

Qua bài viết trên, chắc hẳn bạn đã hiểu rõ van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như vai trò quan trọng của nó trong hệ thống lạnh. Đây là một thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống yêu cầu làm lạnh chính xác, tiết kiệm năng lượng và vận hành ổn định.

Việc chọn đúng loại van, lắp đặt đúng kỹ thuật và bảo trì định kỳ sẽ giúp hệ thống lạnh hoạt động hiệu quả hơn, kéo dài tuổi thọ thiết bị và hạn chế các sự cố không mong muốn.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp làm mát mùa hè và sưởi ấm mùa đông hiệu quả, đừng bỏ lỡ các dòng máy lạnh 2 chiều cao cấp đang được phân phối chính hãng tại FPT Shop. Với thiết kế hiện đại, vận hành êm ái, tiết kiệm điện và tích hợp nhiều công nghệ thông minh, các sản phẩm đến từ thương hiệu uy tín như Daikin, LG, Casper… sẽ mang đến trải nghiệm tiện nghi trọn vẹn cho ngôi nhà bạn. Đặt mua ngay tại FPT Shop để nhận ưu đãi hấp dẫn cùng dịch vụ lắp đặt nhanh chóng, chuyên nghiệp: Máy lạnh 2 chiều.

Xem thêm:

• Điều hoà nên để chế độ AUTO hay COOL mát hơn? Phân biệt chế độ AUTO và COOL trên điều hòa
• Tìm hiều về công suất của điều hoà và những lưu ý khi chọn mua