Cấu tạo tủ đông và nguyên lý hoạt động của tủ

Tủ đông được biết đến là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong quá trình trưng bày và bảo quản sản phẩm. Tuy nhiên, cấu tạo tủ đông như thế nào có lẽ không phải ai cũng biết. Trong bài viết bên dưới của Tủ Siêu Thị Denver, xin mời bạn cùng tham khảo chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó nhé!

Cấu tạo tủ đông

Tủ đông là thiết bị bảo quản lạnh bao gồm buồng cách nhiệt và một hệ thống bơm nhiệt vận chuyển nhiệt độ từ bên trong buồng ra môi trường bên. Tủ đông cung cấp nhiệt độ lạnh dưới âm 18 độ C. Ở mức nhiệt này khiến vi khuẩn không thể phát triển giúp cho tủ đông có thể bảo quản thực phẩm trong thời gian dài mà không bị suy giảm chất lượng.

Cấu tạo của tủ đông sẽ bao gồm các bộ phận sau:

Máy nén

• Chức năng: Máy nén là bộ phận quan trọng của tủ đông, có chức năng nén khí gas lạnh ở áp suất cao và chuyển sang trạng thái lỏng. Quá trình này sẽ sinh ra nhiệt và sẽ được tỏa ra môi trường thông qua dàn nóng.
• Cách thức hoạt động của máy nén: Hút môi chất lạnh tạo ra ở dàn hơi đồng, duy trì áp suất cần thiết cho sự bay hơi ở nhiệt độ thấp. Sau đó, máy sẽ nén môi chất lạnh ở dạng khí sang trạng thái lỏng, sinh nhiệt và đẩy vào dàn ngưng giúp tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài.
• Phân loại: Máy nén thường có loại máy nén rotor hoặc máy nén piston 1 hay 2 xilanh. Tủ đông gia đình thường dùng là loại máy nén piston 1 xilanh.

Dàn nóng và dàn lạnh

Trong cấu tạo tủ đông thì dàn nóng và dàn lạnh là bộ phận không thể thiếu:

Dàn nóng:

• Chức năng: Dàn nóng chính là bộ phận giúp xả nhiệt cho khí gas hóa lỏng, sau quá trình nén áp suất cao ở máy nén. Gas lạnh sau khi hóa lỏng đi từ máy nén khí ra dàn nóng.
• Cách thức hoạt động: Tại đây, nhiệt lượng từ gas lạnh hóa lỏng sẽ truyền vào các thanh tản nhiệt và thải ra môi trường bên ngoài, đưa nhiệt độ gas lạnh lỏng giảm về mức nhiệt độ môi trường.

Dàn lạnh:

• Chức năng: Dàn lạnh có chức năng làm bay hơi gas lạnh và làm lạnh không gian bên trong tủ.
• Cách thức hoạt động: Gas lạnh lỏng từ dàn nóng được dẫn qua van tiết lưu để bay hơi, lúc này gas lạnh không bị nén nữa sẽ bay hơi nhanh tại dàn lạnh. Quá trình bay hơi này gas sẽ hấp thụ nhiệt, nhờ đó làm mát không gian bên trong tủ đông.

Gas lạnh

• Chức năng: Gas lạnh là môi chất tuần hoàn trong hệ thống làm lạnh, có nhiệm vụ luân chuyển nhiệt độ từ nơi này đến nơi khác.
• Cách thức hoạt động: Đặc điểm hấp thụ nhiệt khi bay hơi ở áp suất thấp, tỏa nhiệt khi hóa lỏng ở áp suất cao.
• Tác động đến hệ thống: Việc sử dụng gas lạnh phù hợp tủ đông khá quan trọng, bởi đặc điểm nhiệt động học của từng loại gas lạnh là khác nhau như: nhiệt độ bay hơi, áp suất ngưng tụ. Điều này tác động đến hiệu suất làm việc của động cơ, hiệu suất làm lạnh của tủ.

Trên thị trường có một số loại gas phổ biến như: gas R134a, gas R600a, gas R22, gas R410a.

Hệ thống cách nhiệt, bảo ôn, cánh cửa

Để tủ đông hoạt động tốt, giữ nhiệt lâu còn phụ thuộc vào hệ thống cách nhiệt và cánh cửa tủ. Đây là 2 bộ phận quan trọng giúp nhiệt được giữ trong khoang tủ, không bị trao đổi ra bên ngoài.

• Hệ thống cách nhiệt: Có chức năng giảm thiểu sự trao đổi nhiệt giữa bên trong và bên ngoài tủ đông. Chất liệu được làm từ lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh và polyurethane.
• Cánh cửa tủ đông: Có hệ thống gioăng cách nhiệt xung quanh, đảm bảo không xảy ra tình trạng trao đổi nhiệt xung quanh cánh tủ. Thông thường có 2 loại tủ đông là tủ đông đứng với cánh mở về phía trước và tủ đông nằm với cánh mở kiểu vali. Loại tủ đông dạng đứng khi cánh được mở ra sẽ khiến nhiệt lạnh thoát ra ngoài nhiều và chìm xuống sàn nhà, gây tốn điện năng do phải hoạt động bù lượng nhiệt đã hao hụt.

Các thiết bị và tiện ích đi kèm của tủ đông

Ngoài ra cấu tạo tủ đông còn có các thiết bị đi kèm như:

• Bảng điều khiển: giúp người dùng dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bên trong tủ phù hợp với nhu cầu.
• Khóa an toàn bảo vệ tủ: Đối với một số hộ kinh doanh lựa chọn loại tủ đông có khóa an toàn đảm bảo chống thất thoát thực phẩm, đồ đông lạnh. Còn đối với gia đình sẽ giúp giữ an toàn cho trẻ nhỏ.
• Lỗ thoát nước: Đây cũng là tiện ích cần có của một tủ đông giúp việc vệ sinh tủ trở nên dễ dàng, nhanh chóng và góp phần tăng tuổi thọ của tủ.
• Bánh xe di chuyển: giúp việc thay đổi vị trí đặt tủ trở nên dễ dàng, thuận lợi.

Ngoài ra một số tủ đông còn được thiết kế giỏ chứa đồ riêng bên trong tủ giúp bảo quản riêng biệt một số thực phẩm. Đối với tủ đông dùng để trưng bày, bạn sẽ gặp các loại tủ đông mặt kính với cửa kính cong, cửa kính lùa….

Nguyên lý hoạt động của tủ đông

• Giai đoạn 1: Tủ đông sẽ sử dụng hơi nước khô để hấp thụ nhiệt, sau đó máy nén sẽ thực hiện nhiệm vụ nén khí làm lạnh. Từ đó, áp suất và nhiệt độ của chất làm lạnh tăng cao.
• Giai đoạn 2: Dàn ngưng bên ngoài có chức năng làm giảm bớt nhiệt do áp suất gây ra. Sau đó, các chất lạnh nguội đi rồi ngưng tụ thành chất lỏng tinh khiết rồi chảy qua van tiết lưu.
• Giai đoạn 3: Các chất lỏng đó làm cho khí lạnh di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. Tiếp đến, chúng sẽ nở ra và bay tương đối, đồng thời sẽ bắt đầu hấp thụ nhiệt lạnh.
• Giai đoạn 4: Khi đó, dàn bay tương đối sẽ cho phép các chất làm lạnh được hấp thụ nhiệt và tiến hành làm lạnh bên trong. Chu kỳ này sẽ được lặp đi lặp lại như vậy một cách liên tục.

Phân loại tủ đông

Theo cấu tạo và kiểu dáng

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại tủ đông có kiểu dáng, kích thước,… khác nhau, nhưng chủ yếu có 2 loại chính là: tủ đông nằm ngang và tủ đông đứng.

• Tủ đông nằm ngang

Dòng tủ đông này có thiết kế cánh cửa tủ mở lên trên hoặc mở sang ngang, kết hợp với các giỏ để đựng thực phẩm:

Ưu điểm:

• Không gian lưu trữ thực phẩm rộng hơn so với kiểu tủ đứng có cùng diện tích.
• Tối ưu hóa điện năng khi sử dụng.
• Khả năng làm lạnh nhanh chóng.

Nhược điểm:

Chiếm nhiều diện tích khi lắp đặt.

Đối với một số loại có dung tích lớn quá trình lấy thực phẩm bên dưới trở nên khó khăn.

• Tủ đông đứng:

Dòng tủ đông này có thiết kế tương tự với tủ lạnh thông thường, cánh cửa tủ mở ra và bên trong được chia thành các ngăn chứa thực phẩm.

Ưu điểm:

• Có kiểu dáng, thiết kế nhỏ gọn, ít chiếm diện tích.
• Có chia thành các ngăn chứa khác nhau, việc lấy thực phẩm trở nên dễ dàng hơn.

Nhược điểm:

• Khả năng làm lạnh lâu hơn so với dòng tủ đông nằm ngang.
• Không thể linh hoạt sắp xếp thực phẩm, bởi vì bị ngăn cách với các ngăn chứa.

Theo công nghệ

Công nghệ làm lạnh sẽ quyết định trực tiếp đến hiệu suất làm lạnh của tủ đông.

• Tủ đông thường:

Đây là dòng tủ đông sử dụng máy nén khí thông thường để làm đông, được sử dụng khá phổ biến trên thị trường.

Ưu điểm:

• Giá thành tương đối rẻ, phù hợp.
• Hiệu suất làm lạnh ổn định.

Nhược điểm:

Điện năng tiêu thụ lớn, tiêu hao nhiều năng lượng.

Tuổi thọ tương đối thấp.

• Tủ đông Inverter:

Là dòng tủ đông Inverter dùng máy nén khí biến tần giúp tiết kiệm điện năng, hiệu quả làm lạnh nhanh.

Ưu điểm:

• Tiết kiệm điện năng tiêu thụ, lên đến 30 – 50%.
• Thời gian làm lạnh sâu, nhanh chóng.
• Hoạt động êm ái, tuổi thọ cao.

Nhược điểm: Giá thành khá cao so với dòng tủ đông thông thường.

Bài viết trên đã cung cấp cho bạn toàn bộ thông tin về cấu tạo tủ đông cũng như nguyên lý hoạt động và phân loại của chúng. Nếu có bất cứ thắc mắc nào hãy để lại bình luận để được Tủ Siêu Thị Denver hỗ trợ giải đáp chi tiết nhé!