Tấm ốp bên dàn ngưng tụ - Trái/Phải
Bộ ngưng tụ (Condenser), một bộ phận của hệ thống làm lạnh, là một loại thiết bị trao đổi nhiệt có khả năng chuyển đổi khí hoặc hơi thành chất lỏng, và truyền nhiệt trong ống ra không khí gần ống một cách rất nhanh. Quá trình hoạt động của bộ ngưng tụ là một quá trình tỏa nhiệt, do đó nhiệt độ của bộ ngưng tụ tương đối cao.
Các nhà máy điện sử dụng nhiều thiết bị ngưng tụ để ngưng tụ hơi nước thải từ tuabin. Thiết bị ngưng tụ được sử dụng trong các nhà máy làm lạnh để ngưng tụ hơi chất làm lạnh như amoniac và freon. Thiết bị ngưng tụ được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa dầu để ngưng tụ hydrocarbon và các hơi hóa chất khác. Trong quá trình chưng cất, thiết bị chuyển đổi hơi thành trạng thái lỏng cũng được gọi là thiết bị ngưng tụ. Tất cả các thiết bị ngưng tụ đều hoạt động bằng cách loại bỏ nhiệt từ chất khí hoặc hơi.
Các bộ phận của hệ thống làm lạnh là một loại bộ trao đổi nhiệt, có khả năng chuyển đổi khí hoặc hơi thành chất lỏng và truyền nhiệt trong ống ra không khí gần ống một cách rất nhanh. Quá trình hoạt động của dàn ngưng tụ là một quá trình tỏa nhiệt, do đó nhiệt độ của dàn ngưng tụ tương đối cao.
Các nhà máy điện sử dụng nhiều thiết bị ngưng tụ để ngưng tụ hơi nước thải từ tuabin. Thiết bị ngưng tụ được sử dụng trong các nhà máy làm lạnh để ngưng tụ hơi chất làm lạnh như amoniac và freon. Thiết bị ngưng tụ được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa dầu để ngưng tụ hydrocarbon và các hơi hóa chất khác. Trong quá trình chưng cất, thiết bị chuyển đổi hơi thành trạng thái lỏng cũng được gọi là thiết bị ngưng tụ. Tất cả các thiết bị ngưng tụ đều hoạt động bằng cách loại bỏ nhiệt từ chất khí hoặc hơi.
Trong hệ thống làm lạnh, dàn bay hơi, dàn ngưng tụ, máy nén và van tiết lưu là bốn bộ phận thiết yếu, trong đó dàn bay hơi là thiết bị truyền tải công suất làm lạnh. Chất làm lạnh hấp thụ nhiệt từ vật cần làm lạnh để đạt được hiệu quả làm lạnh. Máy nén là trái tim của hệ thống, có vai trò hút, nén và vận chuyển hơi chất làm lạnh. Dàn ngưng tụ là thiết bị giải phóng nhiệt, truyền nhiệt lượng hấp thụ trong dàn bay hơi cùng với nhiệt lượng sinh ra do hoạt động của máy nén đến môi chất làm lạnh. Van tiết lưu có vai trò điều tiết và giảm áp suất chất làm lạnh, đồng thời kiểm soát và điều chỉnh lượng chất làm lạnh lỏng chảy vào dàn bay hơi, và chia hệ thống thành hai phần: phía cao áp và phía thấp áp. Trong hệ thống làm lạnh thực tế, ngoài bốn thành phần chính nêu trên, thường có thêm một số thiết bị phụ trợ như van điện từ, bộ phân phối, bộ sấy, bộ thu nhiệt, cầu chì nhiệt, bộ điều khiển áp suất và các bộ phận khác, được thiết kế để cải thiện hoạt động nhằm tiết kiệm chi phí, đảm bảo độ tin cậy và an toàn.
Máy điều hòa không khí có thể được chia thành loại làm mát bằng nước và loại làm mát bằng không khí theo hình thức ngưng tụ, và có thể được chia thành hai loại: loại làm mát đơn và loại làm mát kiêm sưởi ấm theo mục đích sử dụng. Cho dù thuộc loại nào, nó đều được cấu tạo từ các thành phần chính sau.
Sự cần thiết của bộ ngưng tụ dựa trên định luật thứ hai của nhiệt động lực học — theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, hướng dòng chảy tự phát của năng lượng nhiệt trong một hệ kín là đơn hướng, nghĩa là nó chỉ có thể chảy từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp, và trong thế giới vi mô, các hạt vi mô mang năng lượng nhiệt chỉ có thể chuyển động từ trạng thái có trật tự đến trạng thái hỗn loạn. Do đó, khi một động cơ nhiệt nhận năng lượng đầu vào để thực hiện công việc, năng lượng cũng phải được giải phóng ở phía hạ lưu, để tạo ra khoảng cách năng lượng nhiệt giữa phía thượng lưu và hạ lưu, nhờ đó dòng chảy năng lượng nhiệt mới có thể diễn ra và chu trình sẽ tiếp tục.
Do đó, nếu muốn tải hoạt động trở lại, trước tiên phải giải phóng năng lượng nhiệt chưa được giải phóng hoàn toàn. Lúc này, cần sử dụng bộ ngưng tụ. Nếu năng lượng nhiệt xung quanh cao hơn nhiệt độ trong bộ ngưng tụ, để làm mát bộ ngưng tụ, cần phải thực hiện công việc nhân tạo (thường bằng máy nén). Chất lỏng ngưng tụ trở lại trạng thái có trật tự cao và năng lượng nhiệt thấp, và có thể hoạt động trở lại.
Việc lựa chọn dàn ngưng tụ bao gồm lựa chọn hình dạng và kiểu dáng, và quyết định lưu lượng và điện trở của nước làm mát hoặc không khí chảy qua dàn ngưng tụ. Việc lựa chọn loại dàn ngưng tụ cần xem xét nguồn nước tại chỗ, nhiệt độ nước, điều kiện khí hậu, cũng như tổng công suất làm lạnh của hệ thống làm lạnh và yêu cầu bố trí của phòng lạnh. Trên cơ sở xác định loại dàn ngưng tụ, diện tích truyền nhiệt của dàn ngưng tụ được tính toán theo tải ngưng tụ và tải nhiệt trên mỗi đơn vị diện tích của dàn ngưng tụ, để lựa chọn kiểu dàn ngưng tụ cụ thể.
