Bạn có bao giờ tự hỏi làm thế nào mà chiếc điều hòa nhà mình có thể vừa làm mát "đông cứng" vào mùa hè, lại vừa sưởi ấm "ấm cúng" vào mùa đông, chỉ với một nút bấm không? Đằng sau khả năng chuyển đổi linh hoạt đó, có một thiết bị nhỏ nhưng vô cùng "quyền năng" đang âm thầm hoạt động: đó chính là van đảo chiều.
Nếu bạn đang thắc mắc van đảo chiều là gì, nó có cấu tạo van đảo chiều ra sao, nguyên lý hoạt động của van đảo chiều phức tạp đến mức nào, hay những loại van đảo chiều nào phổ biến nhất (đặc biệt là trong máy bơm nhiệt), thì bạn đã đến đúng nơi rồi đấy. Bài viết này của Avil Việt Nam sẽ "giải mã" mọi bí ẩn về "người đạo diễn" dòng chảy môi chất lạnh này, giúp bạn hiểu rõ hơn về cách các hệ thống HVAC hiện đại vận hành hiệu quả đến vậy.
I. Van đảo chiều là gì?
Hãy hình dung một con đường cao tốc nơi các làn xe có thể thay đổi hướng đi chỉ bằng một nút bấm. Van đảo chiều cũng có chức năng tương tự trong hệ thống làm lạnh, sưởi ấm. Về cơ bản, van đảo chiều là một thiết bị cơ khí hoạt động như một công tắc, có khả năng thay đổi hướng dòng chảy của môi chất lạnh (dạng hơi hoặc lỏng) trong hệ thống tuần hoàn.
Vai trò cốt lõi của nó là cho phép một hệ thống làm lạnh (như máy bơm nhiệt) chuyển đổi giữa các chế độ hoạt động khác nhau mà không cần thay đổi cấu hình đường ống phức tạp. Nói cách khác, nó là "bộ não" điều khiển luân chuyển của môi chất để hệ thống có thể vừa làm mát, vừa sưởi ấm, hoặc thực hiện các chức năng đặc biệt khác.
Chức năng chính của van đảo chiều: Biến dàn nóng thành dàn lạnh và ngược lại
- Thay đổi hướng dòng môi chất: Đây là chức năng chính yếu. Van sẽ điều hướng môi chất lạnh đi theo các lộ trình khác nhau trong hệ thống, quyết định "lộ trình" của nhiệt.
- Chuyển đổi chế độ hoạt động: Ví dụ điển hình nhất là trong máy bơm nhiệt. Van đảo chiều cho phép hệ thống chuyển từ chu trình làm lạnh (hấp thụ nhiệt từ trong nhà, thải ra ngoài trời) sang chu trình sưởi ấm (hấp thụ nhiệt từ ngoài trời, thải vào trong nhà).
II. Cấu tạo van đảo chiều
Mặc dù có vẻ phức tạp, nhưng cấu tạo van đảo chiều phổ biến nhất trong ngành HVAC - loại van 4 ngả - lại khá logic. Bạn sẽ thấy nó có 4 cổng kết nối và một số bộ phận chính điều khiển sự di chuyển của dòng môi chất:
- Thân van (Valve Body): Là lớp vỏ bên ngoài, thường có hình trụ, chứa đựng và bảo vệ toàn bộ cơ cấu bên trong. Nó có 4 cổng kết nối: một cổng vào từ máy nén (đường đẩy), và ba cổng còn lại nối với dàn ngưng tụ, dàn bay hơi và đường hút về máy nén.
- Con trượt (Slide/Piston): Đây là bộ phận di động chính nằm bên trong thân van. Nó có thể trượt qua lại để đóng/mở và kết nối các đường dẫn môi chất với nhau theo các hướng khác nhau.
- Ống Pilot (Pilot Tube): Một hệ thống ống nhỏ dẫn một phần môi chất áp suất cao từ đường đẩy của máy nén để điều khiển van phụ (pilot valve).
- Cuộn dây điện từ (Solenoid Coil): Khi nhận được tín hiệu điện từ bộ điều khiển, cuộn dây này sẽ tạo ra từ trường để kích hoạt van phụ.
- Van phụ (Pilot Valve): Một van nhỏ được điều khiển bởi cuộn dây điện từ. Nhiệm vụ của nó là điều hướng dòng môi chất áp suất cao đến một trong hai phía của con trượt chính, đẩy con trượt di chuyển.
- Piston và Xi lanh (hoặc cơ cấu tương tự): Cơ cấu truyền lực từ van phụ để thực sự di chuyển con trượt chính.
III. Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều
Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của van đảo chiều, chúng ta hãy xem xét hai chế độ chính trong máy bơm nhiệt, nơi van này phát huy tối đa công dụng của mình:
1. Chế độ Làm mát
Khi bạn bật điều hòa ở chế độ làm mát, mạch điện sẽ không cấp điện cho cuộn solenoid của van đảo chiều (hoặc cấp điện theo một chiều nhất định). Lúc này, van phụ sẽ điều hướng môi chất áp suất cao sao cho con trượt chính nằm ở một vị trí cụ thể.
Dòng chảy: Hơi môi chất nóng, áp suất cao từ máy nén sẽ được đẩy thẳng ra dàn nóng (đặt ngoài trời). Tại đây, nó thải nhiệt ra môi trường và ngưng tụ thành lỏng. Sau đó, môi chất lỏng đi qua van tiết lưu, vào dàn lạnh (đặt trong nhà), hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng và bay hơi thành hơi áp suất thấp. Cuối cùng, hơi môi chất này quay về máy nén để hoàn thành chu trình.
2. Chế độ Sưởi ấm
Khi bạn chuyển sang chế độ sưởi ấm, bộ điều khiển sẽ cấp điện cho cuộn solenoid (hoặc cấp điện ngược chiều so với chế độ làm mát). Lúc này, cuộn solenoid sẽ kích hoạt van phụ, khiến nó điều hướng môi chất áp suất cao theo một cách khác, đẩy con trượt chính dịch chuyển sang vị trí ngược lại.
Dòng chảy: Hơi môi chất nóng, áp suất cao từ máy nén sẽ được đẩy thẳng ra dàn lạnh (đặt trong nhà - lúc này biến thành dàn nóng). Tại đây, nó thải nhiệt vào không khí trong phòng và ngưng tụ thành lỏng. Sau đó, môi chất lỏng đi qua van tiết lưu, vào dàn nóng (đặt ngoài trời - lúc này biến thành dàn lạnh), hấp thụ nhiệt từ không khí bên ngoài và bay hơi thành hơi áp suất thấp. Cuối cùng, hơi môi chất này quay về máy nén lạnh để hoàn thành chu trình.
Bạn có thể để ý khi điều hòa chuyển đổi giữa các chế độ, đôi khi sẽ nghe thấy tiếng "xì" nhỏ. Đó chính là âm thanh của môi chất đang dịch chuyển và con trượt của van đảo chiều đang thay đổi vị trí của mình đấy!
Xem sản phẩm mới nhất từ Avil Việt Nam: Điều hòa 3 chiều
IV. Các loại van đảo chiều và ứng dụng nổi bật nhất
Mặc dù có một số kiểu van đảo chiều khác nhau, nhưng trong ngành HVAC, chúng ta chủ yếu nói đến van 4 ngả.
1. Phân loại theo cấu tạo và cơ chế
- Van 3 ngả: Thường dùng trong các hệ thống đơn giản hơn, điều khiển dòng chảy đến hai đường khác nhau.
- Van 4 ngả: Phổ biến nhất trong hệ thống lạnh hai chiều. Các loại này thường là van điện từ, được điều khiển bởi cuộn solenoid như đã mô tả.
2. Van đảo chiều máy bơm nhiệt
Đây chính là ứng dụng nổi bật và quan trọng nhất của van đảo chiều. Trong hệ thống máy bơm nhiệt heat pump, van đảo chiều là "ngôi sao" cho phép thiết bị có thể vừa làm mát (lấy nhiệt từ trong nhà thải ra ngoài) vừa sưởi ấm (lấy nhiệt từ ngoài trời thải vào trong nhà), chỉ với một dàn nóng và một dàn lạnh duy nhất. Khi van đảo chiều thay đổi vị trí, nó sẽ:
- Biến dàn ngoài trời từ dàn ngưng tụ thành dàn bay hơi (chế độ sưởi).
- Biến dàn trong nhà từ dàn bay hơi thành dàn ngưng tụ (chế độ sưởi).
Điều này mang lại lợi ích kép: tiết kiệm không gian lắp đặt (không cần hai hệ thống riêng biệt cho làm mát và sưởi), giảm chi phí đầu tư ban đầu, và đặc biệt là tăng tính linh hoạt, tiện nghi cho người dùng, giúp họ tận hưởng nhiệt độ lý tưởng quanh năm chỉ với một thiết bị duy nhất.
Đọc thêm: Hệ thống hvac là gì
Kết luận
Van đảo chiều có thể là một bộ phận nhỏ bé trong tổng thể hệ thống HVAC, nhưng vai trò của nó lại vô cùng then chốt. Nó không chỉ là một chiếc công tắc đơn thuần, mà còn là "kiến trúc sư" thông minh, điều hướng dòng chảy môi chất lạnh để mang lại sự đa năng và hiệu quả tối ưu cho các thiết bị hiện đại, đặc biệt là máy bơm nhiệt.
Việc hiểu rõ van đảo chiều là gì, cấu tạo van đảo chiều, nguyên lý hoạt động của van đảo chiều, và các loại van đảo chiều sẽ giúp bạn không chỉ nắm vững kiến thức chuyên môn mà còn có cái nhìn sâu sắc hơn về cách các hệ thống HVAC vận hành. Để đảm bảo hệ thống của bạn luôn hoạt động bền bỉ và hiệu quả, hãy luôn ưu tiên lựa chọn van chất lượng cao và giao phó việc lắp đặt, bảo trì cho các chuyên gia có kinh nghiệm.
Đọc thêm: Hệ số COP và EER là gì
