Trong hệ thống điều hòa không khí, chúng ta thường nghe nhiều đến máy nén (block), dàn nóng hay dàn lạnh. Tuy nhiên, có một "người hùng thầm lặng" quyết định trực tiếp đến việc máy lạnh có tỏa ra hơi mát hay không, đó chính là van tiết lưu.

Nếu máy nén được ví như "trái tim" bơm máu đi khắp cơ thể, thì van tiết lưu chính là "mạch máu" điều tiết liều lượng để đảm bảo mọi bộ phận hoạt động nhịp nhàng. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những bí quyết giúp bạn xử lý các sự cố liên quan đến bộ phận quan trọng này.

1. Van tiết lưu điều hòa là gì?

Van tiết lưu (Expansion Valve) là một thiết bị cơ khí hoặc điện tử nằm trong chu trình làm lạnh của máy điều hòa. Chức năng chính của nó là chuyển đổi trạng thái của môi chất lạnh (gas lạnh) từ dạng lỏng, áp suất cao, nhiệt độ cao thành dạng hỗn hợp lỏng/hơi, áp suất thấp và nhiệt độ cực thấp trước khi đi vào dàn lạnh.

Nói một cách đơn giản, nếu không có van tiết lưu, gas lạnh sẽ không thể giảm nhiệt độ xuống mức âm để làm mát không khí trong phòng bạn.

Tầm quan trọng của van tiết lưu:

  • Tạo ra hơi lạnh: Là điểm khởi đầu của quá trình thu nhiệt tại dàn lạnh.

  • Tiết kiệm điện năng: Giúp máy lạnh hoạt động đúng công suất, tránh lãng phí.

  • Bảo vệ hệ thống: Ngăn chặn các hiện tượng nguy hiểm như "vả thủy lực" (gas lỏng quay về làm hỏng máy nén).

 

Van tiết lưu điều hòa

2. Công dụng của van tiết lưu trong hệ thống

Sau khi hiểu khái niệm, chúng ta cần nắm rõ những công dụng cụ thể mà bộ phận này đảm nhận:

  1. Điều chỉnh lưu lượng gas lạnh: Tùy vào nhiệt độ cài đặt và nhiệt độ thực tế trong phòng, van sẽ mở rộng hoặc thu hẹp để cấp lượng gas vừa đủ cho máy bay hơi.

  2. Ngăn chặn gas lỏng vào máy nén: Máy nén chỉ được thiết kế để nén hơi. Nếu gas lỏng lọt vào, nó sẽ gây hư hỏng cơ khí nghiêm trọng. Van tiết lưu đảm bảo gas đã được hóa hơi hoàn toàn trước khi kết thúc chu trình.

  3. Hạ áp suất và nhiệt độ: Đây là công dụng quan trọng nhất. Theo định luật nhiệt động lực học, khi áp suất giảm đột ngột qua một lỗ tiết lưu nhỏ, nhiệt độ của môi chất sẽ giảm mạnh (hiệu ứng Joule-Thomson).

  4. Tối ưu hóa hiệu suất: Giúp dàn lạnh luôn duy trì mức nhiệt độ ổn định để trao đổi nhiệt tốt nhất với không khí phòng.

3. Cấu tạo chi tiết của van tiết lưu

Về mặt kỹ thuật, van tiết lưu có kết cấu khá tinh vi. Tùy vào loại van (van tay, van nhiệt hay van điện tử) mà cấu tạo có thể thay đổi, nhưng nhìn chung bao gồm các thành phần cơ bản sau:

  • Thân van: Thường làm bằng đồng hoặc hợp kim không gỉ, là khung xương chứa đựng mọi chi tiết bên trong.

  • Đầu vào và đầu ra: Nơi kết nối với ống đồng dẫn gas từ dàn nóng đến và đi ra dàn lạnh.

  • Kim van và Đĩa van: Đây là bộ phận "động". Kim van sẽ di chuyển để thu hẹp hoặc mở rộng diện tích thông khí, từ đó kiểm soát lượng gas.

  • Lò xo: Tạo lực đối kháng để giữ kim van ở vị trí mặc định hoặc hỗ trợ việc đóng mở chính xác.

  • Cơ cấu điều khiển: * Đối với van tiết lưu nhiệt: Có thêm bầu cảm biến nhiệt và màng giãn nở.

    • Đối với van tiết lưu điện tử: Có một motor bước (stepping motor) nhận tín hiệu từ bo mạch chính.

4. Nguyên lý hoạt động: Hành trình biến đổi của Gas lạnh

Nguyên lý hoạt động của van tiết lưu có thể tóm tắt qua các bước sau:

  1. Giai đoạn tiếp nhận: Gas lạnh sau khi đi qua dàn nóng đã được hóa lỏng dưới áp suất rất cao và nhiệt độ nóng. Nó đi vào đầu vào của van tiết lưu.

  2. Giai đoạn tiết lưu: Khi đi qua lỗ nhỏ bên trong van (tiết diện bị thu hẹp đột ngột), vận tốc dòng chảy tăng lên nhưng áp suất giảm xuống cực thấp.

  3. Giai đoạn biến đổi: Nhờ áp suất giảm, một phần gas lỏng sôi nhanh chóng và bay hơi, kéo theo nhiệt độ của toàn bộ dòng gas giảm xuống sâu (thường dưới $0^{\circ}C$).

  4. Giai đoạn điều tiết: Cảm biến nhiệt độ ở đầu ra dàn lạnh sẽ gửi tín hiệu về. Nếu phòng còn nóng, van mở rộng hơn để gas vào nhiều. Khi phòng đã đủ lạnh, van hẹp lại để tiết kiệm năng lượng.

5. Các dấu hiệu nhận biết van tiết lưu bị nghẹt hoặc hỏng

Khi van tiết lưu gặp vấn đề, toàn bộ hệ thống làm lạnh sẽ bị tê liệt. Bạn có thể nhận biết qua các dấu hiệu:

  • Máy lạnh không lạnh hoặc lạnh rất yếu: Dù máy nén vẫn chạy nhưng do van bị nghẹt, gas không đến được dàn lạnh.

  • Hiện tượng bám tuyết: Tuyết bám ngay tại đầu ra của van tiết lưu hoặc bám không đều trên dàn lạnh.

  • Máy nén kêu to/Quá nóng: Do lưu lượng gas không ổn định, máy nén phải làm việc gắng sức hoặc bị "đói gas".

  • Máy chạy ngắt liên tục: Áp suất hệ thống thay đổi bất thường khiến các cảm biến an toàn ngắt điện để bảo vệ máy.

  • Chênh lệch áp suất bất thường: Khi dùng đồng hồ đo, áp suất hút rất thấp trong khi áp suất đẩy lại quá cao.

6. Nguyên nhân khiến van tiết lưu hư hỏng

Tại sao một bộ phận kim loại bền bỉ lại có thể hỏng? Dưới đây là các nguyên nhân phổ biến:

  1. Cặn bẩn và tạp chất: Trong quá trình lắp đặt, nếu thợ không hút chân không kỹ hoặc ống đồng bị rỉ sét, các mạt sắt và bụi bẩn sẽ làm tắc nghẽn lỗ tiết lưu siêu nhỏ.

  2. Tắc ẩm (Đóng băng): Nếu trong hệ thống có hơi nước, khi đi qua van tiết lưu (nơi có nhiệt độ âm), hơi nước sẽ hóa đá và làm kẹt kim van.

  3. Lỗi linh kiện: Lò xo bị mất độ đàn hồi sau nhiều năm sử dụng, hoặc motor bước của van điện tử bị cháy cuộn dây.

  4. Hao hụt gas: Gas thiếu khiến áp suất không đủ để kích hoạt cơ chế mở của van một cách chính xác.

Hình ảnh thực tế một kỹ thuật viên đang lắp điều hòa

 

 

 

7. Cách khắc phục sự cố van tiết lưu

Tùy vào mức độ hư hỏng, chúng ta có các phương án xử lý từ đơn giản đến phức tạp:

7.1. Vệ sinh và thông van

Nếu van chỉ bị nghẹt nhẹ do bẩn, kỹ thuật viên có thể dùng hóa chất tẩy rửa chuyên dụng kết hợp với khí Nitơ áp suất cao để thổi sạch cặn bẩn bên trong.

7.2. Xử lý tắc ẩm

Cần xả hết gas cũ, thay phin lọc gas mới, hút chân không thật kỹ (ít nhất 30-45 phút) để đảm bảo không còn hơi nước trước khi nạp lại gas mới.

7.3. Thay thế van mới

Nếu kim van đã bị mòn hoặc hỏng cơ khí, việc thay thế là bắt buộc. Lưu ý: Phải chọn đúng chủng loại và công suất (BTU) của máy để đảm bảo tính đồng bộ.

8. Thói quen sử dụng giúp tăng tuổi thọ máy lạnh

Để bảo vệ van tiết lưu và các linh kiện đắt tiền khác, người dùng nên lưu ý:

  • Vệ sinh định kỳ (3-6 tháng/lần): Giúp dàn nóng thoát nhiệt tốt, giảm áp lực lên van tiết lưu.

  • Không bật máy lạnh ở nhiệt độ quá thấp (dưới $18^{\circ}C$): Khiến hệ thống phải làm việc ở cường độ tối đa, dễ gây đóng băng van.

  • Lựa chọn đơn vị lắp đặt uy tín: Đảm bảo quy trình hút chân không đúng chuẩn là cách tốt nhất để phòng ngừa hỏng van ngay từ đầu.

Tổng kết

Van tiết lưu tuy nhỏ bé nhưng lại giữ vai trò điều phối "dòng máu" gas lạnh trong hệ thống. Hiểu rõ về nó không chỉ giúp bạn sử dụng máy lạnh hiệu quả hơn mà còn tránh được những chi phí sửa chữa không đáng có.

ACHANOI hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện nhất về cấu tạo và chức năng của van tiết lưu. Nếu máy lạnh nhà bạn có dấu hiệu kém lạnh, hãy kiểm tra ngay bộ phận này nhé!