Chất làm lạnh trong máy điều hòa là gì? Phân loại và lưu ý 

Chất làm lạnh trong máy điều hòa là dạng hỗn hợp dạng lỏng giúp thiết bị hấp thụ nhiệt trong phòng và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Đây còn được gọi là môi chất lạnh hoặc gas lạnh, tuần hoàn liên tục qua các bộ phận của hệ thống nhằm duy trì quá trình làm mát. Daikin Tân Việt giúp bạn nhận biết từng loại môi chất và ứng dụng.

1. Chất làm lạnh trong máy điều hòa là gì?

Chất làm lạnh trong máy điều hòa là môi chất lưu thông bên trong hệ thống lạnh. Chúng có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt từ không gian cần làm mát rồi truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Quá trình này diễn ra nhờ sự thay đổi trạng thái và áp suất của môi chất trong chu trình tuần hoàn khép kín.

Trong một hệ thống điều hòa không khí thông dụng, môi chất lạnh tuần hoàn qua 4 bộ phận chính:

• Máy nén: Hút hơi môi chất từ dàn lạnh, nén lên áp suất và nhiệt độ cao hơn để đưa đến dàn nóng.
• Dàn nóng: Bộ trao đổi nhiệt phía ngoài, có nhiệm vụ thải nhiệt của môi chất ra môi trường.
• Thiết bị tiết lưu: Bộ phận này làm giảm áp suất môi chất trước khi quay lại dàn lạnh.
• Dàn lạnh: Bộ trao đổi nhiệt phía trong hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng.

Bốn bộ phận phối hợp với nhau để duy trì chu trình làm lạnh. Vì vậy, khi hệ thống gặp sự cố về môi chất khiến khả năng làm mát của điều hòa bị ảnh hưởng.

2. Các loại chất làm lạnh trong máy điều hòa hiện nay

R22, R410A và R32 là ba loại môi chất được nhắc đến khi tìm hiểu về điều hòa dân dụng. Phân biệt từng loại giúp bạn hiểu vì sao các dòng điều hòa được thiết kế để sử dụng những loại gas khác nhau.

2.1. Gas R22

R22 là môi chất lạnh thuộc nhóm HCFC , có tên hóa học là chlorodifluoromethane. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các dòng điều hòa dân dụng đời cũ.

Đặc điểm đáng chú ý của R22:

• R22 xuất hiện trong nhiều hệ thống điều hòa trước đây nhờ đặc tính nhiệt động phù hợp với các thiết kế máy lạnh thời kỳ đó.
• Do chứa clo trong thành phần hóa học, R22 có chỉ số ODP khác 0, có khả năng làm suy giảm tầng ozone. 
• Có tác động đến khí hậu bởi R22 thuộc một dạng khí nhà kính, chỉ số GWP 100 năm của môi chất này là 1.810.

Nghị định thư Montreal quy định việc loại bỏ dần các chất làm suy giảm tầng ozone, trong đó có HCFC. Lộ trình áp dụng khác nhau giữa các nhóm quốc gia và ngoại lệ theo quy định. Hiện nay, R22 chủ yếu được nhắc đến khi bảo dưỡng các hệ thống điều hòa cũ đang sử dụng loại gas này. 

2.2. Gas R410A

R410A là môi chất lạnh hỗn hợp gồm hai thành phần R32 và R125 theo tỷ lệ khối lượng 50/50. Loại gas này được sử dụng rộng rãi trong nhiều dòng điều hòa thế hệ sau ở thiết bị dân dụng và thương mại.

Đặc điểm chính của R410A gồm:

• R410A có chỉ số ODP bằng 0 vì không chứa clo trong thành phần nên không ảnh hưởng đến tầng ozon.
• Theo dữ liệu GWP 100 năm của IPCC AR4, R410A có GWP khoảng 2.088, có khả năng gây nóng lên toàn cầu.
• R410A xuất hiện ở nhiều thiết bị đời trước được sử dụng trong một số hệ thống làm lạnh hiện hành.
• Hệ thống sử dụng gas R410A phải có máy nén, đường ống, van, thiết bị đo và bộ phận tương thích với đặc tính áp suất.

Theo nghiên cứu, gas R410A thuộc nhóm an toàn A1 theo phân loại ASHRAE 34. Vì vậy, độc tính thấp hơn theo phân nhóm A và không có khả năng lan truyền ngọn lửa trong phép thử tiêu chuẩn.

2.3. Gas R32

R32 là môi chất lạnh đơn chất thuộc nhóm HFC (Hydrofluorocarbon), có tên hóa học là difluoromethane. Loại gas này được sử dụng trong nhiều dòng điều hòa thế hệ mới nhờ đặc tính truyền nhiệt phù hợp với thiết kế hệ thống hiện đại.

Một số đặc điểm nổi bật của R32:

• R32 có chỉ số ODP bằng 0 nên không gây suy giảm tầng ozone.
• Theo dữ liệu IPCC AR4, GWP 100 năm của R32 là 675, thấp hơn khoảng 67,7% so với R410A.
• R32 có độc tính thấp theo phân nhóm A và khả năng cháy nhẹ theo phân nhóm 2L nên môi chất không cháy.
• R32 có thể đáp ứng yêu cầu truyền nhiệt và hiệu suất của các hệ thống điều hòa thế hệ mới.

Lưu ý: R32 có khả năng cháy trong những điều kiện nhất định. Do đó, điều hòa sử dụng môi chất này phải đáp ứng yêu cầu thiết kế, lắp đặt và bảo dưỡng dành cho gas A2L. Khi nghi ngờ rò rỉ, không tự ý tháo đường ống mà liên hệ kỹ thuật viên có chuyên môn lập tức.

3. Chất làm lạnh điều hòa hoạt động theo nguyên lý nào?

Môi chất lạnh hoạt động theo chu trình nén hơi, liên tục hấp thụ nhiệt ở dàn lạnh và thải nhiệt tại dàn nóng. Cụ thể, chu trình diễn ra qua bốn giai đoạn sau:

3.1. Môi chất lạnh hấp thụ nhiệt tại dàn lạnh

Đầu tiên, môi chất lạnh sau khi đi qua thiết bị tiết lưu sẽ có áp suất và nhiệt độ thấp, sau đó đi vào dàn lạnh. Tại đây, môi chất hấp thụ nhiệt từ không khí trong phòng và dần chuyển từ dạng lỏng sang dạng hơi.

Cùng lúc đó, quạt dàn lạnh hút không khí trong phòng đi qua các lá tản nhiệt. Nhiệt từ không khí được truyền sang môi chất lạnh bên trong ống đồng. Luồng không khí sau khi được làm mát sẽ được thổi trở lại phòng.

Do đó, bạn cảm nhận được hơi mát khi bật điều hòa. 

Lưu ý, gas lạnh chỉ tuần hoàn bên trong đường ống kín, không được thổi trực tiếp ra ngoài theo luồng gió.

3.2. Máy nén tăng áp suất và nhiệt độ của môi chất

Sau khi hấp thụ nhiệt, môi chất lạnh chuyển thành dạng hơi và được dẫn đến máy nén. Bộ phận này thực hiện nhiệm vụ hút hơi môi chất từ dàn lạnh, nén lên áp suất với nhiệt độ cao hơn.

Tiếp theo, máy nén đẩy môi chất đến dàn nóng để thực hiện quá trình thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Hiểu đơn giản, máy nén giống như bộ phận tạo lực tuần hoàn, giúp môi chất liên tục di chuyển qua các bộ phận và duy trì chu trình làm lạnh của điều hòa.

3.3. Dàn nóng thải nhiệt ra môi trường

Khi đi đến dàn nóng, môi chất lạnh đang ở dạng hơi có nhiệt độ và áp suất cao. Lúc này, môi chất truyền nhiệt cho không khí bên ngoài thông qua các lá tản nhiệt.

Quạt dàn nóng hỗ trợ đưa không khí đi qua bề mặt trao đổi nhiệt, giúp quá trình tản nhiệt diễn ra hiệu quả hơn. Khi nhiệt độ giảm, môi chất dần ngưng tụ và chuyển từ dạng hơi sang dạng lỏng.

Nhờ đó, lượng nhiệt được lấy từ trong phòng được đưa ra môi trường bên ngoài. 

3.4. Thiết bị tiết lưu làm giảm áp suất môi chất

Sau khi chuyển thành dạng lỏng tại dàn nóng, môi chất lạnh tiếp tục đi qua thiết bị tiết lưu. Khi đi qua van tiết lưu, áp suất môi chất giảm xuống khiến nhiệt độ môi chất giảm theo. Nhờ đó, môi chất đạt trạng thái phù hợp để tiếp tục hấp thụ nhiệt khi quay trở lại dàn lạnh.

Sau bước này, môi chất lại đi vào dàn lạnh và bắt đầu một chu trình mới. Bốn giai đoạn trên diễn ra liên tục trong quá trình điều hòa vận hành, giúp thiết bị duy trì khả năng làm mát cho căn phòng.

4. Câu hỏi thường gặp về môi chất làm lạnh

Ngoài đặc điểm và nguyên lý hoạt động, người dùng quan tâm đến khả năng thay thế gas, thời gian sử dụng, mức độ an toàn… Dưới đây là những vấn đề cần hiểu rõ trước khi bảo dưỡng hoặc sửa chữa điều hòa.

4.1. Điều hòa đang dùng gas R22 hoặc R410A có thay trực tiếp sang gas R32 được không?

Không nên thay trực tiếp gas R22 hoặc R410A bằng R32 nếu nhà sản xuất không thiết kế. Mỗi hệ thống điều hòa được chế tạo để vận hành với một loại môi chất cụ thể, cùng các thông số kỹ thuật tương ứng. Việc thay đổi gas không đơn giản chỉ xả loại cũ rồi nạp loại mới. Do đó, nạp trực tiếp R32 vào điều hòa vốn sử dụng R22 hoặc R410A khiến hệ thống vận hành phát sinh rủi ro. 

4.2. Bao lâu thì chất làm lạnh trong máy điều hòa hết?

Trong điều kiện hệ thống kín và hoạt động bình thường, chất làm lạnh không bị tiêu hao như nhiên liệu trong quá trình sử dụng. Vì vậy, điều hòa không cần nạp gas định kỳ chỉ vì đã vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Phần lớn trường hợp, điều hòa bị thiếu gas do thất thoát trong quá trình vận hành nên cần tìm nguyên nhân và kiểm tra rò rỉ thay vì chỉ nạp bổ sung. 

4.3. Gas R32 có an toàn hơn R410A không?

Không thể kết luận R32 an toàn hơn R410A vì hai môi chất có ưu điểm và yêu cầu an toàn khác nhau. Nếu xét về tác động đến khí hậu, R32 có lợi thế hơn. Theo dữ liệu GWP 100 năm của IPCC AR4, R32 có GWP là 675 còn R410A khoảng 2.088. 

Tuy nhiên, xét về khả năng cháy, hai loại gas có sự khác biệt:

• R410A thuộc nhóm A1: Có độc tính thấp theo phân nhóm A và không lan truyền ngọn lửa trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.
• R32 thuộc nhóm A2L: Có độc tính thấp theo phân nhóm A nhưng có khả năng cháy nhẹ, cần tuân thủ yêu cầu an toàn tương ứng.

Như vậy, khi lựa chọn điều hòa, người dùng nên ưu tiên thiết bị được thiết kế đúng tiêu chuẩn, lắp đặt đúng hướng dẫn và bảo dưỡng bởi kỹ thuật viên có chuyên môn. 

4.4. Chất làm lạnh trong điều hòa có độc không?

Mức độ độc của môi chất phụ thuộc vào thành phần hóa học, nồng độ, thời gian tiếp xúc và không gian.

Các môi chất như R22, R410A và R32 thuộc nhóm A theo phân loại an toàn ASHRAE 34 được xếp vào nhóm có độc tính thấp hơn so với nhóm B. Nhưng xảy ra rò rỉ với lượng lớn trong không gian kín, môi chất lạnh sẽ chiếm chỗ của không khí và làm giảm nồng độ oxy. Người tiếp xúc trong điều kiện này có nguy cơ bị thiếu oxy, chóng mặt, khó thở hoặc ngạt.

Hiểu rõ chất làm lạnh trong máy điều hòa cùng quy trình vận hành và đặc tính phân loại giúp bạn sử dụng thiết bị làm mát thông minh. Hãy chủ động đặt lịch kiểm tra độ kín đường ống và bảo trì định kỳ giúp hệ thống điều hòa gia đình luôn tỏa luồng khí mát, vận hành bền bỉ.