Tủ lạnh và máy lạnh không tạo ra cái lạnh. Chúng bơm nhiệt từ chỗ cần làm lạnh ra chỗ khác, nhờ một chất lưu thông trong vòng ống kín gọi là ga lạnh. Ga lạnh bay hơi bên trong tủ hay trong phòng để hút nhiệt, rồi được máy nén ép lại ở bên ngoài để nhả nhiệt ra, cứ thế quay vòng. Đó là lý do phía sau tủ lạnh và cục nóng máy lạnh luôn nóng.
Chào bạn, đây là Nhà Vật Lý. Ở tập về định luật hai, mình nói tủ lạnh tốn điện để ép nhiệt đi ngược chiều tự nhiên. Tập này mình mở nắp chiếc máy ra, đi theo dòng ga lạnh một vòng, để thấy mỗi bộ phận làm gì và vì sao vài thói quen nhỏ lại giúp máy chạy khoẻ hơn.
Bay hơi thì lạnh: bí mật nằm ở đây
Bôi một chút cồn lên mu bàn tay, bạn thấy mát lạnh khi nó bay hơi. Ra khỏi bể bơi đứng trước gió, bạn run lên. Mồ hôi làm mát cơ thể. Tất cả là một hiện tượng: chất lỏng muốn bay hơi thì phải lấy nhiệt từ xung quanh.
Ga lạnh là những chất được chọn vì bay hơi ở nhiệt độ rất thấp khi áp suất thấp. Cho nó chảy vào dàn ống bên trong tủ lạnh ở áp suất thấp, nó sôi lên ngay dù xung quanh đã lạnh, và trong lúc sôi nó hút nhiệt từ ngăn tủ. Ngăn tủ lạnh đi.
Dàn ống này gọi là dàn bay hơi, hay dàn lạnh. Trong máy lạnh, nó là phần nằm trong cục lạnh treo tường, có quạt thổi không khí trong phòng qua để làm mát.
Đến đây, ga đã thành hơi và mang theo nhiệt của căn phòng. Nếu không làm gì tiếp, nó sẽ không bay hơi được nữa. Phải có cách biến nó thành lỏng trở lại và đổ bỏ lượng nhiệt đó ở đâu khác.
Máy nén và dàn nóng: đổ nhiệt ra ngoài
Hơi ga đi vào máy nén, bộ phận ồn nhất và tốn điện nhất. Máy nén ép hơi ga lại, áp suất tăng vọt và nhiệt độ của nó cũng tăng lên, nóng hơn cả không khí ngoài trời.
Hơi ga nóng ấy chạy qua dàn nóng, tức những ống có cánh tản nhiệt phía sau tủ lạnh hay trong cục nóng máy lạnh ngoài trời. Vì nó nóng hơn không khí bên ngoài, nhiệt tự chảy ra không khí, đúng chiều tự nhiên. Ga nguội đi và ngưng tụ thành lỏng, nhả nốt lượng nhiệt đã hút vào lúc bay hơi.
Ga lỏng áp suất cao sau đó đi qua một chỗ thắt hẹp, là ống mao hoặc van tiết lưu. Đi qua đó, áp suất tụt mạnh, ga lạnh đi và sẵn sàng sôi lại khi vào dàn lạnh. Một vòng khép kín.
Tóm tắt bằng một câu dễ nhớ: bên trong thì cho ga sôi để hút nhiệt, bên ngoài thì nén ga lại cho nóng hơn trời để nhả nhiệt. Máy nén là trái tim, điện năng nó dùng là cái giá để nhiệt đi ngược chiều.
Vì sao cục nóng phải đặt chỗ thoáng và được vệ sinh?
Dàn nóng chỉ nhả được nhiệt khi nó nóng hơn không khí xung quanh. Đặt cục nóng ở góc kín, sát tường hứng nắng tây, hay để mặt cục nóng này thổi vào cục nóng kia, không khí quanh nó nóng lên. Máy nén phải ép ga nóng hơn nữa mới nhả được nhiệt, tốn điện hơn và mau hỏng.
Bụi bám trên cánh tản nhiệt của dàn nóng và dàn lạnh giống như khoác áo bông lên chúng, cản nhiệt đi qua. Lưới lọc trong cục lạnh bị bụi bịt kín thì gió yếu, phòng lâu mát.
Tủ lạnh cũng vậy. Phía sau và hai bên hông tủ là nơi nhả nhiệt, nên phải chừa khoảng hở với tường theo hướng dẫn của nhà sản xuất, không kê sát bếp nấu, không phủ khăn lên nóc tủ nếu dàn nóng nằm ở đó.
Vệ sinh lưới lọc cục lạnh vài tuần một lần là việc bạn tự làm được sau khi rút điện. Vệ sinh dàn nóng, kiểm tra ga thì để thợ làm, vì có điện và có những loại ga đời mới dễ bắt lửa khi bị rò.
Mở cửa tủ lạnh có làm mát được căn phòng không?
Nhiều người từng nghĩ ngày nóng mở cửa tủ lạnh ra cho phòng mát. Theo những gì ta vừa nói, ngăn tủ hút nhiệt của phòng rồi dàn nóng phía sau lại thả chính lượng nhiệt đó trở về phòng, cộng thêm nhiệt do máy nén chạy. Kết quả là phòng nóng lên chứ không mát đi.
Máy lạnh làm mát được căn phòng chỉ vì cục nóng nằm ở ngoài trời. Nếu bạn đặt cả cục nóng vào trong phòng, phòng cũng sẽ nóng lên.
Mở cửa tủ lâu còn làm hơi ẩm trong không khí vào tủ, ngưng tụ thành tuyết trên dàn lạnh, máy phải chạy nhiều hơn. Lấy đồ xong đóng cửa ngay, sắp xếp để biết đồ nằm đâu, là cách tiết kiệm điện đơn giản.
Gioăng cao su cửa tủ hở thì không khí ấm cứ lọt vào liên tục. Kẹp một tờ giấy vào cửa rồi đóng lại, nếu rút ra quá dễ là gioăng đã cần thay.
Từ máy lạnh tới máy bơm nhiệt
Cùng một vòng ga lạnh, nếu đảo chiều chạy, dàn trong nhà trở thành dàn nóng và dàn ngoài trời thành dàn lạnh. Máy lạnh hai chiều mùa đông sưởi ấm phòng chính bằng cách này: bơm nhiệt từ không khí lạnh ngoài trời vào trong nhà.
Điều thú vị là bơm nhiệt thường hiệu quả hơn sưởi bằng điện trở. Máy sưởi điện trở biến mỗi phần điện thành đúng chừng đó nhiệt. Máy bơm nhiệt dùng điện để chuyển nhiệt có sẵn từ ngoài vào, nên lượng nhiệt đưa vào phòng có thể gấp vài lần lượng điện tiêu thụ.
Bình nước nóng dùng bơm nhiệt cũng theo nguyên lý đó. Mức tiết kiệm cụ thể tuỳ thời tiết và từng thiết bị, nhưng cơ chế là có thật, không phải quảng cáo.
Câu hỏi để bạn nghĩ tiếp: tủ lạnh dùng điện để chuyển nhiệt, còn có một loại tấm phẳng đặt trên mái nhà làm việc theo hướng ngược lại, biến ánh nắng thẳng thành điện mà không cần bộ phận nào chuyển động. Nó làm được điều đó bằng cách nào?
Câu hỏi thường gặp
Có nên cho đồ ăn còn nóng vào tủ lạnh không?
Để đồ ăn nguội bớt cho đỡ bốc hơi rồi cho vào tủ là hợp lý, nhưng đừng để ở nhiệt độ phòng quá lâu vì vi khuẩn phát triển nhanh. Chia thức ăn thành phần nhỏ, đựng hộp nông giúp nguội nhanh và an toàn hơn.
Vì sao điều hoà chảy nước?
Dàn lạnh lạnh hơn điểm sương của không khí trong phòng nên hơi nước ngưng tụ trên dàn và chảy theo ống thoát ra ngoài. Nếu nước chảy vào trong phòng, có thể ống thoát bị tắc hoặc máy lắp nghiêng.
Ga lạnh có hết dần theo thời gian không?
Vòng ga lạnh là hệ kín nên về nguyên tắc ga không hao. Nếu phải nạp ga thường xuyên nghĩa là có chỗ rò, cần thợ tìm và hàn kín chỗ rò thay vì chỉ nạp thêm.
Tủ lạnh phát ra tiếng lách tách ban đêm là gì?
Tiếng lách tách thường do vỏ nhựa và dàn ống co giãn khi nhiệt độ thay đổi, hoặc tiếng ga chảy trong ống khi máy nén bật tắt. Nếu có tiếng kêu lớn bất thường hay tủ không lạnh, hãy gọi thợ kiểm tra.
Vì sao điều hoà biến tần chạy êm hơn?
Máy nén biến tần thay đổi tốc độ quay theo nhu cầu, khi phòng đã mát nó chạy chậm thay vì tắt bật liên tục. Ít lần khởi động mạnh nên máy êm hơn và nhiệt độ phòng ổn định hơn.
