گاز مبرد چیست؟

دلایل وجود انواع مختلف مبرد

با گذشت زمان مبردهای مختلفی برای سیستم‌های تبرید انتخاب شدند و سپس با تکامل سیستم‌ها تغییر کردند. مهمترین دلیل این تغییر میزان آلاینده‌ها در مبردها بود. از مهمترین دلایل تعویض مبردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سمی بودن مبرد گازی
• اشتعال پذیری آن
• مسائل ایمنی خطرناک
• آلودگی آن به محیط زیست

در حال حاضر با وجود استفاده از مبردها در موقعیت‌های فراوان برخی از آن‌ها مضر هستند و جزء آلاینده‌های خطرناک تلقی می‌شوند، در کشورهای مختلف بسته به حجم و موقعیت جغرافیایی استفاده از گازهای مبرد قوانین مشخصی دارند.

مبرد که نام دیگر آن که سرما زا است ترکیبی از مواد مختلف به شکل سیال است که از آن در سیستم‌های تبرید استفاده می‌شود.

ویژگی‌های استاندارد گاز مبرد

• پایداری بالا
• هزینه خرید و نگهداری پایین
• سمی نبودن
• غیر قابل اشتعال
• نقطه جوش پایین
• قابلیت تشخیص در در هنگام نشت
• عدد ODPو GWP پایین‌
• گاز مبرد نباید باعث فرسایش سیم پیچ موتور گردد
• با توجه به وجود روغن در کنار گاز موجود نباید بین این دو واکنش نامطلوب صورت بگیرد
• نباید میان حالت مایع و بخار گاز مبرد فشار زیادی باشد
• گاز مبرد نباید هادی الکتریسیته باشد

از ویژگی‌های استاندارد و مناسب یک گاز مبرد در دستگاه‌های تهویه هستند.

وظایف گاز مبرد چیست؟

گاز مبرد در سیستم‌های تحلیلی باید جذب و دفع حرارت را به خوبی انجام دهد. گاز مبرد باید زمان کارکرد بالا و کاملاً پایداری داشته باشد. گاز مبرد حتماً باید ویژگی‌های ضد اشتعال بودن، ضد سمی بودن و عدم خطر برای محیط زیست را دارا باشد.

انواع گازهای مبرد

در ادامه به معرفی انواع گازهای مبرد می‌پردازیم:

گاز R134A: گاز R134A یکی از جایگزین‌های گاز R12 است که در گذشته مورد استفاده بوده است. شرایط نگهداری گاز R12 بسیار سخت است و از گازها خطرناک دنیا به شمار می‌رود. انفجار گازR12 آتش سوزی بزرگی را رقم می‌زند و ممکن است خطرات جانی به همراه داشته باشد. بنابراین امروزه از گاز R134A به جای گاز R12 استفاده می‌شود.

گاز R290A: گاز R290A که به آن پروپان می‌گویند جایگزین گاز R22 است که در گذشته از آن استفاده می‌شده است. گاز R290A بازدهی بالاتری نسبت دیگر گازها دارد و دلیل این امر وجود مواد ترمودینامیکی در آن است. خطرات این گاز بسیار کم است و آسیبی به محیط زیست وارد نمی‌کند. برای شارژ کردن گاز یخچال بهتر است از گاز R290A استفاده کنید. برای دریافت عملکرد مناسب از یخچال خود بهتر است برای شارژ کردن آن از گاز R290A استفاده کنید.

گاز R410A: از ترکیب گازهای R32 و R125 یکی از بهترین پرمصرف ترین گازهای مبرد به نام R410A تولید شد. این گاز عملکرد بهتری نسبت به گاز R290A دارد. خطرپذیری کمتر این گاز باعث محبوبیت آن در میان افراد است.

گاز R404A: یکی از گازهای کم خطر که استفاده زیادی بین تکنسین‌ها دارد گاز R404A است. این گاز در صنعت مرغداری و غیره استفاده می‌شود. بهترین گزینه برای ماشین‌های حمل مواد غذایی منجمد گازهای R404A هستند.

گاز R401A: این دسته از گازها عمر بیشتری نسبت به دیگر گازها دارند. به همین خاطر در یخچال‌های فروشگاهی از آن‌ها استفاده می‌شود. همچنین برای شارژ کردن لوازم خانگی از گازهای R401A استفاده می‌شود.

تبرید یا سرد سازی چیست

تبرید یا سرد سازی از نظر علم فیزیک یک فرایند انتقال گرما محسوب می‌شود. تبرید در میان افراد با عنوان سرمایش شناخته شده است. در فرآیند تبرید گرما از یک محیط و یا یک فضا گرفته می‌شود و در محیط دیگر آزاد می‌شود. می توان گفت در تبرید به دنبال کم کردن دما در یک محیط یا یک فضای مشخص هستیم. این فضا می‌تواند اتاق شما، اداره و یا یک سردخانه صنعتی باشد. وسیله‌ای به نام اواپراتور گرما را از محیط جذب می‌کند و به کمک کندانسور آن را در محیط دیگر دفع می‌کند.

عملکرد گاز مبرد چگونه است

گازهای مبرد به ها راحتی از حالت گاز به مایع و بالعکس و از مایع به کار تبدیل می شوند. این فرایند به کمک تغییرات فازی و ترمودینامیکی انجام می‌شود. این قابلیت گازهای مبرد باعث شده است که در سیستم‌ها و دستگاه‌های برودتی و تهویه مطبوع در صنعت‌های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.

برخی از دستگاه‌ها از جمله دستگاه چیلر تراکمی، داکت، اسپلیت و RVF از گاز مبرد در فرایند کاری خود استفاده میکنند. اگرچه گازهای مبرد در صنعت نقش موثر و مفیدی دارند اما طبق تحقیقات انجام شده و مطالعات علمی در این زمینه گاز مبرد برای محیط زیست مضر است و از عوامل موثر بر گرمای زمین و تخریب لایه اوزون به شمار می‌رود.

تعریف دو معیار ODP و GWP

ODP به معنای تخریب لایه اوزون و GWP به معنی گرمایش زمین دو پارامتری هستند که برای مقایسه مبردها از نظر زیست محیطی مورد توجه قرار میگیرند.

Ozone Depletion Potentioal

ODP به توانایی یک ماده در تخریب لایه اوزون نسبت به ماده CFC11 ODP گفته می‌شود. معیار ODP بین بازه ۰ تا ۱ است و هر چقدر این ضریب به عدد ۱ نزدیک تر باشد از نظر آسیب به لایه ازون خطرناک تر است. مبرد CFC11 معیار 1 ODP را دارد. و مابقی مبردها به نسبت این مبرد مقایسه می‌شوند.

Global warning Potential

توانایی یک ماده برای به دام انداختن گرما در اتمسفر به نسبت دی اکسید کربن را GWP می گویند. معیار GWP در بازه‌های زمانی طولانی مثلا ۲۰ ساله یا ۱۰۰ ساله اندازه گیری می‌شوند. معیار Gwp از صفر شروع میشود و حداکثری ندارد. هر چقدر یک مبرد در به دام انداختن گرما اثر بیشتری داشته باشد معیار گرمایش آن بزرگ تر است. با توجه به اینکه دی اکسید کربن GWP زیادی دارد معیار GWP هر ماده را با دی اکسید کربن مقایسه میکنند.

دسته بندی‌های گازهای مبرد

گازهای مبرد بر اساس ترکیبات و ساختار شیمیایی که دارند تقسیم بندی می‌شوند. ۴ نوع از مهم ترین گازهای مبرد عبارتند از:

• کلروفلوئوروکربن CFC
• هیدروکلروفلوئوروکربن HCFC
• هیدرو فلوئوروکربن HFC
• مبردهای طبیعی

نکات مهم در هنگام تهیه گازهای مبرد

در این قسمت از مقاله به معرفی نکاتی می‌پردازیم که در هنگام خرید گازهای مبرد باید آن‌ها را در نظر داشته باشید. گازهای مبرد با توجه به کیفیت بسیار بالایی که دارند در زمینه‌هایی مانند کولر سازی، یخچال سازی، سردخانه‌های صنعتی از آن‌ها استفاده می‌شود.

از آنجایی که گازهای مبرد تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند در هنگام خرید گازهای مبرد باید دقت کنیم که سیستم مورد نظر دارای دقت درجه بالایی باشد. از جمله سیستم ها می‌توان به دیپ فریزرها و سانتریفیوژها اشاره کرد. این سیستم‌ها دارای دقت درجه یک و حتی کمتر از آن می باشند.کپسول‌های موجود در بازار دارای وزن ۱۳ کیلوگرم هستند و برای نگهداری طولانی مدت امکان کاهش حجم این کپسول ها زیاد است.

جمع بندی مطالب

از آنجایی که گازهای مبرد در صنایع امروزی کاربرد بسیار زیادی دارند بسیار مورد استفاده هستند. در این مقاله به طور مفصل به معرفی گازهای مبرد و انواع آن پرداختیم. گازهای مبرد به مرور زمان دچار تغییرات وتحولاتی شده اند و همواره با به روزرسانی صنایع و تکنولوژی گازهای مبرد جدید جایگزین گازهای قدیمی می شوند.

تولید گازهای مبرد جدید باید به گونه ای باشد که سلامت افراد جامعه را به خطر نیندازد و به محیط زیست آسیب وارد نکند. به همین خاطر همواره شرکت‌ها و برند های سازنده گاز مبرد تلاش می‌کنند تا گازهایی با درجه خلوص بالاتر وارد بازار کنند. در حال حاضر در صنایعی مانند یخچال سازی و کولر سازی از گازهای مبرد استفاده بیشماری می‌شود.

تاکنون در رابطه با استفاده از گازهای مبرد آسیبی گزارش نشده است. اگر هرگونه آسیبی از سمت گازهای مبرد به محیط و یا حتی افراد وارد شود سریعاً گازهای مبرد جدید با ترکیب مناسب تر جایگزین آن می‌شوند.

برای انتخاب گاز مبرد باید به استانداردهای آن توجه داشته باشید. تولید گازهای مبرد باید به‌گونه‌ای باشند که ثبات خود را در دمای مختلف از دست ندهند و از لحاظ شیمیایی ثابت باشند. همچنین گازهای مبرد باید سلامت افراد جامعه و محیط را تضمین کنند. اگر گازهای مبرد قابل نشت باشند باید محل نشت را به سرعت پیدا کرد و از آسیب هایی که ممکن است وارد شود به طور جدی جلوگیری کرد.