با گازهای مبرد یا سرمازا بیشتر آشنا شوید

با گازهای مبرد یا سرمازا بیشتر آشنا شوید
تاریخ:
۲۳ فروردین ۱۴۰۰
مبرد (Refrigerant)  حالت سیال داشته و طی فرآیند سیکلی که درآن قرار می گیرد به طور مرتب از حالت مایع به گاز تغییر حالت می دهد. در اصل در دمای اتاق به صورت گازی می باشد ولی وقتی خنک و فشرده می شود تغییر حالت داده و به شکل مایع در می آیند.از ویژگی های گاز مبرد می توان به غیر قابل اشتعال بودن ، بیرنگی و بی بو بودن آن اشاره کرد .
ازمشخصات برجسته ی این گاز این است که حتی در صورت ترکیب شدن با رطوبت موجب خوردگی فلزات نمی‌شود. براساس ترکیب شیمیایی مواد مبرد را به چهار دسته تقسیم می نمایند:

دسته اول: کلروفلوئوروکربن ها (CFC) می باشند که معروف ترین نوع مبردها هستند که از جمله اعضای آن R11, R12, R113, R114 و R115 می باشند.

R11 جز مهم ترین مبرد های این دسته است که خصوصیات این فریون، بی رنگ، بی بو، دارای بوی شیرین ،غیر آتش زا ، دارای ترکیب تری‌کلرو‌فلرو‌متان (CCl3F) و در دمای اتاق به جوش می آید . در زمان های گذشته به دلیل بالا بودن نقطه ی جوش  این گاز نسبت به گازهای دیگر از آن در صنایع مختلف همچون صنایع فوم سازی، کمپرسورهای گریز از مرکز در چیلر ها و شستشوی سیکل های ترکیبی استفاده شده است . همچنین مبرد R11 به عنوان حلال و مبرد ثانویه مورد استفاده قرار می‌گیرد.اما با وجود کاربردهای زیاد در صنایع مختلف به دلیل اثرات مخربی که این گاز بر روی لایه ی ازن داشته است استفاده از آن منسوخ گردیده و به جای آن گازهای فریون R23 و R141b استفاده می شود .

دسته دوم: هیدروکلروفلوئوروکربن ها (HCFC) می باشند که اعضای آن R22 و R123 هستند

گازR22 دارای مشخصاتی چون پایداری ,غیر سمی بودن ,بدون اثر اکسیدکنندگی , بی آزار و غیر قابل اشتعال است.
گاز مبرد فریون  R22 یکی از شناخته شده ترین گاز فریون HCFC (هیدروکلروفلوروکربن)‌ می باشد .بعد از ممنوعیت استفاده از CFC ها کاربرد زیادی در زمینه تهویه مطبوع و تبرید که درجه تبخیر پایینی دارند پیدا کرده است.چنانچه در گذشته به دلیل شاخصه ی تراکم ‏پذیری بالا و ایجاد سرمایش بیشتر این گاز بطور تقریبی در ساخت تمامی سیستم های تهویه مطبوع و وسایل سرماساز از جمله کولرهای گازی ، چیلر های تراکمی و کولرگازی، داکت اسپیلت و..، یخچال های خانگی و… استفاده شده است . دردستگاه های انجماد سریع  به دلیل حفظ حرارات آنها بین ۲۰ تا ۴۰ درجه فارنهایت از گاز  R22 استفاده می شود  . R22 فقط در کمپرسورهای پیستونی به کار گرفته می شوند و فشار عملیاتی آن به نحوی است که برای نیل به درجات پایین , نیازی به کار کردن در فشار های کمتر از جو نیست . گرمای نهان آن به ازای هر پوند در ۵ درجه فارنهایت ۲۱/۹۳ بی-تی-یو است . فشار عادی سر کمپرسور در ۸۶ درجه ۸۲/۱۷۲ پوند بر اینچ مربع مطلق است .
هم چنین به علت تمایل شدید تر R22 به آب تعداد بیشتری رطوبت گیر برای خشک کردن آن لازم است.  R22تا حرارت ۱۶ درجه فارنهایت در روغن حل می شود وپس از آن روغن شروع به جدا شدن نموده و چون از مایع سبک تر است در سطح آن جمع می شود. وجود نشت را می توان به وسیله ی نشت یاب الکترونیکی و یا مشعل هالاید تعیین کرد. 
فشار اواپراتور در ۵ درجه فارنهایت ۴۳ پوند بر اینچ مربع است . حلالیت آن در آب ۳ برابر R12 است . بنابراین رطوبت در این ماده باید حداقل باشد .به همین دلیل استفاده از رطوبت گیر و خشک کن در این مورد بیشتر است.
اما در کنار ویژگی های منحصر به فرد گاز R22 باید به اثرات منفی این گاز نیز اشاره کرد . تولید و استفاده ی این مبرد فریونی به دلایل زیست محیطی مانند تخریب لایه ازن و گرمایش کره زمین از سال ۲۰۱۰ ممنوع شده و گاز مبرد R410A جایگزین آن شده است. البته استفاده‌ از گاز R22 در تجهیزات خنک کننده تا زمانی که ذخیره آن به اتمام نرسیده مجاز می‌باشد.

دسته سوم: هیدروفلئوروکربن ها (HFC) ها هستند که متشکل از R410A, R407C, R404A و R134A هستند.

گاز مبرد R134a که امروزه جایگزین فریون ۱۲  و ۱۱ شده است از هوا سنگینتر بوده، دارای فرمول شیمیایی CH2FCF3 ،  وزن مولکولی: ۱۰۲/۰۳ و دارای خواص ترمودینامیکی مناسبی است. این گاز غیر سمی و غیر قابل اشتعال است .جاذب رطوبت بوده ودارای درجه خلوص ۹۹/۹۵ می باشد . دارای روغن مصنوعی ( پلی استر ) بوده و با روغن طبیعی ترکیب نمی شود.  فاقد اتم کلرمی باشد وهیچ اثر منفی بر روی لایه ازن ندارد. در مقایسه با R12    از ضریب هدایت حرارتی بهتر ،گرمای نهان بیشتر و از توانایی انتقال حرارت بالاتری برخوردار است . گاز R134  جذب رطوبت بیشتری نسبت به R12 دارد و هرگز نباید کمپرسور های R134 را برای تست کارایی در هوای محیط که رطوبت زیادی دارد بیش از ۳۰ ثانیه روشن کرد ،زیرا رطوبت موجود در هوا جذب روغن کمپرسور می شود ودر سیکل برودت اخلال ایجاد میکند . این گاز از نظر زیست محیطی مورد قبول می باشد .بطوری که در ساخت یخچال های خانگی و کولر خودرو می توان به خوبی از آن استفاده کرد. گاز R410a جزء گازهای Blend یا مخلوط می باشد که از ترکیب شدن دو گاز دیگر تهیه شده است. ترکیبات گاز فریون  R410a  ،۵۰% گاز  (  R125 پنتا فلوئورو اتان ) و ۵۰% گاز R32  (دی فلوئورو متان ) می باشد .
گاز R410a دارای نقطه‌ جوش منفی ۵۱٫۴- درجه است که در مقایسه با گاز R22 که دارای نقطه‌ جوش منفی ۴۰٫۸ درجه است و بازده بسیار بالاتری داشته و سازگار با ODP نیز میباشد که دارای ظرفیت سرما سازی بسیار خوبی بوده و یکی از پرکاربردترین گازها در بخش های خانگی و صنعتی است. در حال حاضر R410 برای استفاده در سیستم های خنک کننده چیلر و مبدل‌ های حرارتی کوچک مثل کولرهای گازی اینورتر و کم مصرف بهترین گزینه می باشد.

دسته چهارم:  گاز های مبرد طبیعی مانند آمونیاک، کربن دی اکسید و پروپان می باشند.

قدمت گاز های مبرد طبیعی مانند آمونیاک، کربن دی اکسید و پروپان بیش از 150 سال است و دارای عدد ODP صفر و عددGWP بسیار ناچیز می باشد. استفاده از گازهای سرماز طبیعی بازدهی برابر با سیکل های دارای مبردHFC وHCFC  دارد تنها در برخی سیستم ها که از کربن دی اکسید استفاده می نمایند در محیط های گرم کارایی خنک کنندگی دستگاه کاهش یافته و نیاز به تنظیمات اضافی برای افزایش بازدهی دارد.دلیلی که باعث استقبال از این گازها شده است بی خطر بودن آن ها برای محیط زیست است.

 مواد مبرد روی محیط زیست تاثیراتی بر جای می گذارند که بسته به نوع مبرد تاثیرات آن ها به دودسته تقسیم می شود:

تخریب لایه اوزون Ozone Depletion Potential (ODP)

ازون مولکولی است که از سه اتم اکسیژن تشکیل شده و تمام سطح کره زمین فرا گرفته است. این لایه در ارتفاع ۱۱ تا ۴۸ کیلومتری سطح زمین قرار دارد وظیفه آن جلوگیری از ورود اشعه مضر پرتو بنفش به کره زمین است. در سال ۱۹۷۰ محققان دریافتند که لایه اوزن در حال تخریب است که مهمترین عامل آن مواد شیمیایی ساتع شده توسط بشر است که از جمله آن می توان به  CFC HCFC و HBFC اشاره کرد. با توجه به این آثار مخرب به دنبال پروتکل مونترال در سال ۱۹۸۷ میلادی تولید CFC ها و هالون (مواد اولیه در کپسولهای آتش-نشانی بودند) ممنوع شدند. پتانسیل تخریب لایه ازون که با ODP نشان داده می شود، برای مبرد  R11  برابر با یک است و بقیه مبردها براساس آن سنجیده می شود.مبرد های دیگر مانند R22 و R12  و R141b   نیز باید از چرخه استفاده از در سیستم¬های تبریدی و چیلر حذف گردند. پتانسیل تخریب لایه اوزون ODP عددی بین 0 تا یک دارد. هرچه این عدد به یک نزدیک تر باشد به این معناست که گاز مبرد پتانسیل بیشتری برای تخریب لایه ازون دارد.به طور معمول عددODP مبردهای کلروفلوئوروکربن ها به دلیل وجود گاز کلر بالاست به همین دلیل امروزه از گاز هایCFC به عنوان ماده سرمازا استفاده نمی شود.

پتانسیل گرمایش جهانی ( Global Warming Potential )

به معنای گرم شدن کره زمین  و نتیجه آب شدن یخ های قطبی است. که دلیل آن آزاد شدن گازهای گلخانه ای و اثر گلخانه ای این گازها باعث گرمایش زمین می شود.پتانسیل گرمایش زمین (GWP) عددی بین صفر تا چند هزار می باشد و هرچه این عدد بزرگ تر باشد بیانگر تاثیر منفی گاز بر گرمایش جهانی می باشد و موجب گرم شدن بیشتر زمین می گردد. گازهایHCFC با وجود اینکه نسبت به گاز های CFC عدد GWP کمتری دارند اما با این وجود عددGWP آن ها بزرگ بوده و موجب گرماش زمین می شوند.

 
دیدگاه خود را ارائه دهید
لطفا دیدگاهتان را در فرم زیر درج نمایید.
 ______   ___                   
|___  /  /   |                  
   / /  / /| |  __ _  _ __ ___  
  / /  / /_| | / _` || '_ ` _ \ 
./ /   \___  || (_| || | | | | |
\_/        |_/ \__, ||_| |_| |_|
                __/ |           
               |___/            
کد امنیتی نمایش داده شده در تصویر بالا را وارد فرمایید.
مطالب بیشتر در این زمینه
عملکرد هواساز هایژنیک
 ۰۱ خرداد ۱۴۰۰

عملکرد هواساز هایژنیک

هواساز هایژنیک مانند نوع معمولی آن ها یک جعبه بزرگ فلزی است که شامل یک دمنده،المان های سرد کننده یا گرم کننده،رک یا محفظه فیلتر و جاذب صدا است. آن ها معمولا به یک سیستم تهویه جاری متصل می شوند که هوای مطبوع را از این طریق در  ساختمان توزیع می کنند و در نهایت دوباره به سمت AHU بازگردانده می شود. در زمان های دور ...  ادامه مطلب 
شناسایی و حذف دلایل خوردگی کویل ها
 ۳۱ فروردین ۱۴۰۰

شناسایی و حذف دلایل خوردگی کویل ها

خوردگی در سطح بیرونی کویل ها، به مرور افزایش پیدا میکند. از جمله دلایل خوردگی کویل ها میتوان به جنس نامرغوب مس، باقیمانده های شیمیایی در فرایند ساخت کویل اشاره کرد. اکثر مشکلات هنگامی رخ میدهد که اسیدهای محیط زیستی باعث خوردگی کویل ها از بیرون به داخل میشوند. به عنوان مثال در سال گذشته یک باغبان ...  ادامه مطلب 
روفتاپ پکیج چیست؟چه مزایا و معایبی دارد؟
 ۱۷ آبان ۱۳۹۹

روفتاپ پکیج چیست؟چه مزایا و معایبی دارد؟

روفتاپ پکیج یکی از انواع سیستم تهویه مطبوع است که برای سرمایش و گرمایش منازل یا دفاتر یا سالن ها از آن استفاده می شود. علت نام گذاری روفتاپ پکیج به این شیوه به این دلیل است که روفتاپ پکیج ها در پشت بام نصب می شوند و تمام اجزای تهویه شامل کویل اواپراتور ، فن ، کمپرسور و کندانسور هوایی در یک ...  ادامه مطلب 
زنت،عملکرد،مزایا،معایب و کاربردها
 ۰۵ مهر ۱۳۹۹

زنت،عملکرد،مزایا،معایب و کاربردها

زنت (Zent) یکی از ساده ترین سیستم های سرمایشی گرمایشی در صنعت HVAC به حساب می آید. دستگاهی کاملاً ایرانی که مکانیزم سرمایش آن مشابه کولر آبی (فرایند سرمایش تبخیری) و مکانیزم گرمایش آن مشابه هواساز (استفاده از کویل آبگرم) می باشد. به این ترتیب، زنت از جمله دستگاه های چهار فصلی HVAC به شمار رفته که در سه مدل ...  ادامه مطلب 
 ایرواشر،مزایا،معایب و کاربردها
 ۱۰ شهریور ۱۳۹۹

ایرواشر،مزایا،معایب و کاربردها

هواشور یا ایرواشر Air Washer دستگاهی است که برای خنک کردن و زدودن آلودگی های هوا بوسیله پاشش پودر آب روی هوای عبوری به کار می رود. ایرواشرها می توانند به صورت یک دستگاه مستقل و یا به عنوان جزئی از هواساز و دیگر سیستم های تهویه مطبوع مورد بهره برداری قرار گیرند. ایرواشرها دارای انواع آپارتمانی و صنعتی ...  ادامه مطلب