معرفی گازهای مبرد و سرد کننده و انواع آن دیدگاه بگذارید
معرفی انواع گاز های مبرد
مبرد یا خنک کننده به ماده ای اطلاق می گردد که با گرفتن حرارت هوا و مواد موجود در محیط به شکل بخار درآمده و در مرحله بعد فضای اطراف را خنک می کند. کلمه مبرد به معنی سرمازا می باشد که گرما و حرارت را جذب نموده و تغییر حالت داده و در چرخه های خنک سازی تبریدی فضا و محیط و دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی هر سیستمی که سیکل تبریدی دارد را می توان برای خنک سازی فضای اطراف به کار برد. مبردها اکثرا به شکل گاز بوده و در انواع مختلف وجود دارند. در برخی تجهیزات از آب می توان به عنوان یک مبرد استفاده نمود. در این مقاله به بررسی انواع گاز های مبرد می پردازیم.
مبردها در دستگاه ها و تجهیزات سرمایشی برای تولید سرما کاربرد دارند. این مواد در یخچال ها، کولرهای گازی، اسپلیت ها، فریزرها و بسیاری دیگر از تجهیزات صنعتی همانند سردخانه ها، فریزرهای صنعتی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. شرکت هیمورا از مبرد در تاپینگ بستنی، فریزر بشکه ای چوبی، فریزر صندوقی نیز برای افزایش بازدهی استفاده کرده است.
از اولین انواع گاز های مبرد مورد استفاده انسان در تجهیزات سرمایشی گاز می توان به گاز آمونیاک و کلروفلورکربن با نام اختصاری R22 اشاره نمود. گاز آمونیاک به دلیل عوارض خطرناک و آسیب های زیست محیطی که داشت از چرخه تولید حذف شد. همچنین این گاز موجب خفگی در انسان و قابلیت منفجره بودن آن دیگر مورد استفاده قرار نگرفت.
ویژگی های یک مبرد مناسب
دستگاه های سرمایشی همانند کولر و یخچال و بسیار از تجهیزات صنعتی نیازمند استفاده از گازهای تبریدی می باشند. و همانطور که همه می دانیم این لوازم جزئی از اجزای جدائی ناپذیر زندگی مدرن امروزی بشر می باشند. اما باید در انتخاب و کاربرد این مواد نهایت دقت را به عمل آورد تا از صدمات و آسیب هایی که این مواد می توانند به محیط زیست ما وارد نمایند، جلوگیری به عمل آید. از انواع گاز های مبرد در محصولاتی از قبیل فریزر صنعتی ایستاده استیل، فریزر صنعتی ایستاده شیشه ای استفاده می شود. برخی ویژگی های این مواد به شرح ذیل می باشد.
- داشتن کمترین میزان مواد سمی
- نقطه جوش پایین و کم
- نداشتن قدرت اشتعال و انفجار
- داشتن گازهای پایدار در آن
- مطابقت داشتن با محیط
- تراکم ایده آل در حالت مایع
- چگالی بالا در حالت گازی
- استفاده از انواع گاز های مبرد از لحاظ هزینه ها با صرفه می باشد
- هزینه نگهداری پایین
- نداشتن خاصیت خورندگی
- دارای گرمای نهان متعادل
- عدم ایجاد عوارض به هنگام تنفس آن
- عدم وجود خاصیت اکسید کنندگی
- تشخیص راحت و آسان در زمان نشت
- عدم آسیب رساندن به محیط زیست
انواع گاز های مبرد مورد استفاده
متداول ترین انواع گاز های مبرد مورد استفاده در سیستم های سرما زا و یخچال فریزر از گازهای رایج فریونی با ترکیبات مختلف می باشند. این گاز در دسته گازهای کلروفلورکربن CFC قرار دارد. که اولین بار در اوایل قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت لذا این گاز به جهت مواردی همچون صدمه زدن به لایه اوزن و ایجاد گرمایش زمین و داشتن قابلیت انفجار بودن با محدودیت مصرف روبرو شد. تا اینکه بعد از مدت ها مطالعه و پژوهش گازهای دیگر از این خانواده تولید و جایگزین موارد قبلی گردید.
با تحقیقات و مطالعات انجام شده در زمینه مبردهای مناسب و با پیشرفت تکنولوژی های مورد استفاده در سیستم های سرمایش انسان امروزه نهایت تلاش خود را معطوف این موضوع نموده است با تولید مواد باکیفیت کمترین صدمه و آسیب را به محیط زیست وارد نماید. برهمین اساس گازهای مبرد مورد استفاده امروزی ترکیب گازهای فریون به همراه دیگر گازهای مبرد می باشد که با بهتر نمودن عملکرد دستگاه و احتمال نشت کمتر و داشتن شاخص GWP یا پتانسیل زمین گرمایی می باشند که این شاخص هر چقدر به صفر نزدیک تر باشد خطر گاز مبرد برای محیط زیست کمتر خواهد بود.
انواع گاز های مبرد فریونی
انواع گاز های مبرد پایه فریونی براساس خواص و ویژگی های خود دارای انواع مختلفی می باشند که آنها را با استفاده از حرف انگلیسی R به همراه عدد که نشان دهنده مشخصات این گازها می باشد تفکیک می نمایند.
- گاز مبرد R134 : این گاز فریونی در محیط هایی که درصد رطوبت بالایی دارند به دلیل قدرت بالای جذب رطوبت این گاز مورد استفاده قرار می گیرد. این گاز خواص ترمودینامیکی خوبی داشته و فرمول آن CH2FCF3 می باشد.
- گاز مبرد R22 : این گاز از ترکیب عناصری همانند کربن، هیدروژن، کلر و فلور ساخته شده و به هیچ عنوان خاصیت انفجاری و اشتعالی ندارد و این یکی مزیت بسیار مهم برای این گاز می باشد. همچنین میزان سمیت گاز خیلی کم بوده و نقطه جوش آن در دمای 40- درجه سانتی گراد قرار دارد. نکته قابل توجه در مورد گاز تولید اوزن بوده که برای گرمایش زمین مضررمی باشد.
- گاز مبرد R290 : ماده پایه این گاز پروپان بوده و در ساخت کولرهای گازی و صنایع یخچال سازی کاربرد دارد و جایگزین مناسبی برای فریون 12 می باشد.
دیگر گازهای فریونی
- گاز مبرد R410a : در تولید این گاز از دو گاز R35 و R125 به نسبت مساوی استفاده شده و در صنایع تولید تجهیزات برودتی مورد استفاده قرار می گیرد. این گاز دوست دار محیط زیست بوده و اثرات مخربی ندارد. در بسیاری از کشورهای پیشرفته از این گاز در سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شود.
- گاز مبرد R436 : این گاز ترکیبی از دو گاز پروپان و ایزوبوتان بوده و از مهمترین خواص آن سنگین بودن نسبت به هوا می باشد.
- فریون R407 : یکی دیگر از انواع گاز های مبرد فریون R407 می باشد. این گاز برپایه فرمول های گیاهی تولید شده که سازگاری کامل با محیط زیست را دارد و در مقایسه با گاز فریون 410، راندمان نسبتا پایین تری دارد.
- گاز مبرد R600a : یکی از مبردهایی است که تمامی کشورهای پیشرفته سعی در جایگزین نمودن آن به جای دیگر گازهای مبرد می باشند زیرا این گاز به میزان قابل توجهی موجب کاهش آلاینده های زیست محیطی می شود. همچنین از گرم شدن کره زمین جلوگیری به عمل می آورد. علاوه بر مزایای گفته شده این گاز راندمان سیکل تبریدی را در حد قابل توجهی افزایش می دهد.