معرفی انواع مبردهای گازی و عوامل موثر در انتخاب آنها
آنچه در این مطلب می خوانید:
عوامل تاثیرگذار در انتخاب مبردهای گازی
یکی از چالش های جدی سازندگان و طراحان سیستم های برودتی انتخاب یک مبرد گازی مناسب با راندمان معقول و ایمنی بالا می باشد که کم ترین آسیب را به محیط زیست وارد کند. در این یادداشت به معرفی انواع مبرد های گازی مورد استفاده در کولر های گازی، سیستم های تبرید، سیستم های تهویه مطبوع و … پرداخته و فاکتورهایی که باید در انتخاب مبرد گازی در نظر بگیریم، تشریح شده اند.
انواع مبردهای گازی
در زیر به معرفی انواع مبردهای گازی و بیان ویژگی های کار آن ها پرداخته ایم:
1- گاز R11
گاز مبرد فریونی R11 مخصوص چیلرهای سانتریفیوژی با حجم زیاد و فشار کم می باشد. ترکیب این گاز مبرد فریونی با فرمول تری کلرو فلرو‌متان (CCl3F) است. این گاز مبرد فریونی به خاطر عدم اشتعال پذیری و انفجار و همچنین به دلیل غیرسمی بودن و پایدار بودن، یک گاز ایمن است. البته لازم بذکر است که هم اکنون می توان گاز مبرد فریونی R-123 را در چیلرهای جدید بجای گاز R11 استفاده نمود.
2- گاز R12
گاز مبرد فریونی R12 کاربرد زیادی دارد و در امور مختلفی مانند: سیستم های تبرید هرمتیک کوچک، چیلرهای فشار مثبت بزرگ، سیستم‌های تهویه مطبوع خودرو و انواع دیگری از سیستم‌های تبرید استفاده می گردد. ترکیب گاز مبرد فریونی R12 فرمول دی کلرو دی فلرو‌متان (CCl2F2) می باشد. همچنین گازهای دیگری که می تواند با این گاز جایگزین شود گازهای R134a و R410A/B و R409A و R414B و R417C می باشد.
3- گاز R22
گاز R22 قطعا معروفترین گاز مبرد فریونی است که برای کولر گازی اسلیت و کولر های صنعتی و دیگر کمپرسورها و دستگاه های مختلف مانند یخچال و… مورد استفاده می باشد. ترکیب فرمول این گاز HCFC هیدرو کلرکربن می باشد. البته جدیدا تولید این گاز بخاطر آسیب به لایه اوزون محدودتر شده است و در بسیارزی از برندهای کولر گازی، گاز مبرد R410A جایگزین گاز R22 شده است. همچنین گازهای مبرد R407 و R422C نیز می تواند جایگزین گاز R22 باشند.
4- گاز R134a
گاز مبرد فریونی R134a یکی از پر کاربردترین گازهای فریونی است و در بازار کپسول های گاز R134a را زیاد می بینید. زیرا این گاز در واقع بعنوان جایگزین گاز مبرد R12 بوده و در طیف وسیعی از دستگاه های تبرید و کمپرسورهای مختلف کاربرد دارد. فرمول شیمیایی این گاز CH2FCF3 است. همچنین این گاز غیرسمی و بی رنگ می باشد و می توان حتی این گاز را بعنوان جایگزین برای گازهای R401A, R401B, R409A, R409B نیز استفاده نمود. در واقع این گاز در حال حاضر یکی از پرفروشترین کپسول های گازی در بازار است.
5- گاز R404A
گاز مبرد فریون R404A در واقع ترکیبی از سه گاز فریونی R134A ، R143A و R125 است. این گاز مبرد بیشتر به عنوان جایگزین مناسب برای برخی از گازهای فریونی مانند R502 و R22 مورد استفاده قرار می گیرد. این گاز در دستگاه های مختلفی کاربرد دارد مانند: گاز مبرد در چیلر‌ها، گاز مبرد ماشین فروش خودکار مواد غذایی، گاز مبرد یخچال های فروشگاه ها برای نگهداری مواد غذایی، برای ماشین های یخچال دار و…
6- گاز R407C
گاز مبرد فریونی R407C در واقع مخلوطی از گازهای مبرد R32 ، R125 و R134a بوده و در حالت کلی مشخصات مشابه با گاز مبرد فریونی R22 داشته و طبعا در طیف وسیعی از وسایل تبرید و تهویه مطبوع استفاده می شود. کپسول گاز R407C نیز در بازار در اندازه های مختلف فراوان است.
7- گاز R410A
در حال حاضر در بازار یکی از پرفروشترین کپسول های گاز کولر گازی، کپسول گاز مبرد R410A می باشد. این گاز در واقع مخلوطی از گازهای مبرد فریونی R32 و R125 است. کپسول این گاز در برندهای مختلف در بازار موجود است و مهمترین کاربرد این گاز در کولر گازی اسپلیت اینورتر Inverter و کولر های گازی پرتابل Portable می باشد.
8- گاز R502
گاز مبرد فریونی R502 در واقع ترکیبی از دو گاز فریونی R22 ، R115 می‌باشد و فرمول شیشمایی آن بنام کلرو دی فلورو متان می باشد. مهمترین کاربرد این گاز فریونی در فرآیند های تبرید با دمای پایین می‌باشد و برای کمپرسور های نسبتا ارزان قیمت هم کاربرد دارد. به همین دلیل در یخچال های خانگی و دستگاه های یخ ساز صنعتی کاربرد دارد.
9- گاز R507
گاز مبرد فریونی R507 دارای ترکیب آزئوتروپیک می باشد و از ترکیب دو گاز فریونی R143A و R125 است. البته از آنجا که عملکرد گاز مبرد R507 شباهت زیادی به گاز فریونی پرکاربرد R502 دارد می توان در موارد زیادی به عنوان جایگزین آن گاز استفاده شود. البته از آنجا که به دلیل گاز R507 مخرب محیط زیست است می توان از گاز فریونی R502 بجای آن استفاده نمود.
عوامل تاثیر گذار در انتخاب مبردهای گازی
عواملی که در انتخاب صحیح مبردهای گازی موثر هستند، به شرح زیر است:
ایمنی:
این خاصیت مبردهای گازی به طور مستقیم جان کاربران را تحت الشعاع قرار می دهد، از این رو نسبت به سایر پارامترها دارای اهمیت بیشتری است. فاکتور ایمنی مبردها به طور کلی باید موارد غیر قابل اشتعال و انفجار بودن و سمی نبودن را شامل شود. از طرفی نباید با سیال، رطوبت و سایر مواد به کار رفته در تجهیزات تبرید واکنش شیمیایی نامطلوب داشته باشد.
سمی نبودن:
با توجه به میزان سمی بودن مبرد های گازی، آن ها در 6 گروه دسته بندی می کنند، که مبرد های گروه یک نسبت به سایر گروه ها سمی تر بوده و کوچک ترین تماس باآن ها موجب به وجود آمدن اثرات زیان بار و خطر ناکی می شود. اما مبرد های گروه شش دلیل سمی بودنشان بیشتر بخاطر کاهش غلظت میزان اکسیژن هواست، بنابراین این دسته را اصطلاحا غیر سمی می نامیم.
نشتی مبردهای گازی:
از موارد بسیار مهم دیگر در مورد مبردها نشتی سیستم است. این نشتی می تواند در دو حالت رخ دهد:
- کمتر بودن فشار سیستم نسبت به فشار محیط
- بیشتر بودن فشار سیستم نسبت به فشار محیط
در حالت اول فشار سیستم از فشار اتمسفریک کمتر بوده از این رو امکان نفوذ هوا به داخل سیستم وجود دارد و تحت هیچ شرایطی مبرد به بیرون نشت نمی کند اما در حالت دوم اینگونه نیست و این مبرد است که به بیرون از سیستم نشت می کند. در هر دو حالت سیستم تبرید پس از مدتی از کار افتاده و فعالیت آن متوقف می شود. اما در حالت دوم پس از شناسایی محل نشت به راحتی می توان محل نشت را پوشاند تا با شارژ مخزن مبرد گازی، سیستم مجددا به فعالیت خود ادمه دهد. اما در حالت اول هوا به سیستم نفوذ کرده و این امر موجب افزایش دما و فشار سیستم و تشدید خوردگی اتصالات می شود که رطوبت وارد شده نیز خود باعث یخ زدگی مبرد می شود.
ملاحظات اقتصادی:
همان گونه که ذکر شد از نکات بسیار مهم دیگر تاثیر مبرد بر COP( ضریب عملکرد) سیستم می باشد که از فاکتور های مهم انتخاب مبرد است و بر راندمان و ظرفیت سیستم اثر می گذارد عبارت است از:
- حرارت نهان تبخیر
- حجم ویژه بخار تبرید شده
- نسبت تراکم
- گرمای ویژه مبرد در هردو حالت مایع و گاز
جدول خواص مبردهای گازی
منبع:
کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان
مطالب مرتبط:
آشنایی با سیکل تبرید تراکمی و نحوه عملکرد آن + فیلم
