پرشیا گاز آسیا
0 محصولات نمایش سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

انواع گاز مبرد

انواع گاز مبرد

در این مقاله قصد داریم انواع گاز مبرد را برای شما عزیزان مورد بررسی قرار دهیم:

علم تبرید در اواسط قرن نوزدهم شروع شد و اولین سیستم تولید شده توسط شخصی به نام Jacob Perkins در سال 1834 بود که در آن از اتر به عنوان مبرد در یک سیکل تراکمی استفاده می شد.

انواع گاز مبرد

انواع گاز مبرد

پرشیا گاز آسیا در سال 1390 تاسیس گردید و ماموریت اصلی خود را در زمینه تهیه و توزیع کپسول های گاز صنعتی، طبی و آزمایشگاهی و همچنین تهیه و توزیع ابزارآلات جوش و برش تعریف نمود.

از سال 1391 این مجموعه اقدام به واردات انواع کپسول های فشار قوی فولادی نمود و با کمک تجربه و دانش کارکنان خود توانست در زمینه واردات سیلندرهای فشار قوی مخصوص گازهای صنعتی به عنوان یکی از رهبران بازار مطرح گردد.این مجموعه دارنده گواهی نامه معتبر ISO9001:2015 مدیریت کیفیت و رضایت مشتری می باشد.

دی اکسید کربن در سال 1866 و آمونیاک در سال 1873 به عنوان اولین مبردهایی بودند که در صنعت از آن ها استفاده شد و همچنین در همین سال ها دی اکسید گوگرد نیز به عنوان مبرد مورد استفاده قرار گرفت که  البته تنها سیستم های صنعتی از این مبردها بهره می بردند.

با شروع قرن بیستم سیستم های ایجاد برودت به عنوان سیستم های تهویه مطبوع در پروژه های بزرگ ساختمانی به کار گرفته شدند و سرانجام در سال 1936 شخصی به نام توماس میدگلی مبرد VFV-R12 را اختراع کرد که در مقایسه با مبردهایی که در آن زمان مورد استفاده قرار می گرفت سمی و قابل اشتعال نبود و همچنین بازدهی بیشتری نیز داشت.

فهرست عناوین

تقریبا با مرور زمان و در طی سال های بعد سیستم های ایجاد برودتف از بخش صنعت خارج شدند و به صورت یک کالای تجاری عرضه شدند و استفاده از این سیستم ها به منازل مسکونی و اداری نیز کشیده شد.

گاز مبرد نوعی ترکیب شیمیایی است که در اکثریت صنایع جهت تولید سرما از آن بهره می برند و دربرخی از صنایع نیز گاز مبرد جهت تهویه هوا مورد استفاده قرار می گیرد. در بیشتر یخچال های خانگی-  یخچال های صنعتی –  سیستم های تهویه هوا و همچنین کولرها از گاز مبرد برای تولید سرما استفاده می شود. در این مقاله به بررسی انواع گاز مبرد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید:

در این مقاله به سوالات ذیل پاسخ خواهیم داد:

  • گاز مبرد چیست و دارای چه خواص شیمیایی می باشد؟
  • نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟
  • انواع گاز مبرد در صنایع چگونه شناسایی می شوند؟
  • انواع گاز مبرد کدامند؟
  • اثرات انواع گاز مبرد به چه صورت است؟
  • گازهای مبرد باید دارای چه خصوصیاتی باشند؟
  • کاربرد انواع گاز مبرد در سیستم های تهویه چگونه است؟
  • کاربردهای کلی انواع گاز مبرد کدامند؟

 

گاز مبرد چیست و دارای چه خواص شیمیایی می باشد؟

مبرد نوعی ماده است که گرمای فضای اطراف خود را جذب می کند و سپس با تبخیر این گرما محیط اطراف را خنک می کند، به همین دلیل مبردها در صنایع یخچال سازی و کولر سازی مورد استفاده قرار می گیرند، تاریخچه پیدایش گازهای مبرد قرن بیستم می باشد

و دقیقا زمانی که از این نوع گاز در سیستم های سرمایشی استفاده شد زمان زیادی نمی گذرد و دلیل محبوبیت گاز مبرد در سیستم های سرمایشی این بود که غیر قابل اشتعال بوده و برای تنفس زیان آور نمی باشد، این گاز دارای قیمت پایین بوده و دسترسی به آن بسیار آسان می باشد.

قبل از پیدایش گاز مبرد از در صنایع یخچالسازی از آمونیاک استفاده می شده، ولیکن این گاز دارای زیان و عوارض زیادی بود ( که از مهمترین عوارض آمونیاک می توان به ایجاد خفگی در انسان و دارای قابلیت اشتعال بودن آن اشاره کرد)

 

خواص شیمیایی گاز مبرد:

این گاز قابلیت اشتعال ندارد و سمی نیز نمی باشد و این یکی از ویژگی های بارز آن است و دلیل استفاده از آن در سیستم های خنک کننده همین خاصیت می باشد. ظرفیت گرمایی گاز مبرد بالا بوده و در دمای معمولی به صورت گاز می باشد و اگر آن را فشرده و یا سرد کنند به صورت مایع تغییر حالت می دهد.

از دیگر خواص شیمیایی گازهای مبرد، بی رنگ و بی بو بودن آن است، البته این نکته نیز قابل ذکر است که در حالت خالصی این گاز بی بو می باشد، ولیکن امروزه با ترکیب نمودن آن با سایر ترکیبات شیمیایی دارای بو می باشد.

نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟

برای این که بتوان حرارت را از یک محیط به خارج از آن فضا انتقال داد، به یک واسط و یا مبرد نیاز می باشد. در سیستم های خنک کننده مکانیکی استاندارد، عملیات حرارت با بخار و یا تبخیر شدن مایعی در دستگاه تبخیر و سپس برگشت دوباره آن در دستگاه تقطیر انجام می شود و بدین طریق می توان ماده سرمازا را از حالت بخار به مایع برگرداند. مایعاتی که بتوانند از این طریق به راحتی از حالت مایع به بخار و برعکس تبدیل شوند، به عنوان مبرد انتقال حرارت به کار برده خواهند شد

زیرا این تغییر حالت دادن موجب تغییر حرارت نیز می شود، در حقیقت انجام این پروسه به این دلیل است که ماده سرما به دلیل نقطه جوش منفی هنگامی که به وسیله لوله ها به محیط گرم می رسد، از حالت مایع به گاز تبدیل می شود و برای این که این عمل صورت بپذیرد می بایست گرمای محیط را جذب نماید

پس در این عملیات گرمای محیط را جذب و سپس به گاز تبدیل می شود و به وسیله کمپرسور کشیده شده توسط کندانسور به مایع تبدیل خواهد شد و مجددا به محیط برگردانده خواهد شد و این سیکل همچنان ادامه می یابد.

نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟

نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟

انواع گاز مبرد در صنایع چگونه شناسایی می شوند؟

در صنایع برای شناسایی انواع گاز مبرد از طریق شماره گذاری عمل می کنند. حرف انگلیسی R را که از ابتدای کلمه  REFRIGERANT  گرفته شده است را به عنوان نام و سپس شماره مبرد را برای نام گذاری به کار می برند و شماره گذاری انواع مبردها توسط انجمن مهندسین تهویه- تبرید و حرارت مرکزی آمریکا انجام شده است.

اولین نامگذاری مبردها برای استفاده عمومی در سال 1956 صورت گرفت که در بحثی که در مورد این نامگذاری صورت گرفته شد، قرار بر این گذاشته شد که از استاندارد ASHRAE 34 پیروی شود

البته برخی دیگر نیز بر این باورند  که طریقه  نامگذاری مبردها برای اولین بار توسط کمپانی Dupont پیشنهاد شده است. مطابق یک قرارداد بین المللی که پیشتر نیز به آن اشاره کردیم مبردها با حروف R در ابتدای نام آن ها شناخته می شود. در کنارحرف لاتین R چند عدد نیز قرار می گیرد که این حرف لاتین با این ارقام نام مبرد را تشکیل می دهند.

طبقه بندی گازهای مبرد:

دو سازمان ملی آمریکایی به نام  NRSC و NBFU مواد سرمازا را طبقه بندی نموده اند که به صورت ذیل می باشند:

سازمان اول تمام مایعات سرمازا به سه گروه زیر تقسیم بندی می کند:

گروه اول: بی خطر ترین مواد که شامل R500 , R14 , R13 , R502 , R744، R13BL , R22 , R30 , R12 , R114 , R21 , R11 , R113  می باشند.
گروه دوم:  مواد سمی و تا حدی قابل اشتعال که شامل: R717 , R40 , R764 , R1130 , R160 , R611 می باشند.
گروه سوم : مواد قابل اشتعال که شاملR50 , R1150 , R170 , R290 می باشند.
موسسه NBFU نیز مواد سرمازا را نسبت به درجه سمی بودن آن ها طبقه بندی کرده است که شامل شش گروه است که بی خطرترین آن ها گروه یک است.

گروه اول:

R744 Carbon Dioxide، R12
R-13B1 Kulene-131
R-21
R-114 6
R-30 Carrene No. 1 4
R-11 6
R-22 5
R-113 4
R-500 6
R-502 6
R-503 6
R-504 6
R-40 Methylene Chloride 4

گروه دوم:

R-717 Ammonia 2
R-1130 Dichloroethylene 4
R-160 Ethyl Chloride 4
R-40 Methyl Chloride 4
R-611 Methyl Formate 3
R-764 Sulphur Dioxide 1

گروه سوم:

R-600 Butane 5
R-170 Ethane 5
R-601 Iso Butane 5
R-290 Propane 5

می توان مبردهای به کار رفته در سیستم های تبرید را به صورت اجمالی به صورت های زیر تقسیم نمود:

تقسیم از نظر ترکیب شیمیایی:

  • CC کلروکربن ها که شامل دو عنصر کلر و کربن می باشند.

مانند مبرد: R10 و…

  • CFC کلروفلوئوروکربن ها که شامل سه عنصر کلر، فلوئور و کربن می باشند.

مانند مبرد: R502  و R12 و R11 و…

  • BFC بروموفلوئوروکربن ها که شامل سه عنصر برم، فلوئور و کربن می باشند.

مانند مبرد R13، R22 و…

  • HFCFC هیدروفلوئوروکربن ها که شامل چهار عنصر هیدروژن، کلر، فلوئور و کربن می باشند.

مانند R22  – R401–R402 و…

  • HFC هیدروفلوئوروکربن ها که شامل سه عنصر هیدروژن- فلوئور- کربن می باشند.

مانند: R134–R404–R507 و…

  • PFC فلوئوروکربن ها که شامل دو عنصر فلوئور و کرین می باشند.

مانند: R218–R14 –R116  و …

  • HC هیدروکربن ها که شامل دو عنصر هیدروژن و کربن است.

مانند: R600–R50–R290  و…

  • مبردهای غیر آلی از قبیل: R717–R744–R718 و…..

تقسیم بندی مبردها از لحاظ کاربرد در ایجاد برودت:

  • مبردهایی که به طور معمول در سیستم های تهویه مطبوع به کار گرفته می شود. مانند: R407 و  R410
  • مبردهایی که معمولا در سیستم های تهویه مطبوع و هم در سیستم های تبرید ( ایجاد دمای نه چندان پایین ) استفاده می گردند. مانند: R134 و R22
  • مبردهایی که معمولا در سیستم های تبرید (ایجاد دمای پایین ) استفاده می گردند. مانند: R404  – R502
  • مبردهایی که در سیستم های تبرید (ایجاد دمای مادون سرد ) استفاده می گردند. مانند: R23–R13–R503

مبردهای نوع CFC به صورت گسترده ای در صنعت و تجهیزات خانگی مورد استفاده قرار می گرفت، ولی در دهه 90 تولید و استفاده از این مبردها ممنوع اعلام شد و جای خود را به مبردهای HCFC و HFC داد. تولید مبردهای HCFC نیز مطابق تعهد بین المللی تا حدود سال 2030 میلادی ادامه خواهد یافت، مبردهای هیدروکربنی و ترکیبات آن اکثرا از ترکیب عناصر هیدروژن – فلوئور- کلر و یا کربن به دست می آیند.

افزایش کلر موجود در ترکیب یک مبرد سبب بالا رفتن نقطه جوش و همچنین میزان سمیت مبرد خواهد شد. از مقایسه CFC  ها و  HCFC ها و HFC می توان نتیجه گرفت که HCFC ها نسبت به CFC ها دارای ODP کمتری هستند و HFC ها نیز که در ترکیب آن ها عنصر کلر حذف شده است، دارای پارامتر ODP صفر هستند.

تنها کشورهای اروپایی از مبردهای  قابل اشتعال استفاده می کنند و بیشتر کشورهای دیگر مطابق استاندارد ISO 55149 و EN 378.2000 استفاده از مبردهای قابل اشتعال را ممنوع اعلام کرده اند.

انواع گاز مبرد کدامند؟

همانطور که گفتیم در گذشته قبل از پیدایش گازهای مبرد از آمونیاک استفاده شده است، که از جمله طراحی های آن برای خنک نمودن محیط و تولید سرما می توان به کمپرسورهای انیدریک کربنیک و چیلرهای جذبی آب و آمونیاک اشاره کرد

اما با پیدایش گازهای مبرد به دلیل ویژگی بارز ترمودینامیکی آنها و همچنین سایر خواص آنها مانند بی بو بودن و غیر قابل اشتعال بودن بسیار مورد استقبال قرار گرفته و به سرعت جایگاه آمونیاک را از آن خود کردند، امروزه گازهای مبرد را به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار می دهند

انواع گاز مبرد کدامند؟

انواع گاز مبرد کدامند؟

زیرا این عمل موجب بهبود کارایی دستگاه شده و همچنین احتمال نشت گاز در سیستم را نیز به مقدار بسیار زیادی کاهش می دهد، لذا بر این اساس برای ترکیب گازهای مبرد مشخصه ای را در نظر می گیرند که شاخص Gwp نام دارد. این شاخص که در واقع همان پتانسیل گرمایی می باشد و به هر میزان که این شاخص به صفر نزدیک تر شود خطرپذیری گاز مبرد برای محیط زیست نیز کمتر خواهد شد.

انواع گازهای مبرد:

انواع گازهای مبرد:

انواع گازهای مبرد:

  • مبرد R11:

از این مبرد در گذشته در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گرفت که از آن جمله می توان به صنایع فوم سازی- کمپرسورهای گریز از مرکز و شستشوی سیکل های ترکیبی اشاره نمود. مبرد R11 نوعی حلال و مبرد ثانویه به شمار می آمد

مبرد R11:

مبرد R11:

و از آن جا که در طی تحقیقات متناوبی متوجه شدند که این مبرد  با وجود کاربردهای فراوانی که در صنایع گوناگون دارد، برای لایه ازن دارای اثار مخرب می باشد، دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد و مبردهای R23  و R141b را جایگزین آن کردند. خصوصیات مبرد R11  شامل موارد ذیل می باشد:

  • بی رنگ
  • بی بو
  • دارای بوی شیرین
  • غیر آتش زا
  • دارای ترکیب تری‌کلرو‌فلرو‌متان (CCl3F) و قابلیت جوش در دمای اتاق

این مبرد دارای نقطه جوش 8/23+ درجه در فشار 1 اتمسفر است، از این مبرد در سیستم های تبرید به عنوان یک حلال برای شستشو و به عنوان پف دهنده فوم تزریق استفاده می شود، این مبرد مایعی بی رنگ و بی بو و فرار است به گونه ای که اگر در مجاورت هوا قرار گیرد فورا تبخیر می شود.

  • مبرد R12 :

گاز مبرد R12  کاربردهای بسیار زیاد و متنوعی دارد و از ویژگی های آن می توان به بی رنگ بودن  و غیر اشتعال بودن آن اشاره کرد. به دلیل گرمای بسیار پایینی که در این نوع گاز نهفته شده است، از آن به عنوان نوعی مبرد استاندارد در سیستم های تبرید هرمتیک کوچک تا چیلرهای دارای فشار مثبت استفاده می کنند، زیرا به دلیل گردش فراوان ماده خنک کننده این امکان را برای مکانیزم های عملیاتی فراهم می کند که بتوانند با تنظیمات دقیق تر و نیز حساسیت کمتری از آن بهره لازم را ببرند.

مبرد R12 :

مبرد R12 :

از جمله استفاده از این نوع مبرد در تولید آب سردکن ها- یخچال های خانگی و فریزر ها می باشد و همچنین قابل ذکر است که مبرد R12  در کشورهای در حال توسعه به صورت عمده مورد استفاده قرار می گیرد که دلیل آن را نیز می توان در دارا بودن ویژگی های ترمودینامیکی آن دانست، همچنین تولید این مبرد هزینه زیادی را در بر نمی گیرد و می توان به نوعی آن را در مقیاس صنعتی گاز مبرد کم هزینه به شمار آورد.

نقطه جوش گاز مبرد R12 برابر با 7/21 درجه فارنهایت در فشار اتمسفر است و از لحاظ گرمایی و حرارتی تا 1022 درجه می تواند به صورت پایدار باقی بماند.

این گاز نیز به دلیل صدمه ای که به لایه ازن وارد می کند مطابق قراردادهای جهانی با مبرد هایی مانند R134 –R290 و R600a تعویض می شود، کپسولی که با آن گاز مبرد R12 را عرضه می کنند دارای رنگ سفید است.

این مبرد دارای گرمای نهان تبخیر کمی می باشد، وزن مخصوص زیادی دارد به طوری که وزن مخصوص آن در حالت اشباع 5 الی 6 برابر وزن مخصوص آمونیاک است و از این رو افت فشار سیلکولاسیون این مبرد زیاد است.

فرئون 12 و روغن (معدنی) با هم ترکیب می شوند، ولی در دماهای پایین 40- الی 50- سانتی گراد امکان جدا کردن آن از روغن از طریق قرار دادن سیستم های جدا کننده روغن به سادگی امکان پذیر است.

کاربردهای مبرد R12:

  • چیلرهای سانتریفیوژی بزرگ
  • کمپرسورهای تسمه‌ای (open drive AC)
  • خنک‌کاری فرایند
  • سیستم‌های تبرید دما بالا، متوسط‌ و پایین (سیستم‌های کوچک و بزرگ)

 

  • مبرد R22 :

یکی دیگر از گازهای مبرد که در صنعت نیز دارای کاربرد زیادی است مبرد R22  می باشد، بیشترین استفاده این نوع مبرد در دستگاه های تبریدی در دماهای پایین است. این مبرد به دلیل شاخص GWP بالایی که داشته، با مبردهای R407c  و R410a جایگزین می شود.

مبرد R22 :

مبرد R22 :

ویژگی های مبرد R22 عبارتند از:

  • پایداری
  • غیرسمی بودن
  • بدون اثر اکسیدکنندگی
  • بی آزار
  • غیر قابل اشتعال

یکی از معروف ترین و پرکاربردترین گازهای هیدروکلروفلورکربن، مبرد R 22 است و در زمینه تهویه مطبوع و تبرید به دلیل درجه تبخیر پایینی که دارد دارای کاربرد زیادی است، البته در گذشته این مبرد به دلیل اینکه دارای  درجه تراکم پذیری بالا و همچنین ایجاد خنک کنندگی بیشتری بوده است، به صورت تقریبی در تولید سیستم های تهویه و کولرهای گازی – چیلرهای تراکمی و داکت اسپلیت و… مورد استفاده قرار گرفته است.

در سیستم هایی که نقطه انجماد سریعی دارند برای این که بتوان حرارت را حفظ کرد (حفظ حرارت مابین 20 الی 40 درجه فارنهایت) از R 22 استفاده می شود.

این نکته نیز قابل ذکر است که کاربرد R22 در کمپرسورهای پیستونی است و میزان فشار عادی سر کمپرسور در 86 درجه 82/172 پوند بر اینچ مربع مطلق است و همچنین  فشار عملیاتی آن به صورتی است که برای رسیدن به درجات کمتر، لازم نیست که در درجه فشارهای کمتر از جو کار کرد. گرمای پنهان شده در این مبرد به ازای هر پوند در 5 درجه فارنهایت برابر 21/93 بی تی یو می باشد.

در این مبرد از تعداد بسیار بیشتری نسبت به سایر مبردها به رطوبت گیر برای خشک کردن نیاز است، زیرا مبرد R22 به شدت به آب تمایل دارد، حلالیت این مبرد در آب در مقایسه با R12، 3 برابر می باشد، لذا بر این اساس می بایست رطوبت در این مبرد به میزان حداقلی باشد، پس استفاده از رطوبت گیر و خشک کن در مبرد R22 بیش از سایر مبردها لازم و ضروری است.

R22 توانایی حل شدن در روغن با حرارت 16 درجه فارنهایت را دارد و بعد از آن روغن به آسانی جدا شده و از آنجا که روغن از مایع سبکتر می باشد، به سطح آب آمده و در آنجا جمع می شود و در این نوع مبرد اگر چنانچه نشت نیز وجود داشته باشد؛ می توان از طریق نشت یاب الکترونیکی آن را کنترل کرد.

R22 با ویژگی مثبت فراوانی که دارد، ولی دارای نقاط منفی نیز می باشد. این مبرد در سال 2010 به دلیل زیان رساندن به محیط زیست و لایه ازن ممنوع شده و جایگزین آن را گاز مبرد R410 A اعلام کردند، البته این ممنوعیت به این معنا نیست که به طور کلی مورد استفاده قرار نگیرد، بلکه استفاده از گاز R22 در تولیدات خنک کننده تا موقعی که ذخیره آن به پایان نرسیده باشدف ادامه دارد.

  • مبرد R134 :

همانطور که گفتیم مبرد R134a جایگزین مبرد R12 شده است، فرمول شیمیایی این مبرد CH2FCF3  می باشد و از خواص ترمودینامیکی نیز برخوردار است به گونه ای که در تولیدات یخچال های خانگی و کولر اتومبیل بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، این مبرد از هوا سنگین تر بوده و دارای وزن مولکولی 102/03 می باشد.

مبرد R134 :

مبرد R134 :

ویژگی های مبرد R134 به قرار ذیل است:

  • غیرسمی بودن
  • غیر قابل اشتعال بودن
  • دارای درجه خلوص آن 99/95 بوده و به راحتی جذب رطوبت می شود.
  • مبرد R134 با روغن طبیعی ترکیب نمی شود، زیرا دارای روغن مصنوعی پلی استر است.
  • هیچ اثر منفی بر روی لایه ازن ندارد.
  • درمقایسه 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 ( هرگز نباید کمپرسورهای 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 و در سیکل برودت اخلال ایجاد میکند)
  • این گاز مبرد 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 مبرد R290 :

این مبرد نیز یکی از جایگزین های مبرد R12 می باشد و آن را با نام پروپان می شناسند، از این مبرد در ساخت و تولید یخچال های فریزر و کولرهای گازی استفاده می شود و همچنین بسیار مورد توجه صنایع برودتی در سراسر جهان است. فرمول شیمیایی آنR290 C3H8  می باشد و در گروه گازهای طبیعی قرار دارد، دلیل جایگزینی این مبرد با گازهای مبرد R11 و R12 ظرفیت بالای سرمادهی و میزان مصرف کمتر گاز می باشد.

گاز مبرد R290 :

گاز مبرد R290 :

  • مبرد R404:

این مبرد، صنعتی می باشد و در گروه مبردهای ترکیبی قرار دارد، مبرد R 404 از  ترکیب مبردهای R 12، R 22 و  R502  می باشد، نکته ای که در مورد مبردهای ترکیبی می بایست بدانید این است که برای شارژ آن ها می بایست مبرد به صورت مایع باشد، در  ساخت و تولید یخچال های فریزر و کولرهای خانگی و همچنین در طراحی فریزرهای فروشگاهی، ماشین های حمل مواد غذایی و یخچال های ویترینی فروشگاهی و یخ سازها از این مبرد استفاده می شود.

مبرد R404:

مبرد R404:

فشار رفت و برگشتی که در این مبرد وجود دارد در مقایسه با مبرد R22 حدودا 20 درصد بیشتر است، مبرد R 404 برای لایه ازن مخرب نبوده و در دماهای پایین برای مبردهای R502 و R22 بهترین جایگزین است، به این معنا که دمای تبخیر آن از صفر درجه فارنهایت بسیار کمتر است.

کاربر این گا در دماهای پایین برابر 20 درجه سانتی گراد بوده و برای دماهای متوسط برابر 5- درجه سانتی گراد است.

  • مبرد R410:

این مبرد نیز در زمره مبردهای ترکیبی قرار دارد و از ترکیب دو مبرد R410a و R32 تولید می شود که میزان  ترکیب هر دو مبرد برای تشکیل مبرد R410 ، 50 درصد می باشد.

مبرد R410:

مبرد R410:

ویژگی های گاز مبرد R410 به قرار ذیل است:

  • گاز R410a دارای نقطه‌ جوش منفی ۵۱٫۴- درجه است.
  • در مقایسه با گاز R22 که دارای نقطه‌ جوش منفی ۴۰٫۸درجه است.
  • بازده بسیار بالاتری داشته و سازگار با ODP نیز می باشد
  • 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.
  • مبرد R502:

این مبرد ترکیبی از دو مبرد R22  به نسبت 8/48 در صد و R115 به نسبت 2/51 درصد تولید شده است.

فشار کار سیستم با این مبرد کمی بیش از فشار کار سیستم با مبرد R22 است، نقطه جوش R502 در فشار 1 اتمسفر برابر 4/45- درجه می باشد.

تولید این مبرد نیز مطابق استاندارد ARI-700 توسط بسیاری از تولیدکنندگان متوقف شده است. مبردهایی از قبیل R404  و R403–R507  را به عنوان جایگزین این مبرد می توان استفاده نمود.

ویژگی های گاز مبرد R410 به قرار ذیل است:

ویژگی های گاز مبرد R410 به قرار ذیل است:

اثرات انواع گاز مبرد به چه صورت است؟

یکی از اثرات بسیار مهمی که در انواع گاز مبرد وجود دارد، مسمویت است که افراد می بایست آن را جدی کرفته و به آن توجه داشته باشند، اگر چه گازهای مبرد دارای کاربردهای مهم و در خور توجه در صنایع می باشند و در فرایند خنک سازی لوازم برودتی و وسایل سرمازا مانند یخچال ها و دستگاه های تهویه بسیار پرکاربرد هستند، ولی از سوی دیگر نیز می توانند دارای آثار زیان بار و منفی برای انسان و محیط زیست باشند.

البته اگر چه گاز مبرد در وسایل خنک کننده دارای هیدروکربن های فلوئور است که نوعی ماده شیمیایی می باشد، ولی بسیار نادر اتفاق می افتد که ایجاد مسمومیت کند، مسمومیت با بو کشیدن و یا خوردن ماده شیمیایی که فریون نام دارد اتفاق خواهد افتاد و زمانی ممکن است روی دهد که فرد در معرض کامل مواد شیمیایی که برای خنک نمودن وسایل مورد استفاده است، قرار گیرد.

اگر به میزان بسیار اندکی آن هم در محیط های باز در معرض گاز مبرد قرار گیرید دچار آسیب جدی نخواهید شد، ولی ممکن است در هر صورت به بدن آسیب وارد نماید، ولی اگر فرد به صورت عمیق مبرد را بو بکشد، امکان از بین رفتن سلول های حیاتی و ریه نیز وجود دارد.

در هر صورت چه به مقدار کم و یا زیاد دچار مسمومیت با گاز مبرد شدید، حتما باید فورا به پزشک مراجعه نمایید.

آسیب هایی که ممکن است به دلیل استشاق گاز مبرد به بدن انسان وارد شود شامل موارد ذیل می باشند:

  • مشکلات تنفسی
  • رشد مایعات در ریه ها
  • آسیب اندام
  • مرگ ناگهانی

گازهای مبرد باید دارای چه خصوصیاتی باشند؟

گازهای مبرد می بایست از نظر کیفی خصوصیات ذیل را داشته باشند:

۱-  سمی نباشد.
۲-  قابل انفجار نباشد.
۳- اکسید کننده نباشد.
۴ –  قابل اشتعال نباشد.
۵-  در صورت نشت به سهولت قابل تشخیص باشد.
۶-  محل نشت آن قابل تعیین باشد.
۷-  قادر به عمل کردن در فشار کم باشد (نقطه جوش پایین).
۸-  از نوع گازهای پایدار باشد.
۹-  قسمت هایی که در داخل مایع حرکت می کند به سهولت قابل روغنکاری باشند.
۱۰ – تنفس کردن آن مضر نباشد.
۱۱- گرمای نهان متعادلی برای مقدار تبخیر در واحد زمان باشد.
۱۲- جابجایی نسبی آن برای ایجاد مقدار معینی برودت کم باشد.
۱۳- دارای کمترین اختلاف, بین فشار تبخیر و تقطیر باشد.
۱۴- ماده سرمازا نباید خورنده باشد (ایجاد زنگ زدگی کند) تا ساختن تمام قطعات سیستم از فلزات معمولی با عمر خدمتی طولانی تر عملی گردد.

اگر بخواهیم میزان گازهای مبرد را از نظر سردکنندگی در صنایع را با هم مورد مقایسه قرار دهیم، مبنای مقایسه بر اساس حرارت تبخیر 5 درجه فارنهایت و حرارت تقطیر 68 درجه فارنهایت می باشد.

خواص مبردها:

برای انتخاب یک مبرد معیارهایی باید مد نظر قرار گیرد که مهم ترین این معیارها عبارتند از:

  • از لحاظ ترکیب شیمیایی:

باید به گونه ای باشد که در دماهای مختلف خواص ثابتی را از خود نشان دهد.

  • از لحاظ سلامتی و ایمنی:

سمی و قابل اشتعال نبوده و اثرات مخربی بر روی هوا و محیط پیرامون ما نگذارد.

  • از لحاظ خواص گرمایی:

باید دارای نفطه جوش و نقطه بحرانی و ظرفیت گرمایی مناسبی باشد، دارای دمای انجماد پایین و رسانایی و گرمایی زیادی باشد.

  • دیگر خواص:

قابلیت اختلال و حل شدن در روغن را به مقدار لازم داشته باشد، در صورت نشت در سیستم، به سادگی بتوان نشتی را تشخیص داد. تولید و استفاده از مبرد ارزان و مقرون به صرفه باشد.

شاید مبردی نیز وجود داشته باشد که در سیکل های تبرید به کار می رود، ولی همه خصوصیاتی که به آن اشاره شده را نداشته باشد، مهم ترین معیار ثابت بودن خواص شیمیایی مبرد می باشد، زیرا که اگر خواص مبرد داخل سیکل تبرید در دماهای گوناگون تغییر کند و یا مبرد در یک محدود دمایی شروع به تجزیه شدن نماید، دیگر ثابت بودن بقیه پارامترها معنایی نخواهد داشت.

 

گروه سلامت و ایمنی یک مبرد:

مبردها از نظر ایمنی و سلامتی برای انسان ها در دو کلاس و سه گروه تقسیم بندی می شوند، این کلاس ها و گروه ها به صورت ذیل می باشند:

  • اگر مبردی در کلاس A باشد به این معنا است که وجود مبرد به غلظت کمتر از 400ppm در حجم معرف سمی بودن آن است.
  • اگر مبردی در کلاس B باشد به این معنا است که وجود مبرد به غلظت کمتر از 400ppm در حجم نیز نشان دهنده سمی بودن آن است.
  • مبرد گروه اول: مبرد انتشار یافته در هوا در شرایط 70 درجه فارنهایت و فشار 14/7 PSI قابل اشتعال نمی باشد و محدودیتی در استفاده از این گروه از مبردها وجود ندارد و هنگام نشت و انتشار مبرد در فضا شرایط خطرناکی ایجاد نمی شود.
  • مبرد گروه دوم: مبرد دارای قابلیت اشتعال کمی می باشد و هنگام انتشار و مسمومیت و شرایط خطرناکی ایجاد می کند. از مبردهای این گروه در سیستم های تهویه مطبوع استفاده نمی شود.
  • مبرد گروه سوم: این مبردها دارای قابلیت اشتعال بالایی می باشند و محدودیت جدی در زمینه به کارگیری از این مبردها وجود دارد. اگر مبرد جدیدی طبقه بندی نشده باشد تا زمان گروه بندی در این گروه قرار می گیرد.
گروه سلامت و ایمنی یک مبرد:

گروه سلامت و ایمنی یک مبرد:

کاربرد انواع گاز مبرد در سیستم های تهویه چگونه است؟

در بخش های قبلی مقاله دانستیم که گاز مبرد انواع گوناگونی دارد و هر کدام نیز کاربرد و ویژگی های خاص خود را دارد، از بین تمامی گازهای مبرد R22 در مقایسه با سایر مبردها شناخته تر می باشد و در صنایع برای تولید سرما بیشتر از این نوع مبرد استفاده می شود، لذا بر این اساس می توان مبرد R22 را یکی از پرکاربردترین مبردها به شمار آورد، البته لازم است بدانید فرقی که بین تمام مبردها وجود دارد، در تعداد اتم های سازنده ی آن ها است و نوع مبرد از طریق تعداد کلر یا فلوئور و یا کربن مشخص می شود.

مثال

دمایی که هر مبرد برای انجام کار خود نیاز دارد با مبردهای دیگر فرق دارد، به عنوان مثال دمای مورد نیاز سیکل کاری یک مبرد 114 می تواند تا حدود  100- باشد، ولی متعادل ترین دما برای مبرد در سیکل تبرید 50- است. حال این سوال نیز پیش می آید که آیا مبردها به خودی خود یخچال را سرد و خنک می کنند؟

پاسخ این سوال خیر است و برای بیشتر و کمتر نمودن فشار در یک سیکل تعیین کننده میزان دمای مبرد است و جالب است بدانید بعضی از مبردها دارای دمای کاری +15 درجه نیز می توانند باشند.

عناصری که در سیکل تبرید مهم و مورد نیاز می باشد کویل ها و کمپرسور می باشد که وظیفه کمپرسور پراکنده نمودن و فشرده کردن گاز مبرد است و بعد از انجام این فرایند مطابق قانونی که ترمودینامیک به آن عمل می کند، دما و فشار افزایش پیدا کرده و داغ می شود و بعد از این مرحله پروسه مایع سازی گاز مبرد انجام می گیرد و به وسیله کویل ها عبور می کند تا به حالت گاز مایع در آید و در واقع می توان گفت حرارت و گرمای مبرد در کندانسور از بین می رود.

دمای مبرد در حالتی که به مایع رسیده است از دمای محیط کمتر بوده و این عمل از طریق از درون دستگاه انتقال حرارت از محیط به مبرد صورت می پذیرد و در این مرحله محیط گرمای خود را از دست داده و به مرحله خنکی می رسد.

تا هنگامی که گاز مبرد به صورت کامل تبخیر شود، حرارت موجود در اپراتور جذب شده و متعادل با دمای محیط می شود، سپس مجددا مبرد وارد کمپرسور شده و این سیکل کاری دوباره تکرار می شود تا موقعی که دمای داخل محیط مورد نظر به یک میزان خاصی برسد و به صورت ثابت به همان میزان باقی بماند. این مکانیزم کاری بسیار پر کاربرد بوده، به عنوان مثال سیستم کولر ماشین ها – سیستم تهویه خانگی و یخچال ها و فریزرها و… همگی از این سیکل کاری مبرد استفاده می کنند.

البته در برخی موارد نیز ممکن است مبردها دارای اشکالاتی نیز باشند که یکی از این اشکالات که بسیار به ندرت نیز اتفاق می افتد، نشتی آن ها است و ممکن است در وسایلی مانند سیستم های تهویه و یخچال ها رخ دهد که این نشتی نیز ممکن است یا به خودی خود ایجاد شود

و یا این که در موقع تعمیر سیستم و یا در هنگام نصب به وجود آید. که وجود چنین موردی موجب تغییر در کارکرد سیستم سرمایشی می شود و چنین نشتی موجب آسیب و زیان به محیط زیست به خصوص لایه ازن می شود، لذا بر این اساس تولیدگنندگان صنایع به دنبال جایگزین کردن مبردهای ارزان تر که قابلیت استفاده بیشتری نیز داشته باشند، هستند.

کاربردهای کلی انواع گاز مبرد کدامند؟

گاز مبرد در صنایع مختلف دارای نام های گوناگونی است، گاز سرد- چگالنده- ماده سرما زا و… این ها نام هایی هستند که ممکن است برای گاز مبرد ارائه شود، ولی تمامی این نام ها یک معنا دارند و موجب تغییر در سیکل کاری نخواهد شد، برخی از مبردهای متداول در صنعت عبارت است از:

نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟

نحوه کارکرد گاز مبرد به چه صورت است؟

 

آمونیاک، گوگرد دی اکسید و هیدروکربن های عاری از هالوژن ها مثل پروپان.

پیشتر با انواع گاز مبرد و کاربرد هر کدام به صورت مختصر آشنا شدید. در این بخش از مقاله می خواهیم کاربردهای کلی گاز مبرد بدون در نظر گرفتن نوع خاصی از مبرد را  بررسی کنیم، بر این اساس کاربردهای کلی انوع گاز مبرد عبارتند از:

گاز مبرد ماده ای می باشد که می تواند به طور مستقیم و یا ترکیبی، در حالت سیال در چرخه های تبریدی و پمپ های حرارتی مورد استفاده قرار بگیرد.

یکی از مهم ترین اجزای یک چرخه تبرید، مبرد آن است.

در برخی از چرخه های تبرید به خصوص در صنعت پالایش و فرآوری گاز طبیعی، از پروپان به عنوان مبرد استفاده می شود که دلیل این استفاده، خواص ترمودینامیکی بسیار مناسب این گاز، جرم مطلوب و سازگاری با محیط زیست است.

گاز پروپان از نظر خواص ترمودینامیکی بسیار مشابه آمونیاک می باشد، با این تفاوت که به دلیل اشتعال پذیر بودن استفاده از آن خطر بیشتری دارد.

امروزه کمبود انرژی (سوخت) به یکی از معضلات صنایع تبدیل شده است، بنابراین باید جانشین مناسبی برای آن پیدا کرد انتخاب بهترین جایگزین به شرایط سیستم مورد نظر وابسته است که گاز مبرد نیز می توان جانشین مناسبی برای این امر باشد.

متخصصان در فکر تکنولوژی های جدید جهت استفاده از گرما و سرما در حد پایینی از مصرف سوخت، می باشند.

با پیدایش گاز مبرد استفاده از سرمای طبیعی؛ هوای خارج، یخ ذخیره شده و … در اواخر قرن بیستم تقریبا به طور کلی از صنایع حذف شده است.

گاز مبرد با دارا بودن نقطه جوش بسیار پایین و به دلیل گرما گیر بودن، موجب می شود که عمل تبخیر در این ماده با کاهش شدید دما همراه باشد.

در خط گاز مبرد قطعات متحرکی که با مبرد در تماس می باشند، توانایی روغن کاری را دارند.

بین حالت مایع و بخار مبرد نباید اختلاف فشار زیادی وجود ندارد.

تولید مبردها باعث شد که علاوه بر افزایش تولید یخچال و فریزر؛ در صنایع شیمایی،ماشین سازی، پزشکی، داروسازی، صنایع مواد غذایی، صنایع الکترویکی، آتش نشانی و … سرمای مصنوعی کاربرد پیدا کند.

در واقع فقط سی درصد از مبردهای تولیدی در صنایع یخچال سازی مصرف می شود و هفتاد در صد آن در بقیه صنایع استفاده می شود.

کاربرد گاز مبرد در قرن 21 به عنوان روشی برای تولید انرژی می باشد که از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

  • استفاده از گازهای خروجی پالایشگاه ها که هم اکنون سوزانده میشوند، این گازها با استفاده از سرمای عمیق، به مواد انرژی زا تبدیل می شوند.
  • گرچه امروزه مواد سرمازا مخالف سلامت محیط زیست می باشند، ولی گاز مبرد با جدا سازی مواد مختلف از گازهایی که سوزانده می شوند و محیط زیست را آلوده می کنند،در خدمت محیط زیست خواهد بود.
کاربرد گاز مبرد در قرن 21 به عنوان روشی برای تولید انرژی می باشد که از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

کاربرد گاز مبرد در قرن 21 به عنوان روشی برای تولید انرژی می باشد که از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

1
دیدگاه‌های نوشته

*
*

تماس