در این مقاله، می خواهیم موضوع جایگزین گاز ۴۰۱ را بررسی نماییم. همراه ما بمانید.

این مقاله با موضوع جایگزین گاز ۴۰۱، به این مورد خواهد پرداخت که مفهوم گازهای مبرد چیست و کارکرد آن ها چگونه است. ما تلاش کرده ایم تا با آوردن مطالب مهم و علمی به سوال های شما در این زمینه پاسخ بدهیم.

سیستم های سرمایشی یا سرما زا، امروزه کاربردهای زیادی در جوامع بشری پیدا کرده اند و موارد استفاده از آن ها به ضروریات زندگی انسان ها تبدیل شده است. سیستم هایی مثل یخچال ها یا کولرهای ماشین، از گازهای مبردی بهره می برند و جزئی جداناپذیر در زندگی مدرن امروزی هستند.

به همین منظور می خواهیم شما را با عملکرد و سود و زیان های آن ها آشنا کنیم تا بدانید، این که برخی افراد، آن دسته از گازها را برای محیط زیست مضر می دانند، تا چه حد به واقعیت نزدیک است و استفاده از آن ها، چه تاثیراتی بر روی لایه اوزون دارد و نقش آن ها در گرمایش جهانی چیست.

همه و همه مباحثی هستند که می توانید تا مطالعه این مقاله به مفهوم و ماهیت آن ها پی ببرید. بنابراین دعوت می کنیم تا انتها، مقاله “جایگزین گاز ۴۰۱” را به دقت مطالعه بفرمایید تا به پاسخ سوالات خود درباره این موضوع و موضوعات مربوط دیگر که مربوط به این مبحث هستند، برسید.

آن چه در مقاله جایگزین گاز ۴۰۱ خواهید خواند:

1. مبرد یعنی چه؟
2. تاریخچه گاز مبرد
3. سرمایش یا تبرید
4. کارکرد مبرد
5. ODP و GWP
6. دسته بندی انواع گاز مبرد
7. ویژگی های گازهای مبردی
8. انواع مبردهای گازی
9. عوامل مهم در انتخاب مبردهای گازی
10. گاز مبرد R410A
11. تفاوت بین گاز R22  و گاز  R410
12. مزیت های گاز R410  نسبت به گاز  R22
13. نحوه شارژ گاز R410a در کولر گازی
14. کلام آخر

 

مبرد یعنی چه؟

مبرد به ماده ای اطلاق می شود که به صورت مایع و گاز وجود دارد و کاربرد آن کاهش دمای یک سطح مشخصی از یک ناحیه می باشد. سیستم های سرمایش و کولر ماشین و یخچال های خانگی از مواردی هستند که از این ماده استفاده می کنند.

به طور کلی می توان عنوان کرد که تمام دستگاه هایی که از سیکل تبرید تراکمی بهره می برند، از گازهای مبرد استفاده می نمایند. این عامل سبب شده است که گازهای مبرد در سیستم های تهویه و برودتی نیز مورد استفاده زیاد قرار بگیرد.

نکات مهم راجع به گازهای مبردی که در کولرها و سیستم های تهویه مورد استفاده قرار می گیرند

مبرد حالت مایع دارد و با جذب گرما حالت خود را تغییر می دهد و به طور گسترده در چرخه های تبرید استفاده می شود. کولرها معمولاً دارای چرخه تبرید هستند تا محیط را خنک کنند.

پیشنهاد می کنیم از پست جایگزین گاز r22 دیدن کنید.

در انشعابات، گاز به عنوان مبرد استفاده می شود

در انشعابات، گاز به عنوان مبرد استفاده می شود. مبرد گازی که در کولر گازی اسپلیت استفاده می شود، در داخل محفظه کمپرسور قرار دارد. در سایر تجهیزات برودتی مانند چیلرها، آب به عنوان مبرد عمل می کند. سایر مواد مورد استفاده در چرخه تبرید شامل آمونیاک و دی اکسید کربن می باشد.

مبردهای موجود در چرخه مدام در حال تغییر حالت هستند و وظیفه آن ها حمل و فشرده سازی مواد مایع داخل دستگاه است. استفاده از مبرد و انواع آن در تهویه مطبوع بسیار کاربردی و مهم است.

در سال های میانی قرن نوزدهم، هنگامی که سیستم های تهویه مطبوع اختراع و فروخته شد، از اتر به عنوان مبرد استفاده شد. پس از این که سال ها از تولید و استفاده از اسپلیت گذشت، صنعتگران، از مواد و مبردهای دیگری از جمله آمونیاک و گاز دی اکسید کربن در کمپرسورهای کولر گازی بهره بردند.

پس از چندین دهه و پیشرفت در علم، تولید ابزار و تجهیزات بهتر و همچنین توجه به محیط زیست و ایمنی، استفاده از این مبردها به تدریج منسوخ شد.

اولین مبرد CFC

اولین مبرد CFC در سال 1926 توسط فردی به نام توماس میدگلی با نام تجاری R22 کشف و معرفی شد.  این مبرد، کارآمدتر از مبردهای قبلی است و غیر سمی و قابل اشتعال است.

مبرد R22 از سال 1931 در سیستم های تبرید استفاده می شود. این گاز به عنوان قدیمی ترین فرئون مورد استفاده در کمپرسورهای اسپلیت شناخته می شود. گاز دیگری که اخیراً در تجهیزات برودتی مورد استفاده قرار گرفته، گاز R410 است.

ما در ادامه این مقاله که عنوان آن ” جایگزین گاز ۴۰۱” است، درباره این گازها بیشتر توضیح داده ایم. همراه شما هستیم.

می توان از گاز  R22 به عنوان اولین گاز مبرد یاد کرد. این گاز از کربن، هیدروژن، کلر و فلورین (CHCLF2) استفاده می کند و قابل اشتعال و انفجار نیست. این مبرد دارای سمیت بسیار کم و نقطه جوش منفی 40.8 درجه سانتی گراد، پایداری شیمیایی خوب و اثر خورندگی بسیار کمی بر روی فلزات است.

استفاده از این گاز باعث آزاد شدن گاز O3 به محیط می شود و تأثیر مخربی بر لایه اوزون دارد و همچنین جو زمین را گرم می کند. به همین دلیل است که استفاده از این گاز در سیستم خنک کننده در کشورهای اروپایی و آمریکایی و در کشور ممنوع شده است.

داکت اسپلیت یکی از سری سیستم های تهویه مطبوع است که از مبرد R22 استفاده می کند. این تجهیزات مانند کولرهای گازی دارای کمپرسور هستند و بنابراین برای تکمیل چرخه تبرید، به گاز مبرد نیاز دارند.

تاریخچه گاز مبرد

قدمت و آغاز تولید و فروش کولر به قرن 19 برمی گردد. در ابتدای کار به جای گاز مبرد در این دستگاه ها از اتر استفاده می شد. در سال 1873 بود که موادی مانند آمونیاک به عنوان مبرد به عنوان اسپلیت به بازار آمد. از آنجا که این مواد، سمی و قابل اشتعال بودند و همچنین خطری برای محیط زیست محسوب می شدند، استفاده از آن ها در طول زمان کاهش یافت.

در سال 1926 بود که توماس میدگلی اولین مبرد کلروفلوروکربن (CFC) را با نام تجاری R12  معرفی کرد. مبرد R12 کارآمدتر از مبردهای موجود است و یک گاز غیر سمی و غیر قابل اشتعال است. این مبرد از سال 1931 به طور رسمی در سیستم های برودتی مورد استفاده قرار گرفته است.

با این حال، از آنجا که CFC ها کاملاً برای محیط زیست مضر بودند، نوع دیگری از مبرد به نام HCFC (هیدروکلرو فلوروکربن) تولید شد که بعداً به عنوان HFC فروخته شد.

شما در حال مطالعه مقاله جایگزین گاز ۴۰۱ هستید. در این مبحث می خواهیم شما را با گازهای مبرد بیشتر آشنا کنیم و به طور ویژه درباره گاز ۴۰۱ بیشتر سخن بگوییم. با ما در ادامه ی مقاله نیز همراه باشید.

سرمایش یا تبرید

تبرید که سرد شدن نیز نامیده می شود، فرآیندی است که در آن، گرما از یک فضا یا ماده گرفته می شود و به محیط دیگری منتقل می شود. در واقع در فیزیک، خنک کننده یک پدیده انتقال حرارت است.

در طول فرآیند خنک کنندگی، ما در واقع تلاش می کنیم تا دما را در مکان یا فضای مورد نیاز خود کاهش دهیم. این می تواند خانه، محل کار یا حتی یخچال صنعتی شما باشد. گرما توسط محیط هدف، معمولاً توسط اواپراتور جذب می شود و به وسیله کندانسور در محیط دیگر دفع می شود.

بیشتر مردم بر این باورند که مبردها تنها گازهایی هستند که برای کولر ماشین یا یخچال ها مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری دیگر نیز بر این باورند که مبرد فقط یک گاز است. در حالی که این گونه نیست و مبرد را می توان به شکل مایع نیز به وفور یافته و مورد استفاده قرار داد.

کارکرد مبرد

مبردها می توانند از تغییرات فازی و ترمودینامیکی  بهره جسته و هر زمان که لازم بود،  تغییر شکل داده و آن هایی که گاز هستند مایع گردیده و مایع ها نیز به گاز تبدیل شوند و این توانایی باعث شده است که این مواد به طور گسترده ای در صنعت از جمله در سیستم ها و دستگاه های تبرید و تهویه استفاده می شود. دستگاه هایی مانند چیلرهای فشاری، جدا کننده مجاری و VRF از مبرد در چرخه کار خود استفاده می کنند.

اما با تمام این ویژگی ها و کارایی های گازهای مبرد، همچنان بحث مضر بودن آن ها برای محیط زیست و تاثیر به سزای آن ها در گرمایش زمین وجود دارد و به همین علت است که هر روز بحث هایی مثل جایگزین گاز ۴۰۱  مطرح می گردد.

ODP و GWP

اصولا آثار منفی مبردها به دو بخش تخریب لایه اوزون و گرمایش زمین تقسیم می شود که هر کدام با نام اختصار و مخصوص به خود شناخته می شوند که در این بخش از مقاله “جایگزین گاز ۴۰۱” می خواهیم به بررسی آن ها بپردازیم.

تخریب لایه اوزون (ODP)

گرمایش زمین (GWP)

Ozone Depletion Potential (ODP)

در تعریف ODP  می توان این تعریف را به کار برد:  ظرفیت یک ماده در تخریب لایه اوزون نسبت به ماده CFC11

معیار سنجش ODP با عددی ما بین 0 و یک نشان داده می شود و هر مقدار که عدد به 1 نزدیک باشد، به این معنی است که ماده برای لایه اوزون خطرناک تر است. به طور مثال می توانیم مبرد CFC11 را ذکر کنیم که دارای عدد ODP برابر با 1 است و به این ترتیب بسیاری از مبردها را با آن مقایسه کرده و درصد مضر بودن آن برای لایه اوزون را تعیین می کنند.

Global Warming Potential (GWP)

این معیار چنین تعریف می شود: ظرفیت ایجاد گرمایش زمین به نسبت ماده دی اکسید کربن

عدد چنین آسیبی از 0 شروع شده و سقف مشخصی ندارد. به این معنی که هر چه ماده ای برای گرمایش زمین مضرتر باشد، GWP آن عدد بالاتری خواهد بود. بازه زمانی که برای سنجش این اثر در نظر گرفته شده، 20 ساله و یا 100 ساله می باشد.

یک مثال:

در یک اندازه گیری صد ساله، نتیجه چنین حاصل شد که مطابق با آن اثر گرمایشی ماده CFC11 (4250) بوده، مبردهای گروه HFC دارای اثر (1640) و ماده پنتان اثری برابر با عدد 5 در گرمایش زمین داشته اند.

بیشترین اثری که یک  ماده می تواند بر گرمایش زمین بگذارد، متعلق به دی اکسید کربن است که به همین علت معیار GWP هر ماده ای را به نسبت آن اندازه گیری کرده و بررسی می کنند.

دسته بندی انواع گاز مبرد

معمولا مبرد ها در چندین گروه طبقه بندی می شوند. این طبقه بندی بر پایه ساختار شیمیایی و ترکیبات آن ها انجام می پزیرد. مطابق با این تقسیم بندی، مبرد ها به 4 گروه تقسیم می شوند.

• کلروفلوئوروکربن (CFC)
• هیدرو کلروفلوئوروکربن (HCFC)
• هیدرو فلوئوروکربن (HFC)
• مبردهای طبیعی

مبردهای طبیعی شامل هیدروکربن ها (HC) و دی اکسید کربن (CO2) است، در حالی که مبردهایی همچون  CFC ، HCFC  و HFC مبردهای صنعتی هستند که توسط کارخانه ها و شرکت های مخصوصی ساخته می شوند.

با این توضیح به پیشواز توضیحات تکمیلی این بخش در ادامه مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” می رویم. لطفا ما را تا انتهای این مطلب کاربردی، همراهی نمایید.

کلروفلوروکربن ها (CFC)

این مبردها بخشی از نسل قدیمی مبردها تلقی می شوند که اولین تولید آن ها به دهه 1930 برمی گردد که مطابق با داشته های علمی بشر در آن دوران، ماده سمی و قابل اشتعالی تلقی نمی شدند.

مبردهای CFC حاوی کلر، فلورین و کربن می باشند.

در دسته این نوع مبرد ها R11، R12  و R115 قرار دارند. سیستم هایی مثل یخچال و چیلرها از موارد استفاده این گروه از مبرد ها هستند.

در اوایل دهه 1970 میلادی، تحقیقات علمی دانشمندان ثابت کرد که این مواد برای لایه اوزون مضر هستند و به طور کلی برای محیط زیست ضرر دارند. استفاده از این مبردها در اوایل دهه 1990 میلادیبه دلیل تأثیر مخرب آن ها بر محیط زیست، ممنوع شد.

CFC ها چگونه لایه اوزون را تخریب می کنند؟

همان طور که می دانید، لایه های جو اطراف زمین به دو دسته تقسیم می شوند:

• تروپوسفر: لایه ای از هوا از سطح زمین تا 10 مایل بالاتر از سطح زمین است.
• استراتوسفر: لایه ای جوی در فاصله 10 تا 31 مایلی از سطح زمین.

نقش لایه اوزون در انعکاس نور خطرناک خورشید

لایه معروف اوزون  که نقش بسیار مهمی در انعکاس آثار مضر تابش اشعه ماوراء بنفش خورشید دارد، در ابتدای لایه ی استراتوسفر قرار دارد. لایه اوزون از رسیدن اشعه ماوراء بنفش به سطح زمین جلوگیری می کند و طول موج UV-b را به شدت کاهش می دهد که دو پرتو بسیار مضر برای موجودات زنده به حساب می آیند.

هنگامی که حجم مواد CFC در سطح زمین زیاد بود، بخشی از این ماده از لایه تروپوسفر به لایه استراتوسفر منتقل می شد و هنگامی که در معرض اشعه ماوراء بنفش خورشید قرار می گرفت، اتم کلر جدا شده و به لایه استراتوسفر ساطع می شد و این کلر بدون اتم، به دلیل ترکیب شیمیایی با لایه اوزون (O3) ، لایه اوزون را تخریب و تخلیه می کند.

در حال حاضر آن دسته از صنایعی که با گازهای مبردی سر و کار دارند، به طور کامل بهینه نشده اند و همچنان می توان آن ها را در بازار سیاه پیدا کرد. اما داده ها نشانگر این است که حدود نیمی از این سیستم ها به روز شده هستند و از استاندارد های لازم برای کاهش حداکثری مضرات مبردها بهره مند می باشند.

R11 ، R12 ، R13 ، R113 ، R114 ، R500 ، R502 ، R503

گازهای مبرد ذکر شده در خط فوق، جزو گروه CFC هستند.

هیدرو کلروفلوئوروکربن (HCFCs – Hydro chlorofluorocarbons)

مبردهای HCFC حاوی هیدروژن، کلر و فلورین و کربن هستند. چنین مبردهایی خطرات بسیار کمتری نسبت به CFC ها برای محیط و لایه اوزون دارند، اما این بدان معنا نیست که هیچ گونه مشکل یا خطری ندارند. اما تنها 10٪ آن ها تأثیر منفی بر لایه اوزون و گرم شدن کره ی زمین دارند. این امر، به این دلیل است که مبردهای HCFC از اتم های کلر کمتری تشکیل شده است.

برخی مبردهای HCFC

HCFC ها مواد آلاینده ، ارزان و سازگار با محیط زیست هستند. حتی با این که مضرات این دسته از مبرد ها برای محیط زیست زیاد نیست یا نزدیک به صفر است، ولی با این همه، به عنوان گازهای گلخانه ای شناخته می شوند و در واقع می توانند لایه اوزون را به آرامی اما پیوسته از بین ببرند. برخی از مبردهای خانواده HCFC عبارتند از:

R22 ، R123 ، R124 ، R401A ، R401 ، R402A ، R403 ، R408A ، R409A ، R414 ، R416A

شما در حال مطالعه مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” هستید. با ما بمانید.

Hydrofluorocarbons ، هیدرو فلوئوروکربن (HFC)

این نوع مبرد حاوی هیدروژن، فلورین و کربن است و کلر ندارد. بنابراین، این نوع مبردها برای لایه اوزون مضر نیستند. آن ها با محیط زیست سازگار هستند و تهدیدی به حساب نمی آیند.

برخی از مبردهای خانواده HFC

اگر چه این دسته از مبردها اتم کلر ندارند، اما آن ها را نیز مثل  CFC و HCFC باید دارای تأثیرات عمده ای بر گرمایش زمین دانست. در مقابل، خنک کننده های طبیعی نیز این مشکل را حل کرده اند.

در زیر مخفف برخی از مبردهای HFC آمده است:

R23 ، R134a ، R404A ، R407C ، R410A ، R417A ، R422A ، R422 ، R422D ، R507 ، R508

همان طور که قبلا نیز اشاره کردیم، مبرد های متعلق به این دسته و گروه نسبت به دو گروه قبلی آسیبی به محیط زیست نمی زنند و به همین علت نیز مورد توجه تولید کنندگان قرار می گیرند.

مبردهای طبیعی

چنین کولرهایی به دلیل نامی که دارند، مانند سایر کولرها به صورت مصنوعی تولید نمی شوند.

در حالی که مبردهای طبیعی هیچ خطری برای طبیعت و محیط زیست و لایه اوزون ندارند، اما تأثیر کمی بر گرمایش زمین دارند.

قیمت مبردهای طبیعی پایین تر از همتایان صنعتی خود می باشد. از مبردهای طبعی می توان موارد زیر را نام برد:

هوا ، آب ، آمونیاک ، دی اکسید کربن و هیدروکربن ها

ویژگی های گازهای مبردی

در این بخش از مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” به بررسی ویژگی های عمده مبردها خواهیم پرداخت. با ما همراه بمانید.

به موارد زیر توجه کنید:

• مبرد نباید سمی باشد.
• مبرد نباید سیم پیچ موتور را خورد کند.
• گاز مبرد نباید باعث اکسیداسیون شود.
• قطعات متحرک در خط مبرد که با مبرد در تماس هستند، باید روغن کاری شوند.
• پانل گاز نباید با روغن کمپرسور مخلوط شود.
• برای تبخیر مقدار مناسب مبرد در زمان ثابت، این گاز باید دارای دمای پنهان پایدار باشد.
• به طور کلی، ترکیب شیمیایی مبرد باید به گونه ای باشد که در صورت نشت گاز، محصولات موجود در یخچال آلوده نشوند.
• گاز مبرد نباید رسانای الکتریکی باشد.
• در صورت نشت سیستم، نشت و محل نشت باید فوراً مشخص شود.
• بین فشار مایع و بخار مبرد نباید اختلاف فشار زیادی وجود داشته باشد.
• مبرد نباید در حین کار و نشت احتمالی قابل اشتعال و انفجار باشد.
• به دلیل وجود روغن در نزدیکی مبرد، نباید هیچ واکنش نامطلوبی بین این دو وجود داشته باشد.

تمام موارد ذکر شده در لیست فوق، عمده خصوصیات مبردها هستند.

انواع مبردهای گازی

حال بیایید به مهم ترین انواع قابل اشاره از مبردهای گازی در مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” بپردازیم.

گاز R11

مبرد Freon R11 مخصوص چیلرهای گریز از مرکز با حجم بالا و فشار پایین است. مبرد این گاز فرئون با فرمول tri-chloro-fluoromethane (CCl3F) فرموله شده است. این مبرد فرئون به دلیل عدم اشتعال پذیری و عدم انفجار و همچنین عدم سمیت و ثبات، یک گاز مطمئن است. با این حال، باید توجه داشت که مبرد R-123 Freon اکنون می تواند به جای R11 در مبردهای جدید استفاده شود.

گاز R12

مبرد Freon R12 کاربردهای زیادی دارد و در کاربردهای گوناگونی مانند سیستم های برودتی کوچک هرمتیک، چیلرهای فشار مثبت بزرگ، سیستم های تهویه مطبوع خودرو و دیگر سیستم های خنک کننده استفاده می شود.

ترکیب مبرد Freon R12 فرمول دی کلرواتان فلورومتان (CCl2F2) است. گازهای دیگری که می توان با این گاز جایگزین کرد، عبارتند از R134a ، R410A، R409A ، R414 و R417C

گاز R22

گاز R22 قطعاً مشهور ترین و پر کاربرد ترین مبرد فرئون است که برای لوازم مختلف مانند کولرهای شکاف دار و کولرهای صنعتی و دیگر کمپرسورها و یخچال ها استفاده می شود. فرمول این گاز، کربن کلریدریک HCFC است.

با این حال اخیراً، تولید این گاز به دلیل آسیب هایی که به لایه اوزون وارد کرده است، از سوی صنعتگران محدودتر شده و گاز R22 در بسیاری از مارک های کولر گازی با گاز مبرد R410A جایگزین شده است. مبردهای R407 و R422C نیز می توانند جایگزین گاز R22 شوند.

گاز R134a

گاز مبرد Freon R134a یکی از پرکاربردترین گازهای فرئون است و می توانید کپسول های گاز R134a زیادی را در بازار مشاهده کنید. زیرا این گاز در واقع جایگزینی برای مبرد R12 است و در طیف گسترده ای از وسایل و کمپرسورهای برودتی مختلف استفاده می شود. فرمول شیمیایی این گاز CH2FCF3 است.

در بیان خصوصیات دیگر این گاز می توان گفت که غیر سمی و بی رنگ است و حتی می تواند به عنوان جایگزینی برای گازهای R401A ، R401 ، R409A ، R409  استفاده شود. در حقیقت، این گاز در حال حاضر یکی از پرفروش ترین کپسول های گاز در بازار است.

گاز R404A

این گاز تشکیل شده از سه گاز فرئون R134A ، R143A  و R125 است. این گاز مبرد، بیشتر به عنوان جایگزین مناسب برای برخی از گازهای فرئون مانند R502 و R22 استفاده می شود. این گاز در لوازم مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال: گاز مبرد در یخچال ها ، گاز مبرد در دستگاه های خودکار فروش مواد غذایی، در یخچال های مخصوص نگهداری مواد غذایی و ماشین های یخچال دار و غیره.

گاز R407C

گاز مبرد فرئون R407C در واقع مخلوطی از گاز مبردهای R32 ، R125  و R134a است و عموماً دارای خواص مشابهی با مبرد Freon R22 است و به طور طبیعی در انواع مختلفی از تجهیزات برودتی و تهویه مطبوع استفاده می شود. سیلندرهای گاز R407C نیز در اندازه های مختلف در بازار موجود است.

گاز R410A

این گاز را نیز می توان جزو پر فروش ترین ها و محبوب ترین ها در صنایع امروزی دانست. از ترکیب گازهای R32 و R125 Freon این گاز مبردی به دست می آید. این گاز در قالب کپسول در برندهای مختلف در بازار در دسترس عموم قرار دارد. ویژه ترین مورد استفاده این گاز، در کولر گازی اینورتر، در اسپلیت اینورتر و در کولرهای قابل حمل می باشد.

گاز R502

گاز مبرد R502 Freon در واقع مخلوطی از گازهای فرئون R22 و R115 است و فرمول شیشه ای آن کلرو دی فلورومتان نام دارد. بیشترین استفاده از این گاز فرئون، در فرایندهای تبرید در دمای پایین است و همچنین در کمپرسورهای نسبتاً ارزان استفاده می شود. به همین دلیل در یخچال های خانگی و یخ سازهای صنعتی استفاده می شود.

گاز R507

مبرد R507 Freon دارای ترکیب متفاوتی است و ترکیبی از گازهای R143A و R125 Freon است. البته از آنجا که عملکرد گاز مبرد R507 بسیار شبیه R502 Freon است که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، در بسیاری از موارد می تواند به عنوان جایگزین مورد استفاده قرار گیرد. البته از آنجا که گاز R507 برای محیط زیست مضر است، می توان به جای آن از R502 Freon استفاده کرد.

عوامل مهم در انتخاب مبردهای گازی

در این بخش از مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” می خواهیم به این سوال پاسخ دهیم که معیارانتخاب مبردهای گازی چه عوامل و ویژگی هایی می باشند؟

عامل اول، ایمنی:

این ویژگی مبردهای گازی به طور مستقیم بر عمر کاربران تأثیر می گذارد. بنابراین از پارامترهای دیگر مهمتر است. ضریب ایمنی مبرد به طور کلی باید شامل مواد غیر قابل اشتعال، منفجره و غیر سمی باشد. از طرف دیگر، نباید واکنش شیمیایی مضر با مایعات، رطوبت و سایر مواد مورد استفاده در تجهیزات تبرید داشته باشد.

پارامتر دوم، غیر سمی بودن:

با توجه به سمیت مبردهای گازی، آن را در 6 گروه طبقه بندی می کنند که در آن ها مبردهای گروه 1 سمی تر از سایر گروه ها هستند و تماس کمتر با آن ها باعث ایجاد اثرات مضر و خطرناک می شود. اما مبردهای گروه ششم بیشتر به دلیل غلظت کم اکسیژن در هوا سمی هستند. بنابراین ما این کلاس را غیر سمی می نامیم.

ویژگی سوم، نشت مبرد گاز:

یکی دیگر از شرایط بسیار مهم مبرد، نشتی سیستم است. این نشت می تواند به دو صورت رخ دهد:

• فشار سیستم، کمتر از فشار محیط باشد.
• فشار سیستم، بیشتر از فشار محیط باشد.

در حالت اول که فشار سیستم کمتر از فشار اتمسفر است، بنابراین احتمال نفوذ هوا به سیستم وجود دارد و نشت مبرد تحت هیچ شرایطی اتفاق نمی افتد. اما در مورد دوم که فشار سیستم بیشتر است، این طور نیست و این مبرد است که از سیستم نشت می کند. در هر دو مورد، سیستم خنک کننده بعد از مدتی از کار می افتد.

اما در حالت دوم، پس از تعیین محل نشت، محل نشت را می توان به راحتی پوشاند تا سیستم با شارژ مخزن مبرد فعالیت خود را از سر بگیرد. اما در حالت اول که فشار سیستم کمتر است، هوا به داخل سیستم نفوذ می کند که باعث افزایش دما و فشار سیستم و افزایش ساییدگی اتصالات می شود که این امر منجر به یخ زدن مبرد وارداتی نیز می شود.

نکته ی چهارم، ملاحظات اقتصادی:

همان طور که گفته شد، نکته ی بسیار مهم دیگر، تأثیر مبرد بر COP (ضریب عملکرد) سیستم است که یکی از عوامل مهم در انتخاب مبرد است و بر کارایی و ظرفیت سیستم تأثیر می گذارد، یعنی:

• گرمای نهان تبخیر
• حجم معینی از بخار سرد شده
• نسبت فشار
• گرمای خاص مبرد در دو حالت مایع و گازی

از شما عزیزان دعوت می کنیم تا با ادامه مقاله ” جایگزین گاز ۴۰۱” همراه ما باشید. در ادامه ی نوشتار، مطلب گاز مبرد R410A را بررسی خواهیم کرد.

گاز مبرد R410A

در سال های اخیر، R410  همیشه به عنوان یک جایگزین ایده آل برای فرئون 12 و فرئون 22 مطرح بوده است. این مبرد نامی آشنا برای تعمیرکاران یخچال و تامین کنندگان تبرید است.

R410 با مخلوط کردن دو مایع مبرد دیگر R32 و R125 ساخته می شود. تا حدودی، 550 ترکیب این دو گاز در نهایت مبرد R410 را تولید کردند. نقطه جوش R410 نزدیک به منفی 51 درجه سانتی گراد است و عملکرد آن حتی بهتر از گاز فرئون 22 است.

علاوه بر این، مشکلات زیست محیطی کمتری را برای طبیعت ایجاد می کند. علاوه بر مورد فوق، آنتالپی این ترکیب بالاتر از R22 است. بنابراین جذب آن در چرخه تبرید بسیار بهتر از مایع فرئون 22 است.

مورد قابل توجهی که در مورد R410 وجود دارد، این است که چون گاز از ترکیب چند مایع مبرد دیگر تولید می شود، باید به صورت مایع پر شود. امروزه گاهی از این ترکیب فرئون برای ساخت کولرهای گازی و شکافنده استفاده می شود.

R401A  شناخته شده ترین مبردی محسوب می شود که از مبردهای دیگر تشکیل شده است. تولید گاز R401A نیازمند ترکیب سه گاز R22، R152A  و R124 است. این گاز را می توان جزو سازگارترین گازها با محیط زیست دانست. اما به هر حال، عملکرد آن از سایر مبردها به ویژه R410 بدتر است.

این عملکرد ضعیف همچنین به دلیل دمای جوش بالاتر ترکیب نسبت به مبردهای R410 و R600A است، بنابراین عملکرد آن در چرخه محدودتر می شود. علاوه بر این مورد، در مقایسه با R401A ، R410  مزایای دیگری نیز دارد.

در میان آن ها، گاز R410  می تواند فشار بیشتری را با کمک کمپرسورهای یخچال به خط لوله منتقل کند، در نتیجه می تواند عملکرد یخچال و سایر سیستم های تبرید را بهبود بخشد.

تفاوت بین گاز R22 و گاز R410

گازهای مبرد متفاوتی در کولرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرد و دو نوع متداول گاز مورد استفاده در اسپلیت R22 و R410 است. می دانیم که این دو از منظر شیمیایی شباهت های زیادی با هم دارند، اما از نظر عملکرد متفاوت هستند.

در مورد گاز R22

پرکاربردترین گاز در تهویه مطبوع در چهار سال گذشته R22 یا Freon است. گاز R22 نوعی هیدروکلروفلورومتان است که جو زمین را از بین می برد. متأسفانه نشت و انتشار گاز R22 تأثیر به سزایی در تخریب اوزون دارد. گذشته از این، گاز فرئون یکی از گازهای گلخانه ای به حساب می آید که کره زمین را گرم می کند. حساسیت این موضوع باعث شده است تا بسیاری از شرکت ها در سال 2012 میلادی، تولید سیستم های نیازمند به این گاز را قطع کرده و تصمیم بگیرند که تولید و ساخت تجهیزات دستگاه ها را نیز تا سال 2020 به طور کامل متوقف سازند.

به طور کلی تفاوت گاز R22 و گاز R410 در انتشار و جذب حرارت است. به این ترتیب، گاز R22 جذب و آزادسازی حرارت کمتری نسبت به گاز R410 یا PURON دارد و کارآیی کمتری دارد. گاز موجود در مبرد کول های گازی معمولاً R410 است.

دومین موردی که می توان به آن اشاره کرد، تفاوت گاز R22 با گاز R410 این است که نقطه جوش گاز R410a  منفی 51.4 درجه سانتی گراد است که بسیار بالاتر از گاز R22 با نقطه جوش منفی 40.8 درجه است و همچنین با ODP سازگار است. دومی دارای ظرفیت خنک کننده بسیار خوبی است و برای تهویه مطبوع کوچک و دیگر مبدل های حرارتی کوچک مناسب است.

مزیت های گاز R410 نسبت به گاز R22

در بخش پیشین مقاله جایگزین گاز ۴۰۱، به تفاوت این دو گاز پرداختیم. حال در این قسمت از مقاله “جایگزین گاز ۴۰۱” می خواهیم ببینیم که مزایای گاز R410 نسبت به گاز R22 چه ویژگی هایی هستند.

لطفاً به موارد زیر توجه کنید:

• R410 از نظر جذب گرما و انتشار گرما بهتر از مبرد R22 است.
• دمای کار کمپرسور R410 کمتر از R22 است؛ این نکته خطر آسیب ناشی از گرمای بیش از حد را کاهش می دهد.
• قابلیت حلال بودن R410 در روغن مصنوعی در مقایسه با گاز R22 در روغن معدنی است. بنابراین، سیستم R410a خوردگی و سایش کمتری نسبت به سیستم R22  دارد.
• مقدار شارژ R410 کمتر از R22 است.
• R410 آنتالپی بالاتر و نقطه جوش کمتری نسبت به R22 دارد.
• استفاده از R410 در سیستم های تهویه مطبوع می تواند عمر قطعات، زمان سرمایش و ماندگاری را افزایش دهد.
• کمپرسور با استفاده از مبرد R410 به نسبت همتای دیگر مورد مقایسه ما یعنی  R22  فشار بیشتری را به سیستم و خطوط لوله منتقل می کند و در نتیجه عملکرد خنک کنندگی را بهتر می کند.

نحوه شارژ گاز R410a در کولر گازی

هنگام مواجهه با کولر گازی، دو روش برای سوخت گیری R410a وجود دارد:

کولر کاملا خالی

این در صورتی است که کولر گازی هوا نداشته یا گاز R410a را اضافه می کنند.

اگر سیستم به طور کلی حاوی گاز R410a نباشد، بهترین روش برای پر کردن وزنی گاز استفاده از تراز برای پر کردن مقدار مورد نیاز گاز است.

میزان گاز ذکر شده در برچسب فنی بر اساس 5 متر لوله محاسبه می شود، بنابراین اگر هنگام نصب کولر گازی از بیش از 5 متر لوله استفاده می کنید، باید به ازای هر متر لوله اضافه، 20 گرم گاز اضافه کنید.

اما اگر مقیاس پر کردن گاز ندارید، می توانید از فشارسنج برای پر کردن مجدد گاز تا 110PSI  تا  120PSI  استفاده کنید. البته حجم گاز 27 درجه سانتی گراد دمای داخل و 25 درجه سانتی گراد دمای بیرون است. توجه به این نکته ضروری است که گاز R410a باید به صورت مایع پر شود، یعنی هنگام پر شدن گاز، کپسول باید معکوس شود.

در نخستین گام توجه به برچسب فنی کولر گازی و تعیین نوع و میزان گاز مورد استفاده در سیستم برودتی ضروری است.

کلام آخر

به این ترتیب با انواع گازهای مبرد و به ویژه ۴۰۱ آشنا گشته و در رابطه با مبحث جایگزین گاز ۴۰۱ اطلاعاتی به دست آوردید. تحقیق درباره موادی که در کار و صنعت خود استفاده می کنید، می تواند به شما در پیشبرد درست و مناسب کارتان کمک نماید.

همچنین تحقیق در رابطه با زیان هایی که ممکن است برخی از گازها به محیط زیست انسان برساند، مسئولیت پذیری شما را نسبت به محل زندگی خودتان نشان می دهد.

در نتیجه امیدواریم با ارائه مقاله جایگزین گاز ۴۰۱، ما هم سهمی در افزایش معلومات شما در این زمینه داشته باشیم و این انتظار می رود که با استفاده از آورده های این مقاله، به اطلاعات تکمیلی درباره گازهای مبردی دست پیدا کرده باشید.

در پایان شایان یادآوری است که این مقاله با موضوع ” جایگزین گاز ۴۰۱” که یکی از گازهای مورد استفاده در صنایع سرمایشی است، به شما حوانندگان گرامی ارائه گردید.