مشاوره واتساپ با مدیر فروش
گاز مبرد یا گاز فریون چیست
فریون یا گاز مبرد یکی از اصلی‌ترین گازهای مبرد است که نقش کلیدی در عملکرد سیستم‌های خنک‌کننده دارد. این گاز وظیفه انتقال و دفع انرژی گرمایی را بر عهده دارد و به همین دلیل در تجهیزات برودتی متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با شناخت بهتر این ماده، می‌توان درک بهتری از کارکرد سیستم‌های تبریدی داشت.
خصوصیات و عملکرد گاز فریون
گاز مبرد در انواع مختلفی تولید شده و هر مدل متناسب با نوع کمپرسور و نیاز سیستم انتخاب می‌شود. این گاز دارای نقطه جوش بسیار پایین و خاصیت گرماگیری فوق‌العاده است. همین ویژگی باعث می‌شود که هنگام تبخیر، دچار افت شدید دما شده و فضای اطراف خود را خنک کند. به همین دلیل، فریون در چیلرها، یخچال‌های خانگی و صنعتی، سردخانه‌ها، سیستم‌های برودتی و تهویه مطبوع کاربرد گسترده‌ای دارد.
فریون در عمل چگونه کار می‌کند؟
سیستم‌های تبریدی بر پایه یک چرخه فشرده‌سازی، تراکم، انبساط و تبخیر فعالیت می‌کنند. فریون طی این چرخه مدام در حال تغییر حالت است. فریون ابتدا گرمای محیط را جذب کرده و از حالت گاز کم‌فشار به گاز پرحرارت و پرفشار تبدیل می‌شود. سپس این گاز فشرده شده و گرمای جذب شده را از دست می‌دهد. پس از سرد شدن، به حالت مایع درآمده و درون مدار سیستم جریان پیدا می‌کند. فرآیند تبخیر دوباره رخ داده و موجب تولید سرمای مداوم در محیط می‌شود.
کاربردهای گسترده فریون
گاز مبرد به دلیل ویسکوزیته کم و نقطه جوش پایین، در صنایع مختلفی استفاده می‌شود، از جمله: یخچال‌های خانگی و صنعتی، سیستم‌های تهویه مطبوع، پیشرانه‌های آئروسل، تجهیزات اطفای حریق، حلال‌های صنعتی، چیلرهای شیشه‌ای و داروهای بیهوشی.
چرا استفاده از گاز مبرد محدود شده است؟
با وجود کاربردهای گسترده، استفاده از گاز مبرد در برخی کشورها ممنوع شده است، زیرا این گاز تأثیر مخربی بر محیط زیست دارد. فریون به دلیل ترکیبات خاص خود، می‌تواند به لایه اوزون آسیب رسانده و اثرات گلخانه‌ای ایجاد کند. امروزه در بسیاری از صنایع، جایگزین‌های دوستدار محیط‌زیست برای فریون معرفی شده‌اند تا آسیب‌های ناشی از مصرف آن کاهش یابد.
ویژگی‌های یک گاز مبرد مناسب
برای اینکه یک گاز سرمازا عملکرد بهینه داشته باشد، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد. پایداری طولانی‌مدت در سیستم‌های تبریدی، غیرقابل اشتعال و غیرسمی بودن، به‌خصوص در صورت نشتی، عدم خاصیت خورندگی برای قطعات داخلی سیستم، عدم آلوده‌سازی محصولات ذخیره‌شده در سردخانه‌ها، عدم ترکیب با روغن کمپرسور، بلکه قابلیت مخلوط شدن با آن و عدم تأثیر منفی بر سیم‌پیچ‌های موتور و قطعات الکتریکی.
آیا گاز مبرد خطرناک است؟
تمامی گازهای غیر از اکسیژن، بسته به غلظت آن‌ها در محیط، ممکن است خطرناک باشند. اگر غلظت گاز مبرد بالا برود، می‌تواند مانع رسیدن اکسیژن به ریه‌ها شده و باعث خفگی شود. علاوه بر این، برخی ترکیبات فریون، در دماهای بالا می‌توانند با اکسیژن واکنش داده و گازهای بسیار سمی تولید کنند.
انواع گازهای مبرد؛ فریون و جایگزین‌های آن
گازهای مبرد نقش حیاتی در سیستم‌های سرمایشی ایفا می‌کنند، اما بسته به ترکیبات شیمیایی، هر نوع کاربرد و تأثیرات زیست‌محیطی خاص خود را دارد. در ادامه با رایج‌ترین انواع این گازها و ویژگی‌هایشان آشنا می‌شویم.
گازهای CFC (کلروفلوئوروکربن‌ها): این دسته از گازهای مبرد دارای کلر هستند که به شدت به لایه اوزون آسیب می‌رساند. به همین دلیل از اوایل دهه ۹۰ میلادی، استفاده از CFCها در بیشتر کشورها ممنوع شده است. با این حال، برخی از تجهیزات قدیمی همچنان از این گازها استفاده می‌کنند، حتی در بازارهای غیرقانونی. انواع رایج CFCها: R11، R12، R113 و R502 هستند.
گازهای HCFC (هیدروکلروفلوئوروکربن‌ها): HCFCها نسخه اصلاح‌شده CFCها هستند که میزان کلر کمتری دارند و آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کنند. با این حال، اتحادیه اروپا و بسیاری از کشورها تصمیم گرفته‌اند استفاده از این گازها را تا سال 2030 متوقف کنند. نمونه‌های رایج HCFCها: R22، R123، R401A و R409A.
گازهای HFC (هیدروفلوئوروکربن‌ها): این دسته از گازهای مبرد فاقد کلر هستند، بنابراین به لایه اوزون آسیب نمی‌زنند. اما همچنان در فرآیند گرم شدن جهانی تأثیر دارند. HFCها پس از ممنوعیت HCFCها، به عنوان جایگزین رایج معرفی شده‌اند. انواع متداول HFCها: R134A، R404A و R507.
گاز آمونیاک (NH3): آمونیاک یکی از قدیمی‌ترین گازهای مورد استفاده در سیستم‌های تبرید صنعتی است. این گاز کاملاً سازگار با محیط زیست بوده و شاخص ODP آن صفر است. با این حال، آمونیاک در غلظت‌های بالا سمی و خطرناک است، به همین دلیل استفاده از آن محدودیت‌هایی دارد.
گاز دی‌اکسید کربن (CO2): دی‌اکسید کربن یا R744 گزینه‌ای کم‌هزینه، غیرقابل اشتعال و زیست‌دوست است که هیچ تأثیر مخربی بر لایه اوزون ندارد. به دلیل مزایای آن، تحقیقات بسیاری در حال انجام است تا CO2 به عنوان جایگزین اصلی برای فریون معرفی شود.
ظرفیت سیلندرهای گاز مبرد در ایران
در بازار ایران، گاز مبرد با برندهای مختلف در قالب سیلندرهایی با ظرفیت‌های استاندارد عرضه می‌شوند. این سیلندرها در سیستم‌های سرمایشی و تهویه مطبوع کاربرد دارند. در ادامه میانگین ظرفیت رایج‌ترین انواع فریون را مشاهده می‌کنید که عبارتند از؛ R134a – حدود 13.6 کیلوگرم، R22 – حدود 13.6 کیلوگرم، R407c – حدود 11.3 کیلوگرم، R410a – حدود 11.3 کیلوگرم، R404a – حدود 10.9 کیلوگرم، R507 – حدود 11.3 کیلوگرم و R12 – حدود 13.6 کیلوگرم.
سایر گازهای مبرد و جایگزین‌ها
برخی از گازهای مبرد کمتر به‌صورت خالص استفاده می‌شوند و بیشتر در ترکیب‌های خاص با خواص بهینه به کار می‌روند. برای مثال: R32 و R125 معمولاً به شکل ترکیبی در سیستم‌های سرمایشی استفاده می‌شوند. R245c و R245fa عمدتاً در ایالات متحده و آن هم به‌صورت آزمایشی به کار گرفته شده‌اند. R404A به‌عنوان جایگزین R502 در یخچال‌ها و فریزرها معرفی شده است.
سخن پایانی
R134a اولین گاز HFC بود که در یخچال‌سازی و تهویه مطبوع استفاده شد. این گاز نیاز به تغییرات اساسی در تجهیزات نداشت، اما حدود 40٪ از R22 کم‌کارآمدتر است. R407C از نظر ترمودینامیکی مشابه R22 عمل می‌کند، اما چون ترکیبی است، برای تجهیزات کوچک خانگی مناسب نیست. R410A ویژگی‌های ترمودینامیکی بهتری نسبت به R22 دارد و به دلیل عدم لغزش، پس از نشت و پر کردن مجدد دچار تغییر عملکرد نمی‌شود. با این حال، فشار کاری آن دو برابر R22 بوده و نیاز به طراحی مجدد سیستم دارد. R507A معمولاً در یخچال‌های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. با انتخاب مبرد مناسب برای هر سیستم، می‌توان بازده سرمایشی را افزایش داد و عملکرد بهینه‌ای در تجهیزات برودتی داشت.
بدون دیدگاه