گاز سرمایشی ( گاز مبرد) و انواع آن

انواع گاز سرمایشی

آمونیاک  گاز

R717
گاز آمونیاک ، گاز سرمایشی طبیعی است ، با قابلیت اشتعال کم ولی گازی سمی است. گاز  آمونیاک از معدود گازهای سرمایشی  طبیعی است که هنوز هم در سیستم های تراکمی ـ تبخیری و با کمپرسورهای رفت و برگشتی تحت  شرایط ایمنی خاصی مورد  استفاده قرار می گیرد. از این گاز مبرد بیشتر در سرمایش مورد نیاز کارخانه های صنعتی استفاده می شود؛ هر چند که در حجم های بالا می شود درمصارف تهویه مطبوع به کار رود.
گاز آمونیاک به خاطر خواص سرمایشی عالی، به طور گسترده، به عنوان گاز مبرد در سرمایش مواد غذایی و سردخانه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این گاز همچنین در حجم های کمتر برای سیستم های تهویه مطبوع ساختمانی نیز کاربرد دارد. آمونیاک دارای ODP و GWP برابر با صفر است و به همین دلیل، گاز مبردی جذاب از نظر زیست محیطی و صرفه جویی در انرژی به حساب می آید. اما این گاز ماده سمی بوده و در شرایطی خاص، آتش زا نیز هست. خوشبختانه سمی بودن این گاز سرمایشی به دلیل بوی زننده ای که دارد و آن را به راحتی قابل شناسایی می سازد، آنچنان خطرناک نیست. خطرنشتی یا تخلیه ی اتفاقی این ماده را می توان با تعبیه کردن چیلرهای آمونیاکی در اتاقک های کاملا عایق بندی شده که مجهز به هواکش های مجهز به فن هستند، به مقدار زیادی کاهش داد. با این که بخار گازآمونیاک سبک تر از هواست، تحقیق های اخیر که توسط BRE انجام شده، نشان داده است که باد می تواند باعث شود بخار آمونیاک مانند یک گاز شناور در هوا رفتار کند. اثر مشابهی نیز در مورد گازهای دودکش بویلر به خوبی شناخته شده است. هواکش های مجهز به فن قوی، جهت اطمینان از این که انتشار اتفاقی این گاز کاملا رقیق شده و به شکلی ایمن از آن اطراف دور می شود، ضروری است. راهنمایی های لازم در مورد گازآمونیاک از انستیتو گازهای سرمایشی انگلستان و استاندارد BS EN 378 قابل دست یابی است.

(R-744) گاز دی اکسید کربن
مبردی طبیعی است که استفاده بسیار اندکی دارد. تحقیقات اخیر راه را برای بعضی استفاده های خاص از این مبرد باز کرده است. از دی اکسید کربن در سیکلهای تراکمی ـ تبخیری و با کمپرسورهای رفت و برگشتی استفاده می شود. نکته منفی سیکلهای تبریدی که از این گاز سرمایشی استفاده می کنند، فشار بالا حدود ۶۱ بار و راندمان پایین سیکل است. کاربرد گاز دی اکسید کربن در سیکلهای تبریدی می تواند مفید باشد.
از نقطه نظر زیست محیطی و ایمنی، گاز دی اکسید کربن (CO2) یک مبرد عالی به شمار می آید. این گاز غیرقابل اشتعال، بدون بو و غیرسمی است (البته غلظت های بسیار بالای این گاز می تواند باعث بروز خفگی گردد) و همچنین ODP آن صفر بوده و GWP آن نیز پایین است.

هوا R729: 
هوا نیز می تواند در سیکل گاز جهت ایجاد سرمایش به کار رود، سیستمی که عموما مفهوم سیکل هوا را مطرح نموده و به شکلی گسترده در سرمایش کابین هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. متاسفانه، سیکلی هوا دارای بازدهی بسیار کمی بوده و مصرف انرژی را در مقایسه با سیستم های معمولی تراکم بخار که از HCFC ها یا HFC ها استفاده می کنند، افزایش میدهد. اما مطالعات انجام شده توسط BRE و دانشگاه بریستول، منجر به پیدایش یک سیستم سیکل هوا برای گرمایش و سرمایش همزمان در ساختمان شده است که بازدهی انرژی آن کمی بالاتر از بسیاری از سیستم های معمولی است. سیستم هایی با سیکل هوا که در محدوده ی تجاری قابل دسترس باشند هنوز به بازار عرضه نشده اند و نیاز به این دارند که تولید کننده ای برای تولید انبوه این دستگاه ها، سرمایه گذاری کرده و هزینه ی سیستم های سیکل هوا را تا جایی پایین بیاورد که با سیستم های معمولی تراکم بخار قابل رقابت باشند.

هیدروکربنها (HC) 
گاز پروپان (R-290) و گاز ایزوبوتان (R-600a) در کنار بعضی دیگر از هیدروکربنها می توانند در سیکلهای تراکمی ـ تبخیری استفاده شوند. در اروپای شمالی حدود سی و پنج درصد یخچالها با مبردهای هیدروکربنی کار می کنند. از جمله خواص این مبردها راندمان زیاد و در عین حال اشتعال پذیری بسیار بالا می باشد. در ایالات متحده استفاده از این نوع مبردها به دلیل استانداردهای ایمنی بسیارکم است.
این گازها، دارای خواص تبریدی خوبی بوده و اثرات نامطلوب زیست محیطی بسیار جزیی دارند. به همین دلیل، این مواد برای کاربرد در یخچال های خانگی و سیستم های تبریدی کوچک و همچنین سیستم های تهویه مطبوع از عمومیت زیادی برخوردار شده اند. اما، اشتعال پذیری بالای این مواد، مستلزم این است که موارد ایمنی به دقت رعایت شوند. یکی از خطراتی که از اهمیت زیادی هم برخوردار است، این است که چون هیدروکربن ها هیچ بویی ندارند، وجود مقدار بالای آن ها در محل سرویس و نگهداری بسیار خطرناک است و قابل تشخیص نخواهد بود.

گاز سرمایشی کلروفلوئوروکربنها (CFC’s) 
رایجترین مبردهای این گروه R-114 ، R-113 ، R-12 و R-11 می باشند. تا اواسط دهه ۸۰ میلادی استفاده از آنها در سراسر دنیا معمول بود اما به موجب پروتکل مونترال استفاده و تولید آنها از سال ۱۹۹۵ در کشورهای توسعه یافته متوقف شده و در کشورهای در حال توسعه نیز طبق برنامه به تدریج جمع آوری میشود. استفاده از کلروفلوئوروکربنها برای تمام انواع کمپرسورها و در سیکل تراکمی ـ تبخیری امکان پذیر است. راندمان و ایمنی بالا و غیرقابل اشتعال بودن از خواص مثبت آنها است. متاسفانه این مبردها صدمات زیادی را به لایه ازن می.

هیدروکلروفلوئوروکربنها (HCFC’s) 
R-22 که پر استفاده ترین گاز سرمایشی می باشد، در این گروه قرار می گیرد. این مبردها در سیکلهای تراکمی ـ تبخیری و با تمام انواع کمپرسورها قابل استفاده هستند. مانند مبردهای CFC برنامه ای برای ممنوعیت استفاده از آنها در تمام کشورها در حال انجام است.

هیدروفلوئوروکربنها (HFC’s) 
این گازها از مبردهای جدید بوده و به عنوان جایگزین برای گازهای سرمایشی مخرب لایه ازن مطرح
می باشند R-134a از جمله آنها بوده و با راندمان نسبتاً بالا، و با خواصی نظیر غیرقابل اشتعال و غیر سمی بودن، مشخصات اصلی یک مبرد خوب را دارد.

مبردهای مخلوط 
در صورتی که دو یا چند مبرد مشخص با نسبت خاصی با هم مخلوط شوند، می توان به یک مبرد جدید دست یافت؛ به عنوان مثال R-407C از مخلوط R134a و R-125 به دست آمده و دارای خواص قابل توجهی می باشد. مبردهای مخلوط خود به دو دسته عمده تقسیم می شوند:
A) آزئوتروپها: بعضی از مبردهای مخلوط خواصی مانند یک مبرد تک جزئی دارند؛ به عبارت دیگر فشار و دمای اشباع هر جزء با فشار و دمای اشباع کل مخلوط یکسان است. مثلا R-500 شامل دو جزء R-134a و R-125 بوده و مخلوطی از آزئوتروپ می باشد.
B) زئوتروپها: برخلاف گروه A این نوع مخلوطها در هنگام تغییر فاز به اجزاء تشکیل دهنده خود تقسیم شده و لایه های مختلف گاز و مایع را تشکیل می دهند. از جمله زئوتروپها R407C و
R-410A می باشند. در هنگام استفاده از این مبردها باید ملاحظات خاص آنها را در نظر داشت.

ترجمه دایان گاز

دایان گاز تامین کننده انواع گاز سرمایشی