در سیستم‌های تهویه مطبوع که براساس سیکل تبرید عمل می‌کنند از گاز مبرد برای جذب گرما و انتقال آن به محیط بیرون استفاده می‌شود. اصلی‌ترین کاربرد این مادۀ شیمیایی در سیستم‌های HVAC است و با توجه به تغییرات محیط زیستی و گرمایش زمین، میزان استفاده از این دستگاه‌ها روز‌به‌روز بیشتر می‌شود. نقطه جوش‌های بسیار پایین گازهای مبرد باعث شده تا از آن‌ها در سیستم خنک سازی استفاده شود. اما باید بدانید که این مبردها انواع مختلفی دارند و هر ساله چند مدل جدید نیز به آن‌ها اضافه می‌شود. دلیل این موضوع که هر ساله مدل جدیدی از مبرد به بازار عرضه می‌شود، بر می‌گردد به لایه ازن و تاثیری که این گازها بر تخریب آن دارند. هر چه که سال ساخت مبرد جدیدتر باشد، احتمالاً بیشتر با محیط زیست سازگار است و در اصطلاح دوستدار محیط زیست (environmentally friendly) است. اما به‌طور کلی استفاده از اصطلاح دوستدار محیط زیست برای مبردها اشتباه است زیرا این موضوع با ذات آن‌ها همخوانی ندارد و در نهایت تمام آن‌ها به محیط زیست و لایه ازن آسیب وارد می‌کنند و فقط درجه تخریب آن‌ها با یکدیگر متفاوت است.
فهرست مطالب
گاز مبرد R410A چیست؟
مبرد R410A در سال 1991 توسط شرکت هانیول امریکا، اختراع و ثبت شده و برای اولین بار شرکت کوپلند در سال 1996 در کمپرسورهای اسکرال تولیدی خود از این گاز بهره گرفت. در ادامه کمپانی‌های معظم دانفوس و کریر نیز کمپرسورهای سازگار با این گاز را ارائه دادند.
R-410A مخلوطی نزدیک به آزئوتروپیک از دی فلورومتان (CH2F2، به نام R-32) و پنتا فلوئورواتان (C2HF5، به نام R-125) است که به عنوان مبرد در برنامه‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شود. بر خلاف بسیاری از مبردهای هالوآلکان، گاز R410A به تخریب لایه ازن کمک نمی‌کند، بنابراین به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.
با ورود این مبرد به بازار تصمیم گرفته شد که از آن به عنوان جایگزین R22 استفاده شود زیرا مضرات بسیار کمتری نسبت به R22 برای محیط زیست و لایه ازن داشت. اما به‌دلیل اینکه گاز R410A در فشارهای بالاتری نسبت به سایر مبردها عمل می‌کند، راه‌اندازی آن نیاز به تجهیزات جدیدتری دارد و عملاً استفاده از همان سیستم‌های تهویه مطبوع ممکن نیست. همین موضوع باعث شده که جایگزینی آن با مشکلاتی به خصوص از سمت مصرف‌کنندگان همراه باشد.
مبرد R-410A با نام‌های تجاری مانند AZ-20، EcoFluor R410، Forane 410A، Genetron R410A، Puron و Suva 410A در بازار عرضه می‌شود.
مشخصات گاز فریون R410A
| فرمول مولکولی | CH2F2 (50%) |
| وزن مولکولی (گرم بر مول) | CHF2CF3 (50%) |
| نقطه جوش (درجه سانتی‌گراد) | -48.5 |
| دمای میعان (درجه سانتی‌گراد) | -155 |
| میزان تراکم مایع (کیلوگرم بر متر مکعب) | 1040 |
| تراکم بخار | 3 |
| فشار بخار (مگاپاسکال) | 1.383 |
| دمای بحرانی (درجه سانتی‌گراد) | 72.8 |
| فشار بحرانی (مگاپاسکال) | 4.9 |
| وزن سیلندر کپسول (کیلوگرم) | 11.3 |
حذف مبرد R410A
آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) اولین بخش از حذف فاز HFC را بر اساس قانون نوآوری و ساخت آمریکا (AIM) آغاز کرده است که انتقال از هیدروفلوئوروکربن‌های مضر به جایگزین‌های سازگار با محیط زیست را تعیین می‌کند. به عنوان بخشی از این مرحله، مبرد R410-a در سیستم‌های HVAC جدید حذف خواهد شد. HFCها به عنوان گازهای گلخانه‌ای شناخته می‌شوند که در گرم شدن زمین نقش دارند. اصلاحیه کیگالی در پروتکل مونترال با هدف کاهش بیش از 80 درصدی مصرف HFC تا سال 2047، به منظور کاهش 0.5 درجه سانتی‌گراد افزایش دمای جهانی قبل از پایان قرن، انجام شده است. در ایالات متحده، قانون AIM به EPA اجازه داد تا استانداردهایی را برای خروج تدریجی HFC تعیین کند. EPA اولین دستورالعمل کاهش تولید HFC را در سال 2021 منتشر کرد و تا سال 2036 ادامه خواهد داشت.
جایگزین‌های مبرد R410A
R410A با مبردهای A2L جایگزین خواهد شد، که کلاسی از مبردها هستند که دارای راندمان بالاتر و GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) کمتری هستند. دو جایگزین اصلی R410a عبارتند از R32 و R454B.
علاوه بر این دو مبرد، قانون 32 SNAP EPA چهار مبرد A2L دیگر را به عنوان جایگزین تایید شده برای R410-A معرفی کرده است:
- R452B
- R454A
- R454C
- R457A
مزایای مبرد R-32
- میزان تخریب لایه ازن برابر است با صفر
- دارای پتانسیل گرمایش جهانی 1/3 (675 در برابر 2020)
- بهره وری انرژی بهتر
- ظرفیت تبرید بالا
- هدایت حرارتی بهبود یافته است.
- افت فشار کمتر
- میزان سمی بودن آن کمتر است.
- رسیدگی و بازیابی آسان‌تر
مزایای مبرد R454B در مقایسه با R410A
- برای گرم کردن کارآمدتر از R32 است.
- در مقایسه با R410-a به 5 تا 10 درصد مبرد کمتر برای سرویس دادن به تجهیزات مشابه نیاز دارد.
- پتانسیل گرمایش جهانی کمتر (465) در مقایسه با R32 و R410a
سیستم‌های تهویه مطبوع موجود نمی‌توانند به سادگی از R410-A به مبردهای جدید مهاجرت کنند. مبردهای A2L را فقط می‌توان برای واحدهای AC و HVAC جدید که به‌طور خاص برای آن‌ها ساخته شده است، استفاده کرد. این بدان معنی است که مصرف کنندگان می‌توانند به استفاده از واحدهای AC و HVAC موجود خود ادامه دهند و مجبور نباشند آن‌ها را تعویض کنند یا مبرد R410-A را که استفاده می‌کنند با A2L جایگزین کنند. با این حال، EPA پیشنهاد کرده است که استفاده از R410-A در تهویه مطبوع و پمپ‌های حرارتی جدید تا اول ژانویه 2025 ممنوع شود. همان‌طور که تولید R410-a به تدریج کاهش می‌یابد و به تدریج از بین می‌رود، پیدا کردن این مبرد احتمالاً سخت‌تر و همچنین گران‌تر می‌شود.
پرسش و پاسخ
آیا مبرد R410A در حال حذف تدریجی است؟
از سال 2023، سیستم های HVAC جدید دیگر از R-410A استفاده نخواهند کرد. این سیستم‌ها نیز مشمول استانداردهای جدید بهره‌وری انرژی خواهند بود.
مبرد جایگزین R410A چیست؟
R410A با مبردهای A2L جایگزین خواهد شد، که کلاسی از مبردها هستند که دارای راندمان بالاتر و GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) کمتری هستند. دو جایگزین اصلی آن، R-32 و R-454B می‌باشند.
