گازهای تبرید موادی هستند که در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند. این گازها با جذب گرما از محیط، باعث خنک شدن آن می‌شوند. انواع مختلفی از گازهای تبرید وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی‌های خاص خود هستند. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا بررسی کنیم یک گاز باید چه شرایطی داشته باشد تا به عنوان گاز در سیستم‌های تبرید استفاده شود و سپس انواع گازهای تبرید را بررسی نماییم.
فهرست مطالب
ویژگی‌های گازهای تبرید
گازهای تبرید باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند تا برای استفاده در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع مناسب باشند. این ویژگی‌ها عبارتند از:
ضریب انبساط مولکولی بالا
این ویژگی باعث می‌شود که گاز تبرید به راحتی در سیستم جریان یابد. ضریب انبساط مولکولی یک گاز نشان می‌دهد که یک مولکول گاز در یک واحد حجم چقدر فضای خالی را اشغال می‌کند. گازهای تبرید باید دارای ضریب انبساط مولکولی بالایی باشند تا بتوانند به راحتی در سیستم جریان یابند. اگر ضریب انبساط مولکولی یک گاز پایین باشد، مولکول‌های گاز فضای بیشتری را در یک واحد حجم اشغال می‌کنند. این باعث می‌شود که گاز در سیستم جریان کمتری داشته باشد و ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی در عملکرد سیستم شود. برای مثال، اگر ضریب انبساط مولکولی یک گاز بسیار پایین باشد، ممکن است باعث شود که گاز در سیستم گیر کند. این می‌تواند منجر به افزایش فشار در سیستم و آسیب به قطعات شود. گازهای تبرید با ضریب انبساط مولکولی بالا معمولاً در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند. این گازها به راحتی در سیستم جریان می‌یابند و باعث می‌شوند که سیستم به طور کارآمدتری کار کند.
نقطه جوش پایین
این ویژگی باعث می‌شود که گاز تبرید به راحتی تبخیر شود و گرما را از محیط جذب کند. نقطه جوش یک گاز نشان می‌دهد که یک گاز در چه دمایی شروع به تبخیر می‌کند. گازهای تبرید باید دارای نقطه جوش پایینی باشند تا بتوانند به راحتی تبخیر شوند و گرما را از محیط جذب کنند. این گرما سپس به کمپرسور منتقل شده و درنهایت در کندانسور از محیط خارج می‌شود. اگر نقطه جوش یک گاز بالا باشد، گاز به راحتی تبخیر نمی‌شود. این باعث می‌شود که گاز نتواند گرما را به راحتی از محیط جذب کند و ممکن است باعث کاهش کارایی سیستم شود. گازهای تبرید با نقطه جوش پایین معمولاً در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند. این گازها به راحتی تبخیر می‌شوند و باعث می‌شوند که سیستم به طور کارآمدتری کار کند.
نقطه ذوب بالا
این ویژگی باعث می‌شود که گاز تبرید به راحتی در سیستم مایع شود و گرما را آزاد کند. نقطه ذوب یک گاز نشان می‌دهد که یک گاز در چه دمایی شروع به ذوب شدن می‌کند. گازهای تبرید باید دارای نقطه ذوب بالایی باشند تا بتوانند به راحتی در سیستم مایع شوند و گرما را آزاد کنند. این گرما سپس به محیط منتقل می‌شود و باعث خنک شدن محیط می‌شود. اگر نقطه ذوب یک گاز پایین باشد، گاز به راحتی مایع نمی‌شود. این باعث می‌شود که گاز نتواند گرما را به راحتی در محیط آزاد کند و ممکن است باعث کاهش کارایی سیستم شود. گازهای تبرید با نقطه ذوب بالا معمولاً در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند. این گازها به راحتی مایع می‌شوند و باعث می‌شوند که سیستم به طور کارآمدتری کار کند.
سمیت پایین
گازهای تبرید نباید برای انسان یا محیط زیست مضر باشند. گازهای تبرید باید دارای سمیت پایینی باشند تا در صورت نشت، خطری برای سلامت انسان یا محیط زیست ایجاد نکنند. گازهای تبرید باید مطابق با استانداردهای خاصی باشند تا برای استفاده در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع مناسب باشند. این استانداردها توسط سازمان‌های بین المللی مانند اتحادیه بین المللی مهندسان مکانیک (ASME) و انجمن مهندسان تهویه مطبوع، گرمایش و تهویه (ASHRAE) تعیین می‌شوند.
قابل اشتعال نبودن
گازهای تبرید نباید قابل اشتعال باشند. گازهای تبرید باید قابل اشتعال نباشند تا در صورت نشت، خطر آتش سوزی ایجاد نکنند. گازهای قابل اشتعال گازهایی هستند که می‌توانند در هوا با اکسیژن ترکیب شوند و یک مخلوط قابل اشتعال ایجاد کنند. این مخلوط قابل اشتعال می‌تواند با یک جرقه یا منبع گرما مشتعل شود و باعث آتش سوزی شود.
اگر گاز تبرید قابل اشتعال باشد، نشت آن می‌تواند باعث آتش سوزی شود. این آتش سوزی می‌تواند به سیستم تبرید یا تهویه مطبوع آسیب برساند و حتی می‌تواند منجر به آسیب به افراد یا اموال شود.
ثبات شیمیایی
گازهای تبرید نباید در اثر گرما یا فشار تغییر ماهیت دهند. گازهای تبرید باید از نظر شیمیایی پایدار باشند تا در طول عمر سیستم تبرید تغییر خاصی نکنند. گازهای تبرید در سیستم‌های تهویه مطبوع تحت شرایط مختلفی قرار می‌گیرند. این گازها باید در برابر گرما، فشار و سایر عوامل محیطی مقاوم باشند. اگر گاز تبرید در اثر گرما یا فشار تغییر ماهیت دهد، ممکن است خواص آن تغییر کند و باعث مشکلاتی در عملکرد سیستم شود.
برخی از مشکلاتی که ممکن است در اثر تغییر ماهیت گاز تبرید ایجاد شود عبارتند از کاهش کارایی سیستم، افزایش خطر نشت و آسیب به قطعات سیستم. بنابراین، گاز تبرید باید دارای ویژگی‌هایی نظیر مقاومت در برابر گرما و فشار و پایداری در برابر اکسیداسیون و سایر واکنش‌های شیمیایی باشد.
انواع گازهای تبرید
گازهای تبرید بر اساس نوع ترکیب شیمیایی خود به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی از مهمترین انواع گازهای تبرید عبارتند از:
- CFC ها (کلروفلوروکربن ها): CFC ها قدیمی‌ترین نوع گازهای تبرید هستند. این گازها بسیار کارآمد هستند، اما به لایه ازن آسیب می‌رسانند. به همین دلیل، استفاده از CFC ها در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع ممنوع شده است.
- HCFC ها (هیدروکلروفلوروکربن ها): HCFC ها جایگزین CFC ها شدند. این گازها نیز به لایه ازن آسیب می‌رسانند، اما به اندازه CFC ها مضر نیستند. استفاده از HCFC ها نیز در حال کاهش است.
- HFC ها (هیدروفلوئوروکربن ها): HFC ها گازهای جدیدی هستند که به لایه ازن آسیب نمی‌رسانند. این گازها به طور گسترده در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند.
انتخاب گاز تبرید مناسب
انتخاب نوع گاز تبرید مناسب برای یک سیستم تبرید یا تهویه مطبوع به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع سیستم، ظرفیت سیستم، و مقررات زیست محیطی. برخی از مهمترین انواع گازهای تبرید عبارتند از:
- گاز R22: مبرد R22 یک نوع HCFC است که هنوز در برخی از سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شود. این گاز به لایه ازن آسیب می‌رساند، اما هنوز در بسیاری از کشورها قانونی است.
- گاز R134a: مبرد R134a یک نوع HFC است که جایگزین R22 شده است. این گاز به لایه ازن آسیب نمی‌رساند و کارایی آن نیز مشابه R22 است.
- گاز R410a: مبرد R410a یک نوع HFC است که کارایی بیشتری نسبت به R134a دارد. این گاز به طور گسترده در سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع جدید استفاده می‌شود.
انتخاب نوع گاز تبرید مناسب برای یک سیستم تبرید یا تهویه مطبوع به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع سیستم، ظرفیت سیستم، و مقررات زیست محیطی.
کاربرد گازهای تبرید
گازهای تبرید در طیف گسترده‌ای از سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند، از جمله:
- سیستم های تهویه مطبوع خانگی و تجاری
- یخچال و فریزر
- سیستم های تبرید صنعتی
- سیستم های سرمایش هوا
- سیستم های سرمایش مایع
گازهای تبرید نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می‌کنند. این گازها به ما کمک می‌کنند تا در محیط‌های گرم و مرطوب راحت باشیم و مواد غذایی و محصولات را تازه نگه داریم.
