معرفی گاز های برودتی (مبرد)

اگر بخواهیم از نظر معنایی به کلمه مبرد (Refrigerant) اشاره کنیم به معنای سرمازا، خنک کننده، پایین آورنده ی درجه ی حرارت است .

از دید علمی اگر بخواهیم به کلمه مبرد یا سرمازا اشاره کنیم باید بگویم گاز مبرد یا مبرد به ماده ای اطلاق می شود که نقطه ی جوش آن خیلی پایین است و چون فرآیند تبخیر عملی گرماگیر است، موقع تبدیل از حالت مایع به گاز باعث می شود که دما کم شود .

اگر بخواهیم به بیانی راحت تر بگوییم مبرد حرارت و گرما را در یک سیستم جذب کرده و این حرارت باعث تغییر حالت آن می شود و به عنوان یک سرد کننده در سیستم عمل میکند باعث می شود که آن سیستم خنک شود . مبرد می تواند به عنوان سیال خالص یا ترکیبی باشد در چرخه ی تبرید قرار بگیرد و سپس در پمپ حرارتی (heat pump) استفاده شود .

گاز مبرد

سیال در چرخه ای که وجود دارد از مایع به گاز و همچنین از گاز به مایع تغییر می کند . در این چرخه که انجام می شود باعث می شود که این گاز ویژگی های زیادی داشته باشد مانند قابلیت جذب و همچنین دفع حرارت بالا . گاز مبرد در دسته گازهایی است که نقطه جوش پایینی دارد .

نسل های گاز مبرد:

• نسل اول و دوم مبردها که به علت اثر مخرب بر روی محیط زیست استفاده از آنها ممنوع شده است HCFC CFC ها بودند .
• نسل سوم یا HFC ها در مقایسه با نسل های پیشین خود سوء تاثیر بسیار کمتری دارند و امروزه در خیلی از تجهیزات و صنایع به کار می روند .
• نسل چهارم یا HFO ها به علت نزدیک بودن مقدار GWP آنها به CO2 به زودی به عنوان جایگزینی برای نسل سوم مورد معرفی قرار می گیرند .

انواع مختلف گاز مبرد

گاز مبرد در انواع مختلف و در همه ی سیستم هایی که سرما ایجاد می کنند وجود دارد .

گاز مبرد یخچال:

یکی از مواردی که از گاز مبرد استفاده می شود به عنوان گاز یخچال است . نحوه ی کار این گاز به این صورت است که که موادی که درون یخچال قرار دارند گرمازایی می کنند و گرمای که از آنها دریافت می شود به بیرون یخچال انتقال داد می شود .

این گاز زمانیکه می خواهد وارد کندانسور یخچال شود به صورت مایع است . این مایع به وجود آمده توسط کندانسور باید باعث ایجاد سرما در محیط یخچال شود .

امروزه بیشترین کاربرد مبردها در صنعت کولر سازی و یخچال سازی است . نکته ی جالب این که در زمان های قدیم از گاز آمونیاک (NH3) برای خنک سازی یخچال های اولیه استفاده می کردند اما به علت این که آمونیاک دارای عوارض زیاد و ناگواری بود کم کم با گازهای فریونی جایگزین شد .

از مهم ترین عوارض استفاده از این گاز به عنوان مبرد در صنایع می توان به ایجاد انفجار و امکان بروز خفگی در انسان اشاره کرد.

فریون در حقیقت برند و نامی تجاری برای دسته ای از مواد شیمیایی است که به عنوان کلروفلوئوروکربن ها CFC شناخته می شوند و از آن ها به عنوان یک ماده ی خنک کننده یا مبرد در سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شود .

گاز سرما ساز یا مبرد فریون ماده ای است که در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد که به آن دمای اتاق هم می گویند به شکل گاز وجود دارد، اما هنگامی که این گاز را فشرده کنیم و سپس آن را خنک نماییم باعث تغییر حالت در آن می شویم و گاز تبدیل به مایع می شود .

غیر قابل اشتعال بودن و رنگ و بو نداشتن از جمله ویژگی های این گاز است .یکی از بارزترین ویژگی های فریون این است که حتی اگر با رطوبت هم ترکیب شود موجب خوردگی فلزات نمی شود . همچنین این گاز بویی شبیه به گاز اتر دارد .

مبردها خود انواع مختلفی دارند که از لحاظ ترکیبات و کاربرد تقسیم بندی شده و در این سایت به معرفی آنها می پردازیم.

گاز مبرد R134 : این گاز جایگزین گاز R12 می باشد. به علت اینکه قابل اشتعال نیست و غیر سمی است جایگزین مناسبی می باشد. این گاز در صنایع خودروسازی و یخچال های خانگی کاربرد زیادی دارد و در سیلندر های آبی کم رنگ عرضه می شود.

گاز مبرد R22 : این مبرد با سیلندر سبز رنگ یکی از معروفترین و پر کاربرد ترین مبرد های شناخته به حساب می آید. این مبرد تراکم پذیری بالا و ایجاد سرمایش زیادی می کنید و به خصوص بعد از اینکه استفاده از CFC ممنوع اعلام شد بیشتر مورد استفاده قرار گرفت.

گاز مبرد R12 : این مبرد از جمله ترکیبات CFC محسوب می شود. استفاده از این مدل مبرد در کمپرسور های هرمتیک کوچک متداول بوده ور در سیلندر هایی به رنگ سفید عرضه می شد.

گاز مبرد R11 : این گاز با نام علمی CCL3F به علت اینکه نقطه جوش بالایی نسبت به سایز مبرد ها داشت در قدیم بسیار مورد استفاده قرار می گرفت ولی پس از اثبات اثرات تخریبی آن بر مولکول های ازون استفاده از آن ممنوع شد. سمی بودن و قابلیت اشتعال از دیگر خصوصیات بارز این مبرد به شمار می آید.

گاز مبرد R407 : این مدل مبرد یکی از جدیدترین انواع مبرد محسوب میشود ولی در مقایسه با مبرد R410 کمتر در صنایع استفاده می شود و از نظر سازگاری با محیط زیست جایگاه بالایی دارد.

گاز مبرد R410 : این مبرد از ترکیب دو مبرد دیگه حاصل می شود و در دسته مبرد های مخلوط دسته بندی می شود. بهترین روغنی که با این مبرد سازگاری زیادی دارد روغن پلی استر می باشد این مبرد یک مبرد قابل اشتعال می باشد ولی به صورت کلی میتوان از آن به عنوان یک مبرد سازگار با محیط زیست نام برد.

گاز مبرد R404 : این مبرد یک مبرد صنعتی به حساب می آید و ازترکیب سه مبرد دیگر حاصل می شود و از آن در صنایع خودرو و یخچال سازی استفاده می شود.