گاز برودتی

گاز برودتی و انواع آن موضوع این محتوا از مقالات سپهر گاز کاویان است.

انواع گاز برودتی

این مواد در دسته گازهای سرما زا قرار می گیرند. به طور کلی مواد سرمازا ممکن است گاز و یا مایع باشند و عملکرد آنها با پایین آوردن دمای محیط مشخص می شود. این مواد به نام های دیگری نیز معروفند مانند:

مواد برودتی

ماده سرد ساز

مبرد ها

این مواد در چرخه خنک سازی مورد استفاده قرار می گیرند.در این مقاله به بررسی گاز برودتی پرداخته شده است.

در چرخه خنک سازی، مبرد ها با کمک دستگاه تبخیر کننده گرمای محیط را جذب می کنند در نتیجه باعث پایین آمدن دمای محیط می شوند. به همین دلیل در وسایلی مانند کولر ها و فریزرها، یخچال ها مورد استفاده قرار می گیرند.

این مواد ممکن است علاوه بر اثر خنک کنندگی اثرات دیگری بر محیط داشته باشند. اثرات منفی استفاده از مبرد ها ممکن است جبران ناپذیر باشد و اثرات مخربی بر محیط زیست بگذارد، از اثرات آن می توان به تخریب لایه ازون اشاره کرد.

در ادامه این مقاله به انواع گازهای برودتی با اثرات منفی و عملکرد آنها می پردازیم:

گاز برودتی چیست

این نوع گازها دمای محیط را جذب می کنند و باعث سرد شدن محیط می شوند و با انجام فرآیند میعان، گازهای برودتی به مایع تغییر می یابند. در چرخه تبرید تغییر حالت بین دو حالت مایع و گاز دائما در حال تغییر است.

آب یکی از مواد سرد کننده به شمار می آید که در فرآیند های تبخیر و میعان دارای هیچ خطری نمی باشد و می تواند چندین بار این چرخه را تکرار کند.

در سیستم های سرمایشی از آب زیاد استفاده نمی شود و معمولا سرد کننده هایی کاربرد دارند که سرعت عمل بالا دارند. در تجهیزات چیلر از آب به عنوان سرد کننده استفاده می کنند.

عملکرد گازهای برودتی چگونه است

ابتدا باید بدانیم که تمامی دستگاه های سرمایشی اعم از یخچال، فریزر، کولر های مورد استفاده در منازل مسکونی و سیستم های نهویه دارای یک عملکرد مشابه می باشند.

بخش های اصلی سیستم شامل:

کمپرسور

کندانسور

دستگاه انبساط

دستگاه تبخیر کننده

ماده سرد کننده از بین بخش های اصلی سیستم عبور می کند و گرمای درون آنها را جذب کرده و باعث سرد شدن و پایین آمدن دمای آن می شود.

گازهای برودتی به چند دسته تقسیم می‌شوند

گاز ها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند.

گازهای طبیعی مانند انواع هیدروکربن ها و دی اکسید کربن و …

گازهای مصنوعی مانند کلروفلوئوروکربن ها، هیدرو کلروفلوئوروکربن ها، هیدرو فلوئوروکربن‌ها

مبرد ها را بر اساس ساختار در 4 دسته قرار می دهند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم:

CFS – کلروفلوئوروکربن ها

HCFC – هیدرو کلروفلوئوروکربن ها

HFC – هیدرو فلوئوروکربن ها

گازهای طبیعی و گازهای برودتی دوست دار محیط زیست

1-کلروفلوئوروکربن ها

در این دسته از مبرد ها گازهایی همچون:

گازهای تری‌ کلرو فلوئورو متان (R11)، دی ‌کلرو دی ‌فلوئورو متان (R12) و کلرو پنتا فلوئورو اتان (R115) وجود دارد.

تمامی ترکیباتی که در این گروه قرار دارند دارای اتم های کلر، فلوئور و کربن هستند. وجود این گاز باعث تبدیل ازون به ملکول اکسیژن می شود. به همین دلیل گفته می شود برای ازون زیان آور و مخرب هستند و باعث نابودی آن می گردند. این نوع سرد کننده ها برای اهداف صنعتی و تجاری و هم مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.

نمونه هایی از گازهای CFS را در اینجا بیان می کنیم:

گازهای تری ‌کلرو فلوئورو متان که به آن R11 نیز گفته می شود.

دی ‌کلرو دی ‌فلوئورو متان R12

کلرو تری ‌فلوئورو متان R13

۱٬۱٬۲ -تری ‌کلرو-۲٬۲٬۱ – تری ‌فلورو اتان R113

دی ‌برمو تترا فلوئورو اتان و ۱و۲- دی ‌کلرو تترا فلوئورو اتان R114

R404a، R407c، R410A، R417A، R507

2- گاز برودتی هیدرو فلوئوروکربن ها:

این دسته از مبرد ها در دسته گازهای مخرب و آسیب رسان به محیط زیست قرار نمی گیرند. دلیل این عملکرد عدم وجود کلر در ساختار آنها می باشد. می توان گفت مهمترین دلیلی که این نوع سرد کننده مورد استفاده بسیاری از سازندگان وسایل سرمایشی قرار گرفته است، آسیب نرساندن آنها به لایه ازون و محیط زیست می باشد ولی به طور کلی مانند مبرد های دیگر باعث افزایش دمای زمین می شوند.

برخی از گازهای این خانواده که به عنوان سرد کننده کاربرد دارند را ذکر می کنیم:

۱٬۱-دی‌ فلورو اتان (R-152a)

۱٬۱٬۱-تری ‌فلوئورو اتان (R-143a)

پنتا فلوئورو اتان (R-125)

فلوئورو متان (R-14)

دی ‌فلورو متان (R-32)

3-هیدرو کلرو فلوئورو کربن ها:

ابن گازها جایگزین خوبی برای CFC ها هستند. در ساختار آنها هیدروژن و کلر، فلوئور و کربن دیده می شود.

گفته می شود که HCFC ها تاثیر منفی و تخریبی بر لایه ازون ندارند ولی نمی توان کاملا بی اثر هم در نظر گرفت. سهم تاثیرات منفی این مبرد بر ازون تقریبا 10% است اگرچه این مقدار بسیار کمتر از CFC ها است.

این نوع گازها اثر سمی ندارند و نسبت به سایر گاز ها اقتصادی تر هستند و آنها را در دسته گازهای گلخانه ای به شمار می آورند. این گونه گازها باعث تخریب آهسته ولی مداوم لایه ازون می شوند.

نمونه هایی از این گاز را بیان می کنیم:

۱-کلرو-۱٬۱-دی ‌فلوئورو اتان (R142b)

۱٬۱-دی‌ کلرو-۱-فلورو اتان (R141b)