انواع مبرد: راهنمای جامع برای خریداران

انواع مبرد

مبردها در کاربردهای مختلف مانند تهویه مطبوع، تبرید و پمپ های حرارتی با انتقال گرما از یک مکان به مکان دیگر نقش مهمی ایفا می کنند. با انواع متعدد موجود، درک تفاوت در خواص، کاربردها و اثرات زیست محیطی آنها برای تصمیم گیری آگاهانه برای سیستم های شما ضروری است.

انواع متداول مبردها عبارتند از: هیدروکربن ها، هالوکربن ها و کلروفلوئوروکربن ها (CFC). در حالی که هیدروکربن ها اغلب در تولید، تجاری و کاربردهای خانگی استفاده می شوند، نمونه هایی از آن شامل R290 (پروپان) و R600a (ایزو بوتان) است. (واحدهای مهندسی). از سوی دیگر، کلروفلوئوروکربن‌ها هیدروکربن‌های پارافینی هالوژنه هستند که به دلیل پتانسیل تخریب لایه لایه ازن، اثرات زیست محیطی قابل توجهی دارند. (Sidz Cool Care).

تاریخچه مبرد

توسعه مبردها چندین مرحله را طی کرده است که به اواسط قرن 18 باز می گردد. اولین شکل شناخته شده تبرید مصنوعی توسط دانشگاه در دانشگاه گلاسکو در سال 1748 اختراع شد.دارمنت).

در اواخر دهه 1800 تا 1929، نسل اول مبردها مانند آمونیاک، متیل کلرید و دی اکسید گوگرد در یخچال ها استفاده شد. این مواد در از بین بردن گرما کارآمد بودند. با این حال، آنها خطرات ایمنی و زیست محیطی را به دلیل خواص سمی و خورنده خود به همراه داشتند.

با معرفی کلروفلوئوروکربن ها (CFCs) در دهه 1930، صنعت مبرد به سمت مواد شیمیایی که پایدارتر، غیر سمی و غیر قابل اشتعال بودند تغییر جهت داد. CFC ها مانند R-12 به طور گسترده برای سیستم های تبرید و تهویه مطبوع پذیرفته شدند. با این حال، بعداً کشف شد که CFC ها لایه ازن را تخریب می کنند و منجر به افزایش پرتوهای مضر فرابنفش (UV) می شود که به سطح زمین می رسد.

در نتیجه، صنعت به استفاده از هیدروکلرو فلوئوروکربن‌ها (HCFCs) مانند R-22 که پتانسیل کمتری برای تخریب لایه ازن داشت، روی آورد. با این وجود، HCFC ها هنوز برای لایه اوزون مضر بودند و استفاده از آنها تحت پروتکل مونترال در مورد موادی که لایه اوزون را تخریب می کنند، حذف شده است. در سال های اخیر، مبردهای سازگار با محیط زیست مانند هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs) مانند R-410A توسعه یافته و مورد استفاده قرار گرفته اند.گودمن ام اف جی).

کلروفلوئوروکربن ها (CFC)

کلروفلوئوروکربن ها که با نام CFC نیز شناخته می شوند، نوعی مبرد هستند که از اتم های کربن، کلر و فلوئور تشکیل شده است. آنها زمانی به طور گسترده در سیستم های تبرید و اسپری های آئروسل به دلیل خواص غیر سمی و غیر قابل اشتعال استفاده می شدند. با این حال، اثرات منفی زیست محیطی آنها منجر به حذف تدریجی آنها شد.

اثرات زیست محیطی

CFC ها به عنوان عامل مهمی در تخریب لایه ازن شناسایی شده اند. آنها اتم های کلر را آزاد می کنند که با مولکول های ازن واکنش می دهند و در این فرآیند آنها را از بین می برند. این کاهش میزان اشعه مضر فرابنفش (UV) را که به سطح زمین می رسد افزایش می دهد و منجر به افزایش خطر ابتلا به سرطان پوست و سایر مشکلات سلامتی برای انسان و همچنین پیامدهای منفی برای اکوسیستم ها و کشاورزی می شود.

جدا از خاصیت تخریب لایه ازن، CFCها همچنین گازهای گلخانه ای قوی هستند که گرما را در جو زمین به دام می اندازند و گرمایش جهانی را تشدید می کنند. برخی از CFCهای رایج، مانند تری کلرو فلورومتان (CFC-11) و دی کلرودی فلورومتان (CFC-12)، می توانند پتانسیل گرمایش جهانی هزاران برابر بیشتر از دی اکسید کربن داشته باشند.

حذف فاز

در پاسخ به نگرانی های فزاینده در مورد اثرات زیست محیطی آنها، تولید و استفاده از CFC ها به طور گسترده ای محدود شده و از اوایل دهه 1990 حذف شده است. را پروتکل مونترال، یک معاهده بین المللی که در سال 1987 امضا شد، با هدف حفاظت از لایه اوزون با کنترل تولید و مصرف مواد مخرب لایه ازن، از جمله CFCها، انجام شد.

در نتیجه این تلاش ها، استفاده از CFC به طور قابل توجهی کاهش یافته است، با جایگزین هایی مانند هیدروکلرو فلوئوروکربن ها (HCFCs) و هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs) که جایگزین آن ها در کاربردهای مختلف شده اند. با این حال، حذف تدریجی CFC ها هنوز یک فرآیند در حال انجام است و برای اطمینان از انطباق و پیگیری پیشرفت در حفاظت از لایه اوزون، نظارت مستمر لازم است.

4. هیدروکلرو فلوئوروکربن ها (HCFCs)

هیدروکلرو فلوئوروکربن ها یا HCFC ها گروهی از مبردها هستند که به دلیل پتانسیل کمتر تخریب لایه ازن (ODP) به عنوان جایگزینی برای CFC ها (کلروفلوروکربن ها) معرفی شدند.

خواص

HCFC ها از کربن، کلر، فلوئور و هیدروژن تشکیل شده اند. آنها خواص ترموفیزیکی مشابه CFC ها دارند اما به دلیل وجود هیدروژن پتانسیل کمتری برای آسیب رساندن به لایه اوزون دارند. برخی از نمونه های رایج مبردهای HCFC عبارتند از R-22، R-123، R-124، R-401، R-402، R-403، و R-408.SWEP, ScienceDirect).

نگرانی های زیست محیطی

در حالی که HCFCها در مقایسه با CFCها از نظر پتانسیل تخریب لایه ازن پیشرفت قابل توجهی دارند، اما هنوز هم اثرات منفی زیست محیطی دارند. در میان آنها، HCFC ها به دلیل پتانسیل بالای گرمایش جهانی (GWP) به گرمایش جهانی کمک می کنند، به این معنی که گرما را در جو به دام می اندازند.

تولید و مصرف مبردهای HCFC تحت پروتکل مونترال تنظیم شده است، یک توافقنامه جهانی با هدف حذف تدریجی موادی که به تخریب لایه ازن کمک می کنند. طبق این پروتکل، کشورهای توسعه یافته قبلاً HCFC ها را حذف کرده اند و کشورهای در حال توسعه در حال حاضر در حال انجام این کار هستند.EPA).

5. هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs)

هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs) دسته ای از ترکیبات آلی ساخته دست بشر هستند که حاوی اتم های فلوئور و هیدروژن هستند. HFCها به دلیل پتانسیل تخریب نسبتا کم ازن (ODP) و سازگاری با سیستم های خنک کننده مختلف در سطح جهانی، به عنوان گروه مهمی از مبردها ظاهر شده اند.

موارد استفاده و کاربردها

مبردهای HFC معمولاً در طیف گسترده ای از واحدهای خنک کننده در سراسر جهان استفاده می شوند. آنها در سیستم های تهویه مطبوع، یخچال ها، چیلرها و پمپ های حرارتی یافت می شوند. برخی از پرکاربردترین مبردهای HFC عبارتند از R-134a، R-410a و R-407c. HFCها به عنوان نسل سوم مبردهای فلوئوردار در نظر گرفته می شوند و در بسیاری از کاربردها جایگزین مبردهای CFC (Chlorofluorocarbon) و HCFC (Hydrochlorofluorocarbon) آسیب رسان به محیط زیست شده اند.

GWP و تاثیر آب و هوا

اگرچه HFC ها به میزان قابل توجهی در تخریب لایه ازن نقش ندارند، اما پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) نسبتاً بالایی دارند. GWP یک مبرد نشان دهنده پتانسیل آن برای کمک به تغییرات آب و هوایی با به دام انداختن گرما در جو زمین است. در حالی که GWP مبردهای HFC به طور کلی کمتر از همتایان CFC و HCFC آنها است، هنوز یک نگرانی عمده برای محیط زیست است.

تلاش ها برای کاهش استفاده و انتشار HFC ها از طریق اقدامات نظارتی و با ترویج جایگزین هایی با GWP کمتر در حال انجام است. به عنوان مثال سیاست جایگزین های جدید مهم EPA (SNAP) این برنامه بر روی شناسایی و ارزیابی جایگزین های HFC سازگار با آب و هوا کار می کند.

مبردهای طبیعی

مبردهای طبیعی موادی هستند که مستقیماً در طبیعت وجود دارند و به عنوان یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای مبردهای مصنوعی مانند مبردهای مبتنی بر کلروفلوئوروکربن (CFC)، هیدروکلرو فلوئوروکربن (HCFC) و هیدروفلوئوروکربن (HFC) هستند. برخی از نمونه‌های مبرد طبیعی شامل آمونیاک، دی اکسید کربن و هیدروکربن‌ها هستند.

آمونیاک

آمونیاک (NH3) که با نام R-717 نیز شناخته می‌شود، یک مبرد طبیعی پرکاربرد در سیستم‌های تبرید صنعتی و تجاری است. چندین مزیت از جمله راندمان انرژی بالا، پتانسیل کم گرمایش جهانی (GWP) و پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP) صفر را ارائه می دهد. با این حال، آمونیاک در غلظت های بالا سمی و قابل اشتعال است، بنابراین باید اقدامات ایمنی مناسب در هنگام نصب و نگهداری سیستم های مبتنی بر آمونیاک انجام شود.

دی اکسید کربن

دی اکسید کربن (CO2)، یا R-744، یکی دیگر از مبردهای طبیعی است که در سال های اخیر به دلیل ویژگی های GWP پایین، غیر سمی و غیر قابل اشتعال آن محبوبیت پیدا کرده است. سیستم های تبرید مبتنی بر CO2 در کاربردهای مختلفی مانند سوپرمارکت ها، سردخانه ها و پمپ های حرارتی استفاده می شود. یکی از چالش‌های سیستم‌های تبرید CO2، فشار کاری بالاتر آن‌ها در مقایسه با سایر مبردها است که به اجزای سیستم قوی‌تر و قوی‌تر نیاز دارند.

هیدروکربن ها

هیدروکربن ها مانند پروپان (R-290) و ایزوبوتان (R-600a)، گروهی از مبردهای طبیعی با اثرات زیست محیطی کم هستند. این مبردها دارای GWP پایین، ODP صفر و بازده انرژی بالا هستند. آنها معمولاً در کاربردهای مقیاس کوچک مانند تهویه مطبوع مسکونی و تبرید تجاری استفاده می شوند. با این حال، هیدروکربن ها قابل اشتعال هستند، بنابراین کاربرد آنها توسط مقررات ایمنی در چندین منطقه محدود شده است.

روندها و جایگزین های آینده

با افزایش نگرانی ها در مورد اثرات زیست محیطی مبردهای سنتی، صنعت به سمت جایگزین های پایدارتر و سازگار با آب و هوا می رود. در این راستا، مبردهای با GWP پایین (پتانسیل گرمایش جهانی) محبوبیت پیدا می‌کنند و در حال حاضر سهم بازار قابل توجهی را در برخی از بخش‌ها، مانند یخچال‌ها/فریزرهای خانگی به خود اختصاص داده‌اند. (منبع).

در میان جایگزین های کم GWP، هیدروکربن هایی مانند پروپان (R-290) و ایزوبوتان (R-600a) به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند. (منبع). هیدروکربن ها نه تنها مقادیر GWP کمتری دارند، بلکه از نظر انرژی نیز کارآمد هستند که به کاهش بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند.

یکی دیگر از گروه های مبرد جایگزین، مبردهای طبیعی هستند که شامل آمونیاک (NH3 یا R-717)، دی اکسید کربن (CO2 یا R-744) و هیدروفلورولفین ها (HFOs) می شود. این مبردها به دلیل تاثیر کم بر محیط زیست مورد توجه قرار گرفته اند و در کاربردهای مختلفی مانند سوپرمارکت ها، تبرید صنعتی و پمپ های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند.

به طور خلاصه، روندهای آتی در فناوری مبرد بر اساس نیاز به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی و بهبود بهره وری انرژی هدایت می شود. پذیرش مبردهای طبیعی با GWP پایین و همچنین کاربردهای نوآورانه مبردهای جایگزین، صنعت را به سمت آینده ای پایدارتر هدایت می کند.

اکنون درخواست خود را ارسال کنید

اشتراک گذاری:

فیس بوک
توییتر
لینکدین
علامت

علامت

متخصص دستگاه های لحیم کاری اتوماتیک و لوازم تبرید

پست های مرتبط

اکنون درخواست خود را ارسال کنید