معرفی انواع مبردها (Refrigerants)
مبردها (Refrigerants) موادی هستند که در سیستمهای تبرید (مانند چیلرها، یخچالها و کولرهای گازی) با جذب گرما در دمای پایین و دفع آن در دمای بالاتر، عمل سرمایش را انجام میدهند. طبقهبندی مبردها عموماً بر اساس ساختار شیمیایی و اثرات زیستمحیطی آنها صورت میگیرد.
مبردهای هالوکربنی (Halocarbons)
این گروه بزرگترین دسته از مبردهای مصنوعی هستند که با اتمهای هالوژن (کلر، فلوئور و برم) ترکیب شدهاند و در طول تاریخ صنعت تبرید، تغییرات زیادی را تجربه کردهاند.
| گروه مبرد | نماد اختصاری | ترکیبات شیمیایی | نمونههای رایج | وضعیت زیستمحیطی |
| CFC | کلروفلوئوروکربنها | حاوی کلر، فلوئور و کربن | R-11, R-12 | ODP بالا (مخرب لایه اوزون). تولید آنها تحت پروتکل مونترال تقریباً بهطور کامل متوقف شده است. |
| HCFC | هیدروکلروفلوئوروکربنها | حاوی هیدروژن، کلر، فلوئور و کربن | R-22 | ODP کم اما مثبت. دارای GWP بالا. در حال حذف تدریجی (Phase-out) در سطح جهانی هستند. |
| HFC | هیدروفلوئوروکربنها | حاوی هیدروژن، فلوئور و کربن (فاقد کلر) | R-134a, R-410A, R-407C | ODP صفر (بیضرر برای لایه اوزون). اما دارای GWP بسیار بالا. استفاده از آنها تحت اصلاحیه کیگالی در حال کنترل و کاهش است. |
| HFO | هیدروفلوئورالفینها | – | R-1234yf | ODP صفر و GWP بسیار پایین (جایگزینهای نسل جدید برای HFCها). |
مبردهای طبیعی (Natural Refrigerants)
این مبردها ترکیباتی هستند که به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارند و اثرات مخرب زیستمحیطی بسیار کمی دارند.
| مبرد | نماد اختصاری | ملاحظات ایمنی | وضعیت زیستمحیطی |
| آمونیاک | $\text{R-717}$ | سمی و دارای کمی خاصیت اشتعالزایی. بیشتر در سردخانههای صنعتی بزرگ استفاده میشود. | ODP صفر و GWP صفر. |
| دیاکسید کربن | $\text{R-744}$ | غیرقابل اشتعال، اما به دلیل فشار کاری بسیار بالا، نیاز به تجهیزات خاص دارد. | ODP صفر و GWP = 1 (مقیاس اندازهگیری). |
| هیدروکربنها | $\text{R-290 (پروپان)، R-600a (ایزوبوتان)}$ | اشتعالپذیری بسیار بالا. در سیستمهای کوچک تبرید خانگی و تجاری استفاده میشوند. | ODP صفر و GWP بسیار پایین. |
استانداردهای زیستمحیطی کلیدی مبردها
برای ارزیابی تأثیر زیستمحیطی مبردها، دو شاخص اصلی در سطح جهانی توسط پروتکلهای بینالمللی مانند پروتکل مونترال و پروتکل کیوتو تعریف شدهاند:
پتانسیل تخریب لایه اوزون (Ozone Depletion Potential – ODP)
-
تعریف: معیاری است که نشان میدهد یک ماده در صورت انتشار به جو، چقدر پتانسیل تخریب لایه اوزون را دارد.
-
مقیاس: این پتانسیل بر اساس توانایی $\text{R-11}$ (که مقدار $\text{ODP}$ آن برابر $1.0$ است) سنجیده میشود.
-
اهمیت: مبردهایی که در ترکیب شیمیایی خود کلر دارند (مانند $\text{CFC}$ها و $\text{HCFC}$ها)، $\text{ODP}$ بالایی دارند و مشمول قوانین ممنوعیت تولید و مصرف هستند. مبردهای نسل جدید ($\text{HFC}$ها و $\text{HFO}$ها) دارای **$\text{ODP} = 0$** هستند.
پتانسیل گرمایش جهانی (Global Warming Potential – GWP)
-
تعریف: معیاری است که نشان میدهد یک گاز گلخانهای در یک بازه زمانی مشخص (معمولاً ۱۰۰ سال)، در به دام انداختن گرما در اتمسفر چقدر نسبت به دیاکسید کربن ($\text{CO}_2$) قدرتمندتر است.
-
مقیاس: $\text{GWP}$ دیاکسید کربن برابر $1$ در نظر گرفته میشود. $\text{GWP}$ مبردهای پرکاربرد میتواند به هزاران واحد برسد.
-
اهمیت: مبردهای $\text{HFC}$، با وجود $\text{ODP}=0$، دارای $\text{GWP}$ بسیار بالایی هستند (مثلاً $\text{R-410A}$ دارای $\text{GWP}$ حدود $2088$ و $\text{R-134a}$ حدود $1430$ است). به همین دلیل، طبق اصلاحیه کیگالی، استفاده از مبردهایی با $\text{GWP}$ بالا بهصورت تدریجی در حال کاهش و جایگزینی با نسلهای جدیدتر (مانند $\text{HFO}$ها یا مبردهای طبیعی) است.
انواع سوخت مصرفی در دیگها: مقایسه گاز، گازوئیل و دوگانهسوز
چرخه آب گرم در سیستمهای گرمایش مرکزی چگونه کار میکند؟
گرمایش مرکزی چیست؟ مروری بر تاریخچه و اصول اولیه
تفاوت دیگهای آب گرم و دیگهای بخار در چیست؟
