انواع مبرد

انواع مبرد

مبرد

مبرد (refrigerant) ماده ای است که با جذب حرارت از ماده دیگر به عنوان یک سرد کننده عمل می کند.در یک سیستم تبرید مکانیکی استاندارد، عمل جذب حرارت با تبخیر مایعی در اواپراتور (evaporator)و پس دادن آن در کندانسور(condenser) صورت می گیرد که این فرآیند باث تغییر حالت مبرد از بخار به مایع می گردد.سیالاتی که بتوانند به سادگی از مایع به بخار و بالعکس تبدیل شوند به عنوان واسطه انتقال حرارت به کار برده می شوند، زیرا این تغییر حالت باعث انتقال حرارت نیز می گردد.به این سیالات مبرد گفته می شود.

مشخصات مبرد ها

سیالی که به عنوان مبرد مورد استفاده قرار می گیرد باید دارای مشخصات زیر باشد:

  • سمی نباشد.
  • قابل انفجار نباشد.
  • اکسید کننده نباشد.
  • قابل اشتعال نباشد.
  • در صورت نشت به سادگی قابل تشخیص باشد.
  • محل نشت آن قابل تعیین باشد.
  • قادر به عمل کردن در فشار کم باشد (نقطه جوش پایین).
  • در حالت گازی پایدار باشد.
  • قطعاتی که مایع مبرد در داخل آن ها حرکت می کند،قابل روغن کاری باشند.
  • خورنده نباشد.
  • دارای کمترین اختلاف فشار بین تبخیر و میعان باشد.
  • جابه جیی نسب آن برای تولید یک مقدار معین از برودت کم باشد.
  • دارای حرارت نهان () متعادل برای میزان تبخیر مناسب در واحد زمان باشد.

خواص ترمودینامیکی مبرد ها

فشار اشباع مکش : این فشار متناظر با دمای اواپراتور چیلر است که بهتر است از فشار اتمسفر بالاتر باشد تا از ورود آلودگی و هوا به داخل سیکل جلوگیری کند. همچنین هر چه فشار سیال گاز در دمای ثابت تبخیر اواپراتور چیلر بالاتر باشد به تبع آن چگالی سیال بالا و در یک کمپرسور چیلر با حجم جابجایی ثابت ظرفیت آن بالاتر می­ رود. البته اگر بیش از حد بالا باشد باعث نزدیک شدن به دما و فشار بحرانی می­ گردد.

فشار دیشارژ : فشار متناظر با دمای تقطیر کندانسور چیلر می ­باشد هر این این فشار در دمای ثابت مبرد پایین تر باشد بهتر است.

گرمان نهان تبخیر: هر چه این کمیت بیشتر باشد بهتر است، زیرا باعث کاهش دبی جرمی مبرد مورد نیاز می­ گردد.

ضریب هدایت حرارتی: هر چه این ضریب بالاتر رود باعث افزایش انتقال حرارت در اواپراتور و کندانسور چیلر می­ گردد.

خواص زیست محیطی مبردها

یکی از مهمترین خواص مبرد ها که در حال حاضر استفاده از مبردها را محدود می ­کند شرایط زیست محیطی می­ باشد.

پتانسیل تخریب لایه اوزن(Ozone Depletion Potential )

در سال ۱۹۷۰ محققان دریافتند که لایه اوزن در حال تخریب است که مهمترین عامل آن مواد شیمیایی ساتع شده توسط بشر است که از جمله آن می­توان به  CFC HCFC و HBFC اشاره کرد.

با توجه به این آثار مخرب به دنبال پروتکل مونترال در سال ۱۹۸۷ میلادی تولید CFC ها و هالون ها ممنوع شدند.

پتانسیل تخریب لایه ازون که با ODP نشان داده می­ شود، برای مبرد  R11  برابر با یک است و بقیه مبردها براساس آن سنجیده می ­شود. معیار ODP بین بازه صفر تا 1 است و هر چه قدر این ضریب به عدد 1 نزدیک تر باشد، از لحاظ آسیب به لایه اوزون خطرناک تر است.

مبرد های دیگر مانند R22 و R12  و R141b   نیز باید از چرخه استفاده از در سیستم­های تبریدی و چیلر حذف گردند.

در شکل زیر می توانید معیار ODP مبردهای مختلف را مشاهده و مقایسه کنید.

 

پتانسیل گرمایش جهانی ( Global Warming Potential )

GWPبه توانایی یک ماده در به دام افتادن گرما در جو زمین (اتمسفر) نسبت به ماده دی اکسید کربن گفته می شود.

این معیار از صفر شروع می شود و محدوده فوقانی ندارد، به عبارتی هر میزان که یک مبرد یا ماده دیگری اثر بیشتری بر روی به دام افتادت گرما در اتمسفر و گرمایش زمین داشته باشد، معیار گرمایش آن نیز بزرگ تر است. معیار GWP در بازه های زمانی طولانی و چندین ساله اندازه گیری می شود.  دی اکسید کربن دارای GWP بسیار زیادی است و معمولا معیار GWP هر ماده ای را با دی اکسید کربن مقایسه می کنند.

.

انواع مبرد

کلروفلوروکربن ها (CFC)

این مبردها حاوی کلر هستند و به دلیل آثار مخربی که روی محیط زیست دارند از دهه 90 میلادی به بعد مورد استفاده قرار نمی گیرند.

مانند مبردهای R-11, R-12, R-115

هیدروکلروفلوروکربن ها (HCFC)

مبردهای HCFC  به عنوان جایگزین موقت مبردهای CFC تاسال 2030 در نظر گرفته شده اند. این مواد در مقایسه با CFC ها دارای کلر کمتری هستند. یعنی اثرات تخریب آن ها روی لایه ازن کمتر است.

مبردهای R-22, R-122, R-124 از جمله HCFC  ها هستند.

هیدروفلوروکربن ها (HFC)

این مبرد ها به علت عدم وجود کلر ، هیچ آسیبی به لایه ازن وارد نمی کنند.

مبردهای جدیدی که جایگزین مبردهای مخرب لایه ازن شده اند عبارتند از :

 R-134A جایگزین R-12 که کاربرد آن معمولا در یخچال های خانگی ، تجاری و تهویه مطبوع خودرو ها است.

R-404A جایگزین R-502 که کاربرد آن معمولا در یخچال های تجاری و سردخانه های زیر صفر است.

R-407A جایگزین R-22 که کاربرد آن معمولا در سردخانه های زیر صفر و سیستم های تهویه مطبوع است.

R-407A جایگزین R-22 که کاربرد آن معمولا در سیستم های تهویه مطبوع مناطق معتدل است.

در جدول زیر خواص برخی از مبرد ها آورده شده است:

آمونیاک

آمونیاک تنها مبرد خارح از گروه هیدروکربن هاست که در حال حاضر به مقدار زیاد مصرف می شود.اگرچه آمونیاک سمی و در شرایط معین تا اندازه ای اشتعال پذیر و قابل انفجار است، مشخصات حرارتی عالی آن را مبرد ایده آلی برای کارخانه های یخ سازی ،کارخانه های بسته بندی ، تاسیسات سردخانه های بزرگ و امثال آن می کند.در این کاربرد ها معمولا افراد کاری و مجرب عهده دار انجام کار بوده و طبیعت سمی مبرد کم اهمیت است.

دی اکسید کربن

دی اکسید کربن در اتمسفر وجود دارد و غیر قابل اشتعال و غیر سمی است.با این وجود دی اکسید کربن از سال 1862 به عنوان مبرد استفاده می شود.از دی اکسید کربن در سیستم های تبرید دریایی به جای آمونیاک و متیل کلرید به عنوان مبرد استفاده می شود.به دلیل راندمان کم دی اکسید کربن و ظهور هیدروکربن ها در سال 1930 منجر به این شد که کمتر از آن استفاده کنند و سرانجام نیز استفاده از آن در سال 1950 متوقف شد.

شما می توانید انواع مبرد را از طریق وبسایت شرکت تهویه و تبرید کاسپین خریداری کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *