گاز فریون یا مبرد و انواع آن

گاز فریون یا آنچه ما به این نام می شناسیم، ترکیبی شیمیایی است که در بسیاری از صنایع برای تولید سرما از آن استفاده می شود. در اغلب یخچال های خانگی، یخچال های صنعتی، سیستم های تهویه هوا و کولرها از گاز فریون به عنوان مبرد بهره برده می شود. وظیفۀ ای ماده در سیستم های خنک کننده انتقال گرما از محیطی به محیطی دیگر است. امروزه نیز از انواع گازهای فریون با درصدهای متفاوت در صنایع مختلف و بیشتر به منظور تهویه هوا، استفاده می شود. در مقاله گاز فریون چیست قصد داریم دربارۀ این ماده صحبت کنیم، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن را بررسی کنیم و با انواع مبرد های امروزی آشنا شویم.

انواع گاز فریون

آشنایی با گاز فریون

فریون در واقع نامی تجاری است که روی دستۀ خاصی از مواد شیمیایی گذاشته شده است. کلرو فلوئورو کربن یا همان CFC در صنایع بیشتر به نام فریون شناخته می شود. برای دسته بندی انواع گازهای CFC نیز از عدد گذاری استفاده می گردد. در گذشته برای ساخت یخچال های خانگی و همچنین دستگاه های تهویه هوا از فریون 12 استفاده می شد. دلیل انتخاب فریون 12 به عنوان سرد کننده ویژگی های آن بود. گاز فریون از ظرفیت گرمایی بالایی برخوردار است. ضمن اینکه در دمای معمولی حال گازی دارد و اگر فشرده یا سرد شود، به حالت مایع در می آید. ویژگی دیگر این گاز این است که قابلیت اشتعال نداشته و سمی نیز نیست. به همین خاطر برای طراحی سیستم های خنک کننده لااقل تا سال 2013 انتخابی ایده آل به نظر می رسید.


مطالعه مقاله یخچال فروشگاهی و انواع آن نیز مفید خواهد بود


دیگر خواص شیمیایی و فیزیکی CFC ها را اگر بخواهیم فهرست کنیم، می توانیم به بی رنگ و بو بودن آن ها نیز اشاره کنیم. البته امروزه با اضافه کردن ترکیبات شیمیایی دیگر به گازهای مبرد، بویی شبیه به اتر از آن ها استشمام می شود. در ادامه مقاله گاز فریون چیست کاربرد های این ماده را بررسی می کنیم.

استفاده از فریون به عنوان مبرد خنک کننده

تاریخچۀ تولید گازهای CFC به قرن بیستم بر می گردد. در این سال ها بود که برای نخستین بار گاز CFC در واحد صنعتی تولید شده و به عنوان خنک کننده در سیستم های سرمایشی مورد استفاده قرار گرفت. البته گازی که نخستین بار تولید شده بود، خاصیت انفجاری داشت و مشکلاتی را به بار می آورد. تا اینکه در سال 1930 فریون 12 در ابتدا به صورت آزمایشگاهی تولید شد و مورد آزمایش قرار گرفت. فریون 12 غیرقابل اشتعال بوده و در صورت تنفس هم مشکلی برای شخص ایجاد نمی کرد. به همین خاطر به سرعت جای خود را در صنایع سرمایشی باز کرد و جایگزین گازهای مبرد پیشین شد. بعد از فریون 12، دیگر ترکیبات شیمیایی CFC ها نیز به مرور به تولید صنعتی رسیده و مورد استفاده قرار گرفت. ولی پس از اینکه بحث زمین گرمایی به صورت جهانی مورد توجه قرار گرفت، در قرارداد وین، گازهای فریون به عنوان یکی از عوامل مهم از بین رفتن لایۀ اوزون مطرح شد و طبق این قرارداد استفاده از آن ها محدود شده و قرار بر این شد که طی یک دورۀ مشخص کاملاً از چرخۀ تولید کنار گذاشته شوند. با این حال همچنان در کشورهای درحال توسعه از انواع گازهای فریون در تولید یخچال های خانگی و دیگر وسایل سرماساز و حتی سردخانه های صنعتی نیز استفاده می شود. دلیل این انتخاب در دسترس بودن این مبرد و قیمت پایین آن است. در بخش بعدی مقاله گاز فریون چیست انواع این مبرد ها را بررسی خواهیم کرد.


پیشنهاد می کنیم این مقاله را نیز بخوانید : سردخانه صنعتی چیست؟


انواع گاز فریون

در گذشته و پیش از تولید انبوه گازهای CFC از آمونیاک و دیگر ترکیبات آن به عنوان مبرد استفاده می شد. کمپرسورهای انیدریک کربنیک و چیلرهای جذبی آب و آمونیاک نیز از دیگر طراحی ها جهت تولید سرما بود. بعدها با از راه رسیدن گاز فریون، به واسطۀ خواص ترمودینامیکی عالی، همچنین بی بو بودن و غیرقابل اشتعال بودن، استفاده از آن رونق گرفت و به سرعت جایگزین دیگر گازهای مبرد شد. پس از مسائل زمین گرمایی دیگر ترکیبات شیمیایی مثل HCFC ها و HFC ها به عنوان جایگزین گازهای فریون مطرح شدند؛ که البته قیمت بالاتری دارند و تولید آن ها در شرایط سخت تری صورت می پذیرد.


مطالعه این مقاله را نیز توصیه می کنیم : چیلر جذبی یا ابزوربشن چیست؟


امروزه از گازهای فریون به همراه دیگر گازهای مبرد به صورت ترکیبی استفاده می شود. دلیل این کار، بهبود عملکرد دستگاه به همراه کاهش احتمال نشت گاز در سیستم است. مهم ترین مشخصه ای که برای ترکیب این گازهای مبرد در نظر گرفته می شود، شاخص GWP است. این شاخص به پتانسیل زمین گرمایی معروف بوده و هرچقدر به صفر نزدیک تر باشد، گاز مبرد برای محیط زیست خطر کمتری خواهد داشت.

انواع گازهای مبرد

در ادامۀ بحث کاز فریون چیست ، انواع گازهای مبردی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند را نام برده و به صورت مختصر بررسی کرده ایم.

مبرد R11

گاز مبرد یا فریون

این مبرد در گذشته کاربردهای زیادی در صنایع فوم سازی، کمپرسورهای گریز از مرکز و شستشوی سیکل های ترکیبی داشت. اما به خاطر همان اثر مخرب بر روی لایۀ اوزون دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد و با گازهای فریون R23 و R141b جایگزین شده است.

مبرد R12

انواع گازهای مبرد

همچنان در کشورهای درحال توسعه از این گاز به صورت عمده استفاده می شود. از این مبرد در ساخت آب سردکن ها، یخچال های خانگی و فریزرها استفاده می شود. فریون 12 خواص ترمودینامیکی ایده آلی دارد و تولید آن در مقیاس صنعتی بسیار کم هزینه است. ولی طبق قراردادهای جهانی باید کنار گذاشته شده و با گازهای مبردی مثل R134 ، R290 و R600a جایگزین گردد.

مبرد R22

انواع گازهای مبرد

یکی دیگر از CFC های صنعتی که کاربرد فراوانی داشت، فریون 22 بود. از فریون 22 بیشتر برای دستگاه های تبریدی در دماهای پایین استفاده می شود. این گاز نیز به خاطر GWP بالایی که دارد، امروزه با گازهای مبردی مثل R407c و R410a در حال جایگزینی است.

مبرد R134

گاز فریون

گاز مبرد R134a که امروزه جایگزین فریون 12 شده است، دارای فرمول شیمیایی CH2FCF3 بوده و دارای خواص ترمودینامیکی مناسبی است. طوری که در ساخت یخچال های خانگی و کولر خودرو می توان به خوبی از آن استفاده کرد.

فریون R290

این مبرد بیشتر با نام پروپان شناخته می شود. R290 نیز یکی از جایگزین های فریون 12 است و در ساخت یخچال های فریزر و ساخت کولرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرد.

مبرد R404

انواع گازهای مبرد

یکی از مبردهای صنعتی که ترکیبی از سه گاز مبرد دیگر است، R404 نام دارد. این مبرد ترکیبی از گازهای R12، R22 و R502 است. نکته ای که دربارۀ مبردهای ترکیبی وجود دارد، این است که برای شارژ آن ها حتماً باید مبرد حالت مایع داشته باشد. از R404 می توان در طراحی یخچال های فریزر و دیگر وسایل سرماساز عمومی استفاده کرد.

جمع بندی

به پایان و جمع بندی مقاله گاز فریون چیست رسیدیم. در ساخت سیستم های سرماساز همواره به یک گاز مبرد نیاز است. در گذشته از آمونیاک به عنوان مبرد استفاده می شد، ولی با کشف فریون 12 این گاز به سرعت جایگزین مبردهای قدیمی کرد و صنعت یخچال سازی دنیا را تکان داد. با این حال به خاطر عوارض زمین گرمایی فریون 12 و مبرد 22، استفاده از آن ها به مرور زمان محدود شده و با مبردهای دیگری جایگزین شده اند. ملاک انتخاب گازها خواص ترمودینامیکی مناسب و شاخص GWP پایین آن است. امروزه بیشتر از گازهای مبرد ترکیبی در ساخت وسایل سرماساز استفاده می شود.

دیدگاه‌ها 0

*
*