مبرد چیست و مبرد R-410A چه کاربردهایی دارد؟

آیا تا به حال دقت کرده‌اید که چه چیزی دمای یخچال و کولر گازی را کاهش می‌دهد؟. مبرد این کار را به راحتی آب خوردن انجام داده و از یخچال و کولر گازی محافظت می‌کند. مبرد R-410A یکی از بهترین مبردها در جهان می‌باشد که کار خنک کردن کمپرسور را به خوبی انجام می‌دهد. ما در این مقاله می‌خواهیم در رابطه با انواع کلی مبردها و مبرد R-410A با شما عزیزان بحث نماییم. با ما تا پایان این مقاله همراه باشید.

مبرد چیست؟

مبردها نقش اساسی در تهویه مطبوع دارند. به طور کلی، آن‌ها به صورت مایع یا گاز یافت می‌شوند. همچنین برای خنک کردن یک فضای خاص استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از مبرد وجود دارد که در جهت جذب گرما از یک منطقه خاص و پخش آن به مکان‌های دیگر که به آن نیاز دارند، کار می‌‎کنند. این مبردها در وسایل مختلفی مانند تهویه مطبوع، ماشین های خنک کننده و … استفاده می‌شوند. معمولاً از پدیده ترمودینامیکی تغییر فاز برای تبدیل گاز به مایع و بالعکس استفاده می‌کنند.

مبردها کاملاً کاربردی هستند، اما به عنوان یک عامل مؤثر در گرمایش جهانی در نظر گرفته می‌شوند. اما با پیشرفت تکنولوژی، مبردهای سازگار با محیط زیست آغاز شده است. تهویه مطبوع حاوی ماده مبرد داخل کویل‌های مسی است. همان‌طور که مبرد گرما را از هوای داخلی جذب می‌کند، از گاز کم فشار به مایع پرفشار تبدیل می‌شود. اجزای تهویه مطبوع مبرد را به بیرون می‌فرستند. جایی که یک فن هوای گرم را روی کویل‌ها می‌دمد و آن را به بیرون تخلیه می‌کند. مبرد R-410A یکی از مبردهایی است که بسیار قدرتمند و کاربردی می‌باشد. در ادامه بیشتر راجب به این برد بحث می‌نماییم.

انواع مبرد

مبردهای مورد استفاده در فضاهای صنعتی

در اینجا ما لیستی از مبردهایی را که عمدتاً برای کارخانه‌های تبرید صنعتی استفاده می‌شوند را برای شما آورده‌ایم.

آب

آب یکی از مواد پر از خواص شیمیایی و ترمودینامیکی کامل است. به دلیل در دسترس بودن آسان، چندین دهه است که به عنوان یک نوع مبرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمی‌توان آن را به تنهایی یک مبرد در نظر گرفت، اما وقتی در کارخانه‌های خنک کننده سرد می‌شود، در مدارها برای کاهش دما استفاده می‌شود. برای استفاده از آب به عنوان مبرد، نیاز به دمای محیطی بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتی گراد است.

HFC R134A

این مبرد در خودروهای دارای تهویه مطبوع استفاده می‌شود. اما در فضاهای تجاری در لوله کشی، مبرد نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هیدروکربن‌ها (HCS)

این مبرد پر از مواد شیمیایی است که در سیستم‌های تبرید تجاری، سیستم‌های تهویه مطبوع و سیستم‌های تبرید خانگی استفاده می‌شود. همچنین برای خنک سازی صنعتی مناسب است زیرا دارای پروپان با ODP صفر (پتانسیل تخلیه ازن) است. اما نیاز به تاسیسات ایمنی خاصی دارد.

آمونیاک (R717)

آمونیاک به عنوان قدیمی‌ترین و رایج‌ترین مبرد در کارخانه‌های خنک کننده صنعتی در نظر گرفته می‌شود. این دستگاه دارای مواد شیمیایی بدون هالوژن است. علاوه بر این، دارای وزن مولکولی کمتر، نقاط بحرانی بالا و ضریب عملکرد بالا است، اما اثرات مخربی نیز به همراه دارد.

CO2 R744

به دلیل سنگین بودن مبرد CO2 R744 باید با احتیاط با آن کار کرد. در حالی که در شرایط نشتی ممکن است جایگزین اکسیژن شود. در سمت روشن‌تر، CO2 R744 کمترین تأثیر را بر محیط زیست دارد زیرا غیر سمی و غیر قابل اشتعال است.

انواع مبردهای مورد استفاده در ساختمان‌ها

HCFC -22 (R-22)

این مبرد یکی از متداول ترین مبردهایی است که برای پمپ حرارتی منازل و سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شود. نشتی این مبرد می‌تواند دلیلی برای تخریب لایه لایه ازن باشد. مدت‌ها پیش این مبرد در سال ۲۰۱۰، منسوخ شد و دیگر  آن را در تهویه مطبوع استفاده نکردند. با این حال، با شروع سال ۲۰۲۰، می‌توان از آن استفاده کرد. اما فقط زمانی که بازیابی و بازیافت شود تا در همان سیستم به کار رود.

مبرد R-410A

یکی از پرمصرف‌ترین مبردها مبرد R-410A است. به طور کلی، از دو مبرد هیدروفلوئوروکربن، دی فلورومتان و پنتا فلوئورواتان تشکیل شده است. مبرد R-410A یک مبرد غیر تخریب کننده ازن در نظر گرفته می‌شود. در مقایسه با R-407C و R-22، این مبرد بازده انرژی بهتری را ارائه می‌دهد. حاوی کلر نیست و گزینه بسیار بهتری نسبت به R-22 است.

R-410 به طور گسترده توسط شرکت‌های تولید کننده سیستم‌های تهویه مطبوع و سیستم‌های تبرید استفاده می‌شود. همچنین یکی از محبوب‌ترین انتخاب ها در بین مردم برای واحدهای خنک کننده، تبرید تجاری و تهویه مطبوع است.

مبردهای سری R-600

مبرد سری R-600 با منابع طبیعی ODP صفر و حداقل امکان گرمایش جهانی غنی شده است. باید با نهایت دقت طراحی شود تا از مشکلات آتش سوزی جلوگیری کند. علاوه بر این، باید با دقت استفاده از این مبرد استفاده نمایید.

 مبرد R-410A باید چه خواصی داشته باشد؟

خواص ترمودینامیکی مبرد R-410A

• دمای جوش: دمای جوش مبرد باید پایین باشد تا ظرفیت کمپرسور کاهش یابد.
• دمای انجماد: دمای انجماد باید کمتر از دمای تبخیر باشد تا از یخ زدن مبرد در حین کار جلوگیری شود.
•  فشار اواپراتور و کندانسور: هر دو فشار اواپراتور و کندانسور باید کمی بالاتر از سطح اتمسفر باشند. فشار مثبت مورد نیاز برای جلوگیری از نشت هوا و رطوبت به سیستم مبرد.
•  نسبت تراکم: باید تا حد امکان کوچک باشد.

خواص شیمیایی مبرد R-410A

•  نباید سمی یا مضر باشد. نباید برای چشم غیر تحریک کنندگی ایجاد کند.
•  خورنده نباشد و بر مواد مورد استفاده در تجهیزات اثری وارد نکند.
•  تمایل کمتری به نشتی داشته باشد و در صورت نشتی به راحتی قابل تشخیص باشد.
•  نباید قابل اشتعال باشد.

خواص فیزیکی مبرد R-410A

• باید ویسکوزیته کم داشته باشد.
• هدایت حرارتی بالایی داشته ایجاد کند.

طبقه بندی مبرد

سیالات مناسب برای مقاصد تبرید را می‌توان به مبردهای اولیه و ثانویه طبقه بندی کرد. مبردهای اولیه آن دسته از سیالاتی هستند که مستقیماً به عنوان سیال عامل استفاده می‌شوند، به عنوان مثال در سیستم‌های تبرید فشرده سازی بخار و جذب بخار. مبردها به دو طبقه تقسیم می‌شوند:

• مبرد اولیه
•  مبرد ثانویه

مبرد اولیه

مبردی که در چرخه تبرید شرکت می‌کند به عنوان مبرد اولیه شناخته می‌شود. همچنین مبردهایی که مستقیماً در سیستم تبرید شرکت می‌کنند، مبرد اولیه نامیده می‌شوند. مبردهای اولیه در یخچال‌های خانگی و سیستم تهویه مطبوع و غیره استفاده می‌شوند. مبردهای اولیه R-11، R-12، R-21، R-143a و غیره هستند.

مبرد ثانویه

• مبردهایی که ابتدا توسط مبرد اولیه خنک می‌شوند و سپس برای خنک سازی استفاده به کار می‌روند، مبرد ثانویه نامیده می‌شوند.
• مبردهای ثانویه اجازه می‌دهند که مقادیر مبردهای اولیه مضر برای محیط زیست به حداقل برسد و در یک منطقه محدود نگهداری شوند.
• نمونه‌هایی از مبردهای ثانویه شامل آب، هوا، هیدروکربن‌ها، آمونیاک و دی اکسید کربن است که نسبت به مبردهای سنتی مانند HCFC‌ها از نظر محیطی بی خطرتر هستند. آن‌ها ایمن‌تر و به طور کلی برای سیستم‌های تبرید مناسب هستند.
• آب نمک‌ها اغلب به عنوان مبردهای ثانویه برای سیستم‌های تبرید بزرگ انتخاب می‌شوند. مانند سیستم‌هایی که سوپرمارکت‌ها را تامین می‌کنند، رایج‎‌ترین آب نمک محلوله‌ای گلیکول آب، محلول‌های آب اتانول و محلول‌های استات است.
• در کارخانه یخ و در نصب بزرگ استفاده می شود.
•  مبردهای ثانویه آب، آب نمک، گلیکول و غیره هستند.

معایب مبرد R-410A

نقطه ضعف اصلی R-410A پتانسیل گرمایش جهانی آن است. در حالی که پروتکل مونترال به دنبال حذف موادی بود که پتانسیل تخریب لایه اوزون را دارند. اکثر مبردهایی که در پاسخ به این معاهده تولید می‌شوند به طور کلی برای محیط زیست مضر نیستند. مبرد R-410A دارای ODP صفر است. اما پتانسیل گرمایش جهانی آن ۱۸۹۰ است که نسبتاً زیاد می‌باشد. برای زمینه، GWP دی اکسید کربن ۱ است و این استانداردی است که سایر مبردها با آن اندازه گیری می‌شوند. به این معنی که مبرد R-410A 1890 برابر بیشتر از دی اکسید کربن در گرمایش جهانی نقش دارد.

قوانین حاکم بر استفاده از مبرد در تهویه مطبوع

• تخلیه عمدی مبرد ممنوع است. اتصالات کم تلفات باید برای محدود کردن مقدار مبرد آزاد شده در هنگام تمیز کردن، وصل کردن یا جدا کردن کولر گازی استفاده شود.
• تکنسین‌ها باید تمام تلاش خود را برای بازیابی، بازیافت و دفع ایمن مبرد انجام دهند.
• دستگاه‌های تهویه مطبوع و سایر وسایلی که از مبرد استفاده می‌کنند باید طبق قوانین دفع EPA دور ریخته شوند.
• نشتی مبرد باید ظرف ۳۰ روز تعمیر شود.
• فقط شرکت‌ها و تکنسین‌های دارای مجوز گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) می‌توانند مبرد خریداری کنند.

مفهوم اثر گلخانه‌ای و تخریب لایه اوزون

• تخریب مستمر لایه محافظ گاز اوزون در اطراف جو زمین توسط واکنش شیمیایی مبردهای CFC که از سیستم‌های تبرید بی‌شماری در سطح زمین نشت می‌کند به عنوان تخریب لایه اوزون شناخته می‌شود.
• در جو بیرونی زمین تا فاصله ۵۰ کیلومتری، لایه‌ای به نام استراتوسفر وجود دارد. در این لایه غلظت گاز اوزون بیشتر است. لایه اوزون یک لایه محافظ در اطراف سطح زمین تشکیل می‌دهد که اشعه‌های مضر فرابنفش (UV) را از پرتوهای خورشید جذب می‌کند و تنها به نور و اشعه گرمای مفید اجازه می‌دهد تا به سطح زمین برسد.

چه نوع مبردی در کولر خودرو استفاده می‌شود؟

قبل از سال ۱۹۹۴، R-12 رایج‌ترین مبرد مورد استفاده در خودروها بود. از سال ۱۹۹۴، تقریباً همه خودروها از R-134a استفاده می‌کنند، از جمله بسیاری از سیستم‌های قدیمی R-12 که تبدیل شده‌اند. مبرد جدیدی به نام R-1234yf یا HFO-1234yf وجود دارد که در برخی از خودروهای کاملاً جدید، عمدتاً در اروپا، شروع به استفاده می‌کند.

سخن پایانی

امیدواریم که از خواندن این مقاله تخت عنوان مبرد R-410A استفاده و بهره کافی را برده باشید. ما در این مقاله سعی بر این کرده‌ایم تا به طور کامل و شفاف مبدل R-410A را برای شما عزیزان بازگو کنیم.