مبرد چیست؟

مبرد یک ترکیب شیمیایی است که در سیستم تهویه مطبوع استفاده می شود. در واقع  به سیال عاملی که در سیکل تبرید استفاده می شود، مبرد می گویند.نام تجاری این مواد فرئون( Freon )و ژناترون است.

مبرد، به راحتی از مایع به گاز تبدیل می شود. زمانیکه مبرد به داخل کمپرسور رانده می شود، یک گاز کم فشار است، کمپرسور مولکول های گاز را به هم فشار داده و با افزایش فشار، آن ها را گرم می کند، از آنجا که مبرد گرما را از هوای داخلی جذب می کند، در این پروسه از یک گاز کم فشار به یک مایع با فشار بالا تبدیل می شود.

دلایل اهمیت انتخاب مبرد مناسب

انتخاب صحیح برای مبرد مناسب به علت سمی بودن، قابل اشتعال بودن، عملکرد سیستم و تخریب محیط زیست، بسیار حائز اهمیت می باشد. مبرد خوب، مبردی است که بالاترین کارایی کلی برای سیستم را تضمین کند.

نکات مهم در انتخاب مبرد

هنگام انتخاب مبردها باید به دو نکته توجه کرد :

• 1. دمایی که در آن مبرد نیاز است
• 2. نوع وسیله ای که از این مبردها استفاده میکند.

خواص مبرد ایده آل

1) نقطه جوش معمولی و زیر صفر

2) گرمای ویژه کم و گرمای نهان زیاد

3) فشار و دمای بحرانی بالا

4) حجم ویژه کم برای کاهش اندازه کمپرسور

5) هدایت حرارتی بالا به تبخیر کننده و کندانسور با اندازه مناسب

6) غیر قابل اشتعال ، غیر قابل انفجار ، غیر سمی و غیر خورنده

7) اختلاط پذیری بالا با روغن روان کننده

8) COP بالا در محدوده دمای کار

9) سازگار با الزامات قانونی

10) در دسترس بودن و هزینه

11) پایدار بودن در شرایط کاری متفاوت

تقسیم بندی مبرد ها

مبردها به صورت کلی در 5 دسته اصلی به شرح زیر قرار می گیرند، لازم به ذکر است هر کدام از این دسته ها  به انواع مختلفی نیز تقسیم میشوند:

CFC ; Chloro Fluro Carbons

HCFC : Hydro Chloro Fluro Carbons

HFC : Hydro Fluro Carbons

HC : Hydro Carbons

HFO : Hydro Fluro Olefins

کلروفلوئورکربن یا CFC 

دسته ای از مبردها مثل R11 و R12 دارای ترکیبات کلر هستد. به این دسته از مبردها کلروفلوئورکربن یا CFC می گویند. در صورتیکه این گازها به بیرون از سیستم نشت کنند، تجزیه میشوند و کلر آزاد میکنند و موجب تخریب لایه محافظ اوزون میشوند، لذا باید از کاربرد CFC های خطرناک پرهیز کرد.

CFC های هیدروژن دار که اغلب به آن ها HCFC میگویند مانند R22، عمر کمتری در جو دارند و قبل از تجزیه به اتمسفر نمی رسند و خطر کمتری هم دارند و به صورت کلی مطلوب ترین مبرد ها، HFC ها هستند که اتم کلر ندارند.

  R-12 / R22  

 7-R-12  نزدیک به هشتاد سال به عنوان مبرد اصلی استفاده می شد. در سال 1994 R-12 در سراسر ایالات متحده به تدریج کنار گذاشته شد و سال 2010 نیز دیگر R-22 مجاز به استفاده در ماشین های جدید نبود.

در سال 2015 تولید و واردات R-22 به شدت کاهش یافت و در سال 2020 R-22 به طور کامل در ایالات متحده حذف شد.

 CFC و HCFC 

CFC ها و HCFC ها به علت کلر موجود در آن حذف شدند. در دهه 1970 مشخص شد که کلر به لایه O-Zone آسیب رسانده و به دلیل استفاده بیش از حد و تخلیه CFC/HCFC در جو، حفره ای ایجاد شده است.  برای حل این مسئله، پروتکل مونترال تشکیل شد. بسیاری از کشورها این پیمان را امضا کردند و همه متعهد شدند که به طور کامل CFC/HCFC را حذف کنند.

 هیدروکربن (HC)

هیدروکربن (HC) به عنوان گازهای سبز یا طبیعی نیز شناخته می شود. دو نماینده اصلی پروپان و اتان (معروف به R290 و R170) هستند.

 R-32

اگرچه انواع مختلفی از مبردها وجود دارد ، اما R-32 مبرد جدیدی است که در حال حاضر بیشترین توجه را به خود جلب کرده است. از آنجا که R-32 به طور موثر گرما را منتقل می کند ، می تواند مصرف برق کمتری نسبت R-22 داشته باشه.

انتخاب مبرد برای کمپرسور

نوع کمپرسور مورد استفاده بستگی به نوع مبرد دارد. کمپرسورهای رفت و برگشتی برای حجم کم و فشار زیاد مناسب هستند و کمپرسورهای سانتریفیوژ برای فشار کم و حجم زیاد مناسب هستند.

گروه بندی انواع مختلف مبرد ها

مطابق (ASHRAE 2008) میتوان انواع مختلف مبردها را به صورت جدول زیر گروه بندی کرد:

به عنوان مثال مبردهای R134a که بیشتر در کمپرسورهای اسکرو کاربرد دارند، جزء گروه اتان ها هستند و  R410a و R407c که بیشتر در کمپرسورهای اسکرال کاربرد دارند ، جزء گروه زئوتروپ میکسرها هستند.

در خصوص رمزگشایی مبردها از آنجا که هر مبرد از نظر خواص مختلف، برتری دارد، مخلوط هایی وجود دارد تا به سطح مورد نیاز از ویژگی های متعدد برای عملکرد کلی سیستم برسد و (COP) را بهبود بخشد.

طبقه بندی زیر برای نشان دادن غیر مخلوط ها و مخلوط ها انجام شده است.

ویدیو آموزشی “انواع مبرد در سیستم چیلر”