مجله تاسیسات

در تمامی سیستم های تهویه مطبوع سرمایشی مبردها نقش اصلی را ایفا می کنند.مبردها وظیفه ی برقراری آسایش حرارتی و خنک سازی محیط را به عهده دارند .در حال حاضر مبردهای جدید در صنعت تهویه روانه ی بازار شده اند . 

 آب خنک در گردش در کویل های هواساز ها و فن کویل‌های موجود در یک ساختمان بدون طی شدن سیکل ترمودینامیکی مبردها در چیلر ها وجود نخواهد داشت و عملا هوای خنکی نیز به دنبال آن در ساختمان وجود ندارد.

مبردها در طیف گسترده ای از تجهیزات HVAC & R شامل انواع چیلرها، پکیج یونیت ها و … استفاده می شوند. اولین نسل مبرد ها شامل موادی مانند هیدروکربن ها ، آمونیاک و دی اکسید کربن بودند.

نسل دوم مبردها شامل کلروفلوروکربن ها (CFCs) و هیدروکلرول فلوئوروکربن ها (HCFCs) هستند که به دلیل کارآمد بودن، غیر قابل اشتعال بودن و غیر سمی بودن مورد استفاده گسترده قرار گرفتند.

در دهه ۱۹۸۰، نقش تعیین کننده CFC ها و HCFC ها در تخریب لایه ازون کشف شد و به سرعت و در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی حذف تدریجی این مبردها و جایگزینی آنها با نسل سوم مبردها یعنی مبردهای جدید و بطور اختصاصی هیدرو فلوروکربن ها (HFC) آغاز شد.

HFC ها با وجود اثر تخریبی ازن صفر، بدلیل بالا بودن اثر گلخانه‌ای (GWP) تاثیر بسزایی در گرمایش جهانی دارند.  لذا امروزه با توجه به تاکید جامعه بین‌المللی بر کاهش استفاده از مواد با اثرات گلخانه‌ای بالا، علاقه به استفاده از نسل چهارم مبردها، یعنی مبردهای با GWP پایین افزایش یافته است.

در سال ۲۰۱۴، ایالات متحده آمریکا، کانادا و مکزیک اصلاحیه‌ای در پروتکل مونترال برای کاهش تولید و مصرف HFC ها تا ۸۵ درصد مقدار فعلی در بازه سالهای ۲۰۱۶ تا ۲۰۳۵ برای کشورهای توسعه یافته (A۵) پیشنهاد کردند. براساس این پیشنهاد ، کشورهای در حال توسعه، تولید و مصرف HFC ها را میبایست در دوره بعدی، یعنی بازه سالهای ۲۰۲۵ تا ۲۰۴۵ تا ۸۵ درصد مقدار فعلی کاهش دهند.

علاوه بر این، قانونی در اروپا بر این اساس در سال ۲۰۱۴ تصویب شد (F-gas legislation). طبق این قانون، مصرف HFC ها در یک دوره بسیار محدود تر نسبت به پروتکل مونترال آمریکای شمالی، طی دوره ۲۰۱۶ تا۲۰۳۰، تا ۷۹ درصد کاهش خواهد یافت. این قانون، اعمال این محدودیت در تولید تمامی تجهیزات جدید و همچنین سرویس و نگهداری آنها را نیز شامل میشود.

در شکل زیر برنامه زمانی حذف HFC ها براساس پروتکل مونترآل آمریکای شمالی و قانون اتحادیه اروپا نشان داده شده است.

مبردهای HFC با GWP پایین

اگرچه هدف از مرحله نهایی HFC تعویض مبردهای فعلی HFC با مبردهای با GWP پایین است، اما هنوز دو مبرد از خانواده HFC ها یعنی  HFC-۱۵۲a و  HFC-۳۲ بدلیل داشتن GWP پایین، به عنوان گزینه های مناسب جهت جایگزینی مبردهای فعلی در تجهیزات HVAC & R به خصوص دستگاه‌های تهویه مطبوع از جمله چیلرها، کندانسینگ یونیت ها و پکیج یونیت ها مطرح هستند. طبق استاندارد اشری، HFC-۳۲ به عنوان یک مبرد A۲L (یعنی مبردی با اثر سمیت و اشتعال بسیار پایین) طبقه بندی می شود و دارایGWP  برابر ۶۷۷ میباشد. همچنین طبق این استاندارد، HFC-۱۵۲a به عنوان یک مبرد A۲ (یعنی مبردی با اثر سمیت و اشتعال پایین) طبقه بندی می شود و دارای GWP برابر با ۱۳۸ است. با وجود اینکه که این مقادیر GWP، بسیار بالاتر از سایر مبردهای جایگزین که GWP تک رقمی دارند، می باشد، اما در مقایسه با سایر مبردهای HFC که مقادیر GWP بین ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ دارند، مقداری GWP پاینی را به خود اختصاص میدهند.

HFC-۳۲ جزء مبردهای جدید همه کاره است که به خصوص برای استفاده در دستگاه‌های تهویه مطبوع و پمپ‌های حرارتی بسیار مناسب است. استفاده از HFC-۳۲ در دو سال گذشته تسریع شده است و از سال ۲۰۱۲ استفاده از آنها در کولرهای گازی و داکت اسپلیت ها افزایش چشمگیری پیدا کرده است.

HFC-۱۵۲a به عنوان گزینه ای برای جایگزینی HFC-۱۳۴a در دستگاههای تهویه مطبوع وسایل نقلیه سیار مورد توجه و بررسی قرار گرفته است، اما میزان اشتعال پذیری آن، مانع عمده ای برای این منظور است.

 HFC-۱۵۲a همچنین جایگزین مناسب در تجهیزات تبرید تجاری، چیلرها و تبرید صنعتی باشد.

هر دو مبرد HFC-۳۲ و HFC-۱۵۲a، از نظر بازده، شرایط مشابهی با سایر مبردهای پر کاربرد HFC دارند، بنابراین جایگزینی آنها با مبردهای فعلی، کاهش قابل توجهی را در کارایی سیستم‌های تهویه مطبوع فعلی در پی نخواهد داشت.

منبع خبر : ایسنا