آشنایی با نوع فریون مورد استفاده در یخچال و فریزر

نقش فریون در تبرید: بررسی عمیق در انواع مبرد

فریون، نام تجاری که مترادف با تبرید و تهویه مطبوع شده است، نقش مهمی در عملکرد یخچال، کولر و سایر وسایل خنک کننده دارد. این یک مبرد است - ماده ای که برای جذب گرما از هوای داخل یخچال و بیرون راندن آن به بیرون و ایجاد یک محیط خنک استفاده می شود. با این حال، اصطلاح "فریون" اغلب به عنوان یک اصطلاح عمومی برای همه مواد شیمیایی تبرید به اشتباه استفاده می شود. در واقع، فریون یک برند خاص از مبرد است که توسط Chemours (که قبلا بخشی از DuPont بود) تولید می شود. در این مقاله، انواع فریون های مورد استفاده در یخچال ها، خواص، ملاحظات ایمنی و اثرات زیست محیطی آن ها را بررسی خواهیم کرد.

1. فریون چیست و چگونه کار می کند؟

فریون مبردی است که بر اساس اصول ترمودینامیک عمل می کند. چرخه تبرید در یخچال از خواص یک سیال (فریون یا مبرد دیگر) برای جذب گرما از داخل یخچال و دفع آن به بیرون استفاده می کند. این چرخه به صورت زیر عمل می کند:

تبخیر: گاز فریون داخل کویل های اواپراتور گرما را از داخل یخچال جذب می کند و دما را پایین می آورد.

فشرده سازی: گاز فریون فشرده شده و آن را به گازی با فشار بالا و دمای بالا تبدیل می کند.

چگالش: گاز داغ به سمت کویل های کندانسور حرکت می کند و در آنجا گرما را به محیط اطراف آزاد می کند و آن را به مایع تبدیل می کند.

انبساط: مبرد مایع به اواپراتور جریان می یابد، جایی که دوباره گرما را جذب می کند و چرخه تکرار می شود.

در حالی که فریون یکی از محبوب ترین مبردهای تاریخی است، انواع مختلفی از فریون و مبردهای جایگزین در طول سال ها مورد استفاده قرار گرفته اند.

2. انواع فریون مورد استفاده در یخچال

رایج ترین انواع فریون و مبردهای مورد استفاده در یخچال عبارتند از:

R-12 (دیکلرودی فلورومتان) - فریون کلاسیک

R-12 که با نام CFC-12 (Chlorofluorocarbon-12) نیز شناخته می شود، زمانی پرمصرف ترین مبرد در یخچال ها و سیستم های تهویه مطبوع بود. این گاز بی رنگ و غیر قابل اشتعال دارای خواص ترمودینامیکی عالی است و در سیستم های خنک کننده بسیار موثر بود.

با این حال، به دلیل پتانسیل بالای تخریب لایه ازن، استفاده از R-12 در سطح جهانی تحت پروتکل مونترال، که هدف آن حفاظت از لایه ازن است، حذف شده است. این دیگر در یخچال‌های جدید موجود نیست، اما ممکن است هنوز در مدل‌های قدیمی‌تر، به‌ویژه در سیستم‌های مقاوم‌سازی شده، یافت شود.

R-134a (1،1،1،2-تترافلوئورواتان) - مبرد انتقالی

در پی ممنوعیت R-12، R-134a (HFC-134a) به رایج ترین مبرد در یخچال های خانگی و سیستم های تهویه مطبوع خودرو تبدیل شد. R-134a یک هیدروفلوئوروکربن (HFC) است و حاوی کلر نیست، به این معنی که به تخریب لایه ازن کمک نمی کند. هنوز هم در بسیاری از یخچال ها به خصوص مدل های قدیمی تر استفاده می شود.

با این حال، پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) بسیار بالاتر از جایگزین های جدیدتر است، که منجر به فشار برای حذف تدریجی استفاده از آن به نفع مبردهای سازگار با محیط زیست شده است.

R-600a (ایزوبوتان) - انتخاب دوستدار محیط زیست

در سال‌های اخیر، R-600a (ایزوبوتان) به دلیل GWP کم و خواص ترمودینامیکی عالی، به مبرد ترجیحی در بسیاری از یخچال‌های مدرن تبدیل شده است. این یک مبرد طبیعی با کمترین اثرات زیست محیطی است و از بین برنده لایه لایه ازن نیست. این مبرد مبتنی بر ایزوبوتان معمولاً در یخچال‌های کم مصرف و سازگار با محیط زیست استفاده می‌شود.

مزایای کلیدی: اثرات زیست محیطی کم، راندمان انرژی عالی و GWP بسیار پایین.

معایب کلیدی: بسیار قابل اشتعال، که نیاز به اقدامات احتیاطی ویژه و ایمنی در طول ساخت و سرویس دارد.

R-32 (دی فلورومتان)

R-32 مبرد دیگری است که در سیستم های تهویه مطبوع و تبرید به ویژه در مدل های جدیدتر مورد استفاده قرار گرفته است. GWP کمتری نسبت به R-134a دارد و می تواند گزینه کارآمدتری برای تبرید باشد.

در حالی که از نظر اشتعال پذیری از R-600a ایمن تر است، اما هنوز خطرات اشتعال پذیری خاصی دارد، اگرچه نسبت به سایر مبردها خطر کمتری دارد.

3. تغییر به سمت مبردهای پایدارتر

اثرات زیست محیطی مبردها توجه جهانی را به خود جلب کرده است، به ویژه از آنجایی که مواد شیمیایی مانند R-12 و R-134a در گرم شدن کره زمین و تخریب لایه لایه ازن نقش دارند. در سال 1987، پروتکل مونترال برای حذف تدریجی موادی که به لایه اوزون آسیب می رساند، از جمله CFCهایی مانند R-12، ایجاد شد. در سال‌های اخیر، تغییر عمده‌ای در جهان به سمت هیدروفلورولفین‌ها (HFOs)، دی اکسید کربن (CO2) و مبردهای طبیعی مانند R-600a به عنوان بخشی از تلاش‌ها برای کاهش گرمایش جهانی صورت گرفته است.

چالش های انتقال به مبردهای جدید:

قابلیت اشتعال: برخی از مبردهای جدیدتر، مانند R-600a (ایزوبوتان)، قابل اشتعال هستند و تولیدکنندگان را ملزم به اجرای اقدامات ایمنی جدید برای جلوگیری از حوادث می کند.

محدودیت‌های زیرساخت: مقاوم‌سازی سیستم‌های قدیمی‌تر برای مدیریت مبردهای جدیدتر می‌تواند پرهزینه و پیچیده باشد.

استانداردهای جهانی: انتقال به مبردهای سازگار با محیط زیست در سراسر جهان نابرابر است و برخی از کشورها سریعتر از سایرین حرکت می کنند.

4. ملاحظات زیست محیطی و بهداشتی

در حالی که مبردهای مبتنی بر فریون به طور قابل توجهی خانه ها و یخچال های ما را خنک کرده اند، تأثیرات زیست محیطی آنها باعث نگرانی شده است. تغییر از CFC ها به HCFC ها (هیدروکلرو فلوئوروکربن ها) و اکنون به HFC ها و مبردهای طبیعی نشان دهنده تلاشی مستمر برای به حداقل رساندن آسیب به لایه اوزون و اقلیم است.

تخریب لایه ازن: مبردهای قدیمی مانند R-12 و R-22 (HCFC-22) به تخریب لایه ازن کمک می کنند، که خطر رسیدن اشعه UV به سطح زمین را افزایش می دهد.

پتانسیل گرمایش جهانی (GWP): بسیاری از HFC ها، مانند R-134a، GWP بالایی دارند، به این معنی که حتی زمانی که مستقیماً در معرض جو قرار نگیرند، در گرمایش جهانی نقش دارند. مبردهای جدیدتر مانند R-600a دارای GWP بسیار کمتری هستند.

5. نتیجه گیری: چه مبردی در یخچال شما وجود دارد؟

نوع فریون - یا دقیق تر، مبرد - که یخچال شما استفاده می کند به سن و مدل آن بستگی دارد. یخچال‌های قدیمی‌تر احتمالاً از R-12 یا R-134a استفاده می‌کنند، در حالی که مدل‌های جدیدتر و سازگار با محیط‌زیست اغلب از مبردهای طبیعی مانند R-600a استفاده می‌کنند. در حالی که این مبردهای مدرن برای محیط زیست بسیار ایمن‌تر هستند، اما با مجموعه اقدامات احتیاطی مخصوص به خود، مخصوصاً از نظر اشتعال، عرضه می‌شوند.