المبردات
أي مادة تمتص الحرارة ، يمكن أن تسمى مادة التبريد. تقوم غازات التبريد الثانوية ، مثل الماء أو الماء المالح ، بامتصاص الحرارة ، ولكنها لا تمر بعملية تغيير الطور. المبردات الرئيسية ، إذن ، تلك المواد التي تمتلك خواص كيميائية وفيزيائية وديناميكية حرارية ، والتي تسمح باستخدامها بفعالية في النموذج المعتاد لدورة ضغط البخار.
في مجلة دورة ضغط البخار، يجب أن يفي المبرد بعدة متطلبات (وأحيانًا متضاربة:
- يجب أن يكون المبرد مستقرًا كيميائيًا في الحالة السائلة والبخارية.
- يجب أن تكون مبردات تطبيقات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء غير قابلة للاحتراق وذات سمية منخفضة.
- أخيرًا ، يجب أن تتوافق الخواص الديناميكية الحرارية للمبرد مع درجات الحرارة والضغط اللازمة لتطبيق
. في بداية المبردات ، تم تطويرها في 1920s و 1930s ، وهي تستخدم في تطبيقات HVAC وكانت في الأساس مركبات كيميائية مكونة من مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ، مثل R-11 و R-12 و R-503. في حين أن الاستقرار وفعالية في نطاق درجات الحرارة والضغوط اللازمة ل HVAC ، تبين أن أي غاز مبرد نجا كان طويل العمر في الغلاف الجوي.
في الغلاف الجوي السفلي ، تمتص جزيئات مركبات الكربون الكلورية فلورية الأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي تسهم في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي. بمجرد دخول الغلاف الجوي العلوي ، ينقسم جزيء مركبات الكربون الكلورية فلورية إلى إنتاج الكلور الذي يدمر الأوزون ، وبالتالي تلف طبقة الأوزون في الغلاف الجوي التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية المفرطة.
تمت تصفية إنتاج وحدات التبريد العاملة بمركبات الكربون الكلورية فلورية في الولايات المتحدة ومعظم الدول الصناعية الأخرى وفقًا للاتفاقية الدولية لشركة 1996. بينما لا تزال هناك معدات تبريد تستخدم مبردات CFC ، لا تتوفر أجهزة جديدة ، باستخدام هذه المبردات الآن في الولايات المتحدة.
ووجد الباحثون أن تغيير التركيب الكيميائي لمركبات الكربون الكلورية فلورية ، والاستعاضة عن ذرة الهيدروجين بواحد أو أكثر من ذرات الكلور أو الفلور ، أدى إلى انخفاض كبير في حياة الجزيئات ، وبالتالي تقليل الآثار السلبية على البيئة. تستخدم هذه المركبات الجديدة المسماة مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFCs) حاليًا في التبريد وتكييف الهواء ، وأنظمة R-22 و R-123.
في حين أن مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية قللت من الأضرار البيئية المحتملة لغازات التبريد في الغلاف الجوي ، فإن احتمال حدوث ضرر لم يتم القضاء عليه بالكامل. مرة أخرى ، وفقًا للاتفاقية الدولية ، خططت هذه الفئة من أجهزة التبريد لاستبدال معدات جديدة لـ 2010-2020 ، مع وقف كامل للتصنيع والاستيراد ، تم توفيره بواسطة 2030 كما هو موضح في الجدول 1.1.
لا يتم تنظيم الفئة الثالثة من مواد التبريد ، التي تسمى مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) ، بموجب معاهدة دولية ، وتعتبر ، على الأقل مؤقتًا ، أكثر المركبات غير ضارة وتستخدم الآن على نطاق واسع في أنظمة التبريد HVAC.
التبريد والتكييف ، تمر المعدات حاليًا بمرحلة انتقالية في استخدام المبردات. كان R-22 العمود الفقري للمكبس ضاغط أنظمة التكييف. يؤدي استبدال R-22 في المعدات الجديدة ، R-410A ، وبدرجة أقل ، R-407C ، وكلاهما مزيج من مركبات HFC.
R-134A ، مبرد HFC المستخدم في نظام ضاغط الضغط الإيجابي. لا يزال هناك مصنع واحد على الأقل لديه ضاغط ضغط ماء سلبي للطرد المركزي المبردات باستخدام R-123 (مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية) ، ولكن من المتوقع أنه عن طريق إنتاج 2010 من مبردات الضغط السلبي الجديدة باستخدام مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية سيتم إنهاء. هؤلاء المصنّعون هم بالفعل ضواغط طرد مركزي ذات ضغط إيجابي في السوق باستخدام R-134A (على الرغم من أن جهة تصنيع واحدة تحد من المبيعات خارج الولايات المتحدة ، كما هو الحال في العديد من البلدان ، وخاصة في أوروبا ، فقد سارع استبدال مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية).
على أساس متوسط سنوات 20-25 من مبرد المياه مدى الحياة (انظر الفصل 8) ورسومات استبدال مبردات HCFC في الجدول 1.1 ، يجب على المالكين تجنب شراء أي مبردات جديدة R-22. بعد 2005 ، يجب على المالكين تجنب شراء المبردات الجديدة باستخدام R-123.
يصنف ASHRAE Standard 34-1989 أجهزة التبريد وفقًا لسميتها (A = غير سام و B = دليل على سمية محددة) ، وقابلية للاشتعال (1 = لا يوجد بروغ للهب ، 2 = منخفضة القابلية للاشتعال ، و 3 = قابلية عالية للاشتعال). وبالتالي ، تقع جميع وحدات التبريد ضمن واحدة من مجموعات السلامة الست ، A1 ، A2 ، A3 ، B1 ، B2 ، B3 ، أو. فيما يتعلق بالتبريد والتكييف ، والأنظمة ، يجب مراعاة مبردات A1 فقط. الواردة في الجدول مجموعة أمان 1.2 تصنيف المبردات تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات HVAC ...
|
المبردات