گاز مبرد R410 چیست؟
مبرد R410 در سیستم های تهویه مطبوع، اسپلیت و… کاربرد دارد. این مبرد از ترکیب گازهای R125 و R32 تشکیل شده است. این دو گاز باید به نسبت مساوی با یکدیگر ترکیب شود تا مبرد R410 تشکیل شود. از مزایای این مبرد این است که فشار اشباع آن 1.6 برابر مبرد R22 می باشد. نقطه جوش این گاز مبرد از منفی 4 تا 51 درجه ساتیگراد می باشد. این گاز مبرد کاملاً با محیط زیست سازگار است. اثرات مخرب بر محیط زیست ندارد و در کشورهای اروپایی، آمریکای شمالی و … استفاده‌ی گسترده ای از این مبرد می شود.
گاز مبرد R410: راهنمای جامع
گاز مبرد R410A، که به عنوان مخلوط آزئوتروپیک هیدروفلوروکربن (HFC) 32 و 125 نیز شناخته می‌شود، جایگزینی رایج برای مبرد R22 در سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید به شمار می‌رود. این گاز به دلیل مزایای متعددی از جمله بازده انرژی بالا، پتانسیل تخریب لایه ازون (ODP) صفر و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) پایین‌تر، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تاریخچه:
R410A در سال 1991 توسط شرکت هانیول (Honeywell) اختراع شد و به عنوان جایگزینی برای R22 معرفی گردید. R22 به دلیل اثرات مخرب آن بر لایه ازون، تحت پروتکل مونترال ممنوع شد و به همین دلیل، جایگزین‌های سازگار با محیط زیست مانند R410A مورد تقاضا قرار گرفتند. R-410A مبردی است که جایگزین R-22 در سیستم های تهویه مطبوع و پمپ حرارتی تولید شده پس از سال 2009 شد.
انتقال از R-22 به R-410A:
R-410A جایگزین R-22 به عنوان مبرد ترجیحی برای استفاده در تهویه مطبوع مسکونی و تجاری در ژاپن، اروپا و ایالات متحده شد.[10]
قطعاتی که به طور خاص برای R-410A طراحی شده اند باید استفاده شوند، زیرا R-410A در فشارهای بالاتری نسبت به سایر مبردها عمل می کند. بنابراین سیستم های R-410A به پرسنل خدماتی نیاز دارند تا از ابزارها، تجهیزات، استانداردهای ایمنی و تکنیک های مختلف استفاده کنند. سازندگان تجهیزات از این تغییرات آگاه هستند و نیاز به گواهینامه حرفه ای نصب سیستم های R-410A دارند. علاوه بر این، ائتلاف ایمنی AC&R برای کمک به آموزش متخصصان در مورد سیستم های R-410A ایجاد شده است.
مزایای R410A:
- بازده انرژی بالا: R410A به طور قابل توجهی از R22 کارآمدتر است و به سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید اجازه می‌دهد تا با مصرف انرژی کمتر، خنک‌کنندگی بیشتری تولید کنند.
- ODP صفر: R410A حاوی کلر نیست و به همین دلیل، هیچگونه اثر مخربی بر روی لایه ازون ندارد.
- GWP پایین: R410A در مقایسه با سایر مبردها، پتانسیل گرمایش جهانی پایین‌تری دارد و به این معنی است که سهم کمتری در گرمایش کره زمین دارد.
- ظرفیت بالا: R410A ظرفیت خنک‌کنندگی بالایی دارد و به همین دلیل، برای سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید با کارایی بالا ایده‌آل است.
- غیرسمی: R410A غیرسمی و غیرقابل اشتعال است و به همین دلیل، خطرات ایمنی کمتری را به همراه دارد.
معایب R410A:
- هزینه بالا: R410A در مقایسه با برخی از مبردهای دیگر، مانند R407C، گران‌تر است.
- فشار بالا: R410A در فشارهای بالاتری نسبت به R22 کار می‌کند و به همین دلیل، به تجهیزات و تکنسین‌های تخصصی برای نصب و سرویس نیاز دارد.
- تأثیر زیست محیطی: R410A، علیرغم داشتن ODP صفر و GWP پایین، هنوز هم یک گاز گلخانه‌ای است و انتشار آن به محیط زیست می‌تواند تا حدی بر گرمایش کره زمین تاثیر بگذارد.
چرا R-410A در حال حذف تدریجی است؟ از آنجایی که R-410A در چنین فشارهای بالایی کار می کند، خطر نشت مبرد مضر برای محیط زیست در حین کار تعمیر و نگهداری وجود دارد. حذف تدریجی R-410A به این معنی است که سیستم های HVAC جدید از مبردهای پایدارتری استفاده خواهند کرد.
قانون نوآوری و ساخت آمریکا (AIM) در سال 2020 به آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) دستور داد تا تولید و مصرف برخی هیدروفلوئوروکربن ها (HFCs)، از جمله R-410A را کاهش دهد. این کاهش در سال 2022 با 90 درصد کمک هزینه تولید آغاز شد (به این معنی که مشاغل باید انتشار CO2 ناشی از HFC را به 90 درصد از مقادیر پایه کاهش دهند) که تا سال 2036 و پس از آن به 15 درصد کاهش می یابد.
کاربردهای R410A:
R410A به طور گسترده در موارد زیر استفاده می‌شود:
- سیستم‌های تهویه مطبوع مسکونی و تجاری: R410A رایج‌ترین مبرد برای سیستم‌های تهویه مطبوع اسپلیت، سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی و پمپ‌های حرارتی است.
- سیستم‌های تبرید تجاری: R410A در یخچال‌ها، فریزرها و سردخانه‌های تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کاربردهای صنعتی: R410A در برخی از کاربردهای صنعتی، مانند چیلرها و سیستم‌های تهویه مطبوع فرآیند، استفاده می‌شود.
ملاحظات ایمنی:
هنگام کار با R410A، باید اقدامات предосторожноتی لازم را رعایت کرد. این گاز باید در ظروف密閉 نگهداری شود و از تماس با پوست و چشم جلوگیری شود. در صورت نشتی، باید محل را به طور کامل تهویه کرد و از یک متخصص واجد شرایط برای رفع نشتی کمک گرفت.
مشخصات فیزیکی:
| ویژگی | Value | |
|---|---|---|
| فرمول | CH2F2 (دی فلورومتان) CHF2CF3 (پنتافلوئورواتان) | (50%) (50%) |
| وزن مولکولی (Da) | 72.6 | |
| نقطه ذوب (درجه سانتیگراد) | −155 | |
| نقطه جوش (درجه سانتیگراد) | −48.5 | |
| چگالی مایع (30 درجه سانتیگراد)، کیلوگرم بر متر مکعب | 1040 | |
| چگالی بخار (30 درجه سانتیگراد)، هوا = 1.0 | 3.0 | |
| فشار بخار در 21.1 درجه سانتیگراد (MPa) | 1.383 | |
| دمای بحرانی (درجه سانتیگراد) | 72.8 | |
| فشار بحرانی، MPa | 4.90 | |
| ظرفیت حرارتی گاز (کیلوژول/(کیلوگرم · درجه سانتیگراد)) | 0.84 | |
| ظرفیت گرمای مایع @ 1 atm، 30 درجه سانتی گراد، (kJ/(kg·°C)) | 1.8 | |
| نقطه اشتعال | R-410A نباید تحت فشار با هوا (اکسیژن) مخلوط شود | |
| دمای خود اشتعال | دی فلورومتان: 648 درجه سانتیگراد; پنتا فلوئورواتان ضد حریق است |
آینده R410A:
با وجود مزایای متعدد R410A، نگرانی‌هایی در مورد پتانسیل گرمایش جهانی آن وجود دارد. به همین دلیل، تحقیقات برای توسعه مبردهای جایگزین با GWP پایین‌تر در حال انجام است. با این حال، R410A همچنان در حال حاضر به عنوان یک انتخاب محبوب برای سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید به شمار می‌رود و انتظار می‌رود که تا سال‌های آینده به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
مبردهای جایگزین:
مبردهای جایگزین در خط مقدم Trane در حال انتقال به استفاده از مبرد R-454B و مبرد R-32 در سیستم های خنک کننده مسکونی ما با استفاده از رویکرد مرحله به مرحله است. این مبردها با پتانسیل کم گرمایش جهانی (GWP) و پتانسیل تخریب لایه ازن 0 (ODP) پایدارتر هستند.
ملاحظات فنی:
R410A مخلوطی از دو گاز HFC، 32 و 125 است که به نسبت وزنی 50/50 ترکیب شده‌اند. این گاز بی‌رنگ، با بوی ملایم و غیرسمی است. نقطه جوش R410A (°C -51.5-) و نقطه ذوب آن (°C -127.6-) است.
فشار کاری R410A به طور قابل توجهی بالاتر از R22 است و به همین دلیل، سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید که از R410A استفاده می‌کنند باید برای کار در این فشارها طراحی و ساخته شوند.
شارژ R410A باید توسط یک تکنسین واجد شرایط انجام شود و از تجهیزات مناسب برای این کار استفاده شود.
ذخیره‌سازی و حمل و نقل:
R410A باید در ظروف استوانه‌ای فولادی فشرده شده ذخیره و حمل شود. این ظروف باید در مکان خنک، خشک و به دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شوند.
هنگام حمل و نقل R410A، باید از اقدامات предосторожноتی لازم برای جلوگیری از آسیب به سیلندرها و نشتی گاز استفاده شود.
قوانین و مقررات:
استفاده از R410A در برخی از کشورها به دلیل پتانسیل گرمایش جهانی آن محدود شده است. قبل از استفاده از R410A، باید با قوانین و مقررات محلی مربوط به استفاده از مبردها آشنا شوید.
جایگزین‌های R410A:
با وجود مزایای R410A، نگرانی‌هایی در مورد پتانسیل گرمایش جهانی آن وجود دارد. به همین دلیل، تحقیقات برای توسعه مبردهای جایگزین با GWP پایین‌تر در حال انجام است.
برخی از جایگزین‌های بالقوه R410A عبارتند از:
- R32: R32 یک HFC با GWP حدود 67% کمتر از R410A است.
- R452B: R452B مخلوطی از HFC ها است که GWP حدود 69% کمتر از R410A دارد.
- R454A: R454A مخلوطی از HFC ها و هیدروکربن ها است که GWP حدود 94% کمتر از R410A دارد.
انتخاب بهترین جایگزین R410A به عوامل مختلفی از جمله کاربرد، کارایی، هزینه و مقررات محلی بستگی دارد.
نتیجه‌گیری:
R410A یک مبرد کارآمد و سازگار با محیط زیست است که مزایای متعددی را برای سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید ارائه می‌دهد. با این حال، مهم است که از خطرات ایمنی مرتبط با این گاز آگاه باشید و از قوانین و مقررات مربوط به استفاده از آن پیروی کنید.
با توجه به نگرانی‌های مربوط به پتانسیل گرمایش جهانی، تحقیقات برای توسعه جایگزین‌های R410A با GWP پایین‌تر در حال انجام است.
انتخاب بهترین مبرد برای یک سیستم خاص به عوامل مختلفی از جمله کاربرد، کارایی، هزینه و مقررات محلی بستگی دارد.
