هر آنچه از مبرد R22 باید بدانید

یکی از اجزاء مهم هر سیکل تبرید تراکمی، مبرد یا سیال عامل آن سیکل است. مبرد با تغییر فاز خود می‌تواند حرارت را منتقل کند و باعث کاهش دما و عمل سردسازی شود. یکی از معروف‌ترین مبردهای مورد استفاده در صنعت تبرید، گاز R22 می‌باشد. دلیل محبوبیت و کاربرد زیاد این گاز به ویژگی‌های حرارتی آن باز می‌گردد به طوری که از این گاز می‌توان در انواع سیستم‌های سرمایشی استفاده  کرد. در این مقاله قصد داریم با مبرد R22 و خواص و ویژگی‌های آن بیشتر آشنا شویم.

مبرد R22

مبرد R22 با نام شیمیایی کلورودی‌فلورومتان، یکی از مبردهای خانواده هیدروکلوروفلوروکربن‌ها یا HCFCها می‌باشد، که فرمول شیمایی آن CHClF2 است. جهت آشنایی بیشتر با انواع مبرد و روش نام‌گذاری آن‌ها این مقاله را مطالعه کنید.

از این گاز به وفور در سیکل‌های برودتی و تهویه مطبوع به عنوان مبرد استفاده می‌شود. هرچند که استفاده از این گاز در کشورهای توسعه یافته به علت اثرات مخرب زیست محیطی زیادی که دارد منسوخ شده است، اما در بسیاری از کشورهای در حال توسعه به علت مزایایی فراوان آن همچنان کاربرد زیادی دارد.

این گاز خیلی زود مورد توجه صنایع قرار گرفته و تولید و مصرف آن افزایش چشم‌گیری داشت به طوری که نرخ تولید این گاز از 450 گرم در سال 1998 به مقدار 800 گرم در سال 2008 رسیده است. روش تولید آن نیز، حاصل واکنش کلوروفوم به شکل زیر می‌باشد:

HCCl3 + 2 HF → HCF2Cl + 2HCl

کاربرد و ویژگی‌های گاز R22

کاربرد اصلی مبرد R22 در سیستم‌های تهویه مطبوع مانند چیلر و مینی چیلر و همچنین سیستم‌های برودتی مثل سردخانه‌های صنعتی و… است. این گاز هم در سردخانه‌های زیر صفری و هم در سردخانه‌های بالای صفر کارایی خوبی داشته و با توجه به قیمت مناسب آن نسب به دیگر گازها، کاربرد بسیار زیادی دارد.

از دیگر ویژگی‌های گاز R22  می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عدم ایجاد خوردگی
• غیر سمی بودن
• گرمای تبخیر بالا
• دمای بحرانی بالا
• قیمت مناسب

از معایب آن نیز موارد زیر مشهود است:

• اثرات مخرب زیست محیطی زیاد
• ممنوعیت تولید و استفاده در دنیا

همان طور که اشاره شد، این گاز کاربرد فراوانی داشته و به علت خواص بسیار عالی در اکثر سیستم‌های سرمایشی با کارایی مناسبی قابل استفاده است. به همین دلیل این گاز به عنوان یکی از پرکاربردترین گازهای مبرد در جهان شناخته شده است.

اثرات زیست محیطی مبرد R22

هرچند که مبرد R22 خود به عنوان جایگزین مبردهای پرخطرتری مانند R12  و R11 می‌باشد. اما امروزه تاثیرات گاز R22 نیز قابل قبول نبوده و باید استفاده از آن محدود شود.

مقدار پتانسیل تخریب لایه اوزون یا ODP در گاز R22 برابر 0.055 می‌باشد. بنابر تعریف ODP نسبت توانایی تخریب لایه اوزون یک گاز به توانایی تخریب لایه اوزون گاز R11 می‌باشد. به عبارتی دیگر مقدار توانایی تخریب لایه اوزون گاز  R11 یک واحد در نظر گرفته شده و پتانسیل تخریب گازهای دیگر نسبت به آن سنجیده می‌شود. با توجه به این توضیحات توانایی تخریب لایه اوزون توسط گاز  R22  یک هجدهم گاز R11 است.

پارامتر دیگری که برای سنجش میزان اثرات زیست محیطی مبردها در نظر گرفته می‌شود، پتانسیل اثر گل‌خانه‌ای یک گاز است. این پارامتر GWP نام دارد که تعریف آن چنین است: نسبت حرارت جذب شده توسط یک گاز به مقدار حرارت جذب شده توسط گاز CO2. به عبارت دیگر، مقدار GWP بیان می‌کند که یک گاز چند برابر گاز  CO2 اثر گل‌خانه‌ای دارد.

مقدار GWP در گاز R22 برابر 1810 است. یعنی 1810 برابر گاز CO2، که این عدد بسیار زیاد است. علی‌رغم انکه گاز R22 برای لایه اوزون خطر کمتری دارد ولی برای گرمایش زمین بسیار خطرناک است. به همین دلیل است که باید میزان مصرف آن کاهش یابد.

از ابتدای سال 2015 در اتحادیه اروپا، به طور کل استفاده از گاز R22 حتی به شکل بازیابی شده ممنوع شد و سیستم‌های که از این گاز استفاده می‌کردند در صورت تعمیرات باید از گازهای جایگزین مبرد R22 استفاده کنند.

در ایالات متحده آمریکا نیز قوانین منع استفاده از گاز R22 وضع شده است. از ابتدای سال 2010 میلادی، استفاده از گاز R22 ممنوع شده و تنها استفاده از گاز بازیابی شده مجاز است. از ابتدای 2020 میلادی نیز مطابق پروتوکل مونترال، مقدار مصرف گازهای HCFC در ایالات متحده باید به میزان 99.5 درصد کاهش یابد.

جمع بندی

گاز R22 یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین گازهای مورد استفاده در سیستم‌های برودتی و تهویه مطبوع است. به علت خواص ترمودینامیکی بسیار مناسب، قابلیت استفاده در انواع سیستم‌های بالای صفر و زیر صفر و همچنین داشتن قیمت مناسب به یکی از محبوب‌ترین گازهای مبرد در دنیا تبدیل شده است. این البته اثرات زیست محیطی مخربی دارد که به همین علت در چند سال اخیر قوانین سفت و سختی برای کاهش تولید و استفاده از این گاز لحاظ شده است.