گازهای گلخانه ای

تغییر اقلیم و اکوسیستم‌ها بزرگترین چالش آینده بشریت و سیستم‌های حمایت‌گری است که جهان ما را قابل سکونت می‌کنند. 22 آوریل سال 2021، پنجاه یکمین سالروز نامگذاری این روز به عنوان روز زمین پاک است. چالش‌های فراوان و فرصت‌های بسیار موجود در اقدامات مرتبط با تغییر اقلیم، این موضوع را به مهمترین موضوع سالروز زمین پاک تبدیل کرده است. گروه مانی برودت نیز به بهانه سالروز زمین پاک به بررسی تاریخچه یکی از بزرگترین چالش های صنعت تبرید و تهویه مطبوع، یعنی گازهای گلخانه ای و تاثیر آن بر محیط زیست پرداخته است.

شاید در صنعت تبرید و تهویه مطبوع یک نگرانی روزمره استفاده از گازهای گلخانه ای و تاثیر آن بر محیط زیست می باشد. مبرد یک مایع در حال حرکت است که در چرخه تبرید سیستم های تهویه مطبوع و پمپ های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیکل در اغلب موارد آنها یک مرحله انتقال مکرر از مایع به گاز و برعکس را دارند. مبردها به دلیل سمی بودن، اشتعال پذیری و سهم آنها در تخریب لایه ازن و تغییرات آب و هوایی به شدت همیشه مورد بحث بوده اند.

به کدام مبردها، گازهای گلخانه ای گفته می شود؟

در اوایل دهه 1980، دانشمندان کشف کردند که CFC ها به لایه ازن آسیب می رسانند. این امر منجر به امضای پروتکل مونترال در سال 1989 شد که هدف آن حذف تدریجی CFC ها و HCFC بود. اما به مشارکت HFC ها در ایجاد تغییرات آب و هوایی بهتر پرداخت. بدین منظور عدم استفاده از HCFC ها مانند R22 و R123 تسریع شد.

مبرد R22 چیست؟

مبرد R22 سال هاست که در سیستم های تهویه مطبوع مرکزی، پمپ های حرارتی، مینی انشعابات، سیستم های متناوب اتومبیل و سایر تجهیزات برودتی مورد استفاده قرار می گیرد. این مبرد کلید جذب و حذف گرما از یک فضا است. همچنین ممکن است مبرد R22 را با نام شیمیایی آن، هیدروکلرو فلوئوروکربن 22 (HCFC-22) بشناسید. مبرد R22  یک گاز گلخانه ای قدرتمند با GWP (پتانسیل گرمایشی کره ی زمین) برابر با 1810 است (که نشان دهنده قدرت 1810 برابر دی اکسید کربن است).

آیا گاز R22 از گازهای گلخانه ای و مضر است؟

در طول سال ها، آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) با مطالعات فراوان بر روی گازهای گلخانه ای و تاثیر آن بر محیط زیست پیرامون ما، دریافت که گاز R22 باعث تخریب لایه اوزون گردیده و یک عامل مضر برای محیط زیست است. مرحله تولید و واردات مبرد R22 از سال 2003 در کشورهای اروپایی و امریکا مورد بازنگری قرار گرفته و تولید آن طی سال ها کاهش یافت.

با افزایش علاقه به مبردهای طبیعی به عنوان جایگزین مبردهای مصنوعی مانند CFC ،HCFC و HFC، در سال 2004، Greenpeace با شرکت های چند ملیتی مانند Coca-Cola و Unilever و بعدا PepsiCo و دیگران همکاری کرد تا ائتلاف شرکتی به نام Refrigerants Naturally ایجاد کند. چهار سال بعد، بن و جری از یونیلور و جنرال الکتریک اقداماتی را برای حمایت از تولید و استفاده در ایالات متحده آغاز کردند. تخمین زده می شود که تقریباً 75 درصد بخش های تبرید و تهویه مطبوع قابلیت تبدیل به مبردهای طبیعی را دارند.

در اول ژانویه 2010، پروتکل مونترال، ایالات متحده را ملزم نمود تا مصرف HCFC خود را 75 درصد کاهش دهد. طبق این درخواست، دارندگان این سیستم ها فقط می توانند HCFC-22 را برای سرویس دهی به تجهیزات موجود خود تولید یا وارد کنند. همچنین مقرر گردید مبرد R22 در تجهیزات جدید مورد استفاده قرار نگیرد. در نتیجه، تولید کنندگان سیستم های گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع (HVAC) ملزم گردیدند تا دستگاه های تهویه هوا و پمپ های حرارتی جدید حاوی مبرد R22 تولید نکنند.

در سال 2019 تخمین زده شد که CFC ها، HCFC ها و HFC ها مسئول حدود 10٪ از مجرای تابشی مستقیم تخریب لایه اوزون توسط تمام گازهای گلخانه ای هستند.

پیش از سال 2020 مبردهای HFC  (از جمله مبرد R404a، مبرد R134a و مبرد R410a) جایگزین گازهای گلخانه ای مضر گردیدند. برای تهویه های تجاری استفاده از CO2 (R-744) پیشنهاد و جایگزین می گردند. همچنین برای سیستم های تهویه مطبوع مسکونی موارد زیر توصیه می گردد:

• استفاده از گاز R32 یا R-600 ایزوبوتان؛
• سیستم های تهویه مطبوع اتومبیل گاز R-1234yf؛
• استفاده از مبرد R-1234ze برای چیلرها و صنعت تبرید و تهویه مطبوع؛

تبدیل مبرد R22 با استفاده از مبردهای جایگزین

مبرد R407a:

برای استفاده در تبرید با دمای پایین و متوسط ​​است. از روغن پلی الاستر (POE) استفاده می کند.

مبرد R407c:

برای استفاده در تهویه مطبوع است. از حداقل 20 درصد روغن POE استفاده می کند.

مبرد R407f:

برای استفاده در برنامه های تبرید با درجه حرارت متوسط ​​و پایین (سوپرمارکت ها، سردخانه و تبرید فرآیندی) است. برای طراحی سیستم اکسپنشن مستقیم. از روغن POE استفاده می کند.

مبرد R407h:

برای استفاده در برنامه های خنک کننده با درجه حرارت متوسط ​​و پایین (سوپرمارکت ها، سردخانه و برودت فرآیند) است. از روغن POE استفاده می کند.

مبرد R421a:

از روغن معدنی (MO)، آلکیل بنزن (AB) و POE استفاده می کند. این مبرد برای استفاده در موارد زیر است:

• سیستم های اسپلیت تهویه مطبوع،
• پمپ های حرارتی،
• سیستم های سوپرمارکت پاک،
• چیلرهای لبنی،
• محل ذخیره سازی،
• برنامه های نانوایی،
• حمل و نقل در یخچال،
• کابینت های نمایشگر خودکار
• خنک کننده های ورودی

مبرد R422b:

برای استفاده در کاربردهای دمای پایین، متوسط ​​و بالا است. استفاده از آن در کاربردهای پرآب توصیه نمی شود.

مبرد R422d:

برای استفاده در برنامه های کم دما است و با روغن معدنی سازگار است.

مبرد R424a:

برای استفاده در تهویه مطبوع و همچنین در دمای سردخانه با دمای متوسط ​​از 20 تا 50 درجه فارنهایت است. با روغن های MO، آلکیل بنزن ها (AB) و POE کار می کند.

مبرد R427a:

برای استفاده در برنامه های تهویه مطبوع و تبرید است. نیازی به حذف تمام روغن معدنی نیست. با روغن های MO ،AB و POE کار می کند.

مبرد R434a:

برای استفاده در چیلرهای خنک کننده با آب و فرآیند برای تهویه مطبوع و کاربردهای دمای متوسط ​​و پایین است. با روغن های MO ،AB و POE کار می کند.

مبرد R438a (MO-99):

برای استفاده در کاربردهای دمای پایین، متوسط ​​و بالا است. با تمام روان کننده ها سازگار است.

مبرد R458a:

برای استفاده در برنامه های تهویه مطبوع و تبرید، بدون از دست دادن ظرفیت و کارایی است. با روغن های MO ،AB و POE کار می کند.

مبرد R32 یا HFC-32 (دی فلوئورومتان):

برای استفاده در موارد تهویه مطبوع و تبرید است. دارای پتانسیل تخریب ازن صفر (ODP) و شاخص پتانسیل گرمایش جهانی GWP (675) برابر دی اکسید کربن است.

گروه مانی برودت ضمن تبریک سالروز زمین پاک، همگام با سراسر دنیا این روز را گرامی داشته و تمام تلاش خود را بکار می گیرد تا همگان را از اهمیت زمین و موهبت های آن و گام هایی که می توانند حفظ آن بردارند آگاه نماید.

روز زمین پاک گرامی باد.