نحوه نامگذاری گازهای مبرد
نامگذاری گازهای مبرد، اصولاً بر اساس استاندارد 34 ASHRAE انجام می‌شود. مبردها در حقیقت ترکیباتی شیمیایی تشکیل شده از چندین عناصر مختلف مانند فلور، هیدروژن و کربن شناخته می‌شوند. نام گازهای مبرد، با حرف R که نشان‌دهنده حرف اول Refrigerant (گاز برودتی) و در ادامه با یک عدد که تعداد اتم‌های هرکدام از عناصر تشکیل دهنده را مشخص می‌کند، تعیین می‌شود. در ادامه این مطلب به طور کامل با نحوه نامگذاری گازهای مبرد آشنا خواهید شد.لطفاً تا پایان این مقاله با پلارگاز همراه باشید.
تاریخچه مبرد
همزمان با اختراع کولر گازی در اواسط قرن نوزدهم میلادی، و عرضه آن در بازار، از ترکیبات مایعی به نام اتر (ether) در کولر گازی به عنوان گاز مبرد استفاده می‌کردند. با گذشت زمان و در سال‌های بعد از مواد دیگری مثل آمونیاک یا کربن دی اکسید در کولر گازی به کار می‌بردند. با پیشرفت علم پس از چند دهه، ابزارآلات و تجهیزات پیشرفته‌تری نسبت به سال‌ها گذشته پدید آمدند. همچنین در این سال‌ها توجه به سلامت محیط زیست نیز بسیار مهم بود.
تاریخچه مبرد
به همین علت گازهای قبلی به دلیل داشتن مشکلات ایمنی و خاصیت سمی و همچنین اشتعال‌زا بودن منسوخ شدند. در این بین، اولین مبرد با خصوصیات بهتر و تا حدودی دوستدار محیط زیست، کشف و ارائه شد. مبرد CFC یا همان کلروفلروکربن با نام تجاری R22، توسط یک مهندس مکانیک آمریکایی به نام توماس میدگلی (Thomas Midgley) کشف شد. در ادامه با انواع مبردها و توضیح مختصری درباره عملکرد هرکدام، آشنا خواهید شد.
آشنایی با انواع مبردها بر اساس ترکیبات شیمیایی
معمولاً مبردها برا اساس ساختار و ترکیبات شیمیایی طبقه‌بندی می‌شوند. به طور کلی مبردها یا گازهای برودتی پنج گروه هستند:
· هیدروکربن‌ها
این ترکیبات در واقع همان مواد آلی هستند که از دو عنصر کربن و هیدروژن در ترکیبات آن‌ها به کار رفته است؛ مانند، متان (R50)، اتان (R170)، پروپان (R290) و … . با وجود اثرات مخرب زیست محیطی کمتر و قیمت پایین، این مبردها به دلیل قابلیت اشتعال بالا، محبوبیت زیادی ندارند.
· هالوکربن‌ها
از اتم‌های کلر، بروم، فلور و ید تشکیل شده‌اند. یکی از پرکاربردترین نوع مبرها، هالوکربن‌ها هستند. این دسته از مبردها از پرکاربردترین نوع گازهای مبرد به شمار می‌روند. در حقیقت گاز فریونی که اکثراً می‌شناسند، یک برند تجاری است که به این نوع مبردها اشاره دارد. درصورت استفاده از گاز کربن در این نوع مبردها، آن را کلروفلوروکربن یا به اختصار CFC می‌نامند. معروف‌ترین CFCها R12، R13، R22، R11 و… نام دارند.
· ترکیبات ایزوتروپیک
مخلوط دو یا چند مبرد، این ترکیب را تشکیل می‌دهند. به این شکل که پس از مخلوط شدن یک ماده واحد را به وجود می‌آورند. این ماده جدید دارای خواص تازه است که با هر یک از مواد تشکیل دهنده آن تفاوت دارد. ترکیبات ایزوتروپیک در حالت‌ها مایع و گاز درصد مواد تشکیل دهنده یکسانی دارند. معروف‌ترین مبردهای این دسته، R502 است که مخلوطی از 48.8% گاز R22 و 51.2% گاز R115 است. لازم به ذکر است که مبردهای R503، R500 و R504 در دسته این ترکیبات قرار می‌گیرند.
آشنایی با انواع مبردها بر اساس ترکیبات شیمیایی
· ترکیبات زیوتروپیک
ترکیبات زیوتروپیک از مخلوط شدن چند مبرد به وجود می‌آیند. اما این ترکیب در حالت‌ها مایع و گاز، بر خلاف ایزوتروپیک‌ها نسبت یکسانی ندارند. گاز R407 یکی از این نوع مبردها است.
· ترکیبات معدنی
ترکیبات معدنی در حقیقت ترکیباتی هستند که در ساختار مولکولی آن‌ها ترکیبات شیمیایی آلی مانند ترکیباتی با پیوند کربن-هیدروژن، به کار نرفته باشد. انواع گازهای معدنی را در بسیاری از مبردها استفاده می‌کنند. معروف‌ترین این گازهای معدنی، آمونیک R717 است. در گذشته نیز از گاز کربن دی اکسید R744 استفاده می‌کردند.
نحوه نامگذاری گازهای مبرد
حتما دیده‌اید که نام تمامی گازهای مبرد به حرف R و در ادامه با دو یا سه عدد مشخص می‌شود. اما این نامگذاری بر چه اساس است و چگونه انجام می‌شود؟ در این بخش به بررسی این موضوع می‌پردازیم.
همان‌گونه که گفته شد مبردها از ترکیبات شیمیایی و عناصر مختلفی مانند کربن، هیدورژن و فلور ساخته شده‌اند. برای نامگذاری مبردها، از حرف R مخفف کلمه Refrigerant به معنای سرد کننده یا مبرد و ترکیب آن با عددی که تعداد اتم‌های هر کدام از عناصر کربن، هیدروژن و فلور را نشان می‌دهد، به کار برده می‌شوند. برای مثال به ترتیب از سمت راست:
- اولین عدد، نشان دهنده تعداد اتم‌های فلور
- دومین عدد، نشان دهنده تعداد اتم‌های هیدروژن به اضافه یک
- سومین عدد نشان دهنده تعداد اتم‌ها کربن منهای یک (اگر عدد سوم صفر باشد، یعنی یک اتم کربن در ترکیب مبرد وجود داشته باشد، آن عدد صفر نوشته نمی‌شود. مانند R12
برای مثال گاز R134a را در نظر بگیرید. عدد 4 نشان دهنده تعداد اتم‌های فلور، عدد 3 نشان دهنده تعداد اتم‌های هیدروژن + 1 یعنی 2 اتم و عدد 1 نشان دهنده تعداد اتم‌های کربن منهای 1 یعنی 2 اتم است.
نحوه نامگذاری گازهای مبرد
جمع بندی
در سیکل تبرید، نقش اصلی انتقال حرارت بر عهده سیال عامل است که معمولاً به نام مبرد شناخته شده است. این ماده در واقع ترکیبی از مواد، به شکل سیال است که در سیستم‌های تبرید به کار می‌رود. معمولاً در چرخه‌های تبرید، مبردها با تغییر فاز از مایع به گاز و برعکس مبدل می‌شوند. این کار باعث جذب حرارت و سپس دفع آن می‌شود. همان‌طور که اشاره کردیم، نامگذاری این مبردها بر اساس تعداد اتم‌های موجود در آن‌ها و مخفف کلمه Refrigerant انجام می‌شود.
در این مقاله با نحوه نامگذاری گازهای مبرد به خوبی آشنا شدید. از این که تا پایان این مطلب با پلارگاز همراه بودید از شما سپاس‌گذاریم. لطفاً برای ارائه مطالب مفیدتر و بهتر، نظرات و پیشنهادات خود را برای ما بنویسید.
