مبردها :
براي انتقال حرارت از داخل يك محفظه يا اتاق به خارج , احتياج به يك واسطه است. در يك سيستم سرد کننده مكانيكي استاندارد , عمل گرفتن حرارت با تبخير مايعي در دستگاه تبخير و پس از دادن آن در دستگاه تقطير صورت مي گيرد و اين امر باعث تغيير حالت ماده سرمازا از بخار به مايع مي گردد. مايعاتي که بتوانند به سهولت از مايع به بخار و بالعكس تبديل شوند به عنوان واسطه انتقال حرارت به کار برده مي شوند , زيرا اين تغيير حالت باعث تغيير حرارت نيز مي گردد. برخي از اين مواد سرمازا از مواد ديگر مناسب تر هستند.
خصوصيات مواد سرمازا :
سيالي که به عنوان ماده سرمازا مورد استفاده قرار مي گيرد بايد داراي کيفيات زير باشد :
1- سمي نباشد.
2- قابل انفجار نباشد.
3- اکسيد کننده نباشد.
4- قابل اشتعال نباشد.
5- در صورت نشت به سهولت قابل تشخيص باشد.
6- محل نشت آن قابل تعيين باشد.
7- قادر به عمل کردن در فشار کم باشد (نقطه جوش پايين).
8- از نوع گازهاي پايدار باشد.
9- قسمت هايي که در داخل مايع حرکت مي کند به سهولت قابل روغنكاري باشند.
10- تنفس کردن آن مضر نباشد.
11- داراي گرماي نهان متعادلي براي مقدار تبخير در واحد زمان باشد.
12- جابجايي نسبي آن براي ايجاد مقدار معيني برودت کم باشد.
13- داراي کمترين اختلاف , بين فشار تبخير و تقطير باشد.
ماده سرمازا نبايد خورنده باشد (ايجاد زنگ زدگي کند) تا ساختن تمام قطعات سيستم از فلزات معمولي با عمر خدمتي طولاني تر عملي گردد.
مبناي مقايسه مواد سرمازاي به کار رفته در صنعت سرد کنندگي , بر اساس حرارت تبخير 5 درجه فارنهايت و حرارت تقطير 68 درجه فارنهايت است.
شناسايي مواد سرمازا بوسيله شماره گذاري :
روش جديد مشخص کردن مواد سرمازا در صنايع تبريد , شماره گذاري اين مواد است .پيش حرف R که مخفف کلمه REFRIGERANT به معناي سرمازا است نوشته مي شود. روش مشخص نمودن شماره توسط انجمن مهندسين تهويه , تبريد و حرارت مرکزي آمريكا متداول شده است.
طبقه بندي مواد سرمازا :
اين مواد بوسيله دو سازمان ملي آمريكايي به نام هاي :
The national refrigeration safety code
The national board of fire underwriters
طبقه بندي شده اند.
سازمان اول تمام مايعات سرمازا به سه گروه زير تقسيم بندي مي کند :
گروه اول – بي خطر ترين مواد که شامل : ۷۴۴-R-500 , R-14 , R-13 , R-502 , R
R-13BL , R-22 , R-30 , R-12 , R-114 , R-21 , R-11 , R-113 مي باشد.
گروه دوم _ مواد سمي و تا حدي قابل اشتعال که شامل : R-717 , R-40 , R- 764
R-1130 , R-160 , R-611 مي باشد.
گروه سوم _ مواد قابل اشتعال که شامل : R-50 , R-1150 , R-170 , R- 290 مي باشد.
موسسه NBFU نيز مواد سرمازا را نسبت به درجه سمي بودن آن ها طبقه بندي کرده است که شامل شش گروه است که بي خطر ترين آن ها گروه يك است.
GROUP 1 CLASS
R-744 Carbon Dioxide 5
R-12 6
R-13B1 Kulene-131 6
R-21 6
R-114 6
R-30 Carrene No. 1 4
R-11 6
R-22 5
R-113 4
R-500 6
R-502 6
R-503 6
R-504 6
R-40 Methylene Chloride 4
GROUP 2
R-717 Ammonia 2
R-1130 Dichloroethylene 4
R-160 Ethyl Chloride 4
R-40 Methyl Chloride 4
R-611 Methyl Formate 3
R-764 Sulphur Dioxide 1
GROUP 3
R-600 Butane 5
R-170 Ethane 5
R-601 Iso Butane 5
R-290 Propane 5
در اينجا به بررسي بعضي از مبردهاي متداول مي پردازيم.
R-12 دي کلرودي فلورو متان (CCl2F2) :
ماده اي است بيرنگ تقريبا بي بو و در فشار اتمسفر داراي نقطه جوشي معادل ۷/۲۱ درجه فارنهايت است. ماده اي غير سمي و غير قابل اشتعال است و خورنده نيست , از نظر شيميايي در حرارت هاي عملياتي بي اثر است و از نظر حرارتي تا 1022 درجه پايدار باقي مي ماند.
R -12 داراي گرماي نهان نسبتا پايين است و براي مصرف در دستگاه هاي کوچك تر مناسب مي باشد , زيرا گردش مقدار زيادي ماده سرما زا امكان استفاده از مكانيزم هاي عملياتي و تنظيم دقيق تر و در عين حال با حساسيت کمتر را ميسر مي کند. از اين مبرد در کمپرسورهاي پيستوني و دوراني و انواع بزرگ گريز از مرکزي استفاده مي شود. اين ماده در فشار هاي سر , و معكوس (پس فشار) کم , ولي مثبت با يك بازدهي حجمي خوب کار مي کند , R-12 , در 5 درجه فارنهايت , فشاري معادل ۵/۲۶ پوند بر اينچ مربع مطلق , و در 86 درجه فارنهايت داراي فشاري مطلق معادل 8/۱۰8 پوند بر اينچ مربع است. گرماي نهان آن در 5 درجه فارنهايت , ۲/۶۸ بي-تي- يو است و نشت آن به سهولت و با استفاده از نشت ياب الكترونيكي يا مشعل هالايد مشخص مي گردد.
در حرارت صفر درجه مقدار کمي آب در R-12 حل مي شود که نسبت آن بر حسب وزن 6 در میليون است. مايعي که توليد مي شود تا حدودي بر روي اکثر فلزات معمولي که در ساختمان دستگاه هاي سرد کننده استفاده مي شود , ايجاد زنگ مي کند. اضافه کردن روغن هاي معدني هيچگونه اثري در ايجاد رنگ بوسيله مايع ندارد ولي احتمالا کم رنگ شدن مايع به وسيله آب را کاهش مي دهد. حساسيت ماده R-12 نسبت به آب در مقايسه با R-502 و R-22 بيشتر است. تا 90 درجه قابل حل شدن در روغن است. در اين حرارت روغن شروع به جدا شدن مي کند و به علت سبك تر بودن وزن در سطح آن جمع مي شود. به کار بردن 30 پوند از اين ماده به ازاي هر 1000 فوت مكعب فضاي تهويه شده کاملا بي خطر است. اين ماده در سيلندرهاي به اندازه مختلف عرضه مي شود و احتمالا در قوطي هاي سر بسته و محكم نيز يافت ميشود. کد رنگي مخصوص R-12 سفيد است .
R-22 منوکلرودي فلورو متان (CHCLF2) :
R-22 یك ماده سرمازاي مصنوعي است که انحصارا براي دستگاه هاي تبريدي که درجه تبخير پاييني دارند ساخته شده است. يكي از موارد استفاده آن در دستگاه هاي انجماد سريع است که حرارت آن ها بين 20 تا 40 درجه فارنهايت حفظ مي گردد. همچنين در دستگاه هاي تهويه مطبوع و يخچال هاي خانگي نيز به طور موفقيت آميزي مورد استفاده قرار گرفته است. 22-R فقط در کمپرسورهاي پيستوني به کار گرفته ميشوند و فشار عملياتي آن به نحوي است که براي نيل به درجات پايين , نيازي به کار کردن در فشار هاي کمتر از جو نيست. گرماي نهان آن به ازاي هر پوند در 5 درجه فارنهايت ۲۱/۹۳ بي-تي-يو است. فشار عادي سر کمپرسور در 86 درجه ۸۶/۱۷۲ پوند براينچ مربع مطلق است.
R-22 ماده اي پايدار , غير سمي , بدون اثر اکسيد کنندگي , بي آزار و غير قابل اشتعال است. فشار اواپراتور در 5 درجه فارنهايت 43 پوند بر اينچ مربع است. حلاليت آن در آب 3 برابر R-12 است. بنابراين رطوبت در اين ماده بايد حداقل باشد. به همين دليل استفاده از رطوبت گير و خشك آن در اين مورد بيشتر است. به علت تمايل شديد تر R-22 به آب تعداد بيشتري رطوبت گير براي خشك کردن آن لازم است. R-22 تا حرارت 16 درجه فارنهايت در روغن حل مي شود و پس از آن روغن شروع به جدا شدن نموده و چون از مايع سبك تر است در سطح آن جمع مي شود. وجود نشت را مي توان به وسيله نشت ياب الكترونيكي و يا مشعل هالايد تيين کرد.
مواد سرمازا مخلوط :
همانطور که از نامشان پيداست , اين مواد مخلوطي از دو يا چند ماده ي سرمازا هستند , ولي مانند يك ماده سرمازا واحد عمل مي کنند. و چهار نوع متداولتر آنها عبارتند از :
R-500 (1 که مخلوطي است از ۸/۷۳ درصد R-12 و 2/2۶ درصد R-152a
R-502 (2 که مخلوطي است از 8/۴8 درصد R- 22 و ۲/۵۱ درصد R-115
۳) که مخلوطي است از 1/۴1 درصد R- 22 و 9/۵9 درصد R-13
4) که مخلوطي است از ۲/۴۸ درصد R- 22 و ۸/۵۱ درصد R-115
اين مواد سرمازا موادي ثبت شده هستند که مراحل ترکيب آنها پيچيده است و متصدي سرويس نبايد با اختلاط مواد مبرد اقدام به ساختن ماده اي مخصوص بنمايد.
پروانه اشتغال به کار شخص حقیقی پایه 3