بررسی ویژگی های مبردهای مختلف و اثرات آنها بر محیط زیست و لایه ازن

بر اساس پروتکل ها و برنامه ریزی های انجام شده مبردهای متداول امروزی که دارای خواص سمی بوده و اشتعال پذیر هستند به تدریج از استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع حذف شده و تولید آنها متوقف می گردد و مبردهای جدید با ترکیب های مختلف و سازگار با محیط زیست جایگزین خواهد شد .

در اينجا به 10 نکته مهم پیرامون مبردهای متنوع در سیستمهای تهویه مطبوع و جدول زمانی حذف استفاده آنها ميپردازيم که دانستن آنها برای متخصصین تاسیسات و تهویه مطبوع ضروری است.

در اواسط دهه 1980 اعلام شد که مبردهای موجود در سیستمهای متعارف تهویه مطبوع شدیدا محیط زیست جهان را تخریب می نمایند که دو خانواده بزرگ این مبردها که اغلب در سیستمهای تهویه مطبوع مورد استفاده قرارمی گیرد يكي CFC ها و دومي HCFC ها می باشند. کلر موجود در این مبردها لایه ازن را تخریب نموده و پروتکل مونترال در سال 1987را که توافق نامه ای میان 180 کشور جهان است نقض می کنند .

آنچه در این توافق آمده است؛ توقف تولید مبردهای با ترکیب CFC و HCFC در یک دوره 40 ساله است که این دوره از سال 1995 آغاز گردیده و جدول برنامه ریزی زمانی این موضوع در شکل زير قابل مشاهده است:

در پاسخ به توافق نامه به امضاء رسیده در مونترال در سال 1987، یک خانواده جدید از مبردها برای استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع و تجهیزات مرتبط به ظهور رسید که HFC 3 را شامل می شود و معروفترین این مبردها عبارتند از:

مبردهایی با ترکیب HFC شامل HFC-134a و HFC-407C و HFC - 410. این مبردها دوستدار محیط زیست بوده و تولید آنها متوقف نمی گردد. اما سوال اینجاست که چرا مبردهای جدید تولید شده، مشکل را بر طرف نمی نماید؟

در پاسخ به این سوال می توان اینگونه بیان کرد که دستگاه تهویه مطبوعی که امروز خریداری می شود توانایی انجام کار برای 20 تا 30 سال را دارد؛ اما اگر این دستگاه ازمبردهای HFC-134a و HFC-407C و HFC-410A استفاده نکند، شما بعد از 16 سال استفاده از این دستگاه قادر به خرید مبرد جدید به منظور سرویس و تعمیر تجهیزات آن نخواهید بود؛ چرا که طی این مدت مبردهای قدیمی از چرخه تولید حذف خواهند شد .

در اینجا 10 پیشنهاد و فاکتور مهم که ما را در تصمیم گیری کمک خواهد کرد ، ارائه می گردد:

1 - جدول حذف تدریجی مبردها از تولید و به کار گیری در سیستمهای تهویه مطبوع در تصمیم و انتخاب شما در سیستم سرمایشی فعلی و آینده شما اثر می گذارد . بر طبق پروتکل مونترال ،توسط سازمان جهانی حفاظت از محیط زیست ، استفاده از معمولترین مبرد موجود و مورد استفاده فعلی یعنی HCFC -22 تا سال 2010 در سیستمهای تهویه مطبوع ممنوع خواهد شد. نتیجه ای که می توان از این موضوع داشت این است که موضوعات کلیدی که امروز توسط مالکین ساختمانها و متصدیان بخشهای تاسیسات آنها بایستی مورد بررسی قرار بگیرد ، پیرامون تعمیر تجهیزات تهویه مطبوع و جایگزینی آنها با سیستمها و مبردهای جدید است . به عنوان مثال انتظار شما از عمر کاری تجهیزات موجود چیست و مبردهای ان تا چه زمانی در دسترس هستند؟ اگر شما به خرید یک دستگاه جدید فکر می کنید ؛ چه مبردی باید در آن مورد استفاده قرار بگیرد و چه مدت طول خواهد کشید تا ساخته شود ؟ دانستن تاریخ های مشخص برای حذف مبرد ها از سیستمهای مدرن و مبردهایی که به تناوب تولید میشوند، شما را در ایجاد طرحی برای آینده کمک خواهد کرد.

2 - با برنامه حذف مبردها، انتظار از سیستمهای تهویه مطبوع افزایش خواهد یافت. اگر شما یک سیستم تهویه مطبوعی را امروز خریداری می کنید ، شاید تا سال 2024 کارایی داشته باشد به ویژه اگر در شرایط خوب کاری مورد استفاده قرار گرفته و ملاحظات مربوط به آن رعایت گردد. اگر این سیستم خریداری شده از مبرد HCFC – 22 استفاده کند، در سال 2020 شما باید این سیستم را سرویس کنید البته با مبردی که از سیستمها مسترد شده و به کار نخواهد آمد. بنا براین انتظار خود از طول عمر یک سیستم و مبرد مورد استفاده در آن را با سازندگان این تجهیزات در میان گذاشته و مورد ارزیابی قرار دهید .

3 - مبردها از لحاظ کاری دارای دسته بندی ایمنی هستند . مبردها مواد شیمیایی هستند که برای انتقال حرارت در یک سیستم تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند. مبردها گرما را طی عمل تبخیر در دما و فشار پایین جذب کرده و طی عمل تقطبر در فشار و دمایی بالاتر آن را آزاد می سازند . هر مبردی می تواند با شیوه ای صحیح با ایمنی کامل به کار گرفته شود و در مقابل، هر مبردی می تواند مضر و خطرناک باشد اگر با شیوه ای نادرست مورد استفاده قرار بگیرد . در استاندارد ASHRAE-34 سطوح مختلف ایمنی کار با مبردها را بر اساس شدت سمی بودن و اشتعال پذیری آنها ارائه شده است. مبردهای HFC-134a و HFC-407C و HFC- 410A در دسته A1 قرارداده شده اند که مبردهای این دسته از لحاظ سمی بودن در سطح پایین تری قرار گرفته و انتشار اشتعال نیز ندارند. مبرد HCFC–123 در دسته B1 قرار گرفته که سمی بودن آن نسبتا بیشتر است اما انتشار اشتعال ندارد. با مراجعه به استاندارد مذکور می توانید اطلاعات بیشتری را پیرامون این موضوع بدست آورید.

4 - راندمان وظیفه ای است که بر عهده سیستم است نه مبرد راندمان چیلر تابعی از اجزاء آن است.(کمپرسور ، اواپراتور ، کندانسور و ... ). بازده یک سیستم تهویه مطبوع وابسته به تمام اجزاء آن است (چیلرها، پمپ ها، برج ها، هواسازها و غیره). با وجود این مبردهای مختلف دارای خواص مختلف ترموفیزیکی در رابطه با انتقال حرارت هستند؛ یک چیلر با توان کاری 5/0 kW برای هر تن تبرید، هنگامی به این بازدهی خواهد رسید که از مبردهایی مثل: HFC–134a یا HFC– 410A یا HCFC-123 استفاده نماید. 5 - مبردهای سبز برای شاخص های 1LEED مبردهایی که در تجهیزات تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند می توانند دورنمایی از شاخص های مدیریت طراحی انرژی و محیط زیست LEED را ترسیم کنند . یک پیش شرط لازم برای رسیدن به شاخص های (LEED) عدم استفاده از مبردهای با ترکیب شیمیایی CFC می باشد. علاوه بر این استفاده از مبردهایی مثل HCFC – 22 و HCFC-123 نیز برای شاخصه های محیط زیست مضر می باشند . در مقابل مبردهایی مانند HFC-134a و HFC-407C و HFC- 410A با عنوان مبرد های سبز معرفی شده و با استفاده از آنها دستیابی به شاخصه های فوق العاده در محیط زیست پاک و طراحی انرژی و مدیریت آن ممکن خواهد بود .

6 - مبردهای HFC-134a و HFC-407C و HFC- 410A مبردهایی کارا بوده و در دسترس برای آینده ای قابل پیش بینی خواهند بود. مبردهای نام برده دارای سمیت پایین و عدم انتشار اشتعال هستند. همچنین این مبردها دارای تاریخ منع استفاده نیستند چون ماده کلر در ترکیب آنها موجود نیست و سبب تخریب لایه ازن نمی شوند.

7 - مبرد HCFC- 22 هنوز در مقیاس گسترده مورد استفاده قرار می گیرد اما در آینده با کاهش استفاده مواجه خواهد شد. در حالیکه در حال حاضر مبرد HCFC- 22 بطور عمومی و فراگیر در جهان مورد استفاده قرار می گیرد ،بعد از سال 2010 تجهیزات تاسیساتی نمی توانند از این مبردها استفاده نمایند. تنها تولید کمی از این مبرد به منظور سرویس دهی تجهیزات قبلی تولید خواهد شد اما تولید این مبرد از سال 2020 کاملا متوقف خواهد شد و در آمریکا مبرد HCFC-22 مانند دیگر مبردهای منقرض شده از گردونه استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع کنار رفته است.

8- مبرد HCFC – 123 برای تجهیزات جدید تا سال 2020 قابل استفاده خواهد بود. این مبرد منحصرا در چیلرهای فشار منفی سانتریفوژ جایگزین مبرد CFC-11 شده است. اما استفاده از این مبرد نیز پس از سال 2020 در تجهیزات ممنوع خواهد بود و فقط در سالهای 2020 تا 2030 این مبرد تنها به منظور سرویس دهی مورد استفاده قرار می گیرد .

9- مبرد های پاک و سبز امروزه برای سیستمهای بزرگ و کوچک در اختیار قرار دارند. طراحی سیستمهای سرمایشی بزرگ، چه چیلرهای سانتریفوژ فشار مثبت و چه چیلرهای اسکرو براساس خواص و ویژگیهای مبردهای سازگار با محیط زیست مانند HFC-134a و HFC – 407C انجام می شود.

همچنین در سیستمهای کوچک - سیستمهای کمتر از ( 100ton-Ref ) مبرد HFC-410A مهمترین جایگزین برای HCFC – 22 شده است .

10- باید چاره ای اندیشید . عمر کاری سیستمهای تهویه مطبوع ساختمانها، هزینه تعمیر و نگهداری آنها و هزینه تعویض آنها تمام فاکتورهای مهمی هستند که خارج شدن مبردهای HCFC را از گردونه سیستمهای تهویه مطبوع به موضوع بسیار جدی و حیاتی تبدیل می کنند.

بهترین تدارک وتمهیدی که می توان برای آینده در نظر گرفت ، این است که فهرستی ازانواع مبردهای مورد استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع را تهیه نموده و تعیین کرد که کدامیک بایستی از بکار گیری در سیستمها منع و کدامیک به تناوب جایگزین مبردهای قدیمی می شود.

منبع : ماهنامه شرکت McQuay