ما هو غاز التبريد
غازات التبريد
من أكثر المركبات شيوعاً واستخداماً في تبريد الهواء في مكيفات الهواء عبر سنين طويلة هي المركبات الآتية:[1]
- مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs)، ومن ضمنها (R12)، والمعروفة بمساهمتها الكبيرة في زيادة نسبة غازات الدفيئة في طبقات الجو، مما أدى إلى لتوجه لإيقاف إنتاج المزيد من هذا المركبات عام 1994م.
- مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، بما في ذلك (R22)، وهي أقل ضرراً بطبقة الأوزون من (R12) بقليل، لكن تمّ تكليف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) بالتخلص التدريجي من إنتاج هذه المركبات بموجب قانون الهواء النظيف (Clean Air Act) الذي أُصدر عام 2010م، وسيتم التخلص من (R22) نهائياً بحلول عام 2020م.
- مركبات الكربون الهيدرو فلورية HFCs، ومن ضمنها (R410A) و (R134)، وتُعتبر هذه المركبات أكثر أماناً للبيئة نظراً لخلو تركيبها الكيميائي من غاز الكلور، لذا فهي البديل المثالي للغاز (R22)، وتُعد مكيفات الهواء التي تعمل على (R410A) أكثر كفاءة في العمل.
الفريون والأمونيا
من أكثر المركبات الكربون الكلورية فلورية شهرة هو غاز الفريون (بالإنجليزية: Freon) الذي يحتوي على العديد من الخصائص الديناميكية الحرارية التي تجعله الغاز المناسب للاستخدام كمبرد بديل لغاز الأمونيا في عملية التبريد، ومن أهم هذه الخصائص ما يأتي:[2]
- الحرارة الكامنة للتبخر (بالإنجليزية: latent heat of vaporization) الخاصة بغاز الفريون والتي تبلغ 22 كيلوجول/مول، والتي تقل بقليل عن تلك الخاصة بغاز الأمونيا والتي تبلغ 24 كيلوجول/مول.
- السعة الحرارية لغاز الفريون (بالإنجليزية: Heat Capacity) والتي تبلغ 30 درجة مئوية من 74 جول/(مول كلفن).
- التوصيل الحراري لعنصر الفريون (بالإنجليزية: Thermal Conductivity) والتي تبلغ 9.46 مللي واط/(متر كلفن) عند درجة حرارة 0 مئوية.
تعريف عام بغاز الفريون
يُعرف غاز الفريون بأنه مركب عضويّ بسيط يتم استخدامه في التجارة والصناعة، ويتألف من عنصريّ الفلور والكربون، بالإضافة للهيدروجين أو الكلور أو البروم، ويعد مصطلح الفريون علامة تجارية، كما تمتاز الفريونات بأنها عديمة اللون والرائحة، وغير قابلة للاشتعال أو التآكل، كما أنها مركبات منخفضة السمية، وقد تم اعتبارها في ثلاثينيات القرن الماضي غازات مبردة، وهي مركبات مستقرة للغاية وخاملة، ولا تتسبب بأية حرائق محتملة، كما أنها لا تنبعث منها أية روائح لدى استخدامها كمبردات في أنظمة التكييف والتبريد.[3]
آلية عمل مكيفات الهواء
يعتقد الكثير من الناس أن آلية عمل مكيفات الهواء تقوم على ضخ الهواء الساخن خارجاً، وضخ الهواء البارد داخلاً، وهذا ليس صحيحاً تماماً، فالأمر برمته يقوم على إعادة تدوير الهواء الساخن لإنتاج الهواء البارد، وتستمر هذه العملية حتى يصل منظّم الحرارة إلى درجة الحرارة المطلوبة، لذا فإن غاز الفريون غير القابل للاشتعال يخضع مراراً وتكراراً لعملية التبخر في مكيفات الهواء وفي الثلاجات أيضاً.[4]
يبدأ الأمر عندما يقوم الضاغط الموجود في المكيف بضغط غاز الفريون، وعادة ما يتم دمج كمية صغيرة من النفط مع غاز الفريون لتليين الضاغط، وعندما يتم ضغط الفريون يزداد ضغطه ويصبح ساخناً، عندها يمر هذا الهواء الساخن ضمن سلسلة من الأنابيب تخفّض درجة حرارته وتحوّله إلى سائل.[4]
ثمّ يمر غاز الفريون السائل من خلال صمام تمدد حراري يعمل على تبريده حتى يتحول إلى الحالة الغازية ويتبخر، نتيجة لذلك يتكون غاز فريون منخفض الضغط، فيمر مجدداً ضمن سلسلة من الأنابيب داخل الغرفة ويمتص الهواء الساخن الموجود بداخلها، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الهواء داخل الغرفة، وبشكل عام تعمل المكيفات على فلترة الهواء داخل الغرفة وتخليصها من الغبار، وآثار الدخان، وغيرها من الأوساخ والملوثات.[4]
المراجع
- ↑ "What Is Refrigerant and How Does It Help Your Air Conditioner?", www.aireserv.com,7-6-2016، Retrieved 14-6-2019. Edited.
- ↑ Michael Judge (25-4-2017), "Physical Properties of Freon 12"، www.sciencing.com, Retrieved 3-5-2019. Edited.
- ↑ Francis A. Carey, "Freon"، www.britannica.com, Retrieved 3-5-2019. Edited.
- ^ أ ب ت "How is Freon utilized in air conditioning?", www.home.howstuffworks.com, Retrieved 3-5-2019. Edited.
