مقالات تخصصي تاسيسات

موضوع مقاله

مقايسه مبردهاي اصلي :

متن :

گزينش مبردي ايده آل براي يک سيستم امري غيرممكن بوده و هيچ مبردي را نمي‌توان يافت كه واجد تمام خصوصيات بهينه باشد، چراكه مبردها در شرايط مختلف كاركرد، خصوصيات متفاوتي دارند. بر همين اساس، انواع مبردها را با يكديگر مقايسه كرده و مهم‌ترين عوامل را با توجه به نوع سيستم مورد نظر در نظر مي‌گيرند و مبرد بهينه را برمي‌گزينند.


براساس جدول Ashrea به جز آب كه دماي انجماد آن صفر مي‌باشد، بقيه‌ي مبردها داراي دماي انجماد پاييني مي‌باشند. به همين دليل، آب را فقط در سيستم‌هاي بالاي صفر بكار مي‌برند. بر اساس اين جدول، به غير از انيدريد كربنيک كه دماي بحراني پاييني دارد، بقيه‌ي مبردها دماي بحراني بالا (بسيار بالاتر از دماي تقطير) دارند.
در نتيجه، اگر از انيدريد كربنيک به عنوان يک مبرد در سيستم تبريد استفاده شود، درجه فشار در آخر مرحله تراكم، بسيار بالا خواهد بود. اين امر باعث مي‌شود كه طراحي سيستم بر مبناي فشار بالا صورت گرفته و دستگاه لازم بزرگ و سنگين شود كه خود باعث افزايش قيمت‌هاي اوليه‌ي ساخت آن خواهد شد. همچنين، به دليل پايين بودن دماي بحراني انيدريد كربنيک، مي‌توان از آن در كندانسورهاي آبي استفاده كرد. اگرچه هنوز اين مبرد در دستگاه‌هاي قديمي به كار مي‌رود، اما به دليل دسترسي به فريون‌ها، موارد استعمال آن منسوخ شده و بيش‌تر براي ساختن يخ خشک (انيدريد كربنيک جامد) بكار مي‌رود و عموما به همين دليل، بازده‌ي آن در مقايسه با بقيه‌ي مبردها اندک است.


 - فريون 12
گفتيم كه دماي جوش و انجماد مبرد بايد تا حد امكان پائين باشد. فريون 12، با درجه‌ي جوش 8/29- درجه‌ي سانتيگراد قابليت استفاده در دماهاي پايين، بالا و متوسط دارد و اغلب در واحدهاي كوچک با كمپرسورهاي متقارن مورد استفاده قرار مي‌گيرد.


 - فريون 13
فريون 13 با درجه‌ي جوش 5/81- درجه‌ي سانتيگراد به دليل پايين بودن درجه‌ي جوش در فشار بالا كار مي‌كند و به همين علت در مرحله‌ي پايين سيستم كاسكاد قابل استفاده مي‌باشد.


 - فريون 22
فريون 22 با درجه‌ي جوش 8/40- درجه ي سانتيگراد، مبردي نسبتا فشار بالا مي‌باشد و به دليل پايين بودن درجه‌ي جوش براي انجماد مواد غذايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. حجم مخصوص بخار مكش اين مبرد به دليل فشار بالاي آن کم‌تر از فريون 12 بوده و در جابه‌جايي مثبت كمپرسور، درصد ظرفيت زيادتري در مقايسه با فريون 12 مي‌دهد.


 - R-40 (كلريدميتل)
كلريدميتل يا R-40 با درجه‌ي جوش 74/23- درجه‌ي سانتيگراد، در گذشته موارد استعمال زيادي داشته اما كاربرد آن به دليل سميت (و بي بويي) در صورت نشر خطرناک و كشنده بوده و با اين كه خواص ترموديناميكي مناسبي دارد، منسوخ شده است فريون 502 كه مخلوطي از 8/48 درصد وزني فريون 22 و 2/51 درصد وزني فريون 115 مي‌باشد، در 6/45- درجه‌ي سانتيگراد به جوش مي‌آيد.
خصوصيات ترموديناميكي فريون 115 با درجه جوش 38- سانتيگراد مشابه فريون 22 بوده و مخلوط اين دو در فريون 502 نسبت فشار پايين‌تري در مقايسه با فريون 22 دارد. به همين دليل از آن براي تقطير درجه بالا و تبخير درجه پايين، مانند انجماد موادغذايي در سردخانه‌هاي زير صفردرجه، استفاده مي‌شود. همچنين از فريون 502 براي پمپ حرارتي نيز استفاده مي‌شود.


 - کارين 7
مبرد 500 (به نام كارين 7) كه تركيبي از 8/73 درصد فريون 12 و 2/26 درصد دي فلورواتان (R-152) است، درجه‌ي جوشي برابر با 3/33- درجه ي سانتيگراد (پايين‌تر از فريون 12) دارد و اثر تبريد آن در واحد حجم جابه‌جايي كمپرسور، تقريباً 18 درصد بيشتر از فريون 12 كم‌تر از فريون 22 مي‌باشد.


 - فريون 11
فريون 11 با درجه‌ي جوش 7/23 درجه ي سانتيگراد، مبردي فشارپايين بشمار مي‌آيد كه در فشار زير اتمسفر كار مي‌كند و به همين دليل داراي حجم بخار مكش بزرگي در هر درجه‌ي تبخيركننده بوده و عموما در واحدهاي بزرگ كمپرسورهاي گريز از مركز، در تأسيسات تهويه مطبوع مركزي به كار مي‌رود. مبرد 113 و 114، با درجه هاي جوش 68/47 و 5/3 درجه‌ي سانتيگراد، مبردهايي با درجه‌ي جوش بالا به شمار مي‌آيند. مبردي 113 عموما در كمپرسورهاي گريز از مركز در تهويه مطبوع به كار مي‌رود. درجه جوش آن بالاتر از مبرد 11 بوده و فشار پايين‌تر و حجم بخار مكش بيش‌تري در مقايسه با مبرد 11 دارد و به همين دليل در كمپرسورهاي گريز از مركز استفاده مي‌شود. از اين مبرد براي تبريد آب و نيز سرماي دماي پايين نيز استفاده مي‌شود از مبرد 114، اغلب در كمپرسورهاي گريز از مركز با دماي پايين و كمپرسورهاي چرخشي استفاده مي‌شود و موارد استعمال آن بيش‌تر براي تهويه مطبوع و سردكردن آب و تبريد در دماي پايين است. انيدريد سولفوريک، با درجه‌ي جوش 10- درجه‌ي سانتيگراد و فشار كم، تا پيش از سال 1930 مصارف خانگي و تجاري داشت اما كاربرد آن با آمدن فريون‌ها منسوخ شده است.


 - مبرد 717
مبرد 717 يا آمونياک با درجه‌ي جوش 35/33- درجه ي سانتيگراد به دليل خواص ترموديناميكي خوبي كه دارد در يخ‌سازي و سردخانه‌ها مورد استفاده  بسياري دارد و چون حجم مخصوص آن كم است، ظرفيت سرمايي نسبتا زيادي با تغيير مكان كم پيستون ايجاد مي‌كند. با اين كه استفاده از اين مبرد از قديم متداول بوده است، اما قابل رقابت با فريون‌ها نبوده و به دليل ويژگي قابل انفجار و اشتعال بودن آن، كم‌تر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.