گاز مبرد در کولر گازی چیست؟

کولرهای گازی برای خنک‌سازی محیط، نیازمند ماده‌ای هستند که گرما را از فضا بگیرد و به بیرون براند. این ماده، همان گاز مبرد است. درصورتی‌که این گاز وجود نداشته باشد، چرخه خنک‌سازی ممکن نخواهد بود. گاز مبرد در انواع کولرهای گازی و دستگاه‌های تهویه دیگر، وظیفه انتقال حرارت را برعهده دارد و از حالت مایع به بخار و بالعکس تغییر حالت می‌دهد تا محیط را سرد یا گرم کند. این وبلاگ قصد دارد به سوال "گاز مبرد در کولر گازی چیست؟" به طور جامع توضیح داده و انواع گازهای مبرد پراستفاده، چگونگی کارکرد و نکته‌های ضروری مربوط به آن‌ها را بررسی کند.

چرا گاز مبرد در کولر گازی نقش مهمی دارد؟

گاز مبرد، سوخت حرارتی داخل کولر گازی است که گرمای محیط را به‌خود جذب می‌کند و سپس از راه اجزای دستگاه، به بیرون منتقل می‌سازد. این ماده معمولاً بی‌رنگ و بی‌بوست و در حالت فشرده به مایع تبدیل می‌شود. مبردها در کولرهای گازی خانگی، یخچال‌ها و برخی دستگاه‌های دیگر تهویه مطبوع کاربرد فراوان دارند.

مبرد قابلیت چشمگیری در جذب گرما دارد. هنگامی که از مایع به بخار تبدیل می‌شود، سرما ایجاد می‌گردد و خنکی مطلوبی در خانه احساس خواهد شد. اگر این گاز نشت کند یا مقدار آن کاهش یابد، کولر گازی قدرت لازم برای خنک‌سازی را از دست می‌دهد.

ساختار چرخه تبرید در کولرهای گازی

چرخه تبرید در کولرگازی، شامل چند مرحله است که در هر مرحله، گاز مبرد از حالت بخار کم‌فشار به بخار پرفشار، و سپس به مایع پرفشار تبدیل می‌گردد. این مراحل شامل:

1. کمپرسور: کمپرسور، همانند قلب سیستم، گاز مبرد را فشرده می‌سازد و به لوله‌های بعدی می‌فرستد.
2. کندانسور: در این بخش، گرمای گاز مبرد خارج می‌شود و مبرد از بخار گرم به مایع خنک‌تر بدل می‌گردد.
3. شیر انبساط: این قطعه، مقدار ورودی مبرد به اواپراتور را تنظیم می‌کند و فشار مبرد را پایین می‌آورد.
4. اواپراتور: هوای گرم محیط از مجاورت لوله‌های اواپراتور گذر می‌کند؛ گرمای هوا به مبرد انتقال می‌یابد و گاز مجدداً تبخیر می‌شود. ازاین‌رو هوا خنک شده و به اتاق منتقل می‌گردد.

هنگامی که همه این بخش‌ها به‌درستی فعالیت کنند، سرما و در برخی مدل‌ها گرمای مطبوع ایجاد می‌گردد. کاهش یا افزایش بیش‌ازحد مبرد می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کند و میزان سرمایش را پایین بیاورد.

 انواع گاز مبرد در کولرهای گازی

چند نوع مبرد کاربرد فراوانی در کولرهای گازی دارد. هرکدام دارای ویژگی‌های خاص هستند که بر کارایی، هزینه و سازگاری با محیط اثر می‌گذارد. در این بخش، به چند مدل مطرح اشاره می‌شود.

•  گاز R22

گاز R22 سال‌ها در سیستم‌های تهویه استفاده می‌شد. این مبرد از هیدروکلروفلوئوروکربن تشکیل شده و گرچه مقداری کم‌تر از نسل قدیمی‌تری چون R12 به لایه اوزون آسیب می‌زند، اما بر پایه قوانین زیست‌محیطی در بسیاری از کشورها کنار گذاشته شده است. R22 عملکرد حرارتی قابل‌قبولی دارد، ولی به‌دلیل آسیب به اوزون، تولیدش بسیار محدود گشته و در حال حذف‌شدن از چرخه مصرف است.

• گاز R410A

گاز R410A یکی از پرکاربردترین مبردها در کولرهای گازی جدید است؛ ترکیبی از دو گاز R125 و R32 محسوب می‌شود و فاقد کلر است. این مشخصه موجب می‌شود که فشار کمتری بر لایه اوزون وارد کند. همچنین راندمان سرمایشی R410A بیشتر از برخی مدل‌های سابق است. به‌دلیل همین ویژگی‌ها، R410A جایگزینی برای R22 در بسیاری از سیستم‌های تهویه مدرن شده است.

ویژگی‌های کلیدی R410A

• فاقد کلر و درنتیجه آسیب کم‌تر به محیط
• فشار کاری بالاتر که کارایی چشمگیری دارد
• بی‌رنگ و بی‌ بو
• غیرقابل‌اشتعال
• سازگارتر با طراحی کولرهای به‌روز

• گاز R32

گاز R32 نیز نوعی هیدروفلوئوروکربن است که به‌دلیل توان گرمایی مناسب و پایداری زیاد، در برخی کولرهای گازی به‌کار می‌رود. این مبرد نسبت به R22 اثر گلخانه‌ای کم‌تری دارد و سازگاری قابل‌توجهی برای خنک‌سازی فضاهای مسکونی یا اداری دارد. R32 اشتعال‌پذیری اندکی دارد و از نظر بهره‌وری انرژی، وضعیتی خوب را ارائه می‌دهد.

برخی تولیدکنندگان در کولرهای سری جدید خود، R32 را جایگزین R22 می‌کنند زیرا راندمان بالاتری را ایجاد می‌کند و سازگاری محیطی بیشتری دارد. هزینه شارژ نیز ممکن است متفاوت باشد، اما نسبت به گازهای آسیب‌رسان قدیمی بهتر عمل کرده است.

•  گاز R134a

R134a در بعضی سامانه‌های خنک‌کننده، همچون برخی یخچال‌ها و حتی کولرهای خودرو، حضور دارد. در کولرهای اسپلیت خانگی چندان رایج نیست، اما همچنان می‌توان در سیستم‌های تهویه خاص، ردپای این مبرد را دید. این گاز فاقد کلر بوده و بر لایه اوزون تأثیر منفی اندکی دارد ولی از لحاظ گرمایش جهانی، بهتر از نسل‌های قدیمی‌تر است.

گازهای کمتر رایج: R12، R502، R507

• R12: نسل قدیمی‌تری از مبردها که آسیب جدی به لایه اوزون وارد می‌کرد و دیگر تولید نمی‌شود.
• R502: در گذشته برای بعضی سیستم‌های برودتی کاربرد داشت ولی آسیب زیادی به اوزون می‌رساند و تقریباً منسوخ شده است.
• R507: بعضی اوقات به‌جای R22 یا R502 به‌کار می‌رود؛ مصرف آن کمتر از گزینه‌های دیگر است و در سیستم‌های خانگی معمول نیست.

 دلایل جایگزینی گازهای قدیمی

با پیشرفت دانش و توجه به مسئله آسیب بر لایه اوزون، تولیدکنندگان به‌سمت مبردهایی رفتند که ضمن بازده سرمایشی خوب، آثار منفی کمتری بر محیط دارند. R22 و R12 زمانی بسیار پرمصرف بودند، اما فشارهای زیست‌محیطی سبب شد که قوانین جهانی مصرف این گازها را محدود کند و جایگزین‌هایی نظیر R410A و R32 مطرح شوند.

مسائل زیست‌محیطی و آینده گازهای مبرد

گازهای قدیمی به‌سبب داشتن کلر، پیامدهای مخربی بر اوزون به‌جا می‌گذاشتند. امروزه R410A و R32 به‌مراتب جهت سازگاری با محیط، عملکرد بهتری نشان می‌دهند. البته همچنان پژوهش‌ها در حال پیشروی است تا مبردهایی با خطر کمتر در گرمایش جهانی یافت شوند. الزامات بین‌المللی و دغدغه‌های مردم سبب می‌شود شرکت‌ها به‌سوی گزینه‌های پاک‌تر و کم‌ضررتر حرکت کنند.

جنبه اقتصادی گازهای مبرد

در زمینه هزینه‌ها، R410A معمولاً اندکی گران‌تر از R22 است، اما به‌دلیل کارایی بالاتر، مصرف انرژی را بهینه می‌کند و عمر دستگاه نیز بهتر خواهد شد. R32 نیز در بالابردن راندمان اثر خوبی دارد و هزینه‌اش ممکن است کمی متفاوت باشد. درکل، استفاده از گازهایی که قدری جدیدتر هستند، به مدیریت انرژی و حفظ محیط کمک شایانی می‌کند.

گاز مبرد در کولر اسپلیت

در کولرهای اسپلیت که از رایج‌ترین انواع کولر گازی هستند، بیشتر از R410A یا در برخی مدل‌های جدید، از R32 کمک می‌گیرند. این دستگاه‌ها، هم عملکرد خنک‌کنندگی و گاه گرم‌کنندگی دارند و هم با مصرف انرژی کمتر، قدرت سرمایش بالا ایجاد می‌کنند. از مزایای R410A و R32 می‌شود به فشار کاری بهینه‌تر، تولید باد خنک و سطح ایمنی بیشتر اشاره کرد.

بررسی کمبود یا نشت گاز مبرد

سرمایش کولر درصورت کمبود مبرد دچار اختلال می‌شود. حتی اگر سیستم روشن باشد، باد آن خنک نیست یا لوله‌ها یخ می‌زنند. نشتی گاز به‌دلایلی مانند خوردگی لوله یا اتصالات غیراستاندارد دیده می‌شود. کاهش مقدار مبرد، افزایش مصرف برق را نیز در پی دارد. بنابراین، اگر مشاهده شد کولر مثل قبل باد سرد ندارد، بهتر است از کارشناسان فنی بخواهید مسیرها را بررسی کنند و درصورت نیاز، شارژ مجدد انجام شود.

 شارژ گاز مبرد و زمان انجام آن

شارژ گاز کولر بخش مهمی از نگه‌داری سیستم‌های تهویه است. شارژ باید زمانی صورت گیرد که نشتی برطرف و سیستم وکیوم شده باشد. انجام شارژ بدون رفع عیب نشتی، باعث هدر رفتن دوباره مبرد خواهد شد. نشانه‌هایی که زمان شارژ را گوشزد می‌کنند:

• باد گرم کولر گازی درحالی‌که تنظیمات خنک‌کننده روی حداکثر قرار دارد
• یخ‌زدگی کویل‌ها، لوله‌ها یا کندانسور
• بوی نامطلوب یا رطوبت نامعمول
• نمایش خطا توسط دستگاه در برخی مدل‌های پیشرفته

پس از برطرف‌کردن ایرادهای احتمالی و اطمینان از سالم‌بودن قطعات داخلی، متخصص با استفاده از ترازوی گاز، گیج منیفولد و آمپرمتر، شارژ مبرد را انجام می‌دهد. دراین‌میان بهتر است مطمئن شویم نوع مبرد با مشخصات کولر گازی مطابقت دارد.

شیوه کار گاز مبرد در سیکل تبرید

درک اساس کارکرد مبرد در کولرهای گازی به ساده‌ترین بیان این‌گونه است:

1. مکش: کمپرسور بخار کم‌فشار مبرد را می‌گیرد.
2. فشرده‌سازی: مبرد در فضای کوچک فشرده و دمای آن بالامی‌رود.
3. خروج از کمپرسور: گاز داغ وارد کندانسور می‌شود.
4. کندانسور: بهره‌گیری از جریان هوا سبب می‌شود گاز خنک شود و به مایع گرم بدل گردد.
5. شیر انبساط: در این مرحله، مایع پرفشار، کاهش فشار می‌یابد و گرمایش آن به‌شدت کم می‌گردد.
6. اواپراتور: مایع سرد وارد اواپراتور شده، گرمای محیط را جذب می‌کند و تبخیر می‌شود. این جریان، هوای خنک را به محیط انتقال می‌دهد.

توصیه‌هایی پیش از خرید کولر گازی

اگر قصد خرید کولر گازی دارید پیش از خرید حتما به موارد زیر توجه کنید:

1. توجه به نوع مبرد: گاز R410A و R32 کمتر به محیط آسیب می‌رسانند.
2. بررسی وجود اینورتر: کولرهای اینورتر معمولاً از مبرد مدرن برخوردارند و مصرف برق کمتری دارند.
3. ظرفیت مناسب فضا: همیشه مطمئن شوید توان سرمایشی دستگاه، با وسعت اتاق همخوانی دارد تا هزینه‌ها هدر نرود.
4. ارزیابی آلودگی صوتی: حین خرید، مدل‌هایی که صدای کمتری ایجاد می‌کنند، آرامش بیشتری در خانه می‌آورند.
5. در نظر گرفتن قیمت شارژ مبرد و خدمات: برخی مبردها هزینه شارژ بالاتری دارند. باید از قبل محاسبه کرد.

سخن پایانی:

گاز مبرد رکن اساسی در هر کولر گازی به‌شمار می‌رود. عملکرد درست کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط به مقدار و سلامت مبرد بستگی دارد. نسل‌های گذشته مثل R22، مشکلات زیست‌محیطی چشمگیری داشتند، ازاین‌رو ترکیب‌های تازه مثل R410A و R32 به‌کار گرفته شده‌اند. گاز R410A در بسیاری از مدل‌های امروزی و R32 در برخی مدل‌های جدید دیده می‌شود.

هنگام خرید کولر گازی، دقت شود دستگاه از مبرد کم‌ضررتر استفاده کند و توان خنک‌کنندگی آن همسو با فضای هدف باشد. درصورت بروز نشانه‌هایی چون باد گرم یا یخ‌زدگی لوله‌ها، احتمال کمبود یا نشتی مبرد مطرح می‌گردد و شارژ یا تعمیر دستگاه ضرورت می‌یابد.