เครื่องทำความเย็นแบบพกพา
ชิลเลอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ
ชิลเลอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ
เครื่องทำความเย็นอุณหภูมิต่ำ
เครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรมแบบกำหนดเอง
สารทำความเย็นในเครื่องทำความเย็นทำงานภายในวงจรการทำความเย็นโดยทั่วไปแล้วการบีบอัดไอหรือการดูดซับซึ่งพวกเขาจะเปลี่ยนระหว่างสถานะของเหลวและก๊าซเพื่อย้ายความร้อนจากกระบวนการสู่สิ่งแวดล้อม ทางเลือกของสารทำความเย็นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นความสามารถในการระบายความร้อนผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมความปลอดภัยค่าใช้จ่ายและการออกแบบระบบ ในขณะที่ไม่มีสารทำความเย็นตัวเดียวที่สมบูรณ์แบบสำหรับทุกสถานการณ์ แต่หลายอย่างโดดเด่นในการใช้กันอย่างแพร่หลายในพืชเย็นเนื่องจากประสิทธิภาพและการปรับตัว การผลักดันระดับโลกเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการลดลงของโอโซนได้นำไปสู่การตีความของสารทำความเย็นที่มีอายุมากกว่าการขับเคลื่อนนวัตกรรมในศักยภาพภาวะโลกร้อนต่ำ (GWP) และทางเลือกที่มีศักยภาพการพร่อง (ODP)
ประเภทสารทำความเย็นทั่วไปและลักษณะของพวกเขา
ด้านล่างนี้เป็นรายละเอียดรายละเอียดของสารทำความเย็นที่แพร่หลายที่สุดในระบบเครื่องทำความเย็นซึ่งจัดโดยประเภทคุณสมบัติและแอปพลิเคชัน ส่วนนี้รวมถึงตารางเพื่อความชัดเจนและครอบคลุมการใช้งานทั้งในปัจจุบันและในอดีตสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนผ่านไปสู่ทางเลือกที่ยั่งยืน
น้ำ (R718)
- คุณสมบัติ: น้ำเป็นสารทำความเย็นตามธรรมชาติที่มีค่าการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมความสามารถในการดูดซับความร้อนสูงและจุดเดือดของ 212 ° F (100 ° C) ที่ความดันมาตรฐาน
- ข้อดี: เป็นพิษมีให้บริการอย่างกว้างขวางคุ้มค่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยไม่มี ODP หรือ GWP ความอุดมสมบูรณ์ทำให้เป็นโซลูชันที่มีต้นทุนต่ำสำหรับระบบขนาดใหญ่
- ข้อเสีย: ประสิทธิภาพของมันมีความไวต่ออุณหภูมิแวดล้อมและสามารถกัดกร่อนส่วนประกอบของระบบเพิ่มค่าบำรุงรักษา น้ำไม่สามารถใช้งานได้สำหรับเครื่องทำความเย็นที่มีการบีบอัดด้วยไอน้ำเนื่องจากจุดเดือดสูงและส่วนใหญ่จะใช้ในการดูดกลืนชิลเลอร์ด้วยแหล่งความร้อนเช่นไอน้ำหรือน้ำร้อน
- แอปพลิเคชัน: พบได้ทั่วไปในเครื่องทำความเย็นการดูดซับขนาดใหญ่สำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมที่มีความร้อนของเสียเช่นในโรงงานเคมีหรือระบบระบายความร้อนเขต เป็นเรื่องธรรมดาน้อยกว่าในระบบการบีบอัดไอเนื่องจากข้อ จำกัด ในการดำเนินงาน
R134A (HFC)
- คุณสมบัติ: hydrofluorocarbon (HFC) ที่มีลักษณะความร้อนที่เสถียรความเป็นพิษต่ำและจุดเดือด -15 ° F (-26 ° C) เป็นแบบไม่กัดกร่อนและไม่ติดไฟ
- ข้อดี: ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความน่าเชื่อถือและ ODP น้อยที่สุดทำให้เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าสำหรับสารทำความเย็นรุ่นเก่าเช่น R12 มันมีประสิทธิภาพในการทำความเย็นอุณหภูมิปานกลางและเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่
- ข้อเสีย: GWP ของ 1,430 มีส่วนช่วยในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งนำไปสู่การลดลงภายใต้ข้อตกลงเช่นการแก้ไขคิกาลีกับโปรโตคอลมอนทรีออล นอกจากนี้ยังถูกแทนที่ในบางภูมิภาคเนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม
- แอปพลิเคชัน: ได้รับความนิยมในเครื่องปรับอากาศยานยนต์ชิลเลอร์เชิงพาณิชย์และระบบอุตสาหกรรมแม้ว่าการใช้งานจะลดลงเนื่องจากตัวเลือก GWP ที่ต่ำกว่า มักพบในเครื่องทำความเย็นขนาดกลางสำหรับแอปพลิเคชัน HVAC
R407C (HFC Blend)
- คุณสมบัติ: การผสมผสานของ R32, R125 และ R134A ด้วยจุดเดือดที่ -46 ° F (-43 ° C) และ GWP 1,774
- ข้อดี: ความสามารถในการระบายความร้อนที่ต่ำกว่า R410A แต่ราคาไม่แพงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า R22 โดยมีศูนย์ ODP มักจะใช้เป็นชุดติดตั้งเพิ่มเติมสำหรับระบบ R22 ซึ่งนำเสนอความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่มีอยู่
- ข้อเสีย: ยังคงมี GWP ที่สำคัญและประสิทธิภาพของมันมีความแข็งแกร่งน้อยกว่า R410A เล็กน้อยซึ่งต้องใช้การออกแบบระบบอย่างระมัดระวัง
- แอปพลิเคชัน: ใช้เป็น R22 ติดตั้งเพิ่มเติมในเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรมขนาดกลางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่เปลี่ยนไปจาก HCFCs
R404A (HFC Blend)
- คุณสมบัติ: การผสมผสานของ R125, R143A และ R134A ด้วยจุดเดือด -51 ° F (-46 ° C) และ GWP 3,922
- ข้อดี: มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำและปานกลางซึ่งทำหน้าที่แทน CFCs ที่เก่ากว่าและ HCFCs มีประสิทธิภาพสูงในระบบเย็นและระบบแช่แข็ง
- ข้อเสีย: GWP ที่สูงมาก จำกัด การใช้งานในอนาคตโดยมีการเร่งความเร็วไปทั่วโลกภายใต้กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังมีราคาแพงกว่าที่จะจัดการเนื่องจากผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
- แอปพลิเคชัน: พบได้ในเครื่องทำความเย็นเชิงพาณิชย์และเครื่องทำความเย็นในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งห้องเย็น แต่ถูกแทนที่ด้วยทางเลือกอื่นเช่น R448A เนื่องจากแรงกดดันด้านกฎระเบียบ
R717 (แอมโมเนีย)
- คุณสมบัติ: สารทำความเย็นที่ปราศจากฮาโลเจนที่มีจุดเดือด -28 ° F (-33 ° C) และความสามารถในการดูดซับความร้อนสูงสุดต่อปริมาตรในสารทำความเย็นทั่วไป
- ข้อดี: มีประสิทธิภาพสูงพร้อมคุณสมบัติความร้อนที่เสถียร GWP 0 และไม่มี ODP กลิ่นที่แข็งแกร่งช่วยในการตรวจจับการรั่วไหลและคุ้มค่าสำหรับระบบขนาดใหญ่
- ข้อเสีย: พิษและไวไฟต้องใช้มาตรการการจัดการอย่างระมัดระวังและความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง มันกัดกร่อนกับทองแดง จำกัด ตัวเลือกวัสดุและเพิ่มต้นทุนการติดตั้ง
- แอปพลิเคชัน: โดดเด่นในโรงงานชิลเลอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่เช่นการแปรรูปอาหารการจัดเก็บความเย็นและการผลิตทางเคมีซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าความกังวลด้านความปลอดภัย มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบที่มีการระบายความร้อนขนาดใหญ่
R410A (HFC Blend)
- คุณสมบัติ: การผสมผสานของ R32 และ R125 ไม่ติดไฟด้วยจุดเดือดที่ -61 ° F (-52 ° C) และ GWP 2,088
- ข้อดี: ความสามารถในการระบายความร้อนและประสิทธิภาพสูงทำให้สามารถทดแทน R22 ได้ทั่วไปในเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความเย็น มันทำงานที่แรงดันที่สูงขึ้นเพิ่มการถ่ายเทความร้อน
- ข้อเสีย: GWP สูงขับเคลื่อนเฟสลงและต้องใช้แรงกดดันในการดำเนินงานที่สูงกว่าทางเลือกบางอย่างเพิ่มต้นทุนระบบ
- แอปพลิเคชัน: ใช้กันอย่างแพร่หลายใน HVAC ชิลเลอร์เชิงพาณิชย์และระบบอุตสาหกรรมขนาดเล็กแม้ว่าการเปลี่ยนเป็นตัวเลือก Lower-GWP กำลังดำเนินการอยู่โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการแบนที่กำลังจะมาถึงในบางภูมิภาคภายในปี 2568
R744 (คาร์บอนไดออกไซด์, CO2)
- คุณสมบัติ: สารทำความเย็นตามธรรมชาติที่มีจุดเดือด -109 ° F (-78 ° C) ที่ความดันมาตรฐานไม่ติดไฟและปลอดสารพิษในระดับความเข้มข้นต่ำ
- ข้อดี: เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วย GWP 1 และศูนย์ ODP มันอุดมสมบูรณ์และทำงานได้ดีในวงจรทรานส์คริติกซึ่งให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง
- ข้อเสีย: ต้องการระบบแรงดันสูง (สูงถึง 4,000 psi) เพิ่มค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการบำรุงรักษา การรั่วไหลในพื้นที่ จำกัด สามารถแทนที่ออกซิเจนซึ่งวางความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
- แอปพลิเคชัน: ใช้มากขึ้นในการทำความเย็นเชิงพาณิชย์เช่นชิลเลอร์ซูเปอร์มาร์เก็ตและระบบอุตสาหกรรมที่ความยั่งยืนเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะในยุโรปและอเมริกาเหนือ
ไฮโดรคาร์บอน (เช่น R290 - โพรเพน, R600A - isobutane)
- คุณสมบัติ: Natural refrigerants with low boiling points (e.g., R290 at -44°F/-42°C), excellent thermodynamic properties, and minimal environmental impact (GWP < 4, ODP = 0).
- ข้อดี: ประสิทธิภาพสูงต้นทุนต่ำและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมทำให้พวกเขาทำงานได้อย่างยั่งยืน พวกเขากำลังได้รับความนิยมในการเปลี่ยน HFCs
- ข้อเสีย: ไวไฟสูงต้องใช้ระบบความปลอดภัยพิเศษและ จำกัด การใช้งานในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นหรือการตั้งค่าอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
- แอปพลิเคชัน: ใช้ในการทำความเย็นในประเทศและเครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรมบางส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่จัดลำดับความสำคัญโซลูชันสีเขียวเช่นยุโรปและในระบบขนาดเล็กที่มีมาตรการความปลอดภัยที่สามารถจัดการได้
R123 (HCFC-123)
- คุณสมบัติ: Hydrochlorofluorocarbon (HCFC) ที่มีจุดเดือด 82 ° F (28 ° C) ใช้ในอดีตในเครื่องทำความเย็นแบบแรงดันต่ำแรงดันต่ำ
- ข้อดี: มีประสิทธิภาพสำหรับระบบแรงดันต่ำและเข้ากันได้กับอุปกรณ์เก่า
- ข้อเสีย: การลดโอโซนด้วย GWP ที่ 77 ซึ่งนำไปสู่การออกไปข้างนอกภายใต้โปรโตคอลมอนทรีออล การผลิตหยุดในประเทศที่พัฒนาแล้วภายในปี 2563
- แอปพลิเคชัน: พบใน Chillers มรดกตอนนี้ได้รับการดัดแปลงหรือแทนที่ด้วยทางเลือกอื่นเช่น R245FA หรือ R1233ZD
R1233ZD
- คุณสมบัติ: สารทำความเย็น Low-GWP (GWP = 4.5) ที่มีจุดเดือด 50 ° F (10 ° C) จัดเป็น A1 (ความเป็นพิษต่ำ, ไม่ติดไฟ)
- ข้อดี: เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยศูนย์ ODP และความเป็นพิษต่ำทำให้เป็นตัวเลือกที่ยั่งยืนสำหรับระบบใหม่
- ข้อเสีย: ต้องมีการออกแบบระบบใหม่เพื่อความเข้ากันได้และมีการจัดตั้งขึ้นน้อยกว่าในตลาดเมื่อเทียบกับ HFCS
- แอปพลิเคชัน: ใช้ในเครื่องทำความเย็นแรงดันต่ำใหม่เป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับ HCFC ที่มีอายุมากกว่าได้รับแรงฉุดในการออกแบบที่ทันสมัย
R514A (HCFC ผสมผสาน)
- คุณสมบัติ: การผสมผสานของ HFOs กับ GWP ที่ 7 จัดเป็น B1 (ไวไฟเล็กน้อย)
- ข้อดี: GWP ต่ำและศูนย์ ODP นำเสนอตัวเลือกที่ยั่งยืนสำหรับเครื่องทำความเย็นความดันต่ำ
- ข้อเสีย: การติดไฟได้ต้องมีการพิจารณาด้านความปลอดภัย จำกัด การใช้งานในสภาพแวดล้อมบางอย่าง
- แอปพลิเคชัน: ใช้ในเครื่องทำความเย็นความดันต่ำเป็นทางเลือกสำหรับ R123 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบอุปกรณ์ใหม่
ตารางต่อไปนี้สรุปคุณสมบัติที่สำคัญและการใช้งานของสารทำความเย็นเหล่านี้เพื่อการอ้างอิงได้ง่าย:
| สารทำความเย็น | พิมพ์ | จุดเดือด (° F/° C) | ก.ว | กปปส | ข้อดี | ข้อเสีย | แอปพลิเคชันทั่วไป |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| น้ำ (R718) | เป็นธรรมชาติ | 212/100 | 0 | 0 | ปลอดสารพิษคุ้มค่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม | มีการกัดกร่อนและมีประสิทธิภาพอ่อนไหว | การดูดซึมชิลเลอร์กระบวนการอุตสาหกรรม |
| R134a | HFC | -15/-26 | 1,430 | 0 | ความน่าเชื่อถือความเป็นพิษต่ำและไม่ติดไฟ | GWP สูงกำลังจะหมดอายุ | ชิลเลอร์เชิงพาณิชย์ HVAC |
| R407C | HFC ผสมผสาน | -46/-43 | 1,774 | 0 | ต้นทุนที่ต่ำกว่าศูนย์ ODP, R22 ติดตั้งเพิ่มเติม | GWP สูงความจุต่ำกว่า R410A | เครื่องปรับอากาศขนาดกลางเครื่องปรับอากาศ |
| R404A | HFC ผสมผสาน | -51/-46 | 3,922 | 0 | มีประสิทธิภาพสำหรับอุณหภูมิต่ำที่ไม่ใช่ ODP | GWP ที่สูงมากเริ่มดำเนินการ | ห้องเย็นเครื่องทำความเย็นเชิงพาณิชย์ |
| R717 (แอมโมเนีย) | เป็นธรรมชาติ | -28/-33 | 0 | 0 | ประสิทธิภาพสูง, ศูนย์ GWP, กลิ่นสำหรับการรั่วไหล | เป็นพิษไวไฟและกัดกร่อนทองแดง | ชิลเลอร์อุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร |
| R410A | HFC ผสมผสาน | -61/-52 | 2,088 | 0 | กำลังการผลิตสูงมีประสิทธิภาพและไม่ติดไฟ | GWP สูงกำลังดำเนินอยู่ | HVAC เชิงพาณิชย์เครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรมขนาดเล็ก |
| R744 (CO2) | เป็นธรรมชาติ | -109/-78 | 1 | 0 | GWP ต่ำเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมประสิทธิภาพสูง | แรงดันสูงความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในการรั่วไหล | เครื่องทำความเย็นเชิงพาณิชย์ระบบอุตสาหกรรม |
| R290 (โพรเพน) | ไฮโดรคาร์บอน | -44/-42 | <4 | 0 | มีประสิทธิภาพต้นทุนต่ำเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม | ข้อกังวลด้านความปลอดภัยไวไฟสูง | เครื่องทำความเย็นในประเทศชิลเลอร์ขนาดเล็ก |
| R123 | HCFC | 82/28 | 77 | ใช่ | มีประสิทธิภาพสำหรับระบบแรงดันต่ำ | การปิดโอโซน | เครื่องทำความเย็นความดันต่ำมรดก |
| R1233ZD | HFO | 50/10 | 4.5 | 0 | GWP ต่ำ, ไม่เป็นพิษ, ยั่งยืน | ต้องมีการออกแบบระบบใหม่ | เครื่องทำความเย็นแรงดันต่ำใหม่ |
| R514a | HFO ผสมผสาน | N/A | 7 | 0 | GWP ต่ำ, Zero ODP, ยั่งยืน | ข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยไวไฟเล็กน้อย | เครื่องทำความเย็นความดันต่ำอุปกรณ์ใหม่ |
การเลือกสารทำความเย็นที่เหมาะสม
การเลือกสารทำความเย็นเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพความปลอดภัยความปลอดภัยต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:
- ข้อกำหนดการระบายความร้อน: ความต้องการความจุสูงชอบแอมโมเนียหรือ R410A; แอพพลิเคชั่นอุณหภูมิต่ำอาจใช้ R404A หรือไฮโดรคาร์บอน
- กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม: เลือกตัวเลือก GWP ต่ำเช่น R744 หรือ R717 เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเช่นการแก้ไขคิกาลีซึ่งเป็นการขับเคลื่อนเฟสลงของ HFCs สูง GWP
- การออกแบบระบบ: สารทำความเย็นแรงดันสูง (เช่น R744, R410A) ต้องการส่วนประกอบที่แข็งแกร่ง ระบบการดูดซับน้ำและแอมโมเนียในขณะที่ HFCS พอดีกับการตั้งค่าการบีบอัดไอ
- ความปลอดภัย: ตัวเลือกที่ไม่เป็นพิษและไม่ติดไฟเช่น R134A หรือ R744 นั้นปลอดภัยกว่าในพื้นที่ที่มีประชากรในขณะที่แอมโมเนียต้องการการจัดการที่เข้มงวดเนื่องจากความเป็นพิษ
- ค่าใช้จ่าย: น้ำและไฮโดรคาร์บอนมีความประหยัดล่วงหน้า แต่ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการบำรุงรักษาแตกต่างกันไป (เช่นสูงสำหรับ R744 เนื่องจากความต้องการความดัน)
บทสรุป
สารทำความเย็นที่พบมากที่สุดที่ใช้ในชิลเลอร์ ได้แก่ น้ำ (ในระบบการดูดซับ), R134A, R407C, R404A, แอมโมเนีย (R717), R410A, CO2 (R744) และไฮโดรคาร์บอนเช่น R290 อย่างไรก็ตามเนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนมีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนไปสู่สารทำความเย็น Low-GWP เช่น CO2, แอมโมเนียและ HFOS เมื่อเลือกสารทำความเย็นปัจจัยเช่นความสามารถในการระบายความร้อนผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมความปลอดภัยค่าใช้จ่ายและการปฏิบัติตามกฎระเบียบจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องทำความเย็นในขณะที่ปฏิบัติตามมาตรฐานที่ทันสมัย
