وسائط التبريد هي المادة التي تستخدم كناقل للحرارة داخل دائرة التبريد, حيث تحدث عملية التبريد نتيجة التغيير الذي يحدث في خواص تلك المادة نتيجة تغييرات الضغط ودرجة الحرارة في دائرة التبريد
فيقوم وسيط التبريد بطرد الحرارة من الدائرة عند المكثف لتتحول من الحالة الغازية الى الحالة السائلة عند ضغط ودرجة حرارة تعادل او اعلى بقليل من الوسط المحيط ..ثم بعد ذلك تقوم باامتصاص الحرارة داخل المبخر لتتحول من الحالة السائلة الى الحالة الغازية او البخارية مرة اخرى ولكن عند ضغط ودرجة حرارة منخفضة جدا وبذلك تحدث عملية التبريد
والرسومات بالاسفل توضح مكونات دائرة التبريد وتمثيلها على منحنى الضغط والحجم
-:في البداية نود ان نوضح نبذه مختصرة عن الانواع المختلفة لوسائط التبريد المستخدمة في انظمة التبريد وتكييف الهواء وبدائلها الحاليه وهي كالتالي
غاز النشادر (الامونيا) : وهو يعتبر اول غاز تم اكتشافه كوسيط تبريد في انظمة التبريد والتكييف الانضغاطية والامتصاصية الى ان اكتشفت شركة جنرال الكتريك بعد ذلك عائلة الفريونات
R 11 : يستخدم فريون (CF CL3) 11- مع ضواغط الطرد المركزى، نظراً لأنخفاض ضغطه الفعال ولكبر أزاحة الضاغط المطلوبة، ولتكييف هواء المصانع، المخازن والمسارح لأن درجة غليانه عند الضغط الجوى 23.7°م
R 12 : يستخدم فريون (CF2 CL2) 12- كمائع تبريد مفضل لأمانه وخواصه الممتازة ومنها عدم إذابته للزيوت. درجة غليان فريون – 12 عند الضغط الجوى هى – 29.8°م لذا يستخدم فريون – 12 للحصول على درجات الحرارة المتوسطة فى الثلاجات المنزلية والتجارية
R 22 : خواص فريون (CHF2 CL) 22- أحسن من خواص فريون – 12، درجة حرارة غليانه عند الضغط الجوى – 40.8°م وحجمه النوعى أقل من نظيره لفريون – 12 عند درجات الحرارة المنخفضة، لذا يستخدم فريون – 22 حالياً بدلا من فريون – 12 (للمبردات العميقة)، وللأغراض الصناعية ولمخازن التبريد للحصول على درجات حرارة منخفضة والفريون – R22 يذوب فى الزيت عند درجة حرارة التكثيف وينفصل عن الزيت عند درجة حرارة التبخير, ويفضل استخدام فريون – 22 بدلا من فريون – 12 لأن سعته التبريدية أكبر بنسبة 60% لنفس الضاغط
وفيما يلي صورة توضح الاشكال الشائعه لاسطوانات الفريون المختلفة المستخدمة في عمليات التبريد وتكييف الهواء
أكتشف عام 1974 وجود خفض فى نسبه غاز الأوزون الموجود بطبقه الاورون يسمح بنفاذ الأشعة فوق البنفسيجية. وتبين عام 1985 أن سبب الثقب أنبعاث موائع التبريد الكلوروفلوروكربون (CFC). وانتشارها لأعلى نحو طبقات الغلاف الجوى العليا
ولاعتبارات بيئية تم توقيع بروتوكول مونتريال عام 1987 والذى ينص على خفض انتاج (CFC) وتوقفه عام 2000 بعد استحداث موائع بديلة غير مؤثرة على طبقة الأوزون
وقد تم تأكيد توقيع بروتوكول مونتريال فى لندن عام 1990 وأتفق على تداول الموائع (CFC) فى الدول النامية حتى عام 2010 الى ان يتم التخلص منها نهائيا عام 2020
والصورة بالاسفل توضح نسبة تاثيرات غازات التبريد المختلفة على طبقة الاوزون والنتائج المتوقعه بعد اتفاقية مونتريال
: وفيما يلي البدائل الشائعه لوسائط التبريد الجديدة وهي كالتالي
R 134 A : يستخدم فريون 134A كبديل آمن لفريون R12 في الثلاجات المنزلية ومبردات المياة ومكيف السيارة ويعتبر صديق للبيئة نظرا لعدم تأثيره في طبقة الاوزون حيث انه لا يتفاعل مع الاوزون لعدم احتوائة على الكلور
R 410 A : وهو ما يهمنا في هذا الموضوع لانه الغاز المستخدم كبديل لغاز R22 وهو يستخدم في وحدات التكييف التي تعمل بنظام VRF والتي لها قدرة عالية على توفير الطاقة في المباني الاعلى كفاءة
تم اكتشاف R 410 A عام 1991 ثم تم تطويرة من قبل شركة Honeywell ورمزة الكميائي CFC (Hydroflurocarbon) وهو خليط من وسيط التبريد R32 مع وسيط تبريد R125 بنسبة 50%
الخصاص التي يتميز بها R410A عن R22
- يعمل بكفاءة اعلى حيث ان قدرته على امتصاص وطرد الحرارة اعلى من R22 .
- يساعد على تبريد اكثر للضواغط المستخدمة معه ويحد من خطر ارتفاع درجة حرارة الضواغط.
- يعمل بضغوط اعلى من R22 لذلك يتم استخدام ضواغط ذات متانه عاليه لتقليل الحد من فرص التكسير.
- يتم استخدام زيوت اكثر لزوجه مع الضواغط المستخدمة معه مما يجعله يعمل بشكل اكثر كفاءة.
- مع منع R22 من الاسواق ستكون اسعارة عالية بالمقارنة مع R410A
- كفائته اعلى في توفير الطاقه المستهلكه وافضل بكثير للبيئة.
يساعد على اعطاء فترات ضمان اكبر للوحدات التي يستخدم بها لكفاته العالية في التشغيل
وتفصيلاً، أفاد نائب الرئيس والمدير الإقليمي لدى جمعية المهندسين الأميركية (ASHRE)، الدكتور أحمد علاء الدين، بأن «الغازات المستخدمة في أجهزة التكييف، تستهلك طاقة كهربائية أكثر من الظروف التقليدية بنحو 30%، كونها غير مطابقة للمعايير البيئية والتي تتناسب مع الارتفاع في درجات الحرارة خلال الصيف
وكما نرى R410A يحتوي على مزايا كبيرة جدا بالمقارنة بوسائط التبريد الاخرى ومما يتماشى مع التوجه العالمي لاستخدام اجهزة اعلى كفائة واقل استهلاكا للطاقة ومحافظة على البيئة