وسائط التبريد وخصائصها

وسائط التبريد وخصائصها

Refrigerants and it properties

وسائط التبريد وخصائصها Refrigerants and it properties

*تعريف وسيط التبريد Deffenation of vefvigerans هي المادة التي تستخدم او تعمل كناقل للحرارة بامتصاصها من المبخر وطردها في المكثف وذلك في إطار المنظومات الترموديناميكية .

اهم الخصائص التي يجب توافرها في وسيط التبريد Important properties

1-صفات الامان

أ-ان يكون خامل كيميائيا لا يتفاعل مع الهواء والزيت والمعادن.

ب-ان يكون غير قابل للاشتعال والانفجار مهما كانت كمية الهواء.

ج-ان يكون تأثيره على طبقة الاوزن خفيفا بقدر الامان.

د-ان لا يكون ضار على المواد المحيطة والبيئة.

ج-ان يكون غير سام.

و-رخيص الثمن سهل الانتاج متوفر.

*اول وسيط تبريد استخدام في التبريد وكفاءته التبريدية .

الامونيا أو غاز النشادر NH3

.وهو يستخدم في انظمة التبريد الانضغاطية وانظمة الامتصاصية بعد ذلك اكتشف عائلة الفريون (الهيدروكربونات) واكتشفتها شركة جنرال الكتريك موتور عام 1920م واولها فريون R12 وهي تستعمل في انظمة التبريد الانضغاطية وهي انواع كثيرة وتأخذ ارقام مختلفة تميز الغاز عن بعضها ولها خصائص متشابهة واخري مختلفة وهناك وسائط اخرى مثل الهواء الاوزون (N) ثاني اكسيد الكربون + ثاني اكسيد الكبريت .

CO2+SO2

*سوف نذكر هنا او نخص بالدراسة اهم وسائط التبريد المختلفة الشائعة الاستخدام واهم خصائصها :

فريونات R11-R12-R22-R134-R502-R717-R404 غاز النشادر والامونيا NH3 .

*النشار الامونيا NH3

1-المكونات: هيدروجين + نتروجين

2-اول وسائط التبريد استخدام وأرخصها وسهلها.

3-تأثير على طبقة الاوزون ضئيل مقارنة بالفريونات .

4-درجة تجميده من 11 الى 77 درجة مؤية .

5-درجة غليانه عند الشروط النظامية في الضغط ودرجة حرارة من 3 الى –33 درجة مؤية.

6-ضغط التكييف والتبريد عند شروط التشغيل 35 الى –15 درجة مؤية .

Pc=11Z BABR PE= 205 BAE

*بعض العيوب والمخاطر لـ NH3 الامونيا في الحياة :

1-نسبة انضغاطه عالية .

2-سام وقابل للاشتعال.

3-قابل للانفجار عندما تكون في نسبته في الهواء الجوي من 15 الى –20%.

4-يطفؤ على الزيت.

5-عند احتوائه على نسبة عالية من الرطوبة يتفاعل مع المعادن الغير الحديدية لذلك تضع انظمة من حديد.

6-يستخدم انظمة صناعة الثلج والتعليب وفرن التجميد ودوائر التبريد الامتصاصية.

*فريون R12

1-الصيغة C Cl2F2 .

2-التركيب كربون + كلور + فلور.

3-الاكتشاف:

اكتشف عام 1930م ويعتبر اول الفريونات اكتشافا وأكثر استخداما على الكرة الارضية والوقت الحالي في بلادنا النامية بشكل كبير.

4-أهم الخصائص

1-درجة غليانه عند الضغط النظامي من –8 الى –29 مؤية .

2-ضغط التكييف 7.5 عند 635-15 مئوية .

3-ضغط التبخير 1.8 بار.

4-تأثير التبريد اقل من الامونيا.

5-قابل للاقتراح بالزيت.

6-تأثيره كبير على طبقة الاوزون.

7-يستخدم في الانظمة التي تحتاج الى درجة حرارة منخفضة من 5-30 مئوية.

فريون R22

فكرة عن كيفية حدوث التبريد

لكي يتحول أي سائل الى بخار يجب ان يكسب حرارة فمثلا عندما يتم نشر بعض الملابس في الهواء بعد قليل نجد انه لا يوجد اثر للماء أي انه قد تبخر وتحول الى بخار وقد اكسب الماء الحرارة اللازمة لتحويلة الى بخار في الملابس وهذه نفسها فكرة العرق في جسم الانسان حيث ان العرق يخرج من مسام جسم الانسان لسطح الجلد الخارجي ويأخذ حرارة الجسم ليتحول الى بخار ويتبخر في الهواء وبالتالي يعمل العرق على تبريد جسم الانسان وهي ايضا نفسها فكرة عمل اناء تبريد الماء الفخاري المعروف باسم القله .

* قاعدة درون التبريديه : قاعدة حدوث التبريد

تبخر سائل من على جسم وتحويله الى بخار يصاحبه انخفاض في درجة حرارة هذا الجسم (تبريد) ويتوقف مقدار التبريد على سرعة تبخر السائل.

* تفسير ما سبق انه كلما تبخر السائل سريعا كلما اعطى تبريد سريع بدرجة كبيرة وتوجد سوائل تتبخر بصورة سريعة في درجات الحرارة العادية وهي السوائل التي ذات درجة الغليان المنخفضة جدا مثل سائل النشادر والنتروجين وسائل الفريون وسائل البوتاجاز وهي السوائل التي يكون أصلها غازات.

* ما هو التبريد / علم التبريد Refrigeration هو العلم والتقنية التي يتم من خلالها التحكم في درجة حرارة الهواء ونسبة رطوبته وسريانه داخل الحيز والمكان المراد تبريده والمحافظة على هذه الدرجة من الحرارة والرطوبة مهما تغيير الطروف الخارجية حيث يستخدم وحدات التبريد لسحب الحرارة من المكان المبرد وخروجها الى الهواء الجوي المحيط .

أهمية التبريد Important of vefrigvigeration

تكمن اهمية التبريد في ان العمليات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية تتم ببطء شديد في درجات الحرارة المنخفضة وبعضها يتوقف كليا.

تباطؤ العمليات الحيوية للبكتيريا يعمل على زيادة الفترة الزمنية المسموح بها لحفظ المواد الغذائية مع الاحتفاظ بعناصرها ومكوناتها الاساسية (الانزيمات-البكتيريا-الجراثيم) .

فريون R22

1-الصيغية CHF2 CL

2-التركيب: كربون + هيدروجين + كلور + فلور

3-ضغط التكييف والتبخير عند 35-15 مئوية 2.08 BAR 611.8 BAR

4-درجة التجمد –160 مئوية.

5-تأثيرة على طبقة الاوزون اقل مقارنة بـ R12

6-يخلط بالزيت في الضاغط ويفصل في المبخر.

7-قابل لامتصاص الرطوبة أكثر من R12

8-الضاغط المستعمل معه يكون أصغر بحوالي 60% من الضغط المستخدم مع R12

9-يستخدم في اجهزة التكييف بشكل عام والاجهزة الكبيرة.

10-آمن حيث لا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال.

فريون R502

1-هو مزيج R22 بنسبة 48.8% و R110 بنسبة 51.2% .

2-اكتشف عام 1961م .

3-درجة تبخيرة –54.7 مئوية .

4-ضغط التكييف والتبريد عند 635-915 3.14 BAR , 14.8 BAR

5-يستخدم بدلا من R22 فيا لاستطاعات المتوسطة.

6-يستخدم في الانظمة التي تحتاج لدرجات منخفضة جدا حتى –40مئوية مثل غرف التجميد والتبريد وثلاجات العرض .

7-له صفات آمان جيدة .

فريون R134

1-الصيغة R134

2-التركيب كربون + هيدروجين + فلور

3-درجة تبخرة عند الضغط النظامي –37 مئوية.

4-ضغطه PC-9BARPE=1.8BAR عندما درجة 35-15

5-اكتشف أخيرا ليحل محل R12 ولكن ليس نفس الضاغط المستخدم معه ولا بنفس زيت فريون R12

6-لا يتفاعل مع طبقات الاوزون لعدم احتوائه على الكلور.

7-صفات آمان تام وحاليا يجري الاحلال بالتدريج حتى ينتهي استخدام R12 وينتهي إنتاجها

فريون R11

1-الصيغة C CL3FL

2-التركيب كربون-كلور-فلور.

3-اكتشف عام 1932م

4-درجة غليانه +23.8م

5-يستخدم في عمل ضواغط الطارد المركزية

6-يستخدم في انظمة التكييف مثل تكييف (المصانع-مسارح)

7-غير سام وغير قابل للاشتعال

8-يستخدم في تنظيف اجزاء انظمة التبريد. واصل350

Ozone Depletion Potential

على البيئة من خلال مصطلح GWP

Gobal Warming Potential

وهذه الخصائص الفيزيائية لوسيط التبريد R410A