انواع گاز مبرد و روش کد گذاری

گاز مبرد (Refrigerant) یکی از اصلی‌ترین اجزای سیستم‌های تبرید و تهویه مطبوع است که نقش حیاتی در انتقال حرارت و ایجاد سرمایش ایفا می‌کند. انتخاب گاز مبرد مناسب تأثیر مستقیمی بر راندمان سیستم، مصرف انرژی، ایمنی، هزینه نگهداری و اثرات زیست‌محیطی دارد. با توجه به تنوع بالای مبردها و پیچیدگی نام‌گذاری آن‌ها، شناخت انواع گاز مبرد و روش‌های نام‌گذاری امری ضروری برای تکنسین‌ها، مهندسان، دانشجویان و فعالان صنعت HVAC محسوب می‌شود.

 

گاز مبرد چیسبت؟

گاز مبرد ماده‌ای است که در یک سیکل ترمودینامیکی با تغییر فاز (مایع به گاز و بالعکس)، گرما را از محیطی جذب و به محیط دیگر دفع می‌کند؛ مبردها معمولاً در فشار و دمای مشخصی تبخیر و تقطیر می‌شوند و به همین دلیل برای ایجاد سرمایش بسیار مناسب‌اند.

 

دسته‌بندی انواع گاز مبرد

گاز  مبردها را می‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی، اثرات زیست‌محیطی، کاربرد و نسل تولید دسته‌بندی کرد.

 

 مبردهای طبیعی (Natural Refrigerants)

نوع مبرد	نام مبرد	کد مبرد	مزایا	معایب	کاربردها
طبیعی	آمونیاک	R717	راندمان بسیار بالا ODP=0 GWP≈0	سمی قابل اشتعال نامناسب برای مصارف خانگی	سردخانه‌های صنعتی صنایع غذایی کارخانه‌های بزرگ
طبیعی	دی‌اکسید کربن	R744	سازگار با محیط زیست غیرسمی غیرقابل اشتعال ارزان	فشار کاری بسیار بالا نیاز به تجهیزات خاص	سیستم‌های مدرن تبرید کاربردهای صنعتی و تجاری
طبیعی	پروپان	R290	راندمان بالا مصرف انرژی کم سازگار با محیط زیست	قابل اشتعال محدودیت در حجم شارژ	یخچال‌ها و کولرهای کوچک
طبیعی	ایزوبوتان	R600a	راندمان مناسب GWP بسیار پایین	قابل اشتعال محدودیت شارژ	یخچال‌های خانگی

 

مبردهای هالوژنه (مصنوعی)

گروه مبرد	مثال‌ها	مزایا	معایب	وضعیت فعلی
CFC	R12	پایداری شیمیایی بالا عملکرد مناسب	تخریب شدید لایه اوزون ODP بالا	❌ کاملاً ممنوع
HCFC	R22	تخریب کمتر اوزون نسبت به CFC کاربرد گسترده در گذشته	ODP غیر صفر آسیب زیست‌محیطی	❌ در حال حذف طبق پروتکل مونترال
HFC	R134a R404A R410A	ODP=0 راندمان مناسب	GWP بالا تأثیر بر گرمایش جهانی	⚠️ محدود و در حال جایگزینی
HFO	R1234yf R1234ze	GWP بسیار پایین سازگار با محیط زیست نسل جدید	قیمت بالا کمی قابل اشتعال	✅ جایگزین آینده مبردها

 

مقایسه زیست‌محیطی انواع مبردها

نوع مبرد	ODP	GWP	وضعیت زیست‌محیطی
CFC	بالا	بالا	بسیار مخرب
HCFC	متوسط	بالا	مخرب
HFC	صفر	بالا	نیازمند جایگزینی
HFO	صفر	بسیار پایین	سازگار با محیط زیست
طبیعی	صفر	بسیار پایین	پایدار و سبز

 

روش‌های نام‌گذاری مبردها

اهمیت نام‌گذاری مبرد

نام‌گذاری مبردها توسط استاندارد ASHRAE انجام می‌شود و هدف آن شناخت ترکیب شیمیایی، ساختار مولکولی و نوع گاز مبرد از روی نام آن است.

 

سیستم نام‌گذاری مبردهای سری R

تمام مبردها با حرف R (مخفف Refrigerant) شروع می‌شوند.

 

1. مبردهای تک‌جزئی (سری Rxx)

مثال: R134a

توضیح اعداد:

• رقم اول از راست: تعداد اتم‌های فلوئور
• رقم دوم: تعداد اتم‌های هیدروژن + 1
• رقم سوم: تعداد اتم‌های کربن – 1

حروف انتهایی (a، b و…) نشان‌دهنده ایزومرهای مختلف هستند.

 

2. مبردهای مخلوط (Blend Refrigerants)

2-1 مخلوط‌های آزئوتروپیک (سری R5xx)

مانند:

• R507

ویژگی:
رفتار شبیه به گاز  مبرد خالص، بدون لغزش دمایی (Temperature Glide)

 

2-2 مخلوط‌های غیرآزئوتروپیک (سری R4xx)

مانند:

• R404A
• R410A

ویژگی‌ها:

• دارای لغزش دمایی
• نیازمند دقت در شارژ مبرد

 

3. مبردهای طبیعی (سری R7xx)

مبرد	نام	کد
آمونیاک	NH₃	R717
CO₂	دی‌اکسید کربن	R744
آب	Water	R718

عدد معمولاً از جرم مولکولی گاز مبرد گرفته می‌شود.

 

طبقه‌بندی ایمنی مبردها (ASHRAE Safety Class)

مبردها از نظر سمیت و اشتعال‌پذیری نیز طبقه‌بندی می‌شوند:

1. حروف (سمیت)

• A: سمیت کم
• B: سمیت بالا

2. اعداد (اشتعال‌پذیری)

• 1: غیرقابل اشتعال
• 2L: اشتعال‌پذیری کم
• 2: اشتعال‌پذیر
• 3: بسیار اشتعال‌پذیر

 

مقایسه انواع گاز مبرد از نظر زیست‌محیطی

نوع مبرد	ODP	GWP	وضعیت
CFC	بالا	بالا	ممنوع
HCFC	متوسط	بالا	در حال حذف
HFC	صفر	بالا	محدود
HFO	صفر	بسیار کم	آینده صنعت
طبیعی	صفر	بسیار کم	پایدار

 

انتخاب گاز برد مناسب

برای انتخاب گاز مبرد باید به عوامل زیر توجه کرد:

• نوع کاربرد (خانگی، صنعتی، تجاری)
• راندمان انرژی
• قوانین زیست‌محیطی
• ایمنی