Type of Refrigerant
ประเภทของสารทำความเย็น
สารทำความเย็นในระบบทำความเย็น
สารทำความเย็น (Refrigerant) คือ สารเคมีเหลวที่ใช้ในระบบทำความเย็น มีคุณสมบัติ คือ จุดเดือดต่ำ ระเหยได้เร็วที่ความดันปกติ ทำให้ดูดซับ และนำพาความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้ดี
การทำงานของสารทำความเย็น หรือ น้ำยา จะทำหน้าที่เป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อนในระบบทำความเย็น เมื่ออุปกรณ์ควบคุมสารทำความเย็นฉีดสารทำความเย็นเข้าไปในอีวาโปเรเตอร์ สารความเย็นจะเกิดการเดือดและเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอที่อุณหภูมิและความดันที่ต่ำ จากนั้นจะเกิดความต้องการดูดรับปริมาณความร้อน และความร้อนแฝง ภายในบริเวณที่ต้องการให้เกิดความเย็น เช่น ภายในห้อง หรือภายในตู้ เป็นต้น ซึ่งเป็นบริเวณโดยรอบของอีวาโปเรเตอร์ และความร้อนที่สารทำความเย็นรับไปนี้ จะถูกระบายหรือถ่ายเททิ้งออกภายนอกบริเวณที่ต้องการให้เกิดความเย็นที่คอนเดนเซอร์ หรืออุปกรณ์ควบแน่น และจุดที่มีการระบายความร้อนนี่เอง คือ จุดที่สารทำความเย็นจะเกิดการกลั่นตัวเพื่อเปลี่ยนสถานะให้กลายเป็นของเหลวดังเดิม และไหลเวียนเข้าสู่ระบบกลายเป็นวัฏจักรทำความเย็น
คุณสมบัติของสารทำความเย็น
สารทำความเย็นที่ดีและเหมาะสมที่จะนำมาใช้กับเครื่องทำความเย็น จะต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้
1. ไม่เป็นสารที่ติดไฟ
2. ไม่เป็นสารที่ระเบิดได้
3. ต้องสามารถตรวจหารอยรั่วได้ง่าย (เป็นฟองได้ดี)
4. ไม่เป็นสารที่กัดโลหะ หรือเป็นเหตุให้โลหะผุกร่อน หรือชิ้นส่วนประกอบอื่นๆ ที่ใช้ประกอบทำงานกับวงจรน้ำยา
5. ไม่เป็นสารที่เป็นพิษ ซึ่งในกรณีที่เกิดการรั่วซึมออกมาจากวงจร จะได้ไม่เป็นพิษต่อผู้ใช้งาน
6. ไม่มีความดันที่สูงมากจนเกินไป เพื่อป้องกันในกรณีที่ระบบใช้ความดันสูงแล้ว อาจเกิดรอยรั่วได้ง่าย
7. มีจุดเดือดที่ต่ำ เพื่อให้ความเย็นที่เกิดขึ้นที่มีอุณหภูมิที่ต่ำมากอย่างเหมาะสม
8. นำความร้อนแฝงได้ดี เพื่อให้สารทำความเย็นในปริมาณที่สามารถถ่ายเทความร้อนได้ในปริมาณที่มาก
9. ต้องสามารถเปลี่ยนสถานะกลับไปกลับมาได้โดยที่ไม่มีการเสื่อมสภาพ หรือคุณสมบัติ เช่น เปลี่ยนจาก
ของเหลวเป็นแก๊ส หรือเปลี่ยนจากแก๊สเป็นของเหลว
10. ไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ กับน้ำมันหล่อลื่นในคอมเพรสเซอร์ ซึ่งสารทำความเย็นและน้ำมันหล่อลื่นจำเป็นจะต้อง
ผสมกลมกลืนกันในขณะที่เกิดกำลังอัดจากเครื่องคอมเพรสเซอร์
ชนิดของสารทำความเย็น
สารทำความเย็นที่ใช้ทั่วไปสามารถแบ่งตามคุณสมบัติทางเคมีได้ 4 ประเภทหลักๆ ได้แก่
1. สารกลุ่ม CFC (Chlorofluorocarbon)
มีส่วนประกอบของ คลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอน สารทำความเย็นที่อยู่ในกลุ่มนี้ เช่น R11, R12 ซึ่งที่ผ่านมามีการใช้งานอย่างแพร่หลาย มีความปลอดภัย และไม่เป็นพิษ
2. สารกลุ่ม HFC (Hydrofluorocarbon)
มีส่วนประกอบของ ไฮโดรเจน ฟลูออรีน และคาร์บอน สารทำความเย็นที่อยู่ในกลุ่มนี้ เช่น R407C, R134a เหมาะมากสำหรับการใช้งานในแอร์ทั่วไป เพราะไม่มีพิษ ไม่ติดไฟ ไม่กัดกร่อนอุปกรณ์ และไม่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน
3. สารกลุ่ม HCFC (Hydrochlorofluorocarbon)
มีส่วนประกอบของ ไฮโดรเจน คลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอน สารทำความเย็นที่อยู่ในกลุ่มนี้ เช่น R22 ซึ่งเป็นสารทำความเย็นที่เหมาะกับระบบของอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก เช่น เครื่องปรับอากาศ เนื่องจากมีปริมาตรจำเพาะน้อย ทำให้ขนาดของคอมเพรสเซอร์มีขนาดเล็กกว่าคอมเพรสเซอร์ที่ใช้สารทำความเย็น R12 และยังมีแนวโน้มการรั่วไหลที่น้อยกว่า ราคาถูกกว่า
4. สารกลุ่ม HC (Hydrocarbon)
มีส่วนประกอบของ ไฮโดรเจน และคาร์บอน สารทำความเย็นในกลุ่มนี้ เช่น R290 ซึ่งสารในกลุ่มนี้ส่งผลกระทบต่อชั้นโอโซนน้อยกว่า 3 กลุ่มแรก
สารทำความเย็นในปัจจุบัน และ เทรนด์ของสารทำความเย็นในอนาคต
สถานการณ์โลกในปัจจุบันได้เกิดภาวะโลกร้อน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซเรือนกระจก และที่สำคัญคือการที่ชั้นบรรยากาศโอโซนถูกทำลาย ดังนั้นในการเลือกใช้สารทำความเย็นจะต้องตระหนัก และคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย
จึงได้มีการกำหนดค่าที่สามารถบ่งบอกถึงผลกระทบต่อชั้นโอโซนไว้ คือ
1.ODP (Ozone Depleting Potential)
เป็นค่าที่บอกถึงการทำลายชั้นโอโซน เทียบกับสารทำความเย็น R11 กำหนดให้มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ และ
2.GWP (Global Warming Potential)
เป็นค่าที่เทียบกับก๊าซคอร์บอนไดออกไซด์ หรือค่าที่บอกถึงสภาวะเรือนกระจก เทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ กำหนดให้มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ
ที่ผ่านมาสารทำความเย็นในกลุ่ม CFC และ HCFC มีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศโลกมาก ถึงแม้กลุ่ม HFC จะไม่มีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศโลก แต่ก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจก ถึง 4,000เท่าของคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นจึงได้เกิดข้อตกลงพิธีสารเกียวโต ถึงกำหนดการเลือกใช้สารทำความเย็นที่ให้คำนึงถึงทั้งสองค่านี้ ซึ่งการเลือกใช้สารทำความเย็นที่ดี ควรมีค่า ODP เป็นศูนย์ และค่า GWP ต่ำ ตามตารางต่อไปนี้
โดยสารทำความเย็นในอนาคต จะมุ่งไปสู่การใช้สารทำความเย็นธรรมชาติ เช่น CO2 / HC / NH3 / น้ำ / อากาศ ซึ่งเป็นสารที่พบเจออยู่ในสภาพแวดล้อม มีค่า ODP = 0 และมีค่า GWP ต่ำ โดยในประเทศทางยุโรปหลายๆประเทศ ได้มีการห้ามใช้สาร CFC และ HCFC เป็นสารทำความเย็นในการติดตั้งกับระบบใหม่ อย่างไรก็ตาม พบว่าสารทำความเย็นเหล่านี้ถูกใช้ในการติดตั้งระบบเก่าส่วนใหญ่ที่มีอยู่แล้ว
