گاز فریون R404A

و اخیراٌ به عنوان جایگزینی برایR12,R502اواسط سال 1990 میلادی به عنوان جایگزینی برای مبردهای مخرب لایه ازون مانند:
R22ها مانند HCFC معرفی شد.
در بخش مارکتینگ نیز آن را تبدیل به مبرد غالب بر تمامی مبردهای دیگر در سراسر اروپا برای هر دو خنک کننده مواد غذایی و
چیلر ها کردند.آن را نیز به طور گسترده ای در دیگر سیستم های تجاری ,تبرید های صنعتی و ذخیره سازی های سرد مورد استفاده قرار دادند. موفقیت R404A شاید کمی تعجب برانگیز باشد, و دلیل آن به خاطر یک گاز فریون خوب نیست بلکه به خاطر جایگزینی به موقع و خوبی که در سال 1990 بر سر مبردها بوجود آمد پدیدار گشت و به خوبی به بازار عرضه شد.مصرف کنندگان نهایی و پیمانکارها, با کار با مایع آشنا شدند وبا استفاده از آن به عنوان یک انتخاب برای مبرد خوب همچنان به استفاده از آن در بسیاری از برنامه های مختلف ادامه می دهند.این گاز همچنان در بسیاری از سیستم های جدید نیز مورد استفاده قرار می گیرد,حتی اگر مبرد بهتری از هر لحاظ در دسترس باشد.
دو مشکل اساسی خرید گاز R404A که باعث تامل در استفاده مدام از آن شده, یک: بدست نیاوردن بهترین بهره وری انرژی در بسیاری از برنامه های کاربردی, دو: بالا بودن GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) این گاز.
بهره وری انرژی نسبتاً ضعیف منجر به هزینه های اضافی و همچنین انتشار گاز co2 اضافی از نیروگاه های تولید برق می شود.با جایگزینی مبرد بهتر می توان تا 7  %در صنعت برق و تا 12 % در دیگر یرنامه های کاربردی صرفه جویی کرد.پتانسیل گرمایشی گاز R404A به مقدار 3922 است که در میان گازهای فریون مورد مصرفی در جهان دارای بالاترین حد است.مثلا برای گاز فریون R134A این عدد 1.430 است.از این رو نشت یک کیلوگرم از گاز فریون R404A از نظر گرمایش جهانی دو تا سه برابر بدتر از دیگر مبردها است.جالب است بدانید در گذشته سوپرمارکت ها از دو مبرد مختلف استفاده میکردند, از R12 ,برای سیستم های چیلر و از R502 برای فریزرها .و زمانی که ماهیت آسیب رسانی آن گاز ها به لایه ازون نمایان گشت سوپرمارکت ها تصمیم به استفاده از گازی کردند که توجیه اقتصادی بهتری برای آنها داشته باشد که همین امر باعث شد در بسیاری از سوپرمارکت ها منجمله کشور انگلستان از گاز R404A استفاده کنند.که البته ممکن بوده که در آن زمان مناسب باشد اما باعث بالارفتن گرمایش کره زمین و از دست رفتن کلی انرژی شود. یک استراژدی خوب برای مقابله با گرمایش زمین که بسیار ساده هم است این است که استفاده از گاز R404A در سیستم های جدید متوقف شود.این یک استراژدی موءثر وبا هزینه پایین است چرا که مبرد های مختلف دیگری در دسترس قرار دارند که کاملا با سیستم های گاز R404A مطابقت دارند.
هنگام تاسیس یک کارخانه سردسازی جدید سه عامل طراحی بسیار مهم باید در نظر گرفته شود:
1-چگونه می توان از حداکثر انرژی بهره برد؟
این مهم ترین سوال هم از نظر هزینه های در حال اجرا و هم از نظر انتشارانرژی از گاز co2 است.انتخاب یک مبرد خوب دارای
بالاترین تاثیر در بهره وری از انرژی است و گاز R404A یک انتخاب ضعیف است.برای یک سیستم چیلر گاز R134A دارای حداقل 10% بهره وری بهتر است اگرچه به کمپرسور بزرگتری نیاز دارد.البته انتخاب دیگر مبرد ما می تواند گاز R407C باشد. با یک بهره وری خوب و با 50درصد GWP پایین تر از گاز R404A .این امر بسیار حیاتی است که به خاطر داشته باشید بسیاری از
پارامترهای طراحی دیگر نقش حتی بزرگتری در بهره وری انرژی دارند تا گاز فریون.هنگام خرید یک سیستم جدید که قرار است تا بیست سال آینده کار کند ضروی است که به هر تلاشی برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی دست زد.
2- از چه نوع گاز فریونی باید استفاده کرد؟
گاز هایی همچون R134A,R410A دارای GWP متوسطی هستند.همچنین بهره وری انرژی بالاتری نسبت به R404A دارندوبا این
ضریب GWP پایین می توان به عنوان یک انتخاب خوب در میان مدت در نظر گرفت. تولد جدید یک مبرد خاص با GWP بسیار پایین به نام Hydro-Fluoro-olefins(HFOS) که مشخصاتی شبیه گاز R134A دارد. که به تازگی توسط سازندگان خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.البته مشکلی که این گاز دارد این است که کمی اشتعال زا بوده و همین امر نیاز به اقدامات طراحی مناسب برای اطمینان از ایمنی آن در حین استفاده است.تولیدکنندگان گاز مبرد نیز درصدد ترکیب این گاز باHFCS ها ها هستند که بتوانند مسئله اشتعال پذیری آن را با ضریب عملکرد خوب 500 GWP الی 1000 ,حل کنند.متاسفانه HFCS ها نمی توانند در زمره سیستم های تبرید تا 2 الی 3 سال دیگه قرار بگیرند.مبردهایی مانند گاز آمونیاک و دی اکسیدکربن و گاز های هیدروکربنی (HCS) که غالبا
از آن ها به عنوان مبرد های طبیعی یاد می شود دارای کمترین ضریب GWP (بین 0-5) هستند که میتوانند عملکرد بسیار بالایی دربرنامه های کاربردی داشته باشند البته اگر به دقت از آنها استفاده شود.مثلا گاز آمونیاک بسیار سمی بوده اما برای سیستم های بزرگ بسیار عالی است و حتی برای سیستم های متوسط و کوچک نیز از نظر هزینه ای کارآمد است.گاز های هیدروکربنی بسیار اشتعال زا هستند اما آنها برای سیستم های کوچک و متوسط بسیار عالی هستند اگر با دقت کافی از انها استفاده شود. CO2 نیز به عنوان یک مدعی قوی برای تبرید سوپر مارکت ها و دیگر برنامه های کاربردی دیگر در طول چند سال گذشته بوده است.میتوان آن را به عنوان یک مبرد خوب برای جایگزینی مبرد R404A درنظر گرفت اما دارای هزینه های سنگین سرمایه گذاری است.
3- چگونه میتوان یک طراحی با حداقل نشتی را داشت؟
هیچ زمانی بهتر از تخته برد در زمان طراحی برای کاهش نشتی نیست.وجود نشت کم برای هر مبردی که انتخاب شود حیاتی است.برای گاز های فریون طبیعی نشت می تواند باعث مشکلات ایمنی شود. HFOS ها احتمالا گرانتر از HFCS ها خواهند بود.بنابراین نشت مساوی است با صرف هزینه .پس با صرف کمی بیشتر هزینه در سوپاپ ها, شیرها,لوله ها و غیره میتوان سیستم جدیدی رادرست کرد که احتمال نشت پایینی را داشته باشد.بسیاری از نشت ها در سیستم های بزرگ بر اثر نصب و راه اندازی بسیار ضعیف صورت گرفته است.