ทางเลือกของสารทำความเย็นส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมของหน่วยกลั่นตัวทำความเย็นอย่างไร

ทางเลือกของสารทำความเย็นมีบทบาทสำคัญในการกำหนดทั้งประสิทธิภาพและรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมของก ชุดกลั่นตัวแช่แข็ง - เนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลกมีความเข้มงวดและอุตสาหกรรมพยายามอย่างมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้นการเลือกสารทำความเย็นที่เหมาะสมมีความสำคัญมากกว่าที่เคย ปัจจัยต่าง ๆ เช่นประสิทธิภาพการระบายความร้อนแรงกดดันในการดำเนินงานผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยทั้งหมดจะต้องได้รับการพิจารณาเมื่อเลือกสารทำความเย็นที่เหมาะสมสำหรับหน่วยกลั่นตัวทำความเย็น

หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่ได้รับอิทธิพลจากการเลือกสารทำความเย็นคือความสามารถในการระบายความร้อนและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สารทำความเย็นที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อการดูดซึมความร้อนอัตราส่วนการบีบอัดและประสิทธิภาพของระบบโดยรวม สารทำความเย็นที่มีค่าความร้อนแฝงสูงขึ้นเช่น R-410A หรือ R-32 สามารถดูดซับความร้อนต่อมวลมากขึ้นทำให้หน่วยกลั่นตัวทำความเย็นสามารถใช้งานได้ด้วยการใช้พลังงานที่ลดลงในขณะที่ส่งมอบประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูง ในทางตรงกันข้ามสารทำความเย็นรุ่นเก่าเช่น R-22 ซึ่งเคยใช้กันอย่างแพร่หลายในอดีตมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและต้องการพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ผลการระบายความร้อนแบบเดียวกัน

การพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความเข้ากันได้ของระบบและแรงกดดันในการดำเนินงาน หน่วยกลั่นตัวเครื่องทำความเย็นได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับสารทำความเย็นที่เฉพาะเจาะจงและการเปลี่ยนเป็นประเภทอื่นอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์วาล์วขยายและท่อ ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนจาก R-22 เป็น R-407C ต้องมีการปรับเปลี่ยนเนื่องจากความแตกต่างของความดันและความเข้ากันได้ของน้ำมัน หากมีการใช้สารทำความเย็นที่เข้ากันไม่ได้หน่วยกลั่นตัวแช่เย็นอาจได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพที่ลดลงการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นหรือแม้กระทั่งความล้มเหลวของระบบ

นอกเหนือจากประสิทธิภาพผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสารทำความเย็นได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สารทำความเย็นแบบดั้งเดิมเช่น CFCs (Chlorofluorocarbons) และ HCFCs (Hydrochlorofluorocarbons) ได้ถูกยกเลิกเนื่องจากศักยภาพการพร่องโอโซนสูง (ODP) และศักยภาพระดับโลก (GWP) สารทำความเย็นที่ทันสมัยเช่น HFCs (hydrofluorocarbons) เช่น R-134a และ R-410a ไม่มี ODP แต่ยังคงมี GWP สูงนำไปสู่การเพิ่มข้อ จำกัด ภายใต้กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมเช่นโปรโตคอลมอนทรีออลและการแก้ไขคิกาลี เป็นผลให้อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนไปสู่สารทำความเย็น Low-GWP เช่น R-32, R-1234YF และCO₂ (R-744) ซึ่งให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่แข็งแกร่งพร้อมผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ทางเลือกหนึ่งที่มีแนวโน้มคือสารทำความเย็นธรรมชาติรวมถึงแอมโมเนีย (R-717), คาร์บอนไดออกไซด์ (R-744) และไฮโดรคาร์บอนเช่นโพรเพน (R-290) และ isobutane (R-600A) สารทำความเย็นเหล่านี้มี ODP ใกล้ศูนย์และ GWP ที่ต่ำมากทำให้เป็นตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับหน่วยกลั่นตัวเครื่องทำความเย็น อย่างไรก็ตามพวกเขายังมาพร้อมกับความท้าทาย - อมตะเป็นพิษสูงCo₂ทำงานที่แรงกดดันสูงมากและไฮโดรคาร์บอนก็ติดไฟได้ แม้จะมีข้อกังวลเหล่านี้ความก้าวหน้าในการออกแบบระบบและมาตรการความปลอดภัยทำให้สารทำความเย็นตามธรรมชาติมีศักยภาพมากขึ้นสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

อีกปัจจัยที่ต้องพิจารณาคือศักยภาพการรั่วไหลและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ สารทำความเย็นบางตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่ง HFCs กำลังจะหยุดลงเนื่องจากผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กฎระเบียบเช่นกฎระเบียบ F-gas ของยุโรปและพระราชบัญญัติ AIM ของสหรัฐอเมริกากำลังผลักดันให้ผู้ผลิตใช้สารทำความเย็นทางเลือกที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลง การเลือกสารทำความเย็นที่สอดคล้องกันทำให้มั่นใจได้ว่าหน่วยกลั่นตัวเครื่องทำความเย็นยังคงพิสูจน์ได้ในอนาคตและหลีกเลี่ยงการลงโทษที่อาจเกิดขึ้นหรือติดตั้งเพิ่มเติมราคาแพง