الغازات المفلورة (الغازات المفلورة، الغازات المفلورة) هي غازات دفيئة من صنع الإنسان، تم استخدامها كمبرد في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد (HVAC&R) منذ أن تم تطويرها لأول مرة في أواخر عشرينيات القرن العشرين. تشمل الغازات المفلورة الرئيسية مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs)، ومركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)، والهيدروفلوروكربونات (HFOs) ومزيج المبردات.
الغازات المفلورة والبيئة
لقد تم استخدام أنظمة التبريد منذ فترة طويلة قبل تطوير الغازات المفلورة، مع تولي المبردات الطبيعية زمام المبادرة. ومع ذلك، فإن التعاون بين الأنظمة السابقة والمبردات الطبيعية كان له مشكلاته، حيث تسببت القابلية للاشتعال والسمية والطبيعة المسببة للتآكل لبعض المبردات الطبيعية في حدوث مشكلات كبيرة. لذلك، تم تصميم المبردات الاصطناعية ذات الغاز المفلور، بخصائص لم تحل فقط بعض المشكلات الكبيرة مع المبردات الطبيعية، بل تم تصميمها أيضًا لتناسب تطبيقات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والتبريد المختلفة.
ومع ذلك، تم اكتشاف أن فوائد المبردات الاصطناعية جاءت على حساب البيئة. من المساهمة في ثقب طبقة الأوزون، إلى لعب دور في ظاهرة الاحتباس الحراري، أثبتت الغازات المفلورة أنها تمثل مشكلة. لعقود من الزمن، كنا متورطين في دورة من حظر استخدام غازات التبريد الأكثر ضررًا أو التخفيض التدريجي لاستخدامها، وتطوير غازات مفلورة جديدة كبدائل، ثم حظر تلك البدائل، مع دخول اللوائح حيز التنفيذ والتي تقيد استخدام الغازات التي تحتوي على أعلى نسبة من الغازات المفلورة. احتمال استنفاد الأوزون (ODP) وإمكانات الاحترار العالمي (GWP).
في حين تختلف اللوائح من بلد إلى آخر، فإن غالبية الدول تلتزم بالجداول الزمنية المنصوص عليها في بروتوكول مونتريال (وتعديلاته اللاحقة)، وهي معاهدة دولية تنظم إنتاج واستهلاك المواد المستنفدة للأوزون (ODS).
أنواع الغاز F
مركبات الكلوروفلوروكربون (مركبات الكربون الكلورية فلورية)
يحتوي الكلوروفلوروكربون على الكلور (Cl)، والفلور (F)، والكربون (C). تشمل مركبات الكربون الكلورية فلورية المبردات مثل R-11 وR-12 وR-13 وR-113 وR-114 وR-115.
تم اختراع مركبات الكلوروفلوروكربون لتكون "مبردات آمنة"، وقد تم استخدامها على نطاق واسع منذ ثلاثينيات القرن العشرين نظرًا لكونها غير سامة وغير قابلة للاشتعال ومستقرة للغاية. ومع ذلك، لم يكن معروفًا في ذلك الوقت أن مركبات الكربون الكلورية فلورية لديها قدرة عالية على استنفاد الأوزون (ODP) وكانت تلعب دورًا كبيرًا في تدمير طبقة الأوزون. وبمجرد اكتشاف ذلك، تم اتخاذ خطوات لحظر استخدامها.
حدد بروتوكول مونتريال مصير مركبات الكربون الكلورية فلورية في 16 سبتمبر 1987، مع التخلص التدريجي منها. تم حظر مركبات الكربون الكلورية فلورية في البلدان المتقدمة بحلول عام 2000 وفي البلدان النامية بحلول عام 2010.
مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs)
يحتوي الهيدروكلوروفلوروكربون على الهيدروجين (H)، والكلور (Cl)، والفلور (F)، والكربون (C). تشتمل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية على غازات مثل R-22 وR-123 وR-124 وR-142B.
كانت مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية، مستخدمة على نطاق واسع بحلول ثلاثينيات القرن العشرين، حيث تم تطويرها لتكون "مواد تبريد آمنة"، نظرًا لكونها غير سامة وغير قابلة للاشتعال ومستقرة للغاية. ومع ذلك، أصبح من الواضح أن مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية لديها قدرة عالية على استنفاد الأوزون (ODP) أيضًا.
وقد أدى تعديل لاحق لبروتوكول مونتريال إلى توسيع نطاق الحظر ليشمل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، مع التخلص التدريجي منها في البلدان المتقدمة بحلول عام 2020 وبحلول عام 2030 في العالم النامي.
مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)
يتم إنشاء مركبات الهيدروفلوروكربون مع الهيدروجين (H) والفلور (F) والكربون (C). تشمل مبردات مركبات الكربون الهيدروفلورية R-32، وR-125، وR-134A، وR-143A، وR-152A، وR-410A.
تم تطوير مركبات الكربون الهيدروفلورية لتحل محل مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، مع التركيز على إمكانية الاحترار العالمي (GWP). تقيس القدرة على إحداث الاحترار العالمي إمكانية استخدامها كغاز من غازات الدفيئة من خلال مقارنتها بثاني أكسيد الكربون (CO2). على سبيل المثال، يحتوي مركب HFC R-23 على قدرة على إحداث الاحترار العالمي تبلغ 14800، مما يعني أن كل كيلوجرام من مادة R-23 يتم إطلاقه في الغلاف الجوي له نفس تأثير الاحتباس الحراري مثل 14800 كجم من ثاني أكسيد الكربون.
أصبحت مركبات الكربون الهيدروفلورية تستخدم على نطاق واسع في ثمانينيات القرن العشرين مع تقديم بروتوكول مونتريال. في حين أن مركبات الكربون الهيدروفلورية لا تضر بطبقة الأوزون (لديها قدرة استنفاد الأوزون صفر)، إلا أن لديها قدرة عالية على إحداث الاحترار العالمي. تمامًا مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، تم تحديد مصير مركبات الكربون الهيدروفلورية بموجب تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال في أكتوبر 2016. وبموجب بروتوكول مونتريال، التزمت البلدان المتقدمة بالتخفيض التدريجي لمركبات الكربون الهيدروفلورية اعتبارًا من عام 2019. وفي البلدان النامية، تم تجميد استهلاك مركبات الكربون الهيدروفلورية. تدخل المستويات حيز التنفيذ اعتبارًا من عام 2024 (أو 2028 بالنسبة لبعض الدول)، بهدف خفض نسبة 80-85% من مركبات الكربون الهيدروفلورية بحلول أواخر أربعينيات القرن الحالي.
إن استخدام مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) منتشر على نطاق واسع حيث يعتبر R-134A أحد أكثر المبردات المستخدمة شيوعاً، خاصة في أنظمة التبريد. سيكون R-410A أحد المبردات المألوفة الأخرى التي تحتوي على مركبات الكربون الهيدروفلورية، حيث تم طرحه كبديل لـ R-22 في التطبيقات السكنية والتجارية. يتم استخدامه على نطاق واسع في أنظمة المضخات الحرارية وVRF.
هيدروفلوروليفين (HFO)
يتم إنشاء الهيدروفلوروولفينات من الهيدروجين (H) والفلور (F) والكربون. HFOs هي الأوليفينات (O)، والمعروفة باسم الألكينات. تشمل المبردات R-1234ze، وR-1234yf، وR-513A.
بعد اكتشاف أن مركبات الكربون الهيدروفلورية ضارة أيضًا بالبيئة، تم تطوير مركبات الهيدروفلوروكربون لتكون الجيل التالي من المبردات. الهيدروفلوروولفينات عبارة عن مركبات عضوية غير مشبعة، ولا تحتوي على أي مواد استنفاد الأوزون، كما أنها ذات قدرة منخفضة على إحداث الاحترار العالمي. معظم مركبات الوقود الثقيل غير سامة وهي إما قابلة للاشتعال بشكل طفيف أو غير قابلة للاشتعال.
بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض سوائل التبريد HFO التي تم إنشاؤها حديثًا مثل R-513A تقدم أداءً مطابقًا تقريبًا لـ R-134A. ومع ذلك، لا توفر جميع مركبات الوقود الثقيل (HFOs) هذا المستوى من كفاءة استخدام الطاقة.
خلطات التبريد
كما يوحي الاسم، يتم تصنيع خلائط التبريد عن طريق خلط اثنين أو أكثر من مواد التبريد ذات المكون الواحد. تشتمل خلائط المبردات على خلائط أزيوتروبية (سلسلة 400)، وR-407C، وR-448A، وR-454A، وR-454B، وخلائط أزيوتروبية R-500، وR-502، وR-511A.
تم تطوير خلائط المبردات لتحل محل المبردات ذات القدرة العالية على استنفاد الأوزون والقدرة على إحداث الاحترار العالمي، ومكافحة المشكلات مثل السمية والقابلية للاشتعال والتآكل. يتم تصنيف خلائط التبريد على أنها أزيوتروبية أو زيوتروبية. يتم إنشاء الخلطات الأزيوتروبية من مواد تبريد ذات نقطة غليان مشتركة، والتي لا تنفصل في الظروف العادية وتعمل كسائل واحد. يتم إنشاء الخلطات الزيتية من مواد تبريد ذات نقاط غليان مختلفة وسيتم فصلها في ظل الظروف العادية (حيث تعمل مواد التبريد المكونة عند ضغط مختلف).
في حين أنه يمكن تصميم الخلطات وفقًا للمواصفات الدقيقة من قبل الشركات المصنعة، إلا أنها يمكن أن تحتوي على خصائص تختلف عن المبردات الأصلية التي تستبدلها. في الواقع، حتى أولئك الذين يبدون تطابقًا مثاليًا، قد لا يتصرفون بنفس الطريقة في جميع الظروف.
تأثير لوائح الغاز المفلور
تعمل شركات تصنيع التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد (HVAC&R) باستمرار على تطوير أنظمة جديدة يمكنها استخدام أحدث المبردات الصديقة للبيئة ذات القدرة المنخفضة على إحداث الاحترار العالمي. في حين أن هذه أخبار رائعة لأولئك الذين يبحثون عن نظام جديد، إلا أنه ستكون هناك تحديات لأولئك الذين يأملون في الحفاظ على تشغيل الأنظمة الحالية باستخدام المبردات المحظورة، أو التي سيتم حظرها قريبًا.
سواء كنت تعمل في أوروبا أو آسيا أو أستراليا، فإن اللوائح الجديدة التي تتحكم في الغازات المفلورة ستغير مشهد تكييف الهواء والتبريد على مدار السنوات القادمة. لن يكون لكل نظام بديل متوافق مع زيت الوقود الثقيل (HFO)، أو مزيج مبرد أو مبرد طبيعي للاستخدام. وبالنسبة لأولئك الذين يقومون بذلك، فمن غير المرجح أن تكون هذه مبادلة مباشرة، حيث سيتطلب الأمر عملاً من النظام لإجراء التبديل.
سوف يصبح الحفاظ على تشغيل الأنظمة باستخدام المبردات القديمة مكلفًا بشكل متزايد. ومع تقدم عملية التخفيض التدريجي لمركبات الكربون الهيدروفلورية، فإن الطلب على الإمدادات المتضائلة سوف يرتفع. بالنسبة للكثيرين، سيكون اتخاذ القرار وشراء محطة جديدة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء خيارًا أفضل. تمثل الأنظمة الجديدة استثمارًا كبيرًا، لذا فمن المنطقي ماليًا تركيب منتجات توفر خيارات تبريد موفرة للطاقة وصديقة للمناخ، لأنظمة مقاومة مستقبلية ضد اللوائح المتغيرة باستمرار، والحفاظ على تكاليف التشغيل عند أدنى مستوى ممكن.
أفضل الطرق لاختيار مثل هذه المنتجات هي البحث عن تلك التي تم اعتمادها. لا تضمن برامج الاعتماد، مثل برنامج Eurovent Certified Performance، أداء المنتجات فحسب، بل تمكّنك من مقارنة المنتجات الموفرة للطاقة بشكل موضوعي، لاتخاذ قرار مستنير. تعني الشهادة أنك لست مضطرًا إلى قبول مطالبات الشركة المصنعة بالقيمة الاسمية. فهو يمكّنك من اختيار منتج تم التحقق من أدائه من قبل هيئة محايدة ومستقلة ومختصة.
تتيح لك أداة البحث سهلة الاستخدام عرض المنتجات حسب العائلة والنوع والعلامة التجارية واسم الطراز ورقم الشهادة.
ابحث عن المنتجات المعتمدة الآن
