گاز R22 (گاز فریون R22) چیست؟

گاز R22 که با نام‌های شیمیایی کلرودیفلورومتان یا دی‌کلرو دی‌فلوئورو متان نیز شناخته می‌شود، یکی از مبردهای قدیمی و بسیار پرکاربرد خانواده HCFC است. این گاز که سال‌ها در سیستم‌های تهویه و تبرید استفاده می‌شد، به علت رنگ نداشتن، غیرقابل اشتعال بودن و بوی بسیار ضعیف، گزینه‌ای محبوب در صنعت برودت بود.
گاز فریون R22 معمولاً در کپسول گاز فریون سبزرنگ عرضه می‌شود و همچنان در بسیاری از سیستم‌های قدیمی کولر گازی، چیلرها و سردخانه‌ها یافت می‌شود.

با وجود عملکرد خوب و قیمت مناسب، R22 به دلیل اثرات مخرب روی لایه اوزون و نقش بالا در گرمایش زمین، به تدریج از چرخه استفاده جهانی حذف شده است.

چرا گاز فریون R22 دیگر انتخاب مناسبی نیست؟

مهم‌ترین ایراد گاز فریون R22، اثرات شدید زیست‌محیطی آن است.
این گاز دارای:

• ODP = 0.055 (پتانسیل تخریب لایه اوزون)

• GWP = 1810 (پتانسیل گرمایش جهانی بسیار بالا)

به همین دلیل بسیاری از کشورها طبق پروتکل مونترال تولید و مصرف آن را محدود کرده‌اند و در اتحادیه اروپا حتی بازیافت و شارژ مجدد آن نیز ممنوع است.

چگونگی تخریب اوزون توسط گاز فریون R22

هنگامی که R22 وارد جو می‌شود، در لایه استراتوسفر تجزیه شده و اتم‌های کلر آزاد می‌کند. هر اتم کلر می‌تواند صدها مولکول اوزون را تخریب کند.
نتیجه این واکنش مخرب:

• افزایش نفوذ اشعه UV

• افزایش خطر سرطان پوست

• آسیب جدی به گیاهان، جانوران و اکوسیستم‌ها

به همین علت گاز فریون R22 یکی از مخرب‌ترین مبردهای قدیمی محسوب می‌شود.

جمع‌بندی مضرات زیست‌محیطی گاز فریون R22

• آزادسازی کلر و تخریب مستقیم لایه اوزون

• افزایش گرمایش جهانی

• محدودیت و ممنوعیت جهانی استفاده

• خطرات سلامتی در تماس زیاد و استنشاق بالا

این عوامل باعث شده R22 یک تهدید جدی برای محیط‌زیست باشد و جایگزین‌های کم‌ضررتری وارد بازار شوند.

کاربردهای گاز فریون R22

اگرچه استفاده از این گاز در دنیا کاهش یافته، اما هنوز در بسیاری از سیستم‌های قدیمی وجود دارد. مهم‌ترین کاربردهای آن عبارتند از:

• شارژ کولرهای گازی قدیمی

• اسپیلت‌ها، چیلرها و مینی‌چیلرها

• سردخانه‌های صنعتی و تجاری

• فریزرهای خانگی و فروشگاهی

• تونل انجماد و دستگاه‌های IQF

• سیستم تهویه خودروهای قدیمی

• برخی سیکل‌های صنعتی دما پایین

در ایران و بسیاری از کشورهای درحال‌توسعه، استفاده از کپسول گاز فریون R22 همچنان رایج است، اما توصیه متخصصان تغییر سیستم یا استفاده از جایگزین‌هاست.

ویژگی‌ها و مشخصات فنی گاز فریون R22

• فرمول شیمیایی: CHClF2

• جرم مولکولی: 86.47 g/mol

• نقطه جوش: حدود °C 40.7-

• فشار بحرانی: 4.936 MPa

• دمای بحرانی: °C 96.2

• غیرقابل اشتعال، بی‌رنگ و کم‌بو

• سازگار با روغن‌های معدنی (MO) و آلکیل بنزن (AB)

• دوام بالا در سیستم و عملکرد پایدار در تبرید

این ویژگی‌ها سبب شد سال‌ها گاز فریون R22 یکی از بهترین گزینه‌ها برای سرمایش باشد، اما امروزه با توجه به اثرات مخرب آن، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات تکمیلی کاربردی R22

• نقطه ذوب: °C 175.42-

• چگالی بحرانی: 6.1 mol/L

• فشار بخار معمولی: 0.938 MPa

• قابلیت استفاده در دماهای زیر صفر و بالای صفر

• پایداری زیاد در تجهیزات برودتی

جایگزین‌های گاز فریون R22 و نحوه تعویض آن

با ممنوعیت تدریجی استفاده از R22، چند گاز مبرد جایگزین وارد بازار شده‌اند:

1. گاز R410A

• فاقد کلر

• راندمان بالاتر

• نیاز به تغییرات سیستمی (لوله، کمپرسور، شیر انبساط)

2. گاز R407C

• فشار کاری نزدیک به R22

• مناسب سیستم‌های قدیمی با کمترین تغییر

3. گاز R134a

• مبرد بدون کلر

• مناسب سیستم‌های کوچک و قدیمی

4. گاز R421A

• جایگزین مستقیم R22

• بدون نیاز به تعویض کمپرسور یا روغن

روش تعویض گاز R22

• تعویض کامل سیستم (هزینه بالا – بهترین راندمان)

• شارژ با گاز جایگزین سازگار (هزینه کمتر – نیاز به تنظیم فشار و روغن)

کمپرسورهای سازگار با گاز فریون R22

کمپرسورهای زیر با R22 سازگار و سال‌ها در سیستم‌های برودتی استفاده شده‌اند:

• بیتزر (Bitzer) اسکرو و سیلندر پیستونی

• فراسکولد (Frascold)

• دورین (Dorin)

• دانفوس Maneurop

• دانفوس Scroll

• کوپلند اسکرال (Copeland)

• بریستول (Bristol)

• پاناسونیک روتاری

• دایکین (Daikin)

• GMCC در کولرهای گازی

این کمپرسورها با روغن‌های معدنی و آلکیل بنزن سازگاری کامل دارند.

شیر انبساط سازگار با گاز R22

مهم‌ترین شیرهای قابل استفاده با گاز فریون R22:

• سری‌های مختلف Alco (TI, HF, TLE, LAE و...)

• شیرهای Danfoss سری TEX2

• انواع شیر انبساط ترموستاتیکی عمومی (TXV مخصوص R22)

این شیرها امکان کنترل دقیق جریان مبرد و تنظیم سوپرهیت را فراهم می‌کنند.

روغن‌های سازگار با گاز فریون R22

مهم‌ترین روغن‌های مورد استفاده با R22:

روغن‌های معدنی (MO)

• Suniso 3GS

• Suniso 4GS

• Suniso 5GS

روغن‌های آلکیل بنزن (AB)

• Bitzer B5.2 و مدل‌های دیگر

این روغن‌ها با ساختار گاز فریون R22 سازگارند و از تشکیل اسید، لجن و سایش جلوگیری می‌کنند.
(روغن‌های POE برای گازهای جدید هستند و برای R22 مناسب نیستند.)