ก๊าซสารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนจำนวนมากเมื่อระเหย และปล่อยความร้อนออกมาเมื่อควบแน่น
ก๊าซสารทำความเย็นทำงานอย่างไร
หลักการทำงานของก๊าซสารทำความเย็นนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งทำให้สารทำความเย็นระเหยได้ที่อุณหภูมิต่ำและควบแน่นได้ที่อุณหภูมิสูง เมื่อสารทำความเย็นอยู่ในสถานะอุณหภูมิต่ำ สารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนจากภายนอกและระเหยกลายเป็นก๊าซ เมื่ออยู่ในสถานะอุณหภูมิสูง สารทำความเย็นจะปลดปล่อยพลังงานความร้อนที่พามาและควบแน่นเป็นของเหลว ในระหว่างกระบวนการนี้ สารทำความเย็นจะเปลี่ยนสถานะระหว่างสถานะก๊าซและสถานะของเหลวอย่างต่อเนื่อง จึงทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
การประยุกต์ใช้ก๊าซสารทำความเย็น
ก๊าซทำความเย็นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทำความเย็นต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น ห้องเย็น เครื่องปรับอากาศในรถยนต์ และระบบทำความเย็น การใช้ก๊าซทำความเย็นสามารถให้ผลในการทำความเย็นและปรับอากาศแก่อุปกรณ์เหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นของตู้เย็น ก๊าซทำความเย็นจะถูกฉีดเข้าไปในช่องแช่แข็ง เมื่อได้รับความร้อน ก๊าซจะระเหย ดูดซับความร้อน และดึงความร้อนออกจากช่องแช่แข็ง ทำให้ช่องแช่แข็งยังคงความเย็น
ชนิดของก๊าซสารทำความเย็น
สารทำความเย็นสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ได้แก่ สารประกอบอนินทรีย์ ฮาไลด์ของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว ไฮโดรคาร์บอน สารทำความเย็นอะซีโอโทรปิก และสารทำความเย็นที่ไม่ใช่อะซีโอโทรปิก
1) สารประกอบอนินทรีย์
2) ฮาไลด์ของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (รวมถึงสารประกอบที่มีคลอรีน เช่น เพอร์คลอโรฟลูออโรคาร์บอนและไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน)
3) ไฮโดรคาร์บอน
4) สารทำความเย็นแบบอะซีโอโทรปิก
5) สารทำความเย็นที่ไม่ใช่อะซีโอโทรปิก
สารทำความเย็นแบบไม่อะซีโอโทรปิกกำหนดให้ตัวเลขแรกหลังจาก R คือ 4 และตัวเลขสองตัวถัดไปจะถูกกำหนดหมายเลขตามลำดับการค้นพบ เช่น R400, R401, R407A, R407B, R407C เป็นต้น สารทำความเย็นแบบผสมมีส่วนประกอบเหมือนกันแต่มีสัดส่วนต่างกัน และจะแยกแยะได้ด้วยตัวเลขตามด้วยตัวอักษร
เคล็ดลับ:เพื่อแยกแยะระดับความเสียหายของสารทำความเย็นต่อชั้นโอโซนในบรรยากาศ มักมีการแทนที่ R ด้วย CFC, HCFC, HFC และ HC ตามลำดับ
ซีเอฟซี- เปอร์คลอโรฟลูออโรคาร์บอน มีคลอรีน ฟลูออรีน และไม่มีไฮโดรเจน มีผลทำลายชั้นโอโซน ประเทศของเราห้ามผลิตและใช้สารดังกล่าวโดยเด็ดขาด ยกเว้นเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ
เอชซีเอฟซี- ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอนซึ่งประกอบด้วยคลอรีน ฟลูออรีน และไฮโดรเจน มีผลทำลายชั้นโอโซน โดยกำลังเร่งเลิกใช้ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอนเพื่อทดแทนซีเอฟซี
เอชเอฟซี- ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน ไม่ประกอบด้วยคลอรีนหรือฟลูออรีน ไม่มีผลทำลายชั้นโอโซน แต่มีศักยภาพในการก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกสูง ตามการแก้ไขคิกาลีของพิธีสารมอนทรีออล กระบวนการขจัดสาร HFC กำลังเริ่มต้นขึ้น (สารทำความเย็น HFC ทั่วไป ได้แก่ ก๊าซทำความเย็น R134a ก๊าซทำความเย็น R410a ก๊าซทำความเย็น R404a เป็นต้น)
เอชซี- ไฮโดรคาร์บอน ไม่มีคลอรีนหรือฟลูออรีน ไม่มีผลทำลายชั้นโอโซน และมีศักยภาพก๊าซเรือนกระจกต่ำ
ประเด็นเรื่องความปลอดภัย
การใช้สารทำความเย็นมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยบางประการ ตัวอย่างเช่น การรั่วไหลของสารทำความเย็นอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และอาจเกิดการระเบิดได้ ดังนั้น ควรปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัดในการออกแบบและใช้งานอุปกรณ์ทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยของบุคลากรและอุปกรณ์
