RichCooling

สารทำความเย็น คือสารประเภทใด?
         ความหมายโดยวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย หมายถึง สารที่ทำให้เกิดความเย็นโดยการดูดความร้อน เมื่อขยายตัวหรือเปลี่ยนสภาพจากของเหลวเป็นไอ สารนี้ในสภาพไอถ้าได้ระบายความร้อนออกจะคืนสภาพเป็นของเหลว ความหมายจากหนังสือ 1997 ASHRAE Handbook Fundamentals (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) ได้ให้ความหมายของ ‘สารทำความเย็น’ ว่าหมายถึง สารทำงาน (working fluid) ในเครื่องทำความเย็นและปรับอากาศระบบไอ (vapour compression cycle) หรือระบบเชิงกล (mechanical compressor) และระบบดูดกลืน (absorption) เมื่อได้รับความร้อนสารทำความเย็นเหลวจะเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอ และนำความร้อนไปถ่ายเทสู่ภายนอกทำให้สารทำความเย็นเปลี่ยนสถานะกลับมาเป็นของเหลวอีกครั้ง ความหมายจากพจนานุกรมศัพท์ปรับอากาศอังกฤษ-ไทย ฉบับราชบัณฑิตสถาน 2541 หน้า 90 ให้ความหมายของ ‘สารทำความเย็น’ ว่าหมายถึง สารซึ่งหมุนเวียนอยู่ภายในวงจรทำความเย็นและใช้เป็นตัวกลางดูดซับความร้อนที่มาจากภายนอกวงจรทำความเย็นและนำความร้อนไปถ่ายเททิ้งภายนอกระบบ


สมบัติของสารทำความเย็นที่ควรคำนึง ได้แก่
1. สมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์และกายภาพที่เหมาะสม
2. ความปลอดภัย ที่รวมถึงความเป็นพิษ และความไวไฟ
3. ความเข้ากันได้กับวัสดุที่ใช้ในระบบ
4. ความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (zero ODP, low GWP)
5. หาได้ง่ายหรือผลิตขึ้นมาง่าย
สมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์ที่ต้องการโดยทั่วไป
1. ความร้อนแฝงในการกลายเป็นไอ (latent heat of vaporization) สูง
2. จุดเดือด (boiling temperature) ต่ำ
3. อุณหภูมิวิกฤติ (critical temperature) ค่อนข้างสูง
4. ความดันในการกลายเป็นไอ (vapour pressure) สูงกว่าความดันบรรยากาศ
5. ความดันควบแน่น (condensing pressure) ปานกลาง
6. ปริมาตรจำเพาะ (specific volume) ในสถานะแก๊ส ค่อนข้างต่ำ
ประเภทสารทำความเย็น
1. แบ่งตามกระบวนการผลิต
• Natural refrigerants เช่น HC-600a (isobutane), HC-290
(propane), CO2, ammonia
• Synthesis refrigerants เช่น HCFCs, HFCs
2. แบ่งตามสมบัติ
• Pure refrigerants เช่น HCFC-22, HFC-134a
• Mixture refrigerants เช่น HFC-407C, HFC-410A
3. แบ่งตามสูตรเคมี
• CFC (chlorofluorocarbon) ประกอบด้วย คลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอน เช่น R-11 R-12 หรือเรียกว่า CFC-11, CFC-12
• HFC (hydrofluorocarbon) ประกอบด้วย ไฮโดรเจน ฟลูออรีน และคาร์บอน เช่น R-407C หรือเรียกว่า HFC-407C และ R-134a หรือเรียกว่า HFC-134a ที่นำมาใช้แทน R-12
• HCFC (hydrochlorofluorocarbon) ประกอบด้วย ไฮโดรเจน คลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอน เช่น R-22 หรือเรียกว่า HCFC-22 แต่สารตัวนี้มีคลอรีนผสมอยู่จึงกำลังจะยกเลิกใช้ภายในปี 2015
• HC (hydrocarbon) ประกอบด้วย ไฮโดรเจน และคาร์บอน เช่น เช่น R-290 หรือเรียกว่า HC-290 • และอื่นๆ
สารทำความเย็นเกี่ยวข้องกับโลกร้อน (global warming) อย่างไร ?
โลกร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นซึ่งเกิดได้จาก
1. ชั้นบรรยากาศของโลก หรือชั้นโอโซนถูกทำลายทำให้รังสีคลื่นสั้น เช่น ยูวี จากดวงอาทิตย์ผ่านทะลุตรงเข้าสู่พื้นผิวของโลก
2. ปริมาณของก๊าซเรือนกระจกเพิ่มสูงขึ้นจนปกคลุมชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้รังสีคลื่นยาวที่โลกคายออกไปไม่สามารถหลุดออกนอกบรรยากาศได้ โลกจึงมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
สารทำความเย็นหลายชนิดเป็นตัวการเพิ่มก๊าซเรือนกระจกและ/หรือทำลายโอโซนโดยประเมินได้จาก
1. ค่าของ ODP (Ozone Depleting Potential)
2. ค่าของ GWP (Global Warming Potential) โดยกำหนดค่า GWP ของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นมาตรฐานเปรียบเทียบ คือ เท่ากับ 1 สารทำความเย็นที่ดีจะต้องมีค่า ODP เป็นศูนย์ และ ค่า GWP ที่ต่ำ