Các loại chất làm lạnh và tương lai của chúng
Các loại chất làm lạnh và tương lai của chúng
Các loại chất làm lạnh, lịch sử và tương lai của chúng
Sự khác nhau giữa các chất làm lạnh là gì và tương lai của chất làm lạnh sẽ như thế nào với các luật và quy định nghiêm ngặt trên toàn thế giới. Chúng ta hãy cùng xem xét các chất làm lạnh hiện tại cũng như những chất nào chúng ta sẽ phải áp dụng trong tương lai gần cũng như tìm hiểu lý do tại sao chúng lại thay đổi. Nếu bạn cuộn xuống cuối bài viết này, bạn sẽ thấy video hướng dẫn về chủ đề này.
Khi chúng ta nói về chất làm lạnh, chúng ta muốn nói đến một chất lỏng có khả năng dễ dàng bốc hơi và ngưng tụ liên tục.
Các loại chất làm lạnh chính trong quá khứ và hiện tại là
CFC – Chlorofluorocarbon
HCFC – HydroChloroFluoroCarbon
HFC – HydroFluoroCarbon
Tuy nhiên, tất cả những thứ này đã hoặc sẽ được thay thế trong tương lai vì tác động của chúng đến môi trường. Vì vậy, nếu bạn đang làm việc trong ngành công nghiệp làm lạnh hoặc đang học để vào ngành này, bạn sẽ thấy sự chuyển đổi lớn sang thế hệ tiếp theo trong suốt sự nghiệp của mình.
Bây giờ, trừ khi bạn là một trong những nhà khoa học phát triển các chất làm lạnh này, thì bạn không thực sự cần biết tất cả các con số và chữ cái có nghĩa là gì, nhưng bạn nên biết những điều cơ bản. "R" chỉ đơn giản có nghĩa là chất làm lạnh, các con số có nghĩa là số lượng của mỗi nguyên tử với mỗi chữ số tương ứng với một loại cụ thể và các chữ cái nhỏ ở cuối cho biết thang đo tính đối xứng của hợp chất. (Trống, a, b hoặc c).
Tương lai của chất làm lạnh sẽ như thế nào?
Thị trường đang hướng đến những hướng sau. Một hướng đi là các chất làm lạnh tự nhiên như Carbon Dioxide,Amoniac và Hydrocarbon. Tất cả những chất này đều có tiềm năng làm nóng toàn cầu rất thấp, một số thậm chí bằng không, chúng cũng có các đặc tính nhiệt động lực học tốt và hầu hết đều khá rẻ để sản xuất. HFO (R-1234yf) đang thay thế nhiều HFC vì chúng có tiềm năng làm nóng toàn cầu thấp hơn nhiều và không phá hủy tầng ozon mặc dù một số chất dễ cháy.
Với các luật và quy định mới sắp có hiệu lực, bạn sẽ phải bắt đầu lắp đặt lại hệ thống của mình sang các chất làm lạnh mới và chúng ta sẽ xem xét chi tiết hơn về điều đó trong bài viết tiếp theo, nhưng một điều cần cân nhắc hiện tại là độ trượt của các chất làm lạnh pha trộn được lắp đặt lại vì một số chất này khá cao. Cần cân nhắc đến các thành phần của hệ thống làm lạnh để đảm bảo chúng sẽ hoạt động tối ưu khi sử dụng các chất làm lạnh khác nhau này. Vì vậy, hãy liên hệ với các chuyên gia như Danfoss để được giúp đỡ về vấn đề này.
Lịch sử tóm tắt của chất làm lạnh
Vào những ngày đầu, chất làm lạnh tự nhiên đã được sử dụng, nhưng hầu như không có quy định về an toàn nên các hệ thống cuối cùng đã sử dụng chất làm lạnh rất nguy hiểm. Một số chất rất dễ cháy và một số thậm chí còn độc hại! Các nhà khoa học sớm nhận ra rằng thị trường cần chất làm lạnh tốt hơn và an toàn hơn.
Sau đó, vào những năm 1930, họ đã phát triển CFC, được thử nghiệm khoa học và an toàn hơn khi sử dụng. Chúng không bắt lửa, không độc hại và là loại khí không ăn mòn, giá thành sản xuất rẻ, vì vậy chúng có vẻ lý tưởng. Tuy nhiên, vào những năm 1970, họ nhận ra rằng các phân tử clo bên trong chúng đang phá hủy hoàn toàn tầng ozone của chúng ta và đã bị cấm. Chúng ta sẽ xem lý do tại sao ngay sau đây.
Vào cuối những năm 1970, đầu những năm 1980, các nhà khoa học đã phát triển HCFC, chất có tác động ít gây hại hơn đến tầng ozone, tuy nhiên, HCFC vẫn có thể gây hại cho tầng ozone vì chúng chứa các phân tử clo. Chúng ta sẽ cùng xem xét lý do tại sao chúng lại có hại ngay sau đây.
Để giải quyết vấn đề phá hủy tầng ozone, các nhà khoa học đã đưa ra HFC không chứa clo, điều này có nghĩa là chúng sẽ không phá hủy tầng ozone. Tuy nhiên, sau đó họ nhận ra rằng HFC vẫn gây hại cho môi trường vì chúng là khí nhà kính và do đó chúng cũng đang bắt đầu bị loại bỏ.
Hiện nay, như tôi đã đề cập trước đó, chúng ta đang chứng kiến thế hệ chất làm lạnh thứ 4 xuất hiện trên thị trường với đặc tính nhiệt động lực học tuyệt vời và thân thiện với môi trường.
Lỗ thủng tầng ozone hình thành như thế nào?
Các hóa chất làm suy giảm tầng ozone bốc lên tầng bình lưu và bị cuốn vào luồng gió xoáy cực, đây là một vành đai không khí chuyển động nhanh bao quanh cực nam, và các hóa chất này đã tích tụ ở đây kể từ khi chất làm lạnh CFC bắt đầu được sử dụng.
Sự tích tụ này ở cực nam đã phá hủy tầng ozone bằng cách đốt cháy một lỗ thủng xuyên qua nó. Các luật lệ và quy định về việc sử dụng hóa chất trong chất làm lạnh đã ngày càng được thắt chặt trong những năm qua và khi điều này tiếp tục, nhà máy sẽ có thời gian để sửa chữa lỗ thủng này. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ qua lý do và cách thức mà điều này đã đốt cháy một lỗ thủng trên tầng ozone của chúng ta.
Nếu chúng ta nhìn vào hành tinh của chúng ta. Đầu tiên chúng ta có tầng đối lưu và sau đó chúng ta có tầng bình lưu. Tầng ozone tồn tại trong tầng bình lưu. Tầng ozone bảo vệ chúng ta khỏi tia UV của mặt trời, rất có hại và gây ung thư.
Trong tầng ozone, chúng ta có phân tử ozone có 3 nguyên tử oxy, chúng hấp thụ tia UV. Các phân tử CFC bay lên tầng bình lưu và tia UV làm cho các nguyên tử clo bị phá vỡ.
Sự tách biệt này của nguyên tử clo gây ra phản ứng hóa học, dẫn đến việc nguyên tử clo lấy đi một nguyên tử oxy từ phân tử ozone. Điều này tạo ra một phân tử clo monoxit và một phân tử oxy riêng biệt. Tầng ozone không thể hỗ trợ các phân tử mới này và do đó một khoảng trống được hình thành trong tầng bình lưu. Lỗ hổng càng lớn, càng nhiều tia UV có thể tiếp cận chúng ta.
Tiềm năng nóng lên toàn cầu
Vấn đề khác với chất làm lạnh là khả năng làm nóng toàn cầu của chúng. Điều nên xảy ra là các tia hồng ngoại đi qua bầu khí quyển của chúng ta, chiếu vào bề mặt và hầu hết bị phản xạ trở lại không gian với một số ít phản xạ và ở lại trong bầu khí quyển.
Các nhà khoa học từ đó đã phát hiện ra rằng nhiều hóa chất trong chất làm lạnh ngăn cản tia hồng ngoại đi qua chúng, vì vậy khi chúng tích tụ trong khí quyển, chúng ngăn cản các tia thoát ra, gây ra tình trạng giữ nhiệt và điều này dẫn đến biến đổi khí hậu. Mặc dù có rất nhiều tác nhân gây ra điều này và không phải tất cả đều do con người tạo ra.
Video giải thích:
Hy vọng sau bài dịch trên, Điện Lạnh Mười đã giúp a/c hiểu thêm về lịch sử của chất làm lạnh cũng như tương lai của chúng.
Nguồn: theengineeringmindset.com
