مادة التبريد
المبردات هي سوائل عاملة تنقل الحرارة من بيئة باردة إلى بيئة دافئة أثناء دورانها بينهما. على سبيل المثال، ينقل المبرد في مكيف الهواء الحرارة من بيئة داخلية باردة إلى بيئة خارجية أكثر سخونة. وبالمثل، ينقل المبرد في ثلاجة المطبخ الحرارة من داخل الثلاجة إلى الغرفة المحيطة. تُستخدم مجموعة واسعة من السوائل كمبردات، ويعتمد اختيار النوع المناسب على نطاق درجة الحرارة المطلوب والقيود المتعلقة بالنظام المعني.
تُعدّ المُبرّدات أساس أنظمة التبريد بضغط البخار . يدور المُبرّد في حلقة بين بيئتين، باردة ودافئة (انظر الشكل). في البيئة الباردة، يمتص المُبرّد الحرارة عند ضغط منخفض، مما يؤدي إلى تبخّره. ثم يدخل المُبرّد الغازي إلى ضاغط، فيرفع ضغطه ودرجة حرارته. يدور المُبرّد المضغوط عبر البيئة الدافئة، حيث يُطلق الحرارة ويتكثّف إلى سائل. بعد ذلك، يُخفّض ضغط السائل عالي الضغط ويعود إلى البيئة الباردة كمزيج من السائل والبخار. [ 1 ] [ 2 ]

تُستخدم المبردات أيضًا في المضخات الحرارية ، التي تعمل كأنظمة تبريد. في الشتاء، تمتص المضخة الحرارية الحرارة من البيئة الخارجية الباردة وتطلقها في البيئة الداخلية الدافئة. أما في الصيف، فينعكس اتجاه انتقال الحرارة. [ 1 ] [ 2 ]
تشمل المبردات سوائل طبيعية، مثل الأمونيا وثاني أكسيد الكربون والإيزوبيوتان ، وسوائل اصطناعية، مثل مركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروفلوروكربون . وقد حُظر استخدام العديد من المبردات الاصطناعية القديمة لحماية طبقة الأوزون أو للحد من تغير المناخ . [ 3 ] بعض المبردات قابلة للاشتعال أو سامة، مما يجعل التعامل معها والتخلص منها بعناية أمرًا ضروريًا. [ 1 ] تُصنف المبردات حسب مستوى الأمان باستخدام نظام معيار ASHRAE 34. [ 4 ]
على الرغم من أن المبردات ترتبط في الغالب بأنظمة ضغط البخار، إلا أنها تُستخدم أيضاً لأغراض أخرى كثيرة. تشمل هذه التطبيقات دفع البخاخات ، وإنتاج رغوة البوليمر، والمواد الأولية الكيميائية، وإخماد الحرائق، والمذيبات. [ 5 ]
المبردات هي أنظمة تبريد تحتوي على دائرة ثانوية تُدوّر فيها سائل التبريد (بدلاً من مادة التبريد)، حيث يُستخدم تبريد ضغط البخار لتبريد السائل الثانوي. [ 6 ] أما أنظمة التبريد بالامتصاص فتعمل عن طريق امتصاص غاز، مثل الأمونيا، في سائل، مثل الماء. [ 1 ] [ 2 ]
المتطلبات والخصائص المرغوبة
يعتمد اختيار مادة التبريد لغرض معين على مجموعة من العوامل. فبعض مواد التبريد، ذات الخصائص المختلفة، تكون أنسب لبعض التطبيقات من غيرها. [ 3 ] [ 7 ]
متطلبات الخصائص الفيزيائية الحرارية
من الناحية الديناميكية الحرارية ، تنقل المبردات الطاقة على شكل إنثالبي ، والذي يزداد أو ينقص بشكل ملحوظ أثناء التبخر أو التكثيف. يُطلق على الفرق بين إنثالبي البخار وإنثالبي السائل اسم حرارة التبخر الكامنة . تسمح حرارة التبخر الكامنة بامتصاص أو إطلاق كمية كبيرة من الطاقة، مع تغير طفيف في درجة الحرارة، في المبخر أو المكثف . يتم التحكم في درجات الحرارة في المبخر والمكثف عن طريق ضبط ضغط المبرد في كل مكون. [ 1 ] [ 2 ]
يجب أن تكون درجة غليان مادة التبريد أقل من درجة الحرارة المطلوبة للبيئة الباردة. عندئذٍ، تتدفق الحرارة من البيئة الباردة إلى مادة التبريد، مما يؤدي إلى تبخرها. تنخفض درجة الغليان كلما انخفض ضغط مادة التبريد. ولهذا السبب، يكون ضغط مادة التبريد في المبخر (على الجانب البارد) منخفضًا. [ 7 ] [ 8 ] يجب أن يكون ضغط المبخر أعلى من الضغط الجوي لمنع تسرب الهواء إليه. [ 9 ]
وبالمثل، يجب أن تكون درجة غليان المُبرِّد أعلى من درجة حرارة البيئة الدافئة، حتى يتدفق الحر من المُبرِّد أثناء تكثفه. وبما أن درجة الغليان ترتفع مع ازدياد الضغط، فإن المُبرِّد في المُكثِّف (على الجانب الدافئ) سيكون تحت ضغط عالٍ. [ 7 ] [ 8 ]
في معظم أنظمة التبريد، يُفضّل أن تكون درجة حرارة النقطة الحرجة أعلى بكثير من درجة حرارة المكثف. فعندما تكون درجة حرارة النقطة الحرجة أعلى من درجة حرارة المكثف، يمكن أن يتكثف المُبرّد من الحالة البخارية إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة ثابتة تقريبًا؛ أما إذا كانت درجة حرارة النقطة الحرجة أقل من درجة حرارة المكثف، فلن يحدث أي تغيير في الحالة. عند ثبات درجة حرارة كل من المبخر والمكثف، فإن زيادة درجة حرارة النقطة الحرجة فوق درجة حرارة المكثف ترفع من كفاءة الطاقة لدورة التبريد. [ 10 ]
مع ذلك، مع ارتفاع درجة حرارة النقطة الحرجة، تنخفض كثافة البخار عند مدخل الضاغط. ويؤدي انخفاض الكثافة إلى زيادة معدل التدفق الحجمي للبخار اللازم لتبريد كمية معينة (بمعنى آخر، يجب أن يكون الضاغط أكبر حجماً لأداء المهمة). لذا، فإن المفاضلة بين كفاءة الطاقة والكفاءة الحجمية هي أساس اختيار مادة التبريد. [ 10 ]
تؤثر السعة الحرارية النوعية لبخار المُبرِّد بشكل كبير على الأداء. فالسعة الحرارية النوعية المنخفضة تمنع تكوّن السائل في الضاغط، ولكن انخفاضها الشديد قد يؤدي إلى بخار ساخن بشكل غير مرغوب فيه عند مخرج الضاغط. ويميل التحسين إلى تفضيل جزيئات المُبرِّد ذات عدد الذرات الأقل. [ 10 ] كما يُفضَّل ارتفاع حرارة التبخر الكامنة وانخفاض درجة حرارة النقطة الثلاثية عن درجة حرارة المُبَخِّر. [ 7 ] [ 9 ]
قد تعمل بعض المبردات، مثل ثاني أكسيد الكربون، في بيئات دافئة تتجاوز درجة حرارتها درجة الحرارة الحرجة. في دورات التبريد فوق الحرجة هذه ، يجب استبدال المكثف بمبرد غازي يعمل ضمن نطاق أوسع من درجات الحرارة. [ 7 ] [ 11 ]
تُخلط المبردات أحيانًا لتحقيق توازن في الخصائص المطلوبة. تتبخر المبردات النقية عند درجة حرارة ثابتة عندما يكون الضغط ثابتًا (كما هو الحال في المبخر أو المكثف). في المقابل، تتبخر المبردات المخلوطة ضمن نطاق ضيق من درجات الحرارة. تُعرف هذه الظاهرة باسم الانزلاق الحراري . [ 7 ] [ 12 ]
لضمان السلامة، ينبغي أن يكون المبرد المثالي غير سام وغير قابل للاشتعال. ولحماية البيئة، يجب ألا يكون للمبرد أي تأثير على طبقة الأوزون ، وأن يكون له تأثير منخفض جدًا على الاحتباس الحراري . كما يجب أن تتميز المبردات غير الموجودة طبيعيًا في الغلاف الجوي بعمر قصير في الغلاف الجوي ، وأن تتحلل إلى نواتج ثانوية غير ضارة بالبيئة. [ 3 ] [ 13 ]
متطلبات أخرى
يجب أن يكون المبرد مستقرًا كيميائيًا أثناء الاستخدام، وغير مُسبب للتآكل لمكونات النظام، وقابلًا للامتزاج مع مادة التشحيم ؛ كما يجب توفر موانع تسرب شعاعية متوافقة للمحور. في الأنظمة المُحكمة الإغلاق ، قد يتلامس بخار المبرد مع ملفات المحرك ، لذا يجب أن يتمتع بقوة عزل كهربائي عالية . [ 7 ] [ 9 ] [ 10 ] يجب أن يكون المبرد منخفض التكلفة. كما تُعد اللوائح القانونية عاملًا مهمًا في اختيار المبردات. [ 7 ] [ 14 ]
ينطوي اختيار مادة التبريد لغرض محدد على مفاضلات بين جميع العوامل المذكورة. في كثير من الأحيان، لا توجد مادة تبريد مثالية تمامًا، وقد تكون عدة مواد تبريد مختلفة خيارات معقولة. [ 14 ]
تاريخ

اقترح أوليفر إيفانز لأول مرة تقنية التبريد بضغط البخار عام 1805، مستخدمًا ثنائي إيثيل الإيثر كمادة تبريد. وفي عام 1834، حصل جاكوب بيركنز على براءة اختراع لنظام ضغط البخار، واصفًا فيه أيضًا ثنائي إيثيل الإيثر كمادة تبريد. وفي العام نفسه، بنى جون هاج أول نموذج أولي عملي لهذا النظام، لكنه استخدم الكاوتشوسين، وهو مُقطّر مطاطي، كمادة تبريد. [ 15 ] [ 16 ] وفي خمسينيات القرن التاسع عشر، طوّر جيمس هاريسون ، الذي كان يعمل في أستراليا، نظامًا مشابهًا لنظام بيركنز، مستخدمًا أيضًا ثنائي إيثيل الإيثر. وكان من أوائل تطبيقات تقنيته صناعة الثلج وتعبئة اللحوم. [ 17 ]
توالت الاختراعات خلال النصف الثاني من القرن التاسع عشر. ففي ستينيات القرن التاسع عشر، طوّر ثاديوس لوي نظامًا يعمل بثاني أكسيد الكربون . [ 18 ] وشهدت سبعينيات القرن التاسع عشر ظهور أنظمة تعتمد على الأمونيا ، وثاني أكسيد الكبريت ، وثنائي ميثيل الإيثر ، وكلوريد الميثيل . [ 15 ] [ 19 ] ولا تزال بعض مواد التبريد التي استُخدمت في القرن التاسع عشر مستخدمة حتى اليوم، بينما تم التخلي عن بعضها الآخر لأسباب تتعلق بالسلامة أو الأداء. [ 20 ] وبحلول مطلع القرن العشرين، أصبحت الأمونيا المادة السائدة في الأنظمة الصناعية. [ 18 ]
بدأ استخدام الثلاجات ومكيفات الهواء التي تعمل بضغط البخار في المنازل في أوائل القرن العشرين، مع توفر محركات كهربائية صغيرة لتشغيل ضاغط البخار. استخدمت هذه الأنظمة المبكرة الأمونيا، والإيزوبيوتان ، وكلوريد الميثيل، والبروبان ، وثاني أكسيد الكبريت. وكان لكل من هذه المواد عيوبٌ للاستخدام المنزلي، مثل الرائحة، والسمية، والاشتعال. (على الرغم من قابليتهما للاشتعال، إلا أن البروبان والإيزوبيوتان يتمتعان بسجلات أمان جيدة). [ 18 ]
تطوير المبردات الهالوجينية (مركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون)

في عشرينيات القرن العشرين، أجرى توماس ميدجلي الابن ، بالتعاون مع ألبرت هين وروبرت ماكنيري، دراسة منهجية للمبردات الاصطناعية، باحثًا عن سائل غير سام وغير قابل للاشتعال ومستقر. ركز فريق ميدجلي على الهيدروكربونات المكلورة والمفلورة (الكلور والفلور من الهالوجينات ، لذا تُسمى هذه المركبات بالهالوجينية ). بحلول عام 1931، طُرح ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان (R-12) في الأسواق. وسرعان ما تبعه ثلاثي كلورو فلورو الميثان (R-11) في عام 1932، ثم كلورو ثنائي فلورو الميثان (R-22) في عام 1936. يُصنف كل من R-11 وR-12 ضمن مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، بينما يُصنف R-22 ضمن مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs). [ 20 ] تم استخدام الاسم التجاري فريون لغاز R-12، والذي كان يُطلق عليه في ذلك الوقت أيضًا اسم F-12. [ 21 ]
طوّرت شركة دوبونت نظام ترقيم R للمبردات في السنوات اللاحقة. [ 22 ] يتبع الحرف R رقمٌ يُحدد التركيب الكيميائي للمبرد بشكلٍ فريد. وقد أصبح هذا النظام منذ ذلك الحين معيارًا دوليًا. غالبًا ما تُستخدم مجموعةٌ أكثر تحديدًا من الأحرف بدلًا من R للدلالة على العائلة الكيميائية للمبرد. على سبيل المثال، قد يُطلق على R-12 اسم CFC-12 للدلالة على أنه من مركبات الكلوروفلوروكربون.
حققت مُبردات مركبات الكلوروفلوروكربون (CFC) ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) نجاحًا باهرًا، وسيطرت على السوق لنصف قرن. [ 18 ] وبحلول عام 1987، كان يُستخدم غاز التبريد R-12 في جميع الثلاجات تقريبًا، وR-22 في جميع مكيفات الهواء تقريبًا. [ 20 ] واعتمدت أنظمة السيارات على R-12، بينما فضّلت مبردات المياه التي تستخدم ضواغط طرد مركزي استخدام R-11، واستخدمت أنظمة التبريد التجارية منخفضة الحرارة مُبردًا مُركبًا، هو R-502. [ 3 ]
التخلص التدريجي من مركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (حماية طبقة الأوزون)
في عام 1974، تنبأ ماريو مولينا وإف . شيروود رولاند بأن مركبات الكلوروفلوروكربون ستستنزف طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية. [ 23 ] [ 24 ] وقد تأكدت صحة تنبؤهما من خلال الملاحظات في ثمانينيات القرن الماضي، عندما رصد الباحثون ثقبًا في طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية. [ 25 ]
تحدث هذه العملية عندما تصل مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) إلى طبقة الستراتوسفير وتمتص الإشعاع الشمسي . يؤدي الإشعاع الممتص إلى انفصال ذرات الكلور عن مركبات الكلوروفلوروكربون. ثم يحفز الكلور المتحرر تحلل الأوزون: تتفاعل ذرة الكلور مع الأوزون (O3 ) لتكوين ثاني أكسيد الكلور (ClO) والأوزون (O2 ) ، ثم يتحول ثاني أكسيد الكلور مرة أخرى إلى الكلور (Cl)، الذي يمكنه مهاجمة جزيئات أوزون أخرى. تستطيع ذرة كلور واحدة تدمير آلاف جزيئات الأوزون قبل أن تُزال من طبقة الستراتوسفير. وقد نتج النقص الحاد غير المعتاد في طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي عن تفاعلات كيميائية على السحب الستراتوسفيرية القطبية التي تتشكل موسمياً. [ 26 ]

أدت هذه الاكتشافات إلى توقيع بروتوكول مونتريال في عام 1987. وكان الهدف من هذا الاتفاق الدولي هو التخلص التدريجي من مركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون لحماية طبقة الأوزون.
بموجب بروتوكول مونتريال، كان من المقرر حظر إنتاج مركبات الكلوروفلوروكربون في معظم البلدان بحلول عام 1996. وكان من المقرر التخلص التدريجي من مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون على مدى فترة أطول نظرًا لانخفاض قدرتها على استنفاد طبقة الأوزون مقارنةً بمركبات الكلوروفلوروكربون. وخلال هذه الفترة الانتقالية، تسارع اعتماد مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون، مثل R-22 . [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
بدأ البحث عن بدائل لمبردات مركبات الكلوروفلوروكربون (CFC) ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC)، مثل R-12 وR-22، في سبعينيات القرن الماضي. وبحلول وقت توقيع بروتوكول مونتريال، تم تحديد R-134a كبديل لـ R-12 في السيارات، و R-123 كبديل لـ R-11 في المبردات الكبيرة. [ 20 ] يُعد R-134a من مركبات الهيدروفلوروكربون (HFC)، بينما كان R-123 من مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFC) التي سيتم التخلص منها تدريجيًا أيضًا.
تبنت الحكومات لوائح لدعم بروتوكول مونتريال. في عام 1991، سنت ألمانيا تشريعاً للقضاء على مركبات الكلوروفلوروكربون في أجهزة التبريد، [ 30 ] وتم حظر مركبات الكلوروفلوروكربون في المعدات الجديدة ابتداءً من عام 1995. [ 31 ]
اتجهت مكيفات الهواء المنزلية والمبردات الصناعية في الولايات المتحدة نحو استخدام مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) بدءًا من ثمانينيات القرن الماضي. وفي 14 نوفمبر 1994، قيّدت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) بيع وحيازة واستخدام مواد التبريد، وقصرتها على الفنيين المرخصين فقط، وفقًا لقواعد قانون الهواء النظيف. [ 32 ] وحظرت الولايات المتحدة إنتاج واستيراد مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) في 1 يناير 1996. [ 33 ] واستمر استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون المخزنة والمستعادة طالما كانت الإمدادات متوفرة.
بعد ذلك بفترة طويلة، بدأت الحكومات بتقييد استخدام مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs). فعلى سبيل المثال، في عام 2000، دخلت لوائح الأوزون في المملكة المتحدة حيز التنفيذ، والتي حظرت استخدام المبردات من نوع HCFCs المستنفدة للأوزون، مثل R-22، في الأنظمة الجديدة. كما حظرت اللوائح استخدام R-22 الخام كسائل "تعبئة" للصيانة اعتبارًا من عام 2010، واستخدام R-22 المعاد تدويره اعتبارًا من عام 2015. [ 34 ] وفي عام 2010، حظرت وكالة حماية البيئة الأمريكية استخدام R-22 (HCFC-22) في المعدات الجديدة، [ 35 ] والتي تحول معظمها إلى استخدام خليط مركبات الهيدروفلوروكربون، R-410A . [ 20 ] [ 36 ] وتم حظر إنتاج واستيراد R-22 بالكامل في 1 يناير 2020. [ 37 ]
لم يهدف بروتوكول مونتريال، الذي تناول استنفاد طبقة الأوزون، إلى تنظيم تأثير المبردات على ظاهرة الاحتباس الحراري. ومع ذلك، فإن مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) لديها قدرة أكبر بكثير على إحداث الاحتباس الحراري مقارنةً بالمبردات التي حلت محلها. ونتيجةً لذلك، ساهم بروتوكول مونتريال بشكل كبير في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري. [ 38 ]
تجدد الاهتمام بالمبردات الطبيعية
استُخدمت المبردات الطبيعية قبل إدخال مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) عام 1931. وشملت هذه المبردات الأمونيا، وثاني أكسيد الكربون، والإيزوبيوتان، والبروبان، وغيرها. لا تُلحق هذه المبردات ضررًا بطبقة الأوزون، كما أن لها قدرة منخفضة جدًا على إحداث الاحتباس الحراري. [ 39 ] وقد حظيت هذه المواد باهتمام متجدد خلال تسعينيات القرن الماضي مع ازدياد معرفة الآثار الضارة للعديد من المبردات الاصطناعية. [ 20 ] وتُعرف هذه المواد مجتمعةً باسم المبردات الطبيعية .

كان دعاة حماية البيئة الأوروبيون في طليعة هذا الجهد. فقد أقامت منظمة السلام الأخضر (غرينبيس) تعاونًا مع معهد دورتموند الألماني وشركة تصنيع الثلاجات الألمانية (DKK Scharfenstein) لتطوير ثلاجة منزلية قابلة للتسويق تعتمد على الهيدروكربونات بدلًا من مركبات الفلوروكربون. وبحلول عام 1993، تم تسويق ثلاجة "غرين فريز" التي تعمل بالهيدروكربونات في ألمانيا تحت العلامة التجارية " فورون" ، وانتشرت هذه التقنية لاحقًا إلى بلدان أخرى. [ 40 ] تستخدم أنظمة "غرين فريز" مزيجًا متنوعًا من الإيزوبيوتان ( R-600a ) والبروبان ( R-290 ) وهيدروكربونات أخرى. [ 41 ] [ 42 ]
بحلول عام 1996، شكلت شركة Greenfreeze نسبة 35% من إنتاج أوروبا الغربية، وبحلول عام 2001، غطت أنظمة التبريد بالهيدروكربونات 100% من الإنتاج الألماني. [ 40 ]
في عام ٢٠٠٤، تعاونت منظمة غرينبيس مع مجموعة من الشركات متعددة الجنسيات، من بينها كوكاكولا ويونيليفر ، ولاحقًا بيبسيكو ، لتشكيل تحالف أطلق عليه اسم "مبردات طبيعية!". [ ٤١ ] روجت هذه المنظمة لاستخدام المبردات الطبيعية كبدائل للمبردات الاصطناعية. وبعد أربع سنوات، بدأت شركتا بن آند جيري، التابعة ليونيليفر وجنرال إلكتريك، باتخاذ خطوات لدعم إنتاج واستخدام هذه المبردات في الولايات المتحدة. [ ٤٣ ]
قاومت الشركات المصنعة للمبردات الاصطناعية التحول نحو استخدام الهيدروكربونات، مشيرةً إلى قابليتها للاشتعال وخصائصها الانفجارية. [ 40 ] [ 44 ] وامتدت هذه المقاومة لتشمل الضغط على وكالة حماية البيئة الأمريكية لمنع الموافقة على استخدام مبردات الهيدروكربونات. [ 45 ] وساهمت الشركات التي تستخدم أنظمة التبريد، ولا سيما شركة يونيليفر وشركتها التابعة بن آند جيري للآيس كريم، في التغلب على العوائق التنظيمية التي كانت تحول دون استخدام مبردات الهيدروكربونات. [ 41 ]
بحلول عام 2010، كان حوالي ثلث الثلاجات المنزلية المصنعة عالميًا يستخدم غاز الإيزوبيوتان أو مزيجًا من الإيزوبيوتان والبروبان، [ 46 ] وقد حوّلت اليابان جميع ثلاجاتها المنزلية تقريبًا من غاز التبريد R-134a إلى الإيزوبيوتان. [ 47 ] وبحلول عام 2022، كان الإيزوبيوتان يُستخدم في أكثر من 70% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الاتحاد الأوروبي، وبحلول عام 2025، في أكثر من 60% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الولايات المتحدة. [ 48 ]
حظي ثاني أكسيد الكربون باهتمام متزايد خلال هذه الفترة. فعلى الرغم من ضغط تشغيله العالي، اعتُبر ثاني أكسيد الكربون مادة تبريد فعّالة في السيارات، وكذلك في أنظمة التبريد الثابتة. [ 11 ] وبحلول عام 2014، قامت شركة كوكاكولا، العضو في مبادرة "مواد التبريد الطبيعية!"، بتركيب مليون وحدة تبريد خالية من مركبات الكربون الهيدروفلورية، معتمدةً على ثاني أكسيد الكربون كمادة تبريد أساسية. [ 49 ]
التخفيض التدريجي لمركبات الهيدروفلوروكربون (التخفيف من آثار تغير المناخ)

انتشرت مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) على نطاق واسع كبديل لمركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) في تسعينيات القرن الماضي والعقد الأول من الألفية الجديدة. [ 20 ] [ 36 ] لا تُعدّ مركبات الهيدروفلوروكربون من مُستنفدات طبقة الأوزون، ولكن لديها قدرة على إحداث الاحتباس الحراري (GWPs) تفوق قدرة ثاني أكسيد الكربون بمئات إلى آلاف المرات، كما أن عمرها في الغلاف الجوي قد يمتد لعقود. [ 39 ] والسبب الرئيسي لارتفاع قدرة مركبات الهيدروفلوروكربون على إحداث الاحتباس الحراري هو امتصاصها للأشعة تحت الحمراء (أي الحرارة المُشعّة، أو الإشعاع الحراري ) بواسطة الروابط الجزيئية بين ذرات الكربون والفلور. [ 50 ]
تم اعتماد أنواع مختلفة من مركبات الهيدروفلوروكربون لأغراض مختلفة. ففي الثلاجات المنزلية والسيارات، استُبدل مركب الكلوروفلوروكربون R-12 بمركب R-134a (وهو من مركبات الهيدروفلوروكربون) . وفي المبردات منخفضة الضغط، استُبدل مركب R- 11 بمركب R-123 . وفي مكيفات الهواء الصغيرة، استُبدل مركب التبريد R- 22 في نهاية المطاف بمركب R-407C (وهو مركب مختلط) ، بعد دراسة أولية لمركب R-407C . وفي أنظمة التبريد التجارية منخفضة الحرارة، استُبدل مركب R-502 بمركب R-404A. [ 3 ]

خلال هذه الحقبة، بدأت تركيزات مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون في الغلاف الجوي بالاستقرار، بينما ارتفعت تركيزات مركبات الهيدروفلوروكربون بشكل حاد (انظر الشكل).
بدأ الوضع بالتغير عام 1997، عندما أُدرجت مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) ومركبات الفلوروكربون (FCs) في بروتوكول كيوتو الملحق باتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ. [ 51 ] [ 52 ] وكان بروتوكول كيوتو اتفاقًا على تحديد سقف لانبعاثات بعض غازات الدفيئة بنسبة 5% أقل من انبعاثات عام 1990. وشملت هذه الغازات مركبات الهيدروفلوروكربون.
واستجابةً لذلك، أصدرت الحكومات لوائح جديدة. فعلى سبيل المثال، في عام 2006، اعتمد الاتحاد الأوروبي لائحة بشأن غازات الدفيئة المفلورة (مركبات الكربون والهيدروكربونات) لتشجيع التحول إلى المبردات الطبيعية. [ 53 ]
خلال العقد الثاني من الألفية الثانية، ازداد استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) والهيدروكربونات والهيدروفلوروأوليفينات ( HFOs) ذات معامل الاحترار العالمي المنخفض في المعدات الجديدة. وتنوعت هذه المبردات حسب قطاع الاستخدام، كما ورد في التقارير الصحفية المعاصرة: R-600a (إيزوبيوتان) للتبريد المنزلي؛ [ 54 ] و R-32 وR-454B لتكييف الهواء الثابت؛ [ 55 ] [ 56 ] وR-514A وR-1233zd(E) وR-1234ze(E) للمبردات؛ [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] وR-32 وR-290 (بروبان) وR-407A وR-744 ( ثاني أكسيد الكربون ) للتبريد التجاري. [ 54 ] [ 60 ] وقد عكست هذه الخيارات مجموعة من المفاضلات بين الأساليب المتبعة، وقابلية الاشتعال، وانخفاض معامل الاحترار العالمي. بعض هذه الاختيارات كان لها معامل اشتعال عالمي منخفض، ولكنه لا يزال مرتفعاً، واعتُبرت انتقالية. [ 3 ] [ 61 ]

بدأ الاتحاد الأوروبي، ابتداءً من عام 2011، بالتخلص التدريجي من المبردات التي يزيد معامل الاحترار العالمي لها (GWP) على مدى 100 عام عن 150 في مكيفات هواء السيارات. وشمل هذا التخلص التدريجي مبرد HFC-134a (R-134a)، الذي يبلغ معامل الاحترار العالمي له على مدى 100 عام 1530. [ 62 ] وفي العام نفسه، قررت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) اعتماد مبرد HFO-1234yf (R-1234yf) الآمن على طبقة الأوزون والمناخ للسيارات المصنعة في الولايات المتحدة. [ 63 ] وتتوافق هذه القرارات التنظيمية مع رأي قطاع صناعة السيارات، الذي أوصى في عام 2010 باستخدام R-1234yf في مكيفات هواء السيارات. [ 64 ]
يعود انخفاض معامل الاحترار العالمي (GWP) للمركب R-1234yf مقارنةً بالمركب R-134a بشكل أساسي إلى قصر عمره في الغلاف الجوي - 12 يومًا مقابل 13.5 سنة. [ 39 ] تحتوي كلتا الجزيئتين على روابط كربون-فلور تمتص الإشعاع الحراري، لكن الرابطة المزدوجة للكربون في المركب R-1234yf تُمكّنه من التحلل السريع إلى حمض ثلاثي فلورو أسيتيك . [ 65 ]
تم اعتماد تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال في عام 2016. [ 66 ] [ 67 ] وقد نفّذ هذا الاتفاق الدولي خفضًا تدريجيًا في استهلاك وإنتاج مركبات الهيدروفلوروكربون. وفي عام 2019، نشر برنامج الأمم المتحدة للبيئة مبادئ توجيهية طوعية جديدة لأجهزة تكييف الهواء والثلاجات. [ 68 ] في ذلك الوقت، قدّر الباحثون أن مركبات الكلوروفلوروكربون، ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون، ومركبات الهيدروفلوروكربون مسؤولة عن حوالي 10% من التأثير الإشعاعي المباشر الناتج عن جميع غازات الدفيئة البشرية المنشأ طويلة الأمد . [ 69 ]
صادقت الولايات المتحدة على تعديل كيغالي في 31 أكتوبر 2022. [ 70 ] وقد نشرت وكالة حماية البيئة الأمريكية جداول التخلص التدريجي من مركبات الهيدروفلوروكربون، [ 71 ] مع قيود على الاحترار العالمي حسب قطاع الاستخدام. [ 72 ]
بحلول منتصف العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين، أدت لوائح الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة بشأن مركبات الكربون الهيدروفلورية إلى اعتماد واسع النطاق لبعض المبردات ذات معامل الاحتباس الحراري المنخفض، بما في ذلك R-600a (الأيزوبيوتان) في التبريد المنزلي و R-1234yf في تطبيقات السيارات. [ 48 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] وبحلول عام 2022، استخدم أكثر من 70% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الاتحاد الأوروبي الأيزوبيوتان (R-600a)، وبحلول عام 2025، استخدم أكثر من 60% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الولايات المتحدة الأيزوبيوتان أيضًا. [ 48 ] وفي عام 2022، استخدم أكثر من 98% من المركبات الأمريكية الجديدة و99% من المركبات الأوروبية الجديدة R-1234yf. [ 75 ] وفي قطاعات الاستخدام الأخرى، كان الخيار الأمثل للمبرد لا يزال قيد التطور في أوائل العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين. [ 3 ]
تتبع الدول النامية عمومًا جداول زمنية لاحقة لخفض استهلاك مركبات الهيدروفلوروكربون مقارنةً بالدول المتقدمة بموجب تعديل كيغالي. ومن بين الدول النامية الأكثر اكتظاظًا بالسكان، التزمت الصين وإندونيسيا ونيجيريا والبرازيل بخفض استهلاك مركبات الهيدروفلوروكربون بنسبة 10% في عام 2029 وبنسبة 80% في عام 2045، بينما تهدف الهند إلى خفض الاستهلاك بنسبة 10% بحلول عام 2032 وبنسبة تتراوح بين 80 و85% بحلول عام 2047. [ 76 ] [ 77 ] ومع ذلك، قد تختلف كل دولة عن الأخرى في خطواتها. فعلى سبيل المثال، اعتمدت الصين على نطاق واسع ثلاجات الإيزوبيوتان قبل وقت طويل من تعديل كيغالي، [ 78 ] وحظرت استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون في الثلاجات الجديدة بدءًا من عام 2026. [ 79 ]
سلامة المبردات، والإدارة البيئية، وإعادة التدوير
يمكن أن تشكل المبردات مخاطر مباشرة وغير مباشرة. فبحسب تركيبها الكيميائي، قد تكون قابلة للاشتعال، أو سامة، أو ضارة بالبيئة من خلال استنزاف طبقة الأوزون أو ظاهرة الاحتباس الحراري . ولتصنيف هذه المخاطر بطريقة موحدة، يخصص معيار ASHRAE 34 لكل مبرد رمزًا حرفيًا رقميًا: يشير الحرفان "A" أو "B" إلى السمية، بينما تشير الأرقام من 1 إلى 3 (مع 2L كفئة فرعية) إلى القابلية للاشتعال. [ 4 ] [ 80 ] تتميز مبردات الفئة A1 بانخفاض سميتها وعدم قابليتها للاشتعال؛ بينما تتميز مبردات A2L وA2 بانخفاض سميتها وقابليتها للاشتعال المنخفضة والقياسية على التوالي؛ أما مبردات A3 فتتميز بانخفاض سميتها ولكنها شديدة الاشتعال. وتحمل مبردات الفئة B نفس تصنيفات القابلية للاشتعال ولكنها تتميز بارتفاع سميتها - فالأمونيا، على سبيل المثال، من الفئة B2L.
| سمية أقل | سمية أعلى | |
|---|---|---|
| قابل للاشتعال بدرجة عالية | A3 | ب3 |
| قابل للاشتعال | A2 | B2 |
| قابلية أقل للاشتعال | A2L | B2L |
| لا انتشار للهب | A1 | ب1 |
تُستخدم المبردات منخفضة السمية (الفئة أ) غالبًا في الأنظمة المفتوحة، حيث يُستهلك المبرد بدلًا من استعادته. تشمل هذه الأجهزة طفايات الحريق ومثبطات الحريق التي تستخدم مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) أو مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) ، [ 81 ] [ 82 ] وبخاخات الغاز التي تحتوي على غاز HFC-152a أو مواد دافعة هيدروكربونية، وأجهزة الاستنشاق ذات الجرعات المقننة التي تستخدم مواد دافعة من مركبات الهيدروفلوروكربون، [ 83 ] والولاعات التي تُستخدم لمرة واحدة والتي تحتوي على مادة التبريد A3، الإيزوبيوتان (R-600a). [ 84 ]
للتخفيف من المخاطر البيئية، تُطبق لوائح صارمة على التعامل مع مواد التبريد. في الولايات المتحدة، يشترط القسم 608 من قانون الهواء النظيف الحصول على شهادة لأي شخص يقوم بصيانة أو التخلص من المعدات الثابتة، بينما ينطبق القسم 609 على الفنيين العاملين على مكيفات هواء المركبات. [ 85 ] [ 86 ] وبالمثل، تشترط المملكة المتحدة الحصول على شهادة C&G 2079 للغازات المفلورة والمستنفدة للأوزون، وتعترف بشهادة C&G 6187-2 للتعامل مع الهيدروكربونات ومواد التبريد القابلة للاشتعال. [ 87 ] كما يحظر قانون الولايات المتحدة تهوية معظم مواد التبريد الاصطناعية عمدًا، على الرغم من أنه يسمح بتصريف بعض مواد التبريد الطبيعية، بما في ذلك الأمونيا (R-717)، وثاني أكسيد الكربون (R-744)، والإيزوبيوتان (R-600a)، والبروبان (R-290)، ومزيج الهيدروكربون HCR-188C (R-441A). [ 88 ]
لتقليل الانبعاثات، يجب استعادة المبردات المستعملة أثناء الصيانة أو الإيقاف. ويجب أن تتم عملية استصلاح المبردات - أي معالجة المبردات المستعملة بحيث تفي بمواصفات نقاء المبردات الجديدة - في الولايات المتحدة بواسطة شركات استصلاح مرخصة من وكالة حماية البيئة، وأن يتولى عملية الاستعادة فنيون معتمدون. [ 89 ]
الأداء المقارن للمبردات
تُقدّم جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE ) [ 14 ] بيانات النموذج التالية لمقارنة أداء المبردات. تُحسب هذه القيم لكل كيلوواط من التبريد عند درجة حرارة مُبخر تبلغ -6.7 درجة مئوية (19.9 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة مُكثّف تبلغ 30.0 درجة مئوية (86.0 درجة فهرنهايت) . قد تُقارب هذه الدرجات حرارة الثلاجة المنزلية.
| رمز غاز التبريد | اسم | مجموعة السلامة | ضغط المبخر (كيلو باسكال) | ضغط المكثف (كيلو باسكال) | معدل دوران غاز التبريد (جم/ثانية) | إزاحة الضاغط (لتر/ثانية) | استهلاك الطاقة (كيلوواط) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R-32 | ثنائي فلورو الميثان | A2L | 653 | 1928 | 3.87 | 0.218 | 0.169 |
| R-134a | 1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان | A1 | 228 | 770 | 6.45 | 0.575 | 0.165 |
| R-290 | البروبان | A3 | 385 | 1079 | 3.47 | 0.409 | 0.167 |
| R-600a | إيزوبوتان | A3 | 123 | 405 | 3.60 | 1.072 | 0.162 |
| R-410A | الخليط: R-32 (50%) / R-125 (50%) | A1 | 643 | 1886 | 5.85 | 0.238 | 0.173 |
| R-717 | الأمونيا | B2L | 332 | 1167 | 0.90 | 0.331 | 0.160 |
| R-744 | ثاني أكسيد الكربون | A1 | 2909 | 7213 | 7.72 | 0.098 | 0.285 |
| R-1234yf | 2,3,3,3-رباعي فلورو البروبين | A2L | 250 | 783 | 8.30 | 0.595 | 0.172 |
في الحالة المحددة الموضحة في هذا الجدول، تظهر بعض المفاضلات في اختيار مادة التبريد. يتميز ثاني أكسيد الكربون (الفئة A1) بأعلى ضغط تشغيل بفارق كبير، كما أنه يستهلك طاقة أعلى بكثير. أما الأمونيا، فتستهلك أقل قدر من الطاقة؛ ولكن نظرًا لسميتها وعدم توافقها مع الضواغط المحكمة الإغلاق، فإن الأمونيا غير مناسبة للاستخدام المنزلي. [ 18 ]
يتميز غاز الأيزوبيوتان (الفئة A3) بأقل ضغط وثاني أقل استهلاك للطاقة. أما غاز التبريد R-32 (الفئة A1، وهو أيضاً من مركبات الهيدروفلوروكربون) فيتميز بثاني أعلى ضغط واستهلاك طاقة مماثل للأيزوبيوتان. وتتطلب المبردات ذات الضغط المنخفض عادةً سعة أكبر للضاغط (أي أنها تحتاج إلى أسطوانة أكبر في الضاغط الترددي ).
يمكن حساب مقياسين شائعين لأداء أنظمة التبريد من هذه البيانات عند الرغبة. معامل الأداء (COP) - وهو تأثير التبريد لكل وحدة طاقة مُدخلة - يساوي 1 كيلوواط/(استهلاك الطاقة)، حيث تُعطى الطاقة لكل 1 كيلوواط من التبريد. وبالمثل، فإن السعة الحجمية، Q vol (ميغا جول/م³ ) - وهي تأثير التبريد لكل وحدة حجم تدخل إلى الضاغط - تساوي 1 كيلوواط/(إزاحة الضاغط). ارتفاع معامل الأداء يعني كفاءة طاقة أعلى، وارتفاع السعة الحجمية يعني حجمًا أصغر للنظام. [ 61 ]
توفر جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) بيانات إضافية لهذه الحالة، وبيانات لظروف تشغيل أخرى ومواد تبريد إضافية. [ 14 ] القيم والمقارنات الواردة هنا خاصة بهذا النطاق الحراري؛ وقد يتحسن أداء مادة التبريد أو يتدهور في نطاقات حرارية أخرى. [ 36 ]
خصائص بعض المبردات الشائعة
جميع المبردات المذكورة في هذه الجداول من فئة السلامة A1 (غير سامة، غير قابلة للاشتعال)، ما لم يُذكر خلاف ذلك. GWP = إمكانية الاحترار العالمي .
مواد تبريد ذات تأثير مناخي منخفض للغاية
| شفرة | الاسم الكيميائي | إجمالي أقساط التأمين على الحياة (20 عامًا) | إجمالي مدفوعات التأمين (100 عام) | حالة | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|
| R-290 | البروبان C3H8 | 0.072 [ 62 ] | 0.02 [ 62 ] | زيادة الاستخدام | الفئة A3 (شديدة الاشتعال). منخفضة التكلفة، عالية الكفاءة. يقتصر استخدامها عمومًا على كميات من غاز التبريد تتراوح بين 300 و500 غرام. تُستخدم في أنظمة التبريد التجارية. [ 3 ] [ 90 ] [ 91 ] |
| R-600a | HC(CH 3 ) 3 إيزوبيوتان | ≪1 [ 39 ] | ≪1 [ 39 ] | يستخدم على نطاق واسع | الفئة A3 (شديدة الاشتعال). منخفضة التكلفة، عالية الكفاءة. يُستخدم الإيزوبيوتان في أكثر من 70% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الاتحاد الأوروبي (بحلول عام 2022) وأكثر من 60% من الثلاجات المنزلية الجديدة في الولايات المتحدة (بحلول عام 2025). [ 48 ] يُستخدم بشكل أساسي لشحنات التبريد الصغيرة (أقل من 150 غرامًا) [ 3 ]. |
| R-717 | الأمونيا NH3 | <1 [ 39 ] | ≪1 [ 39 ] | يستخدم على نطاق واسع | الفئة B2L (سامة، قابلة للاشتعال بشكل طفيف). يُستخدم الأمونيا اللامائي على نطاق واسع في التبريد الصناعي والمباني الكبيرة وحلبات الهوكي. يتميز بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة وتكلفة منخفضة. يُستخدم بشكل أقل في المنازل أو على نطاق صغير بسبب متطلبات السلامة. [ 3 ] |
| R-744 | ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) | 1 [ 62 ] | 1 [ 62 ] | قيد الاستخدام | تؤدي دورة التبريد فوق الحرجة إلى ضغوط تصل إلى 130 بار (1900 رطل لكل بوصة مربعة) ، مما يتطلب مكونات عالية المتانة. تُستخدم هذه الدورة على نطاق واسع في أنظمة التبريد التجارية، ولها استخدام محتمل في أنظمة تكييف الهواء للسيارات الكهربائية. [ 3 ] |
| R-1234yf (HFO-1234yf) | C3H2F4 2,3,3,3 - رباعي فلورو البروبين | 1.81 [ 62 ] | 0.501 [ 62 ] | يستخدم على نطاق واسع | الفئة A2L (غير سامة، قابلة للاشتعال بشكل طفيف). أداء أقل ولكن قابلية اشتعال أقل من R-290. [ 92 ] تُستخدم في معظم المركبات الجديدة في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي بحلول عام 2021، لتحل محل R-134a. [ 75 ] |
| R-1233zd(E) [HFO-1233zd(E)] | HClC=C(H)CF 3 1-كلورو-3،3،3-ثلاثي فلورو بروبين | 14 [ 62 ] | 3.88 [ 62 ] | قيد الاستخدام | بديل لغازات التبريد R-123 وR-134a وR-514A في أجهزة التبريد. [ 3 ] [ 57 ] [ 58 ] |
المبردات الهيدروفلوروكربونية (HFC) شائعة الاستخدام
| شفرة | الاسم الكيميائي | إجمالي أقساط التأمين على الحياة (20 عامًا) | إجمالي مدفوعات التأمين (100 عام) | حالة | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|
| R-32 (HFC-32) | CH2F2 ثنائي فلورو ميثان | 2690 [ 62 ] | 771 [ 62 ] | سيؤدي الاستخدام المتزايد في نهاية المطاف إلى تقليصه تدريجياً بموجب قانون AIM الأمريكي [ 71 ]. | الفئة A2L (قابلة للاشتعال بشكل طفيف). معامل الاحترار العالمي (GWP-100) يساوي 50% من معامل الاحترار العالمي لغاز R-134a و37% من معامل الاحترار العالمي لغاز R-410A. العمر الافتراضي في الغلاف الجوي 5.27 سنة. [ 39 ] يُستخدم في مكيفات الهواء ومضخات التدفئة في المنازل والمباني التجارية. [ 55 ] [ 93 ] |
| R-454B | الخليط: R-32 (68.9%)، R-1234yf (31.1%) | 1806 [ 94 ] | 516 [ 94 ] | الاستخدام المتزايد، ولكنه يتأثر أيضًا بقانون AIM الأمريكي [ 71 ] | الفئة A2L (قابلة للاشتعال بشكل طفيف). يُقصد استخدام غاز التبريد R-454B ليحل محل غاز التبريد R-410A في المعدات الجديدة. [ 95 ] |
| R-513A | خليط: R-134a (44%)، R-1234yf (56%) | 1788 [ 94 ] | 647 [ 94 ] | متأثرة بقيود قانون AIM الأمريكي [ 71 ] | [ 96 ] |
حظر مركبات الكلوروفلوروكربون، ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون، ومركبات الهيدروفلوروكربون، والتخلص التدريجي منها
| شفرة | الاسم الكيميائي | إجمالي أقساط التأمين على الحياة (20 عامًا) | إجمالي مدفوعات التأمين (100 عام) | حالة | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|
| R-11 (CFC-11) | CCl 3 F ثلاثي كلورو فلورو ميثان | 8320 [ 62 ] | 6230 [ 62 ] | محظور | استُخدمت على نطاق واسع في مبردات المياه المزودة بضواغط طرد مركزي خلال القرن العشرين. [ 3 ] تم حظر إنتاجها في الدول المتقدمة بموجب بروتوكول مونتريال في عام 1996 وفي الدول النامية (المادة 5) في عام 2010. [ 27 ] |
| R-12 (CFC-12) | CCl 2 F 2 ثنائي كلورو ثنائي فلورو ميثان | 12700 [ 62 ] | 12500 [ 62 ] | محظور | استُخدم على نطاق واسع في الثلاجات المنزلية ومكيفات هواء السيارات خلال القرن العشرين. [ 3 ] تم حظر إنتاجه في الدول المتقدمة بموجب بروتوكول مونتريال في عام 1996 وفي الدول النامية (المادة 5) في عام 2010. [ 27 ] |
| R-22 (HCFC-22) | CHClF 2 كلورو ثنائي فلورو ميثان | 5690 [ 62 ] | 1960 [ 62 ] | ممنوع في الولايات المتحدة، إلا إذا تمت استعادته. | استُخدم على نطاق واسع في مكيفات الهواء الصغيرة والتبريد التجاري خلال القرن العشرين. [ 3 ] تم حظر إنتاجه واستيراده في الولايات المتحدة عام 2010، ولم يُسمح إلا باستخدام غاز التبريد R-22 المُعاد تدويره منذ عام 2020. [ 35 ] |
| R-123 (HCFC-123) | CHCl₂CF₃ 2,2 -ثنائي كلورو-1,1,1-ثلاثي فلورو الإيثان | 325 [ 62 ] | 90.4 [ 62 ] | الولايات المتحدة الأمريكية تتخلص تدريجياً | فئة السلامة B1 (سام، غير قابل للاشتعال). يُستخدم في المبردات الطاردة المركزية ذات السعة الكبيرة، كبديل انتقالي لغاز التبريد R-11. [ 3 ] يُسمح باستخدامه فقط في الأنظمة المصنعة قبل عام 2020. سيتم إيقاف إنتاجه واستيراده في الولايات المتحدة تدريجيًا بحلول عام 2030. [ 97 ] |
| R-134a (HFC-134a) | CH 2 FCF 3 1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان | 4140 [ 62 ] | 1530 [ 62 ] | استخدام واسع النطاق للأنظمة القديمة، ولكن يجري التخلص التدريجي منها | استُبدل غاز التبريد R-12 في الثلاجات والسيارات، واستُبدل غاز التبريد R-11 في مبردات المياه. [ 3 ] كان غاز التبريد الأكثر شيوعًا في السيارات الأمريكية من تسعينيات القرن الماضي حتى بدء التخلص التدريجي منه في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين. حُظر استخدامه بشكل كبير في المعدات الثابتة الجديدة في الولايات المتحدة اعتبارًا من عام 2025. كما حُظر استخدامه في المركبات الخفيفة الجديدة اعتبارًا من عام 2025، وفي جميع المركبات الجديدة بعد عام 2028. [ 72 ] [ 98 ] |
| R-404A | الخليط: R-125 (44%)، R-134a (4%)، R-143a (52%) | 7258 [ 94 ] | 4808 [ 94 ] | يتم التخلص التدريجي منه | يُعدّ غاز التبريد R-502 ذو معامل الاحترار العالمي العالي بديلاً لغاز التبريد R-502 في أنظمة التبريد التجارية ذات درجات الحرارة المنخفضة. [ 3 ] وتتزايد القيود المفروضة عليه بمرور الوقت. [ 72 ] [ 99 ] |
| R-407C | الخليط: R-32 (23%)، R-125 (25%)، R-134a (52%) | 4411 [ 94 ] | 1892 [ 94 ] | يتم تقليصها تدريجياً بموجب قانون AIM الأمريكي | بديل لغاز التبريد R-22. سيتم التخلص منه تدريجياً في الولايات المتحدة بدءاً من عام 2022. [ 99 ] [ 100 ] |
| R-410A | الخليط: R-32 (50%)، R-125 (50%) | 4705 [ 94 ] | 2285 [ 94 ] | لا يزال يستخدم على نطاق واسع، ولكنه قيد التخلص التدريجي | استُبدل غاز التبريد R-410A بغازي التبريد R-22 وR-407C في معظم أنظمة التكييف المنزلية. [ 3 ] [ 101 ] وكان الأكثر استخدامًا في مضخات التدفئة والتبريد المنفصلة/أجهزة التكييف في عام 2018، حيث بلغت حصته ما يقارب 100% في الولايات المتحدة، [ 102 ] ولكنه مُنع استخدامه في الأجهزة الجديدة بدءًا من 1 يناير 2025. [ 72 ] |
| R-502 | الخليط: R-22 (48.8%)، R-115 (51.2%) | 6542 [ 94 ] | 5863 [ 94 ] | محظور | مزيج مركبات الكلوروفلوروكربون/مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون. استُخدم على نطاق واسع في أنظمة التبريد التجارية ذات درجات الحرارة المنخفضة خلال القرن العشرين. [ 3 ] حُظر إنتاجه في الدول المتقدمة بموجب بروتوكول مونتريال عام 1996، وفي الدول النامية (المادة 5) عام 2010. [ 27 ] |
مواد تبريد أخرى
| شفرة | الاسم الكيميائي | إجمالي أقساط التأمين على الحياة (20 عامًا) | إجمالي مدفوعات التأمين (100 عام) | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|
| R-152a (HFC-152a) | CH3CHF2 1,1 - ثنائي فلورو الإيثان | 591 [ 62 ] | 164 [ 62 ] | الفئة أ2 (قابلة للاشتعال). تُستخدم كمنظف غازي؛ مخاوف بشأن إساءة استخدام المواد المستنشقة. [ 103 ] |
| R-514A | الخليط: HCO-1330E (25.3%)، HFO-1336mzz(Z) (74.7%) | 7 [ 94 ] | 7 [ 94 ] | الفئة B1 (سام، غير قابل للاشتعال)، منخفض الاحترار العالمي. بديل لغاز التبريد R-123 في المبردات الطاردة المركزية منخفضة الضغط للتطبيقات التجارية والصناعية. [ 104 ] [ 105 ] يتم استبداله بغاز التبريد غير السام HFO-1233zd(E) . [ 106 ] |
التصنيف الرقمي للمبردات
يُعرّف نظام الترقيم R، الذي تُشرف عليه كل من ASHRAE و ISO ، المبردات بشكل فريد وفقًا لتركيبها. [ 107 ] [ 108 ] وقد نشأ هذا النظام لترقيم الهيدروكربونات المهلجنة، ولكنه يشمل أيضًا المبردات المخلوطة والمبردات غير العضوية.

نظام الترقيم الرئيسي
وفقًا لمعيار ISO: [ 108 ]
إن الأرقام التعريفية المخصصة للهيدروكربونات والهالوكربونات والإيثرات من سلسلة الميثان والإيثان والإيثين والبروبان والبروبين والبيوتان والبيوتين والسيكلوبوتين والسيكلوبوتان تسمح بتحديد التركيب الكيميائي للمركبات بشكل صريح من أرقام المبردات...
بالنسبة لهذه المبردات، يكون رقم R على الشكل التالي: R-[البادئة] × 1 × 2 × 3 × 4 [اللاحقة] ، حيث
- X 1 = عدد روابط الكربون-كربون غير المشبعة (يُحذف إذا كان العدد صفرًا)،
- X 2 = عدد ذرات الكربون ناقص 1 (يُحذف إذا كان صفرًا)،
- × 3 = عدد ذرات الهيدروجين زائد 1،
- X 4 = عدد ذرات الفلور،
- ويُفترض أن أي ذرات إضافية مرتبطة بذرات الكربون هي ذرات كلور.
تُنتج هذه القواعد سلسلة المبردات التالية (مع xx كاختصار لـ X 3 X 4 ): R-xx، سلسلة الميثان ؛ R-1xx، سلسلة الإيثان ؛ R-2xx، سلسلة البروبان ؛ R-11xx، سلسلة الإيثين ؛ و R-12xx، سلسلة البروبين .
على سبيل المثال، R-32 ، وهو رقم مكون من خانتين، له X1 = X2 = 0، مما يعني وجود ذرة كربون واحدة (سلسلة الميثان) مع ذرتي هيدروجين ( X3 − 1 ) وذرتي فلور ( X4 = 2)، وبالتالي CH2F2 ( ثنائي فلورو ميثان ). وبالمثل، R-290 له X1 = 0 (لا توجد روابط كربون-كربون غير مشبعة)، وثلاث ذرات كربون ( X2 + 1)، وثماني ذرات هيدروجين ( X3 − 1 )، ولا توجد ذرات فلور ( X4 = 0 ) ، وبالتالي C3H8 (البروبان) .
البادئة، عند وجودها، تكون حرفًا كبيرًا "C" للمركبات الحلقية ، أو "E" للمركبات التي تحتوي على مجموعة إيثر ، أو "CE" للمركبات الحلقية ذات مجموعات الإيثر.
تخضع اللاحقة لقواعد أكثر تعقيدًا. تُضاف اللواحق الكبيرة للخصائص التالية: يشير الحرفان "B" و"I"، بالإضافة إلى رقم، إلى عدد ذرات الكلور التي استُبدلت بالبروم أو اليود؛ ويدل الحرف "(E)" على جزيء من نوع ترانس ؛ ويدل الحرف "(Z)" على جزيء من نوع سيس . أما قواعد اللواحق الصغيرة فتعتمد على سلسلة الجزيء.
| قواعد اللواحق الصغيرة [ 108 ] | ||
|---|---|---|
| سلاسل مشتقة من الإيثان • الرقم فقط: المتصاوغ الأكثر تناظرًا • اللاحقة الصغيرة (أ، ب، ج، إلخ): متصاوغات غير متناظرة بشكل متزايد | سلاسل مشتقة من البروبان • رقم فقط: يوجد متصاوغ واحد فقط • اللاحقة الأولى بحروف صغيرة (من أ إلى و):
• اللاحقة الثانية الصغيرة (أ، ب، ج، إلخ): متماكبات غير متماثلة بشكل متزايد | سلاسل مشتقة من البروبين • اللاحقة الأولى ذات الأحرف الصغيرة (x، y، z):
• اللاحقة الثانية للأحرف الصغيرة (من أ إلى ف):
|
كمثال على سلسلة البروبين، يحتوي المركب R-1234yf على رابطة ثنائية واحدة بين ذرتي كربون (X1 = 1) مع ثلاث ذرات كربون ( X2 + 1 = 3، وبالتالي بنية بروبين)، وذرتي هيدروجين ( X3 − 1 = 2)، وأربع ذرات فلور ( X4 = 4)، حيث ترتبط ذرة الفلور بذرة الكربون المركزية (y) ومجموعة الميثيلين (f)، التي تتكون من ذرة كربون مرتبطة برابطة ثنائية بذرة كربون أخرى وذرتي هيدروجين. تُعرّف هذه التفاصيل مركب 2،3،3،3-رباعي فلورو بروبين ، حيث تشير الأرقام المفصولة بفواصل إلى ذرة الكربون التي ترتبط بها كل ذرة فلور.
سلسلة خارج النظام الرئيسي
يتم تحديد رقم R وفقًا لقواعد مختلفة للمبردات المخلوطة، وبعض الهيدروكربونات، والمبردات غير العضوية. [ 108 ]
- R-4xx: مزيج زيتروبي . يُخصص الرقم xx. ويُستخدم لاحقة كبيرة (A، B، إلخ) لتمييز التركيبات المختلفة لنفس المزيج.
- R-5xx: مزيج أزيوتروبي . يُخصص الرقم xx. ويُستخدم لاحقة كبيرة (A، B، إلخ) لتمييز التركيبات المختلفة لنفس المزيج.
- R-6xx: هيدروكربونات متنوعة. بالنسبة للهيدروكربونات المشبعة التي تحتوي على أربع إلى ثماني ذرات كربون، يُمثل xx عدد ذرات الكربون مطروحًا منه 4 (لذا يُرمز للبيوتان بـ R-600). أما بالنسبة للهيدروكربونات الأخرى، فيُشار إليها بـ xx. يشير الحرف الأخير إلى تزايد عدم التماثل بين المتصاوغات.
- R-7xx/R-7xxx: مركبات غير عضوية. بالنسبة للكتلة المولية الأقل من 100، يُمثل xx الكتلة المولية مقربةً إلى أقرب عدد صحيح. أما بالنسبة للكتلة المولية الأكبر من أو تساوي 100، فيُمثل xxx الكتلة المولية مقربةً إلى أقرب عدد صحيح. ويُميز الحرف الأخير المركبات ذات الكتلة المولية المتساوية.
البادئات الدالة على التركيب
يسمح المعيار باستبدال البادئة R- ببادئة تصف المكونات الجزيئية للمبرد. ومن الأمثلة على ذلك: CFC- لمركبات الكلوروفلوروكربون ؛ وHCFC- لمركبات الهيدروكلوروفلوروكربون ؛ وHFC- لمركبات الهيدروفلوروكربون ؛ وHFO- لمركبات الهيدروفلوروأوليفينات . [ 108 ] [ 110 ] على سبيل المثال، يُطلق على الهيدروفلوروأوليفين (HFO) R-1234yf أيضًا اسم HFO-1234yf.
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 4 5 تشينجل، يونس أ.؛ بولز، مايكل أ.؛ كانوغلو، محمد (2019). "الفصل 11". الديناميكا الحرارية: مدخل هندسي ( الطبعة التاسعة). ماكجرو هيل. ISBN 978-1-259-82267-4.
- 1 2 3 4 موران، مايكل جيه؛ شابيرو، هوارد ن. (2006). "الفصل 10". أساسيات الديناميكا الحرارية الهندسية ( الطبعة الخامسة). جون وايلي وأولاده. ISBN 978-0-470-03037-0.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 دومانسكي ، بيوتر أ.؛ موتا، سيرجيو ي. (1 يونيو 2022). المبردات منخفضة الاحتباس الحراري: الوضع الراهن والتوقعات (المذكرة الإعلامية الثامنة والأربعون حول تقنيات التبريد). المعهد الدولي للتبريد . تم الاطلاع عليه في 10 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 تصنيف وتصنيف سلامة المبردات. الملحق (و) لمعيار ANSI/ASHRAE رقم 34-2019 . ASHRAE. 2019. تاريخ الاطلاع: 29 أغسطس 2025 .
- ↑ بوتين، تشاك؛ نيكلسون، سكوت؛ مان، مارغريت؛ عبد العزيز، عمر (فبراير 2020). المبردات: اتجاهات السوق وتقييم سلسلة التوريد (ملف PDF) (تقرير فني). المختبر الوطني للطاقة المتجددة؛ مختبر أوك ريدج الوطني، وزارة الطاقة الأمريكية . تاريخ الاسترجاع: 1 سبتمبر 2025 .
- ↑ "الفصل 43: أنظمة التبريد السائل". دليل ASHRAE لعام 2020 - أنظمة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (إصدار SI) . أتلانتا، جورجيا: الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE). 2020. ISBN 978-1947192539.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 هوندي، جي إف؛ تروت، إيه آر؛ ويلش، تي سي (2016). "المبردات" . التبريد، وتكييف الهواء، ومضخات الحرارة ( الطبعة الخامسة). باتروورث-هاينمان (إلسيفير). الصفحات 41-58 . ISBN 978-0-08-100647-4تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 سبتمبر 2025 .
- 1 2 ويلش، تيري (2008). "5. كيف تعمل دورة ضغط البخار". التبريد - سلسلة معارف CIBSE: KS13 . المعهد المعتمد لمهندسي خدمات المباني (CIBSE). ISBN 978-1-903287-91-0.
- 1 2 3 ليج، روجر (2017). تصميم أنظمة تكييف الهواء . كامبريدج، ماساتشوستس: باتروورث-هاينمان. الصفحات 187-188 . ISBN 978-0-08-101123-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 ماكليندن، مارك أو.؛ ديديون، ديفيد أ. (1987). "البحث عن بدائل". مجلة ASHRAE . 29 (12): 32-42 .
- 1 2 لورنتزن، غوستاف (1994). "إحياء ثاني أكسيد الكربون كمبرد". المجلة الدولية للتبريد . 17 (5): 292-301 . doi : 10.1016/0140-7007(94)90059-0 .
- ↑ أساسيات التبريد (ملف PDF) . شركة كوبلاند. 2009. تم الاطلاع عليه في 9 سبتمبر 2025 .
- ↑ عباس، نعيم؛ كلير، علي رضا؛ خان، نصر الله؛ حيدر، عون؛ سليم، زاهد؛ سليم، محمد شعيب (يوليو 2018). "المبردات الطبيعية والاصطناعية، والاحتباس الحراري: مراجعة" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 90 : 557-569 . doi : 10.1016/j.rser.2018.03.099 . تاريخ الاسترجاع: 2 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) (2021). "الفصل 29: المبردات". دليل ASHRAE - الأساسيات (إصدار SI) . أتلانتا، جورجيا: الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء. ISBN 978-1-947192-90-4.
- ١ ٢ دورة بيركنز لضغط البخار للتبريد (ملف PDF) (كتيب المعالم التاريخية للهندسة الميكانيكية (ملف PDF)). معالم الهندسة الميكانيكية التاريخية التابعة للجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. لجنة التاريخ والتراث، الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. نوفمبر ٢٠٢٠. تاريخ الاطلاع: ١ سبتمبر ٢٠٢٥ .
- ↑ راديبو، راي (2007). "ملخص تاريخي للنشاط في مجال التبريد الفائق قبل عام 1950" (ملف PDF) . في: تيمرهاوس، ك. د.؛ ريد، ر. ب. (محرران). هندسة التبريد الفائق: خمسون عامًا من التقدم . سلسلة الدراسات الدولية في مجال التبريد الفائق. نيويورك، نيويورك: سبرينغر. الصفحات 3-27 . doi : 10.1007/0-387-46896-X_1 . ISBN 978-0-387-46896-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 سبتمبر 2025 .
- ↑ بروس-والاس، إل جي. "هاريسون، جيمس (1816-1893)" . قاموس السير الأسترالي . المركز الوطني للسير، الجامعة الوطنية الأسترالية . رقم ISBN 978-0-522-84459-7ISSN 1833-7538 . OCLC 70677943. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 بيرسون، إس. فوربس (2004). "المبردات: الماضي والحاضر والمستقبل" . نشرة IIF-IIR، المجلد 84، العدد 3 ، الصفحات 4-28 . تاريخ الاسترجاع: 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ ناجينجاست، برنارد؛ جروف، جيرالد؛ كراوس، وولف إيبرهارد؛ المعهد الدولي للتبريد (4 مايو 2006). "التسلسل الزمني لتكييف الهواء والتبريد: تواريخ مهمة متعلقة بتكييف الهواء والتبريد" (ملف PDF) . الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء . تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 ماكليندن، مارك أو.؛ هوبر، مارسيا ل. (2020). "(تطور) المبردات" . مجلة البيانات الكيميائية والهندسية . 65 (9): 4176-4193 . doi : 10.1021/acs.jced.0c00338 . PMC 8739722 .
- ↑ تومسون، آر جيه (1932). "الفريون، مادة تبريد". الكيمياء الصناعية والهندسية . 24 (6): 620-623 . doi : 10.1021/ie50270a008 .
- ↑ مارشيز، جو (14 يوليو 2008). "كسر الجليد: شرح نظام ترقيم المبردات" . أخبار ACHR . تم الاطلاع عليه في 6 سبتمبر 2025 .
- ↑ مولينا، ماريو جيه؛ رولاند، إف إس (28 يونيو 1974). "مستودع الستراتوسفير لمركبات الكلوروفلوروميثان: تدمير الأوزون المحفز بالكلور" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 249 : 810-812 . doi : 10.1038/249810a0 . تاريخ الاسترجاع: 6 أكتوبر 2024 .
- ↑ المجلس الوطني للبحوث (1976). الهالوكربونات: تأثيراتها على الأوزون الستراتوسفيري . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. doi : 10.17226/19978 . ISBN 978-0-309-02532-4تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أكتوبر 2024 .
- ↑ فارمان، جيه سي؛ غاردينر، بي جي؛ شانكلين، جيه دي (1985). "الخسائر الكبيرة في إجمالي الأوزون في القارة القطبية الجنوبية تكشف عن تفاعل موسمي بين ClO x /NO x ". مجلة نيتشر . 315 : 207-210 . doi : 10.1038/315207a0 .
- ↑ سولومون، سوزان؛ غارسيا، رولاندو ر.؛ رولاند، ف. شيروود؛ ووبلز، دونالد ج. (1986). "حول استنفاد الأوزون فوق القطب الجنوبي". مجلة نيتشر . 321 : 755-758 . doi : 10.1038/321755a0 . hdl : 2060/19910073958 .
- 1 2 3 4 "الملحق أ: المواد الخاضعة للرقابة بموجب بروتوكول مونتريال" . أمانة الأوزون . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2025 .
- ↑ "الملحق ج، المجموعة الأولى: مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (الاستهلاك)" . أمانة الأوزون . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2025 .
- ↑ "تقرير فريق التقييم التكنولوجي والاقتصادي: فرقة العمل المعنية بمركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (2003، مراجعة 2005)" (ملف PDF) . أمانة الأوزون . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . تاريخ الاطلاع: 8 سبتمبر 2025 .
- ^ "Verordnung zum Verbot von bestimmten die Ozonschicht abbauenden Halogenverbindungen (FCKW-Halon-Verbots-Verordnung)" (PDF) . Bundesgesetzblatt الأول (بالألمانية) (24): 1090–1095 . 7 مايو 1991 . تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2025 .
- ^ “Antwort der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage – Drucksache 19/23930” (PDF) (في المانيا). دويتشر البوندستاغ. 11 مارس 2020. ص. 1 . تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2025 .
...في عام 1995، ظهرت أجهزة التبريد التي تم تصنيعها منذ عام 1995، وهي خالية من مركبات الكربون الكلورية فلورية
، منذ أن تم حظر هذه المواد في المنتجات الجديدة،... ] - ↑ "الامتثال لقاعدة إعادة تدوير غاز التبريد بموجب المادة 608 | حماية طبقة الأوزون - البرامج التنظيمية" . Epa.gov . 21 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2015 .
- ↑ «وكالة حماية البيئة تعلن التخلص التدريجي الكامل من مركبات الكلوروفلوروكربون وغيرها من المواد المستنفدة للأوزون» . وكالة حماية البيئة . 23 أبريل 1993. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "السياسة الحكومية من 2010 إلى 2015: الجودة البيئية" . GOV.UK. 8 مايو 2015. تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2015 .
- 1 2 "التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون من الفئة الثانية" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 كالم، جيمس م. (2008). "الجيل القادم من المبردات - مراجعة تاريخية، اعتبارات، وتوقعات" . المجلة الدولية للتبريد . 31 (7): 1123-1133 . doi : 10.1016/j.ijrefrig.2008.01.013 . تاريخ الاسترجاع: 8 سبتمبر 2025 .
- ↑ "الفنيون والمقاولون: أسئلة متكررة" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . وكالة حماية البيئة. 5 نوفمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 31 أغسطس 2025 .
- ↑ فيلدرز، غوس جيه إم؛ أندرسن، إس أو؛ دانيال، جويل إس؛ فاهي، ديفيد دبليو؛ ماكفارلاند، مايكل (2007). "أهمية بروتوكول مونتريال في حماية المناخ" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 : 4814-4819 . doi : 10.1073/pnas.0610328104 . PMC 1817831. تاريخ الاسترجاع: 8 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 بوركهولدر، جيمس ب.؛ هودنبروغ، أويفيند (2023). "الملحق: ملخص الوفرة، وفترات العمر، وODPs، وREs، وGWPs، وGTPs". في المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (محرر). التقييم العلمي لاستنفاد الأوزون: 2022. جنيف: المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. ص 435-487 . ISBN 978-9914-733-97-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2025 .
- 1 2 3 ماتي، جون (2001). "إحداث فرق: دراسة حالة لحملة غرينبيس بشأن الأوزون". مراجعة قانون البيئة الأوروبي والدولي . 10 (2): 190-198 . doi : 10.1111/1467-9388.00275 . ISSN 0962-8797 .
- 1 2 3 ماتي، يانوس؛ باباثاناسوبولوس، كلوديت؛ لطيف، سلطان (يوليو 2012). التقنيات المبردة: العمل بدون مركبات الكربون الهيدروفلورية - تقرير مرحلي (PDF) (تقرير). برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) . تم الاطلاع عليه في 9 سبتمبر 2025 .
- ^ جشري ، باربرا. مولر، نيكول. هارتويج ، فرانزيسكا (يوليو 2018). أوكو ريشيرشي (محرر). 25 عامًا من التجميد الأخضر: الثلاجة التي غيرت العالم (PDF) (أبلغ عن). كتيب الحدث الجانبي، الاجتماع الأربعون للفريق العامل المفتوح العضوية المعني ببروتوكول مونتريال. بون وإشبورن، ألمانيا: Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH . تم الاسترجاع في 9 سبتمبر 2025 .
- ↑ "مجمدات صديقة للبيئة تصل إلى الولايات المتحدة" . WNBC. 2 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يونيو 2015 .
- ↑ بينيديك، ريتشارد إليوت (1998). دبلوماسية الأوزون: اتجاهات جديدة في حماية الكوكب ( طبعة موسعة). مطبعة جامعة هارفارد. ISBN 978-0-674-65003-9.
- ↑ شركة هانيويل الدولية (9 يوليو 2010). "تعليق على القاعدة المقترحة من وكالة حماية البيئة (SNAP) - قائمة بدائل المواد المستنفدة للأوزون: المبردات الهيدروكربونية" (ملف PDF) . Regulations.gov (تعليق عام على ملف وضع القواعد EPA-HQ-OAR-2009-0286). وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) . تم الاطلاع عليه في 9 سبتمبر 2025 .
- ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية (20 ديسمبر 2011). "حماية طبقة الأوزون في الستراتوسفير: قائمة ببدائل المواد المستنفدة للأوزون - المبردات الهيدروكربونية" (ملف PDF) . السجل الفيدرالي . 76 (244). مكتب السجل الفيدرالي: 78832 (وما يليها).
- ↑ فريق التقييم التكنولوجي والاقتصادي (TEAP) (مايو 2010). تقرير التقدم المحرز لفريق التقييم التكنولوجي والاقتصادي لعام 2010، المجلد 1: تقييم مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون والبدائل الصديقة للبيئة؛ دراسة استطلاعية حول بدائل مبردات الهيدروكلوروفلوروكربون في ظل ظروف درجات الحرارة المحيطة المرتفعة (ملف PDF) (تقرير). برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP)، أمانة الأوزون. ص 37. تاريخ الاطلاع: 9 سبتمبر 2025 .
- ١ ٢ ٣ ٤ "سوق الإيزوبيوتان المستخدم في التبريد - مركز أبحاث بي دبليو للاستشارات الكيميائية والطاقة" . مركز أبحاث بي دبليو للاستشارات الكيميائية والطاقة. ٩ فبراير ٢٠٢٥. تاريخ الاطلاع: ٣١ أغسطس ٢٠٢٥ .
- ↑ «شركة كوكاكولا تُركّب مليون مُبرّد خالٍ من مركبات الكربون الهيدروفلورية على مستوى العالم، ما يمنع انبعاث 5.25 مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون» . شركة كوكاكولا - أخبار وفعاليات المستثمرين . شركة كوكاكولا. 22 يناير 2014. تاريخ الاطلاع: 31 أغسطس 2025 .
- ↑ بيرا، بارثا ب.؛ فرانسيسكو، جوزيف س.؛ لي، تيموثي ج. (2009). "تحديد الأصل الجزيئي للاحتباس الحراري". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 113 (45): 12694-12699 . Bibcode : 2009JPCA..11312694B . doi : 10.1021/jp905097g . PMID 19694447 .
- ↑ بروتوكول كيوتو لاتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (ملف PDF) ، كيوتو، اليابان: مجموعة معاهدات الأمم المتحدة، 11 ديسمبر 1997
- ↑ "بروتوكول كيوتو" . اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC) . UNFCCC . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 سبتمبر 2025 .
- ↑ «اللائحة (EC) رقم 842/2006 الصادرة عن البرلمان الأوروبي والمجلس بتاريخ 17 مايو 2006 بشأن بعض غازات الدفيئة المفلورة» . الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي . L. 161 : 1–11 . 14 يونيو 2006. تاريخ الاطلاع: 6 سبتمبر 2025 .
- 1 2 "مزيج المبردات لتحدي كفاءة الهيدروكربونات" . كولينج بوست . 22 ديسمبر 2019.
- 1 2 "دايكن تكشف تفاصيل مكيف الهواء R32 VRV" . كولينج بوست . 6 فبراير 2020.
- ↑ "دليل فني التكييف والتهوية لغاز التبريد R-454B" . achrnews.com .
- 1 2 "شركة ترين تعتمد مادة التبريد الجديدة R514A ذات معامل الاحتباس الحراري المنخفض" . كولينج بوست . 15 يونيو 2016.
- 1 2 "شركة كارير تؤكد مستقبل التبريد باستخدام مادة HFO" . كولينج بوست . 5 يونيو 2019.
- ↑ "شركة كارير توسع نطاق مبردات R1234ze" . كولينج بوست . 20 مايو 2020.
- ↑ "R404A – البدائل" . كولينج بوست . 26 فبراير 2014.
- 1 2 ماكليندن، مارك أو. براون، ج. ستيفن؛ برينيولي، ريكاردو؛ كازاكوف، أندريه F.؛ دومانسكي، بيوتر أ. (2017). "خيارات محدودة لغازات التبريد ذات القدرة المنخفضة على إحداث الاحترار العالمي" . اتصالات الطبيعة . 8 14476. دوى : 10.1038/ncomms14476 . بمك 5321723 . تم الاسترجاع في 10 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 سميث، سي.؛ نيكولز، زد آر جيه؛ أرمور، ك.؛ كولينز، دبليو.؛ فورستر، بي.؛ مينشاوزن، إم.؛ بالمر، إم دي؛ واتانابي، إم. (2021). "ميزانية طاقة الأرض، وردود الفعل المناخية، وحساسية المناخ - مواد تكميلية". في ماسون-ديلموت، في.؛ تشاي، بي.؛ بيراني، إيه.؛ كونورز، إس إل؛ بيان، سي.؛ بيرغر، إس.؛ كود، إن.؛ تشين، واي.؛ غولدفراب، إل.؛ غوميس، إم آي؛ هوانغ، إم.؛ ليتزل، ك.؛ لونوي، إي.؛ ماثيوز، جيه بي آر؛ مايكوك، تي كيه؛ ووترفيلد، ت.؛ يليكجي، أ.؛ يو، ر.؛ تشو، ب. (محررون). تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (ملف PDF) . مطبعة جامعة كامبريدج . تاريخ الاطلاع: 30 أغسطس 2025 .
- ↑ "حماية طبقة الأوزون في الستراتوسفير: بديل جديد في قطاع تكييف هواء المركبات في إطار برنامج سياسة البدائل الجديدة الهامة (SNAP)" (ملف PDF) . السجل الفيدرالي . وكالة حماية البيئة. 29 مارس 2011. ص 17488. تاريخ الاطلاع: 31 أغسطس 2025 .
- ↑ رايش، مارك س. (26 يوليو 2010). "صناع السيارات يتجهون نحو استخدام زيت الوقود الثقيل" . أخبار الكيمياء والهندسة . الجمعية الكيميائية الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ لوكين، دي جيه؛ ووترلاند، آر إل؛ باباسافا، إس؛ تادونيو، كيه إن؛ هوتزل، دبليو تي؛ روغ، جيه بي؛ أندرسن، إس أو (2010). "تأثيرات الأوزون وحمض ثلاثي فلورو الأسيتيك في أمريكا الشمالية نتيجة تحلل 2،3،3،3-رباعي فلورو البروبين (HFO-1234yf)، وهو بديل محتمل للغازات الدفيئة". العلوم والتكنولوجيا البيئية . 44 (1). الجمعية الكيميائية الأمريكية: 343-348 . doi : 10.1021/es902481f . PMID 19994849 .
- ↑ تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الأوزون (ملف PDF) ، كيغالي، رواندا: مجموعة معاهدات الأمم المتحدة، 15 أكتوبر 2016
- ↑ «تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال: التزام عالمي آخر لوقف تغير المناخ» . برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . تاريخ الاطلاع: 9 سبتمبر 2025 .
- ↑ برنامج الأمم المتحدة للبيئة (31 أكتوبر/تشرين الأول 2019). "مبادئ توجيهية جديدة لأجهزة التكييف والثلاجات تهدف إلى معالجة تغير المناخ" . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . تاريخ الاطلاع: 30 مارس/آذار 2020 .
- ↑ بتلر، ج.؛ مونتزكا، س. (2020). "مؤشر غازات الاحتباس الحراري السنوي للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (AGGI)" . مختبر الرصد العالمي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي /مختبرات أبحاث نظام الأرض.
- ↑ "أسئلة متكررة حول التخفيض التدريجي لمركبات الهيدروفلوروكربون" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . وكالة حماية البيئة. 21 أغسطس 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- 1 2 3 4 "القاعدة النهائية - التخفيض التدريجي لمركبات الهيدروفلوروكربون: إنشاء برنامج تخصيص وتداول البدلات بموجب قانون الابتكار والتصنيع الأمريكي (AIM)" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية . مكتب الهواء والإشعاع التابع لوكالة حماية البيئة. يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 "التحولات التكنولوجية - قيود مركبات الكربون الهيدروفلورية حسب القطاع" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . EPA. 13 ديسمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2025 .
- ↑ "سوق المبردات الهيدروكربونية الطبيعية A3 - مركز أبحاث الكيمياء والطاقة التابع لشركة PW Consulting" . شركة PW Consulting للكيمياء والطاقة . مركز أبحاث الكيمياء والطاقة التابع لشركة PW Consulting. 23 يونيو 2025. تاريخ الاطلاع: 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "العدد العالمي للمركبات التي تستخدم مادة التبريد HFO-1234yf" (ملف PDF) . معهد الحوكمة والتنمية المستدامة . IGSD. 28 فبراير 2023. تاريخ الاطلاع: 31 أغسطس 2025 .
- 1 2 3 "Solstice yf 10-Year Milestone" (ملف PDF) . مواد هانيويل المتقدمة . هانيويل الدولية. © 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "صحيفة حقائق رقم 5: خطوط الأساس لمركبات الكربون الهيدروفلورية وجدول زمني لخفضها التدريجي" (ملف PDF) . برنامج الأمم المتحدة للبيئة - مبادرة أوزون أكشن . برنامج الأمم المتحدة للبيئة. 2018. تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ "تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال: التخفيض التدريجي لمركبات الكربون الهيدروفلورية" (ملف PDF) . برنامج الأمم المتحدة للبيئة - مبادرة أوزون أكشن التابعة لهيئة حماية البيئة الوطنية في جامايكا. سبتمبر 2022. تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ "الانتقال إلى بدائل منخفضة الاحتباس الحراري في التبريد المنزلي" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية . يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ معهد الحوكمة والتنمية المستدامة (9 أبريل 2025). "الصين تصدر خطة وطنية لتعزيز إدارة المواد المستنفدة للأوزون ومركبات الهيدروفلوروكربون الملوثة للمناخ" . معهد الحوكمة والتنمية المستدامة . تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP). "تحديث بشأن تصنيفات المبردات الجديدة وتصنيفات السلامة" (ملف PDF) . جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE ). تاريخ الاطلاع: 6 أكتوبر 2024 .
- ↑ "طفايات الحريق المحمولة" . إدارة السلامة من الحرائق التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية. إدارة الطيران الفيدرالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ "بدائل في عوامل الإغراق الكلية" . سياسة البدائل الجديدة الهامة (SNAP) . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية (مارس 2021). توصيف سوق صناعة أجهزة الاستنشاق بالجرعات المقننة في الولايات المتحدة (الملحق 1 لتقرير EPA-HQ-OAR-2021-0044-0002) (ملف PDF) (تقرير فني). وكالة حماية البيئة الأمريكية . تاريخ الاطلاع: 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ "16 CFR الجزء 1210 - معيار السلامة لولاعات السجائر" . المدونة الإلكترونية للوائح الفيدرالية (eCFR) . مكتب النشر الحكومي الأمريكي / مكتب السجل الفيدرالي. لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ "شهادة فني القسم 608" . www.epa.gov . وكالة حماية البيئة الأمريكية. 11 مارس 2025. تاريخ الاطلاع: 30 أغسطس 2025 .
- ↑ "برامج تدريب واعتماد الفنيين بموجب المادة 609" . www.epa.gov . وكالة حماية البيئة الأمريكية. 16 يونيو 2025. تاريخ الاطلاع: 30 أغسطس 2025 .
- ↑ "لوائح غازات التبريد والمواد المستنفدة للأوزون (2079)" . سيتي آند غيلدز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2025 .
- ↑ "40 CFR الجزء 82، الجزء الفرعي F - إعادة التدوير وخفض الانبعاثات" . المدونة الإلكترونية للوائح الفيدرالية (e-CFR) . مكتب السجل الفيدرالي، عبر مكتب النشر الحكومي الأمريكي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "42 USC § 7671g – البرنامج الوطني لإعادة التدوير وخفض الانبعاثات" . معهد المعلومات القانونية (LII)، كلية الحقوق بجامعة كورنيل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ هوينغ، دينيس (12 سبتمبر 2022). "زيادة رسوم غاز التبريد R-290 التي طال انتظارها تفتح آفاقًا جديدة في مجال التبريد" . مركز موارد E360 (كوبلاند) . تاريخ الاطلاع: 14 سبتمبر 2025 .
- ↑ "أنظمة التبريد R-290 Second Nature" . هيلفينيكس . دوفر فود ريتيل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 سبتمبر 2025 .
- ↑ ياداف، سوراب؛ ليو، جي؛ كيم، سونغ تشول (يناير 2022). "دراسة شاملة حول مُبرّدات القرن الحادي والعشرين - R290 وR1234yf: مراجعة". المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . 182 121947. Bibcode : 2022IJHMT.18221947Y . doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121947 .
- ↑ "جونسون كونترولز-هيتاشي تطلق مضخات حرارية سكنية جديدة بدون قنوات تعمل بغاز التبريد R-32 في أمريكا الشمالية" . منتجات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء . جونسون كونترولز-هيتاشي. يونيو 2025. تاريخ الاطلاع: 12 سبتمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 "بروتوكول مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الأوزون. تقرير لجنة الخيارات الفنية للتبريد وتكييف الهواء ومضخات الحرارة (RTOC) لعام 2022. تقييم 2022" . برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP). 2023. تم الاطلاع عليه في 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "مصنعو الولايات المتحدة يدعمون غاز التبريد R454B" . كولينج بوست . 10 مايو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 سبتمبر 2025 .
- ↑ ألجود، كريس؛ جونستون، بول؛ كيم، صموئيل؛ كوجاك، ستيفن؛ موتا، سيرجيو ي. (2021). "حوار حول المبردات". مجلة ASHRAE . 63 (3): 30-37 .
- ↑ إدارة مركب HCFC-123 خلال مرحلة التخلص التدريجي وما بعدها (ملف PDF) (تقرير). وكالة حماية البيئة الأمريكية. أغسطس 2020. تاريخ الاطلاع: 18 ديسمبر 2021 .
- ↑ "المبردات المقبولة وآثارها" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 16 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- 1 2 "حماية مناخنا عن طريق الحد من استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 8 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2022 .
- ↑ "معلومات أساسية عن مركبات الهيدروفلوروكربون وقانون إدارة المواد الخطرة" . www.usepa.gov . وكالة حماية البيئة الأمريكية. مارس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2024 .
- ↑ "شراء وإصلاح مكيفات الهواء أو مضخات التدفئة المنزلية" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 25 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2025 .
- ↑ "رأي BSRIA حول اتجاهات المبردات في قطاعي مكيفات الهواء ومضخات الحرارة" . BSRIA . 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2022 .
- ↑ لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية (31 يوليو 2024). "المواد الخطرة المحظورة: منتجات رذاذ الغبار التي تحتوي على أكثر من 18 ملغ من أي مزيج من HFC-152a و/أو HFC-134a" . السجل الفيدرالي . مكتب النشر الحكومي الأمريكي . تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2025 .
- ↑ "مادة التبريد Opteon™ XP30 (R-514A)" . شركة Chemours . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ إيفريت، نيل (15 يونيو 2016). "ترين تعتمد مادة التبريد الجديدة R514A ذات معامل الاحتباس الحراري المنخفض" . كولينج بوست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2025 .
- ↑ "تحديثات صناعة التبريد في مجال التكييف والتهوية" (ملف PDF) . ترين . ترين تكنولوجيز. ١٢ مارس ٢٠٢٤. تم الاطلاع عليه في ١ سبتمبر ٢٠٢٥ .
- ↑ جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE)؛ برنامج الأمم المتحدة للبيئة (نوفمبر 2022). "تحديد وتصنيف سلامة المبردات" (ملف PDF) . جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE ). تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2023 .
- 1 2 3 4 5 ISO 817:2024 المبردات - التسمية وتصنيف السلامة (معيار ISO) ( الطبعة الرابعة). جنيف: المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. نوفمبر 2024.
- ↑ معهد تكييف الهواء والتدفئة والتبريد (2017). "دليل AHRI رقم N-2017: تحديد ألوان حاويات غاز التبريد" (ملف PDF) . AHRI . تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2025 .
{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ "مصطلحات ASHRAE" . ASHRAE . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2025 .
روابط خارجية
- الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء ( ASHRAE)
- مبادرة التبريد الأخضر
- المعهد الدولي للتبريد
- ماسون-ديلموت، ف.؛ تشاي، ب.؛ بيراني، أ.؛ كونورز، س.ل.؛ بيان، س.؛ بيرغر، س.؛ كود، ن.؛ تشين، ي.؛ غولدفراب، ل.؛ غوميس، م.إ.؛ هوانغ، م.؛ ليتزل، ك.؛ لونوي، إ.؛ ماثيوز، ج.ب.ر.؛ مايكوك، ت.ك.؛ ووترفيلد، ت.؛ يليكجي، أ.؛ يو، ر.؛ تشو، ب.، محرران. (2021). تغير المناخ 2021: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ .
- المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، محررة. (2023). التقييم العلمي لاستنفاد الأوزون: 2022. جنيف: المنظمة العالمية للأرصاد الجوية.
- التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
- المبردات
- الغازات الصناعية
- الهندسة الميكانيكية
- تغير المناخ
- الكيمياء الجوية
