สารทำความเย็นหรือน้ำยาแอร์ เป็นสารเคมี ที่จะใช้เพื่อการทำงานใน ระบบปรับอากาศ และ ระบบทำความเย็น เมื่อไหลผ่านคอมเพรสเซอร์และคอยล์เย็น จะช่วยดูดซับปริมาณความร้อน กับความร้อนแฝง เพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิ และความดัน ให้ต่ำลงและกลายเป็น ความเย็น แต่ในส่วนของความร้อน จะถูกถ่ายเท ผ่านคอนเดนเซอร์ หลังจากนั้นจะถูกกลั่น ให้กลับมาป็นสถานะเดิม เพื่อกลับเข้าสู่ระบบ และทำหน้าที่ดังเดิม ซึ่งวันนี้มาทำความรู้จักกับ สารทำความเย็นหรือน้ำยาแอร์กันว่ามีกี่ประเภท แต่ละประเภทมีลักษณะอย่างไร
น้ำยาแอร์ปัจจุบันที่ใช้กันจะมีอยู่ 3 ประเภทหลัก ๆ
น้ำยาแอร์ เป็นสารเคมีที่อยู่ในแอร์ ซึ่งมีไว้ใช้สร้างความเย็นให้กับแอร์ โดยน้ำยาแอร์ปัจจุบันที่ใช้กันอยู่ในประเทศไทยจะมีอยู่ 3 ประเภทหลักๆ ได้แก่ R22, R410A และ R32 ซึ่งน้ำยาแอร์แต่ละชนิดนั้นก็มีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันไป โดยการเลือกใช้จะต้องคำนึงถึงค่า ODP (ดัชนีวัดการทำลายโอโซน), GWP (ดัชนีชี้วัดผลกระทบภาวะโลกร้อน), Cooling Capacity (ประสิทธิภาพการทำความเย็น) ซึ่งแต่ละค่ามีผลต่อการทำความเย็นและสภาพแวดล้อม ซึ่งแต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกัน
1.สารทำความเย็น R22
คือหนึ่งในสารทำความเย็นที่นิยมใช้มากที่สุดในระบบทำความเย็น R22 เป็นชื่อย่อของสารประกอบฮาโลคาร์บอน (Halocarbon) ClCF2H เมื่อถูกใช้เป็นสารทำความเย็นโดย R จะหมายถึง Refrigerant หรือสารทำความเย็น และสำหรับเลข 2 หมายถึงจำนวนอะตอมของฟลูออรีนในสารประกอบ R22 มีคุณสมบัติที่สามารถทำอุณภูมิต่ำสุดได้ถึง -40.80 ºC ด้วยอุณหภูมิจุดเดือดที่ต่ำที่ความดันบรรยากาศสารทำความเย็นชนิดนี้ถูกพัฒนาขึ้นมาสำหรับระบบทำความเย็นทั่วไปทั้งในที่อยู่อาศัย ห้องเย็นที่เก็บรักษาวัตถุดิบห้องเย็นเก็บสินค้า ปลอดภัยต่อการใช้งานโดยไม่มีพิษ ไม่ติดไฟ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ทำให้ระบบทำความเย็นมีความปลอดภัยสูง แม้ว่า R22 จะสามารถผสมกับน้ำมันหล่อลื่นได้ค่อนข้างง่ายเมื่ออยู่ในสภาวะอุณหภูมิและความดันสูงในคอนเดนเซอร์ แต่เมื่อสารทำความเย็นดังกล่าวเดินทางไปถึง อีวาโปเรเตอร์ น้ำมันที่ปนอยู่กับสารทำความเย็นจะแยกตัวออกไป แต่ในปัจจุบันน้ำมันหล่อลื่นถูกพัฒนาให้ดีขึ้นโดยจะไม่ปนกับ R22 ในขณะทำความเย็น ทำให้ง่ายต่อการทำความเย็นมากขึ้น
2.สารทำความเย็น R410A
สารทำความเย็นแบบใหม่ หรือ HFC (ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน) คือสารที่ไม่มีส่วนผสมของคลอรีน (cl) ซึ่งไม่ทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ ในเวลานี้คือน้ำยา R410A ซึ่งมีคุณสมบัติเด่น คือ มีประสิทธิภาพการทำความเย็นสูง (COP : Coefficient of Performance) เป็นสารทำความเย็นที่ไม่ติดไฟ นิยมใช้อย่างแพร่หลายทั้งในยุโรปและอเมริกา เพราะปริมาณการใช้เครื่องปรับอากาศที่เพิ่มมากขึ้นตลอดเวลาจึงมีการปล่อยก๊าซหรือสารที่ ทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ อันเปรียบเสมือนเกราะที่คอยกั้นความร้อนจากแสงของดวงอาทิตย์และรังสีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ซึ่งนับวันยิ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมรุนแรงมากขึ้นการเล็งเห็นถึงผลกระทบดังกล่าว จึงมีความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาเทคโนโลยีและริเริ่มการเปลี่ยนแปลง มาใช้สารทำความเย็นที่ไม่ทำลายโอโซนในเครื่องปรับอากาศเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดในปัจจุบัน ทั้งในรุ่นทั่วไป (Fix Speed) และรุ่นระบบอินเวอร์เตอร์ (Inverter System) นอกจากนี้ยังมีข้อดีคือ ใช้ปริมาณน้ำยาน้อยลงมาก มีแรงดันของน้ำยามากกว่าน้ำยาแอร์เบอร์ R-22 อีกทั้งช่วยให้ระบบปรับอากาศมีประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้น และคุณภาพของเสียงของเครื่องปรับอากาศอยู่ในเกณฑ์ดี จากทั้งหมดที่กล่าวมา ทำให้น้ำยาแอร์ R410a มีลักษณะเด่นที่ชัดเจนดีกว่าสารทำความเย็นชนิดอื่น ๆ
3.สารทำความเย็น R 32
เป็นน้ำยารุ่นใหม่ล่าสุด ที่ไม่ทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศและทำให้เกิดสภาวะโลกร้อนน้อยกว่า R410A มากถึง 3 เท่า ให้ประสิทธิภาพทำความเย็น(Cooling Capacity) สูงกว่าน้ำยาแอร์ R22 และ R410A ทำให้แอร์เย็นเร็วกว่าและประหยัดไฟกว่า น้ำยาแอร์ R32 นั้นมีราคาถูกกว่า R410A
ในเวลาที่น้ำยาแอร์ขาด สามารถเติมน้ำยาแอร์เข้าไปได้เลย ไม่ต้องเอาของเก่าออก แต่มีข้อเสียที่ติดไฟได้เล็กน้อย ต่างจากน้ำยาตัวอื่นๆ ที่ไม่ติดไฟ ซึ่งนำมาใช้ในแอร์ขนาดเล็กที่ต่ำกว่า 24000 บีทียู
การเดินทางของสารทำความเย็นในระบบทำความเย็น
สารทำความเย็นจะเดินทางเป็นวัฏจักรผ่านอุปกรณ์ทำความเย็นด้วยสถานะ อุณหภูมิและความดันที่เปลี่ยนไปอยู่ตลอด เพื่อนำเอาความร้อนและความร้อนแฝงออกจากพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็น
การเดินทางของสารทำความเย็นเริ่มเมื่ออุปกรณ์ควบคุมสารทำความเย็นหรือวาล์วลดความดัน(Expansion Valve)ฉีดสารทำความเย็นไปที่อุปกรณ์ทำความเย็นอีวาโปเรเตอร์ (Evaporator) ที่กำลังดูดความร้อนจากพื้นที่ภายในที่จะทำความเย็น (Inside Area Being Cooled)เข้ามา ทำให้สารทำความเย็นในสถานะที่เป็นของเหลวรับความร้อนจนเดือดเปลี่ยนสถานะเป็นไอที่ความดันต่ำ
โดยในขณะที่สารความเย็นมีสถานะเป็นไอนี้จะสามารถดูดซับความร้อนจากบริเวณที่ต้องการทำความเย็นรอบๆ อีวาโปเรอเตอร์โดยอาศัยอากาศและน้ำเป็นสื่อกลาง จากนั้นสารทำความเย็นนี้จะเดินทางไปต่อที่คอมเพรสเซอร์ (Compressor) เพื่ออัดให้มีความดันสูงขึ้น
ก่อนจะเดินทางต่อไปที่คอนเดนเซอร์ (Condenser) เพื่อระบายความร้อนออกจากสารทำความเย็นและทำให้สารทำความเย็นเกิดการควบแน่นเปลี่ยนสถานะมาเป็นของเหลวอีกครั้งโดยที่ความดันยังคงสูงอยู่ ก่อนสารความเย็นจะกลับไปสู่วาล์วลดความดัน (Expansion Valve) เพื่อลดความดันของสารทำความเย็นให้กลับสู่สภาพพร้อมใช้งานอีกครั้งและจะวนเป็นวัฏจักรแบบนี้ไปเรื่อยๆ ด้วยการทำงานในระบบทำความเย็นทำให้คุณสมบัติของสารทำความเย็นทางเทอร์โมไดนามิกส์โดยทั่วไปที่ดีต้อง
-มีความร้อนแฝงในการกลายเป็นไอสูง
-อุณหภูมิวิกฤติค่อนข้างสูง
-ความดันในการกลายเป็นไอสูงกว่าความดันบรรยากาศ
-ความดันควบแน่นปานกลาง
-ปริมาตรจำเพาะในสถานะแก๊สค่อนข้างต่ำ
ในการเลือกใช้น้ำยาแอร์ ควรเลือกให้ถูกต้อง ตรงตามสเปคของแอร์ชนิดนั้น ๆ ตามที่โรงงานได้กำหนดมา ไม่เช่นนั้นแล้ว นอกจากแอร์จะไม่มีความเย็นอาจจะทำให้คอมเพรสเซอร์พังได้ สำหรับท่านที่กำลังมองหาแอร์เพื่อติดตั้งใหม่ ก็พิจารณาด้วยว่าแอร์ชนิดนั้นใช้น้ำยาเบอร์อะไรข้อดี ข้อเสีย เป็นอย่างไร เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ซึ่งข้อมูลชนิดของน้ำยาแอร์ก็ได้กล่าวไว้แล้วในข้างต้น