HỎI ĐÁP VỀ GA LẠNH

18/01/2016 478

Dưới đây là bài trả lời phỏng vấn của PGS.TS Nguyễn Đức Lợi  về Ga lạnh

Hỏi: Ga lạnh đóng vai trò như thế nào trong máy lạnh và máy điều hoà không khí?

Trả lời: Trong máy lạnh và máy điều hoà không khí có máy nén hơi, ga lạnh được máy nén hút từ dàn bay hơi để nén lên áp suất cao, đẩy vào dàn ngưng tụ. Ở dàn ngưng tụ hơi thải nhiệt cho môi trường làm mát để ngưng tụ lại thành dịch lỏng. Dịch lỏng được đưa qua van tiết lưu vào dàn bay hơi. Khi qua van tiết lưu, áp suất đột ngột giảm xuống rất thấp làm cho dịch lỏng bốc hơi mãnh liệt ở nhiệt độ thấp trong dàn bay hơi, tạo ra hiệu ứng lạnh để làm lạnh phòng.

Hỏi: Có bao nhiêu loại ga lạnh?

Trả lời: Có rất nhiều loại ga lạnh khác nhau. Trong lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh, các nhà khoa học đã thử nghiệm hàng ngàn loại ga lạnh khác nhau, trong đó có hàng trăm ga lạnh đã được ứng dụng trong thực tế bao gồm cả các chất hữu cơ và vô cơ. Tiêu biểu nhất cho các chất hữu cơ là các frêôn và cho các chất vô cơ là amôniắc. Frêôn là các cacbua hydrô no và chưa no như CH4, C2H6 mà các nguyên tử hydrô được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng các nguyên tử clo và flo, ví dụ ga nạp cho tủ lạnh R12 là CCl2F2, ga nạp cho máy điều hoà R22 là CHClF2.

Hỏi: Ga lạnh có độc không?

Trả lời: Hầu hết các loại ga lạnh là không độc trừ amôniắc. Chỉ khi có quá nhiều ga lạnh trong không khí (khoảng 0,44 kg ga lạnh/1m3 không khí ) thì có thể bị ngạt do thiếu dưỡng khí. Lượng ga nạp trong tủ lạnh chỉ khoảng 0,1kg, còn trong máy điều hoà 3,5 kW (12.000Btu/h) khoảng 1,0kg. Nếu phòng có diện tích 20m2 cao 3m (60 m3) thì phải có lượng ga của 260 tủ lạnh hoặc 26 máy điều hoà xả vào thì mới có nguy cơ gây ngạt cho người. Tuy nhiên cần lưu ý rằng khi có mặt sắt, thép làm chất xúc tác các frêon phân huỷ ở 550oC có thành phần fosgen rất độc. Thợ lạnh cần đặc biệt lưu ý khi dùng đèn khò sửa chữa máy lạnh và điều hoà không khí. Amôniắc thì rất độc, gây kích thích niêm mạc, mắt, dạ dày, gây co thắt cơ quan hô hấp, làm bỏng da, tuy nhiên có mùi hắc rất khó ngửi nên dễ phòng tránh. Ga amôniắc cũng chỉ dùng trong lạnh công nghiệp công suất lớn, không có trong lạnh dân dụng nên ít gặp.

Hỏi: Ga lạnh có cháy nổ không?

Trả lời: Ga frêon R12, R22 không cháy, không nổ, nhưng ngày nay do nhiều frêon

truyền thống phá huỷ tầng ôzôn nên phải dùng các loại frêon mới không hoàn toàn an toàn như các frêon truyền thống. Đặc biệt, để bảo vệ môi trường, loại trừ frêon R12, các nước trong cộng đồng châu Âu, Ấn Độ, và một số xí nghiệp của Trung Quốc sử dụng ga đun bếp butan và propan để nạp cho tủ lạnh. Đây là các chất có nguy cơ cháy nổ rất cao. Tuy với lượng nạp chỉ 0,1kg cho 1 tủ lạnh nhưng nếu có lẫn không khí và động cơ rò điện, gây ra tia lửa điện thì tủ lạnh có thể trở thành một quả bom. Vì vậy công tác an toàn cho tủ loại này là đặc biệt quan trọng.

Hỏi: Ga lạnh có dẫn điện không?

Trả lời: Amôniắc dẫn điện, còn các chất frêon hầu như không dẫn điện. Chính vì vậy mới có thể bố trí động cơ điện trong các blốc máy nén tủ lạnh hoặc máy điều hoà ga frêon mà không sợ chập điện. Amôniắc đẫn điện nên luôn luôn phải đặt động cơ điện bên ngoài máy nén.

Hỏi: Cơ chế phá huỷ tầng ôzôn của ga lạnh là như thế nào?

Trả lời: Thành phần clo của các ga lạnh frêon chính là thủ phạm phá huỷ tầng ôzôn. Ga lạnh bị xì vào không khí tuy rất bền vững nhưng dần dần bay lên đến tầng bình lưu, cách mặt đất chừng 10-15km. Bị tác động của tia tử ngoại, chúng phân huỷ ra clo nguyên tử, các clo nguyên tử này phân huỷ ôzôn thành O2 và nguyên tử ôxi đơn O. Mỗi nguyên tử clo có thể phân huỷ được hàng vạn phân tử ôzôn. Các frêon không chứa clo không phá huỷ tầng ôzôn ví dụ các loại frêon mới R134a (C2H2F4), R410A, R407C, R507.

Hỏi: Cơ chế làm nóng địa cầu của ga lạnh là như thế nào?

Trả lời: Hiệu ứng làm nóng địa cầu còn gọi là hiệu ứng lồng kính là hiện tượng khí ga ngăn cản bức xạ nhiệt có bước sóng dài từ Trái Đất vào vũ trụ làm cho Trái Đất nóng lên. Hiệu ứng này giống như hộp thu năng lượng bức xạ Mặt Trời có tám kính ở trên. Bức xạ Mặt Trời có bước sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tấm kính vào trong hộp và bị bề mặt sơn đen phía trong hấp thụ. Bề mặt sơn đen có nhiệt độ tuy cao nhưng nhỏ hơn nhiệt độ Mặt Trời rất nhiều nên chỉ bức xạ trở lại bằng các tia nhiệt có bước sóng dài. Các tia này không xuyên qua được kính mà bị phản xạ trở lại, làm cho nhiệt độ trong hộp nóng lên. Khí lồng kính chủ yếu trong khí quyển là CO2. Hàm lượng CO2 từ hoạt động của núi lửa, cháy rừng... được coi là cân bằng. Nhưng trong những năm gần đây lượng CO2 gia tăng đáng kể do hoạt động của con người từ khai thác và tiêu thụ nhiên liệu cộng với sự phát thải hàng triệu tấn ga lạnh vào khí quyển. Ga lạnh thường có hiệu ứng lồng kính cao hơn CO2 hàng nghìn lần, có frêon đến 3000 lần. Số nguyên tử flo trong frêon càng cao thì hiệu ứng lồng kính càng lớn. Chính vì vậy phải nghiêm cấm xả ga lạnh vì bất cứ lí do gì

vào khí quyển.

Hỏi: Có ga lạnh lí tưởng an toàn, không độc hại, không phá huỷ môi sinh, không làm nóng địa cầu... không?

Trả lời: Trước đây R12 và R22 được coi là lí tưởng. Nhưng nay R12 đã bị cấm vì phá huỷ tầng ôzôn, R22 cũng sẽ bị cấm vào 2030 (thời hạn cho Việt nam là 2040). Đáng tiếc cho đến nay, các nhà khoa học vẫn bất lực chưa tìm ra được một chất nào khả dĩ để thay thế R12 và R22 mà không tác động xấu đến môi trường.

Hỏi: CFC, HCFC, HFC và HC là các ga lạnh gì?

Trả lời: Cách gọi này để phân biệt các loại frêon có cấu trúc phân tử khác nhau với các tính chất môi sinh khác nhau. CFC là các chất hyđrocacbon chỉ có thành phần clo và flo là các chất phá huỷ tầng ôzôn mạnh nhất nên đã bị cấm từ 1.1.1996. HCFC là các chất có đầy đủ các thành phần hyđrô, clo và flo có tiềm năng phá huỷ tầng ôzôn ít hơn, là các ga lạnh quá độ, được sử dụng đến 2030 (Việt nam đến 2040). HFC là các chất chỉ có hyđrô và flo là các chất không phá huỷ tầng ôzôn được coi là ga lạnh cho tương lai, tuy nhiên chúng lại gây hiệu ứng lồnh kính nên sớm muộn chúng cũng sẽ bị loại bỏ. HC là các chất chỉ có thành phần hyđrô (ga đun bếp) là các chất tự nhiên, ít tác động đến môi trường. Tuy có nguy cơ cháy nổ rất cao nhưng có thể phải sử dụng làm ga lạnh trong tương lai nếu các nhà khoa học không tìm ra được các ga lạnh mới phù hợp.