يعمل الضاغط الختمي R600a في الواقع بإيزوبيوتان، الذي يُعد نوعًا من مبردات الهيدروكربون التي لا تضر طبقة الأوزون على الإطلاق نظرًا لكون مؤشر استنفاد الأوزون (ODP) الخاص به صفرًا. وإليك أمرًا مثيرًا بشأن تصنيفه من حيث الاحترار العالمي (GWP): لا يتعدى 3 مقارنةً بتلك المبردات القديمة مثل R134a، ما يجعله أفضل للبيئة بنسبة تقارب 99%. يؤدي التحول عن هذه المواد المستندة إلى الكلور إلى حماية غلافنا الجوي من تدمير طبقة الأوزون والاحترار المفرط على حد سواء. وعندما يستبدل المصنعون مادة R134a (التي تبلغ قيمة GWP الخاصة بها 1430) بمادة R600a في الثلاجات المنزلية، فإن كل وحدة تقوم بخفض ما يعادل تقريبًا 1.2 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا وفقًا لبعض الدراسات الحديثة التي تبحث في الآثار البيئية. وهذا النوع من التخفيضات يتراكم فعليًا عبر ملايين الأجهزة حول العالم.
عند مقارنة R600a مع R134a، لا شك في أي منهما يتفوق من حيث التأثير البيئي والكفاءة في الاستخدام العملي. تحتاج الأنظمة التي تستخدم R600a إلى ما بين 20 و30 بالمئة أقل من مبردات التشغيل للحصول على نفس قدر التبريد، وذلك بفضل كفاءتها الحجمية الأعلى. وهذا يعني احتمالاً أقل لحدوث تسريبات، وأقل انبعاثات مباشرة في الغلاف الجوي. وجدت دراسات مستقلة عديدة أن الأجهزة التي تعمل بـ R600a تستهلك طاقة أقل بنسبة حوالي 18% عند التعامل مع أحمال عمل مماثلة، ما يجعلها أكثر صداقة للبيئة دون التأثير على الأداء. وبسبب هذه الكفاءة المحسّنة، بدأت العديد من المناطق، بما فيها الاتحاد الأوروبي، بالابتعاد عن استخدام R134a بشكل سريع في الوقت الحالي. فلوائح الغازات الفلورية (F-Gas) هناك تشترط أساسًا أن تظل جميع المعدات الجديدة ضمن حد أقصى لقدر التأثير على الاحترار العالمي مقداره 150، مما يجعل R600a الخيار الواضح أمام الشركات المصنعة الراغبة في الامتثال للمعايير الحالية.
كان صانعو السياسات ومختلف المجموعات الصناعية يضغطون من أجل قبول أوسع لغاز R600a عبر قطاعات مختلفة. على سبيل المثال، برنامج وكالة حماية البيئة الأمريكية (SNAP) الذي يدعم مبردات الهيدروكربون، في حين أن الصين لديها معايير GB الخاصة بها التي تدعم نُهجًا مماثلة. تُظهر هذه البرامج كيف تُنتج الهيدروكربونات انبعاثات أقل بنحو النصف إلى ثلاثة أرباع على مدى دورة حياتها الكاملة مقارنة بالبدائل الاصطناعية المستخدمة بشكل شائع اليوم. ومن حيث اتجاهات السوق، فإن معظم طرازات الثلاجات الجديدة الخارجة من خطوط الإنتاج الأوروبية هذه الأيام تحتوي فعليًا على ضواغط R600a بداخلها. يحدث هذا التحول نحو التكنولوجيا الخضراء لأن الشركات بحاجة إلى الامتثال للوائح البيئية، ولكن أيضًا لأن المستهلكين يطالبون بشكل متزايد بأجهزة لا تضر الكوكب بقدر ما تضرره الأجهزة التقليدية.
توفر الضواغط المغلقة R600a معامل أداء (COP) أعلى بنسبة 15% مقارنةً بأنظمة R134a، وفقًا لدراسة أجريت في عام 2024 حول دورات الانضغاط البخاري. ويأتي هذا التحسن من الخصائص الديناميكية الحرارية المتفوقة لـ R600a، التي تتيح تبريدًا أسرع باستخدام طاقة أقل.
تأتي مكاسب الكفاءة من إعادة تصميم المكونات:
هذه الابتكارات تقلل من استهلاك الطاقة في وضع الخمول بنسبة 20%مقارنةً بالطرازات السابقة.
أظهرت الدراسات الميدانية للثلاجات المعتمدة من ENERGY STAR أن أنظمة R600a تستهلك 127 كيلوواط ساعة/سنة ، مقابل 158 كيلوواط ساعة/سنة للوحدات التي تستخدم R134a — انخفاض بنسبة 19.6% ما يعادل توفيرًا سنويًا بقيمة 23 دولارًا لكل جهاز. هذه الميزة تتزايد في البيئات التجارية، حيث يعمل التشغيل المستمر على تضخيم الفوائد من حيث التكلفة والطاقة.
توفر الضواغط المغلقة التي تعمل بغاز R600a تحسينات أداء قابلة للقياس من خلال هندسة مُحسّنة، وتصل إلى معايير موثوقية تفوق أنظمة المبردات القديمة.
تمكّن المزايا الديناميكية الحرارية لغاز R600a من استعادة درجة الحرارة بشكل أسرع واستقرارًا في حدود ±0.5°م في الثلاجات، حتى مع فتح الباب بشكل متكرر — أي تحسنًا بنسبة 24% مقارنةً بأنظمة R134a. تحافظ هذه الضواغط على إنتاج ثابت عبر نطاق حرارة محيطة أوسع بنسبة 85% (من 10°م إلى 43°م) دون حمل زائد، مما يقلل احتياجات الصيانة بنسبة تصل إلى 30%.
يبلغ متوسط الضوضاء التشغيلية 32 ديسيبل (أ) في ثلاجات R600a، وهي أهدأ من المكتبة النموذجية (40 ديسيبل). وتعمل الختمات الاهتزازية المانعة للهياكل المغلقة واللفات المحركية المحسّنة على كبح الترددات الصوتية في نطاق 200–800 هرتز، مع الامتثال لمعايير IEC 60704-1 الخاصة بضوضاء الأجهزة المنزلية.
بفضل سعة حرارة كامنة أعلى بنسبة 20٪ مقارنةً بـ R134a، يتيح R600a امتصاصًا أسرع للحرارة في المبخرات مع الحفاظ على درجات حرارة التفريغ أقل من 65°م. ويُمكّن هذا الاستقرار الحراري من التشغيل المستمر لأكثر من 15 ساعة دون فقد في الكفاءة، وهي فائدة رئيسية تم التحقق منها في دراسات نظامية حديثة.
تعني القوة التبريدية الممتازة لغاز R600a أداءً جيدًا حتى في حال وجود كمية قليلة من مادة التبريد. قام أحد الشركات بالفعل باختبار ذلك ولاحظ حدوث شيء مثير للاهتمام عندما تحول إلى أنابيب نحاسية بقطر 4 مم بدلاً من الأنابيب الأكبر حجمًا. وأظهرت اختباراتهم انخفاض استهلاك R600a بنسبة حوالي 30٪، مع بقاء الأداء الطبيعي من حيث درجات الحرارة. وقد خفّض هذا من تكلفة المواد المستخدمة، كما ساهم في جعل النظام أكثر أمانًا على البيئة. بالنسبة للأجهزة المنزلية العادية، فإن هذه الأنظمة تحتاج فقط إلى ما بين 50 و70 غرامًا من مادة التبريد للعمل بشكل صحيح. وقد أكدت الاختبارات الحديثة في المعامل هذه النتائج، مشيرة إلى أن الكمية الأقل فعلاً تعمل دون التأثير على الكفاءة.
| التطبيق | كمية شحن R600a النموذجية | كمية شحن R134a المكافئة |
|---|---|---|
| الوحدات المنزلية | 50–70 غم | 100–150 غم |
| أنظمة تجارية | 200–300 غم | 400–600 غم |
تستخدم ثلاجات المنازل 50٪ أقل من مبردات نظام R134a، مستفيدة من كثافة وفعالية نظام R600a. تتطلب الأنظمة التجارية شحنة أكبر ولكنها لا تزال تستخدم كمية أقل بشكل ملحوظ مقارنة بالبدائل التقليدية، مما يجعل نظام R600a قابلاً للتوسيع عبر التطبيقات دون المساس بالأداء.
وفقًا لمؤسسة Future Market Insights لعام 2023، فإن حوالي 78٪ من الثلاجات المنزلية في أوروبا تعمل بمضخّمات مغلقة تستخدم غاز R600a. تُعد هذه الأنظمة المعيار الذهبي إلى حد كبير نظرًا لفعاليتها العالية مع انخفاض تأثيرها على البيئة. وطبيعة هذه المضخّمات الصغيرة تجعلها مثالية للمساحات الضيّقة مثل الثلاجات المدمجة تحت الطاولات أو التشكيلات المعقدة متعددة الأبواب. في الواقع، شهدت العلامات التجارية الكبرى للأجهزة الكهربائية انخفاضًا في فواتير الطاقة بنسبة تقارب 19٪ عند الانتقال من النماذج القديمة التي تستخدم غاز R134a. ما يميّز R600a حقًا هو سعته الحرارية الكامنة الممتازة، والتي تفوق R134a بنسبة تصل إلى 68٪ تقريبًا. وهذا يعني أن المصانع يمكنها الاكتفاء بشحنات صغيرة جدًا من مادة التبريد، أحيانًا أقل من 150 جرامًا حتى في وحدات منزلية كبيرة بسعة 400 لتر. أمرٌ مدهش بالنظر إلى كمية المساحة والوزن التي توفرها.
نلاحظ في الوقت الحالي انتقال المزيد من السوبر ماركت ومستودعات التبريد إلى أنظمة R600a. وتؤكد الأرقام هذا الاتجاه أيضًا، حيث تشير توقعات Future Market Insights حتى عام 2026 إلى ارتفاع معدلات التركيب بنسبة حوالي 14 بالمئة سنويًا. وفيما يتعلق بنتائج الاختبارات الفعلية، فإن وحدات العرض متوسطة الحرارة التي تستخدم R600a تستهلك ما يقارب 23% أقل من الكهرباء سنويًا مقارنةً بالوحدات القديمة التي تعمل بنظام R404A. ولا ينبغي لنا أن ننسى وحدات التبريد العمودية متعددة الطبقات أيضًا، فهي تحقق معدل عودة زيت مثير للإعجاب يفوق 98%، مما يعني أن هذه الوحدات يمكنها العمل بموثوقية حتى عند الحاجة المستمرة إليها، كما هو الحال في المتاجر الصغيرة التي تحتاج إلى تبريد المشروبات طوال اليوم، أو في الصيدليات التي تخزن أدوية حساسة تتطلب درجات حرارة ثابتة.
عادةً ما تحتاج الضواغط التي تستخدم R600a إلى أحجام إزاحة أكبر بنسبة تتراوح بين 20 و30 بالمئة مقارنةً بالوحدات التي تستخدم R134a، لأن كثافة بخارها تقارب نصف كثافة R134a. ولكن هناك طريقة للتغلب على هذه المشكلة عندما يُحسّن المصنعون تصميم لوحة الصمامات. تقلل هذه التحسينات من درجة ارتفاع حرارة غاز الشفط بمقدار يتراوح بين ستة وثمانية درجات مئوية، مما يساعد في تقليص الفجوة في الأداء بشكل كبير. عند النظر تحديدًا إلى النماذج ذات السرعة المتغيرة، فإن معامل الأداء الأفضل (COP) مع R600a يعني أنه يمكننا فعليًا استخدام محركات أصغر حجمًا. على سبيل المثال، فإن العديد من الضواغط التي تبلغ قدرتها 120 واط والمستثمرة لـ R600a توفر سعة تبريد مشابهة لتلك التي توفرها عادةً وحدة بقدرة 150 واط تعتمد على R134a.
EN
أخبار ساخنة