Môi chất lạnh là chất hóa học được sử dụng trong hệ thống lạnh để nhận nhiệt từ nguồn có nhiệt độ thấp và truyền nhiệt đó đến nguồn có nhiệt độ cao hơn bằng cách sử dụng năng lượng từ bên ngoài. Môi chất lạnh đóng vai trò quan trọng trong công nghệ lạnh và trong quá trình phát triển, đã có nhiều chất được nghiên cứu, thử nghiệm và sử dụng. Mỗi khi một môi chất lạnh mới phù hợp được tìm thấy, công nghệ lạnh đã có một bước phát triển mới.
Phân loại các môi chất lạnh
Dựa vào thành phần cấu tạo, môi chất lạnh có thể được phân loại thành:
- Môi chất lạnh hỗn hợp: là các hỗn hợp được tạo thành từ hai hoặc ba môi chất lạnh đơn chất, nhằm tăng cường ưu điểm và hạn chế nhược điểm của từng thành phần.
- Môi chất lạnh đơn chất: là môi chất lạnh chỉ chứa một chất duy nhất.
- Các hỗn hợp đồng sôi: các chất thành phần có nhiệt độ sôi không chênh nhau quá 10 độ K.
- Các hỗn hợp không đồng sôi: các chất thành phần có nhiệt độ sôi chênh nhau hơn 15 độ K.
Dựa vào thành phần hóa học, môi chất lạnh có thể được phân loại thành:
- Môi chất vô cơ: NH3 (R717), CO2 (R744)…
- Môi chất hữu cơ: chlorofluorocarbon (CFC), hydrochlorofluorocarbon (HCFC), hydrofluorocarbon (HFC)…
Dựa vào mức độ an toàn và độc hại, môi chất lạnh có thể được phân loại thành ba nhóm:
Nhóm I: Các loại môi chất an toàn: R11, R12, R22, R134a, R404A…
Nhóm II: Các loại môi chất độc hại có thể cháy: R113, R160, R611, R717…
Nhóm III: Các môi chất dễ cháy nổ, nguy hiểm: R290, R600, R601…
Chi tiết các môi chất lạnh phổ biến được sử dụng
Trong lịch sử phát triển của ngành nhiệt lạnh, đã có rất nhiều loại môi chất lạnh được sử dụng. Dưới đây là một số loại môi chất phổ biến nhất:
- Các Freon: Là dẫn xuất từ hidrocarbon, gồm nhiều loại ga khác nhau được tạo ra khi thay thế số nguyên tử, dẫn tới ký hiệu và mục đích sử dụng khác nhau. Các Freon thường được sử dụng trong tủ lạnh và máy nén pittông.
- Amoniac (NH3): Là một chất khí không màu, có mùi hắc, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
- R12: Công thức hóa học CCl2F2, là chất khí không màu, có mùi nhẹ, đã không được phép sử dụng từ năm 1996 vì tác động xấu lên môi trường.
- R22: Công thức hóa học CHClF2, là chất khí không màu, có mùi nhẹ, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp điều hòa không khí.
- R134A: Công thức hóa học CH2FCF3, là môi chất lạnh không chứa chlorine, thay thế cho R12 ở nhiệt độ cao và trung bình.
- R143A: Công thức CF3CH3, không độc không ăn mòn nhưng dễ cháy nổ.
- R410A: Là hỗn hợp của hai Freon đồng sôi, không phá hủy tầng ozon, được sử dụng rộng rãi trong máy điều hòa không khí.
Trên đây là một số môi chất lạnh phổ biến đã được sử dụng trong lịch sử ngành nhiệt lạnh. Qua thời gian, đã có nhiều luồng chuyển biến, môi chất không còn được sử dụng và những môi chất còn lại đang được nghiên cứu để tìm ra các phương án phù hợp nhất cho nhân loại và bảo vệ môi trường.
