แผยแพร่เมื่อ 11 มีนาคม 2566

ในช่วงเริ่มต้นของอุตสาหกรรมที่ใช้การทำความเย็น และปรับอากาศที่มีมานานกว่า 150 ปี มีการใช้สารทำความเย็นชุดหนึ่งโดยเฉพาะ สารทำความเย็นเหล่านี้รู้จักกันในชื่อ 'สารทำความเย็นจากธรรมชาติ'

ภายในหมวดหมู่ของสารทำความเย็นตามธรรมชาติ มีหมวดหมู่ย่อยที่เรียกว่า 'สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน' ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดที่พบในโลก ประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอนทั้งหมด

'สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน' ที่ใช้งานอย่างแพร่หลายในวงการปรับอากาศและทำความเย็น ได้แก่
• R290 (Propane)
• R600a (Isobutane)
• R1270 (Propylene)
• R1150 (Ethylene)

• สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอนคืออะไร ?
สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน (HCs) เป็นสารทำความเย็นที่ไม่เป็นพิษ ประกอบด้วย สารประกอบคาร์บอนและไฮโดรเจน ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและเป็นสารทำความเย็นที่ไม่เป็นอันตรายต่อชั้นโอโซน (ODP = 0) และแทบไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยตรง (GWP<4) แม้จะมีข้อเสียด้านคุณสมบัติการติดไฟ ดังนั้นการใช้ HCs มักมีข้อจำกัดในบางพื้นที่ และข้อจำกัดในการใช้อย่างระมัดระวัง

สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน (HCs) เป็นที่นิยมใช้กันทั่วโลก เพราะสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานที่หลากหลายได้อย่างมาก เช่น ตู้เย็น/ตู้แช่แข็งของซุปเปอร์มาร์เก็ต เครื่องทำความเย็นเชิงพาณิชย์ การแปรรูปอาหาร ห้องเย็น การทำความเย็นในอุตสาหกรรม การขนส่ง (รถเก็บความเย็น) เครื่องทำความเย็น ระบบปรับอากาศ และปั๊มความร้อน เป็นต้น

ดังนั้นการใช้งานสารทำความเย็นประเภท HCs กำลังเป็นที่นิยมเนื่องจากเป็นหนึ่งในสารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศและคุ้มค่าที่สุดที่ใช้ในการทำความร้อนและทำความเย็นในด้านประสิทธิภาพ และการลดใช้พลังงาน เนื่องจากไฮโดรคาร์บอนมีค่าความดันใกล้เคียงกับสารทำความเย็นที่ใช้กันทั่วไป และมีค่าประสิทธิภาพการนำพาความร้อนที่ดีกว่าสารทำความเย็นกลุ่ม HFC ที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน

คุณสมบัติไฮโดรคาร์บอน (HC)
• สารประกอบขั้นต้นของไฮโดรเจนและคาร์บอน
• เกิดจากธรรมชาติ พบปริมาณมากในน้ำมันดิบ
• ราคาต้นทุนต่ำ เนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากการผลิตก๊าซและน้ำมัน
• ไม่มีพิษ มีจุดควบแน่นต่ำ

ข้อดี/ข้อเสีย
• คุณสมบัติของสารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน (HCs)

• Efficiency : ไฮโดรคาร์บอนมีคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม เทียบเท่าหรือดีกว่าสารทำความเย็น HCF หรือ HCFC ในการใช้งานส่วนใหญ่

• Environmental impact : ไฮโดรคาร์บอนเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอนจึงมีชื่อเสียงในด้านความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ถ้าเปรียบเทียกับสารทำความเย็นประเภทอื่นๆ อย่าง CFCs, HCFCs และ HFCs ที่มีข้อเสียในด้านสิ่งแวดล้อมอย่างค่า GWP และส่วนประกอบที่ทำลายชั้นโอโซนอย่างสารทำความเย็น CFC HCFC ที่ประกาศยกเลิก และลดการใช้ในหลายภูมิภาคทั่วโลก

ในขณะที่สารทำความเย็น HFC แม้จะไม่เป็นอันตรายต่อชั้นโอโซน แต่ก็มีข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า Global Warming Potential (GWP) ยิ่งค่า GWP สูงเท่าใดสารทำความเย็นก็จะยิ่งสร้างความเสียหายในสภาวะโลกร้อนมากขึ้นเท่านั้น

แม้ในปัจจุบัน (2566) สารทำความเย็น HFCs ยังคงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ก็มีแนวโน้มการลดใช้สารทำความเย็น HFCs ในอนาคต

เมื่อถึงเวลาที่สารทำความเย็น HFCs, CFCs และ HCFCs หมดไป จะเหลือเพียงสองตัวเลือกหลักเท่านั้น คือสารทำความเย็นที่เรียกว่า HFO และรากฐานพื้นฐานของสารทำความเย็นธรรมชาติอย่างไฮโดรคาร์บอน

• Pressure and temperature : คุณสมบัติในการทำความเย็นของไฮโดรคาร์บอน เช่น ความดัน อัตราส่วนความดัน และอุณหภูมิที่ปล่อยออกมา ค่อนข้างคล้ายกับของ HCFCs หรือ HFCs หลายประการ

• Chemical properties (คุณสมบัติทางเคมี) : ไฮโดรคาร์บอนที่ใช้บ่อยที่สุด (โพรเพนและไอโซบิวเทน) เข้ากันได้กับน้ำมันหล่อลื่นมาตรฐานและวัสดุที่ใช้กับสาร HFC (ยกเว้นโพรพีน/โพรพิลีน ซึ่งเข้ากันไม่ได้กับนีโอพรีน ดังนั้นจึงต้องใช้โอริงพิเศษกับสารทำความเย็นนี้)

• Economic aspects : ค่าใช้จ่ายสัมพัทธ์ของระบบที่ใช้ไฮโดรคาร์บอนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ในการใช้งานในเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก ต้นทุนของระบบจะใกล้เคียงกับต้นทุนของระบบที่ใช้ HFC ในการใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน มักมีค่าใช้จ่ายที่แพงกว่าในด้านการป้องกัน เนื่องจากจำเป็นต้องมีตู้ป้องกันการระเบิดสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า เป็นต้น

ในด้านของข้อเสียในปัจจุบัน ไม่มีสารทำความเย็นที่สมบูรณ์แบบในทุกด้าน แต่จะมีข้อเสียที่ต่างกันไม่ว่าจะเป็นเรื่องของ ต้นทุน ประสิทธิภาพ แรงดันใช้งาน ความเป็นพิษ หรือการติดไฟได้

• ข้อเสียของสารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน แม้เป็นสารทำความเย็นที่ไม่มีกลิ่นและไม่มีพิษ แต่เป็นสารทำความเย็นที่มีคุณสมบัติติดไฟ จัดอยู่ใน Class A3

เมื่อข้อเสียหลักของสารไฮโดรคาร์บอนคือการระเบิดเนื่องจากการติดไฟ ที่มักเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อ ถ้ามีไฮโดรคาร์บอนเกินขีดจำกัด โดยสารทำความเย็นที่มีการติดไฟระดับ A3 หรือ Higher Flammability ที่เป็นกลุ่มที่ติดไฟง่ายที่สุด เมื่อมีปริมาณเกินขีดความสามารถในการติดไฟระดับล่างและระดับบน (LFL/UFL)

ตัวอย่างปัญหาการติดไฟของสารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน อย่างกรณีศึกษา การดัดแปลงเครื่องทำความเย็นระบบสารทำความเย็นที่มีอยู่เดิมให้เป็นสารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอน เนื่องจากระบบน้ำยาเดิมนั้นไม่สามารถจัดการกับสารทำความเย็นที่ติดไฟได้ หากมีการเปลี่ยนระบบจริงๆ แล้วก็ต้องแน่ใจว่ามีมาตรการป้องกันที่เหมาะสมในกรณีที่มีการติดตั้งเพิ่มเติม

แม้ว่าไฮโดรคาร์บอนจะไม่เเป็นพิษเหมือนแอมโมเนีย แต่ก็ยังสามารถส่งผลเสียต่อสุขภาพได้หากมีความเข้มข้นสูงพอ ซึ่งทำให้เกิดอันตรายถึงขั้นขาดอากาศหายใจได้ จึงจำเป็นต้องใช้บุคลากรผู้เชี่ยวชาญและผ่านการฝึกอบรมเท่านั้นจึงจะทำงานเกี่ยวกับระบบทำความเย็นและปรับอากาศแบบใช้สารทำความเย็นไฮโดรคาร์บอนได้

เมื่อปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย หรือจำกัดความเข้มข้นของสารทำความเย็นที่รั่วไหลออกมาจะไม่สูงเกินกว่า LFL ซึ่งแหล่งกำเนิดประกายไฟสามารถจุดติดไฟได้ ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยที่จำเป็นและการออกแบบระบบขึ้นอยู่กับประจุของสารทำความเย็น โดยทั่วไปแล้วจะต้องหลีกเลี่ยงแหล่งกำเนิดประกายไฟภายในอุตสาหกรรม หรือในอาคาร

สรุปแล้ว สารไฮโดรคาร์บอนสำหรับสารทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศในอนาคต จะไม่มีวันลดลงหรือหมดไป สารไฮโดรคาร์บอนยังทำงานที่อุณหภูมิเกือบเท่ากันกับสารทำความเย็น HFC แต่มีประจุสารทำความเย็นน้อยกว่าระบบ HFC มาตรฐาน ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันที่คุณต้องการ ไปจนถึงเรื่องของราคา

โดยในภาคการทำความเย็น ข้อจำกัดเรื่องการลดใช้สารทำความเย็น HFCs จะมุ่งเป้าไปที่ภาคการค้าโดยเฉพาะ โดยเริ่มจากสหภาพยุโรปตั้งแต่ปี 2565 ที่ผ่านมา อุปกรณ์การทำความเย็น และปรับอากาศที่ผลิตใหม่จะใช้สารทำความเย็นที่มี GWP ต่ำกว่า 150 ในการใช้งานปลั๊กอินขนาดเล็ก (เช่น ตู้แช่ขวด ตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ) และในระบบรวมศูนย์ขนาดใหญ่ ระบบในซูเปอร์มาร์เก็ต

จากที่เห็นตลาดกำลังเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีที่ใช้สารทำความเย็นจากธรรมชาติ เช่น ในยุโรป ด้วยเหตุนี้ ทางเรา Colder Solution จึงเล็งเห็นโอกาสที่จะสร้างความเปลี่ยนแปลงด้านประสิทธิภาพ และพัฒนาด้านสิ่งแวดล้อมผ่านการสนับสนุนการใช้สารทำความเย็นจากธรรมชาติ ในประเทศของเรา

พลังงานที่เพิ่มสูงขึ้นและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ในอนาคต ทำให้การเปลี่ยนระบบทำความเย็นที่มีอยู่เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น ยิ่งโลกร่วมมือกันเปลี่ยนแปลงได้เร็วเท่าไหร่ ก็จะยิ่งช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมและดำเนินธุรกิจอย่างยั่งยืนได้มากเท่านั้น และท้ายที่สุดแล้วผลประโยชน์ก็จะตกเป็นของเราทุกคน ทั้งในภาคธุรกิจ อุตสาหกรรม ไปจนถึงผู้บริโภค สังคม และสิ่งแวดล้อมระดับโลกค่ะ

Colder Solution ผู้นำด้านการนำเข้าสารทำความเย็นคุณภาพทุกยี่ห้อ Orafon Honerwell Klea Chemours Daikin ฯลฯ คอมเพรสเซอร์ รวมถึงอะไหล่คอมเพรสเซอร์ และอื่นๆ อาทิเช่นน้ำมันหล่อลื่นเกรดคุณภาพ

ปรึกษาเราได้ที่ Line id : @Colder
✉ Email : kantawan.coldersolution@gmail.com