สารทำความเย็นปั๊มความร้อนปลอดภัยหรือไม่?

รัฐบาลกลางเชื่อว่า ปั๊มความร้อน เป็นอนาคตของการทำความร้อนในบ้าน กฎหมายลดอัตราเงินเฟ้อปี 2022 ให้เครดิตภาษีแก่เจ้าของบ้านที่ติดตั้งเครื่องใหม่ ปั๊มความร้อนไม่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยที่เตาไฟฟ้าทำ

แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าปั๊มความร้อนจะไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม พวกเขายังคงทำอยู่ ส่วนใหญ่เป็นเพราะพวกเขาใช้สารทำความเย็น

ที่ผ่านมาสารทำความเย็นสำหรับตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศได้พิสูจน์แล้วว่าส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ในปี 1987 สนธิสัญญาระหว่างประเทศที่เรียกว่าพิธีสารมอนทรีออลห้ามการใช้สารทำความเย็นที่ใช้บ่อยที่สุดในเวลานั้น ปรากฎว่า สารเคมีที่สารทำความเย็นเหล่านี้มีอยู่มีส่วนรับผิดชอบในการลดลงของ ชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศโลก และ “หลุมโอโซน” ตามฤดูกาลเหนือและใต้ เสา

สารทำความเย็นที่ได้มาหลังจากพิธีสารมอนทรีออลไม่ทำลายชั้นโอโซน แต่ก็ยังมาพร้อมกับ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม. ดังนั้น การพัฒนาสารทำความเย็นที่สมบูรณ์แบบจึงเป็นงานที่อยู่ระหว่างดำเนินการ ณ ตอนนี้ ยังไม่มีใครพัฒนาสารทำความเย็นโดยปราศจากข้อกังวลด้านความปลอดภัย นั่นไม่ควรหยุดใครก็ตามจากการติดตั้ง

ปั๊มความร้อนแม้ว่าเนื่องจากประโยชน์ของเทคโนโลยีมีมากกว่าความเสี่ยง

สารทำความเย็นคืออะไร?

สารทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น หรือปั๊มความร้อนเป็นสารประกอบที่วนอยู่ภายในคอยล์เย็น สารทำความเย็นสามารถถ่ายเทความร้อนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ — ในกรณีของ ปั๊มความร้อนจากในบ้านสู่นอกบ้าน ไม่มีระบบทำความเย็นใดจะทำงานได้หากไม่มีสารทำความเย็น

สารทำความเย็นที่ใช้ในระบบปั๊มความร้อนต้องมีคุณสมบัติหลายประการดังนี้

• จุดเดือดต่ำ
• ปลอดสารพิษ;
• ไม่ติดไฟ;
• มีศักยภาพสูงในการดูดซับความร้อน
• ไม่มีผลกระทบต่อชั้นโอโซน และ
• ศักยภาพของภาวะโลกร้อนต่ำ

สารทำความเย็นทั่วไปมีสี่ประเภท: คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs), ไฮโดรคลอโรฟลูโรคาร์บอน (HCFCs), ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) และไฮโดรฟลูออโรโอเลฟินส์ (HFOs) สาร CFCs และ HCFCs ประกอบด้วยคลอรีน ซึ่งเป็นสารเคมีที่ก่อให้เกิดการทำลายชั้นโอโซน และทั้งสองอย่างได้ถูกกำจัดออกไปแล้วหรือกำลังอยู่ในขั้นตอนของการกำจัดออก สารทำความเย็นสมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็น HFCs, HFOs หรือทั้งสองอย่างรวมกัน

สารทำความเย็นปั๊มความร้อนปลอดภัยหรือไม่?

ปั๊มความร้อน ที่ผลิตก่อนปี 2010 มีการใช้สารทำความเย็น R-22 ซึ่งเป็นสาร HCFC ที่อยู่ในกระบวนการเลิกใช้เนื่องจากมีผลกระทบต่อชั้นโอโซน หากคุณมีระบบปั๊มความร้อนรุ่นเก่า คุณอาจสามารถเปลี่ยนสารทำความเย็น R-22 เป็น R-410A ที่ปลอดภัยกว่าได้ ขึ้นอยู่กับรุ่น หากคุณยังคงใช้ระบบของคุณกับ R-22 คุณจะไม่สามารถชาร์จใหม่ได้หลังจากปี 2030 เมื่อขั้นตอนสุดท้ายของการยุติการใช้งานมีผลบังคับใช้

R-410A เป็นสาร HFC ที่ไม่มีศักยภาพในการทำลายโอโซน ขายภายใต้ชื่อแบรนด์ Gentron AZ-20, Suva 410A และ Puron ระบบปั๊มความร้อน ผลิตหลังปี 2010 ชาร์จด้วย R-410A แล้ว แม้ว่า R-410A จะไม่มีผลกระทบต่อชั้นโอโซน แต่ก็มีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงอยู่ในขั้นตอนที่ EPA จะเลิกใช้

ตั้งแต่ปี 2023 สารทำความเย็นที่ใช้ในระบบปรับอากาศและปั๊มความร้อนใหม่คือ R-454B ซึ่งเป็นสารประกอบ HFO ไม่สามารถใช้ในระบบที่ออกแบบมาสำหรับ R-410A มีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนต่ำและไม่มีศักยภาพในการทำลายโอโซน แต่น่าเสียดายที่มันติดไฟได้เล็กน้อย

จนถึงตอนนี้ ดูเหมือนว่าคุณไม่สามารถมีทุกอย่างได้ในแง่ของความปลอดภัย แต่เทคโนโลยีกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และจะมีการพัฒนาใหม่อย่างไม่ต้องสงสัยในสารทำความเย็นปั๊มความร้อนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

วิวัฒนาการของสารทำความเย็น

ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 1800 เมื่อผู้คนใช้กล่องน้ำแข็งเพื่อเก็บความเย็นของอาหารเย็น คาร์ล ฟอน ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชาวเยอรมัน ลินเด้จดสิทธิบัตรระบบทำความเย็นระบบแรกที่อาศัยการขยายตัวและการหดตัวของสารทำความเย็น น้ำยาที่เขาใช้คือแอมโมเนีย และตู้เย็นหลาย ๆ เครื่องที่ตามมาก็ใช้แอมโมเนียหรือสารเคมี เช่น เมทิลคลอไรด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ สารเคมีเหล่านี้มีพิษ ไวไฟ และก่อให้เกิดอุบัติเหตุมากมาย

ในปี 1928 วิศวกรที่ทำงานให้กับ General Motors ได้คิดค้นสารประกอบประเภท "มหัศจรรย์" ที่เฉื่อยอย่างสมบูรณ์เพื่อแทนที่สารเคมีอันตรายเหล่านี้ พวกมันถูกเรียกว่าคลอโรฟลูออโรคาร์บอนเพราะมีคาร์บอน ฟลูออรีน ไฮโดรเจน และคลอรีน สารนี้ทำการตลาดโดยดูปองท์ภายใต้ชื่อแบรนด์ฟรีออน

ฟรีออนเริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงปี 1970 เมื่อ James Lovelock (ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านการโปรโมต สมมติฐานของไกอา) สามารถตรวจจับโมเลกุลของสารเหล่านี้ที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศได้ หลังจากนั้นไม่นาน นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบคลอรีนมอนอกไซด์ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ วิธีเดียวที่จะไปถึงที่นั่นได้คือหากสาร CFCs ที่อุดมด้วยคลอรีนล้มเหลวในการสลายตัวในชั้นบรรยากาศด้านล่างและอพยพขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศด้านบนและทำปฏิกิริยากับโอโซน

นั่นเป็นธงสีแดงขนาดใหญ่และ CFCs ก็ถูกแบนหลังจากนั้นไม่นาน

ในขณะที่สาร CFCs กำลังถูกเลิกใช้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทางเลือกมากมาย รวมถึง HFCs และ HCFCs แต่พวกมันก็เช่นกัน ถือว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเป็นก๊าซเรือนกระจก และบางชนิดเป็นสารไวไฟเล็กน้อย HFO เป็นการพัฒนาล่าสุด พวกมันเกิดขึ้นจากอะตอมของไฮโดรเจน ฟลูออรีน และคาร์บอน และมีศักยภาพในการทำลายชั้นโอโซนเป็นศูนย์และมีโอกาสเกิดภาวะโลกร้อนต่ำ จากความเป็นไปได้ที่ HFOs อาจถูกค้นพบในอนาคตว่ามีข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่างที่ยังไม่ทราบ มุ่งสู่การใช้สารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไอโซบิวเทน และโพรเพน และอีกครั้ง แอมโมเนีย เช่น สารทำความเย็น

Chris Deziel มีส่วนร่วมในธุรกิจการค้าอาคารมากว่า 30 ปี เขาช่วยสร้างเมืองเล็กๆ ในทะเลทรายโอเรกอนตั้งแต่เริ่มต้น และช่วยสร้างบริษัทจัดสวนสองแห่ง เขาทำงานเป็นช่างไม้ ช่างประปา และช่างตกแต่งเฟอร์นิเจอร์ Deziel เขียนบทความ DIY มาตั้งแต่ปี 2010 และทำงานเป็นที่ปรึกษาออนไลน์ โดยล่าสุดกับบริการ Pro Referral ของ Home Depot งานของเขาได้รับการเผยแพร่บน Landlordology, Apartments.com และ Hunker Deziel ได้เผยแพร่เนื้อหาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเป็นนักดนตรีตัวยง