Trên thị trường có 3 loại gas điều hoà phổ biến là R22, R410A, R32. Tuy nhiên đến nay chỉ có 2 loại là R410A và R32 được sử dụng trong sản phẩm máy lạnh. Không chỉ là yếu tố quan trọng trong việc duy trì hoạt động của điều hoà, gas điều hoà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dùng và môi trường. Theo dõi bài viết dưới đây sẽ giúp bạn có thêm thông tin hữu ích để lựa chọn loại gas và máy lạnh an toàn.

1. Gas điều hoà là gì? Có vai trò như thế nào?

Gas điều hòa hay còn gọi là môi chất lạnh – một chất lỏng không cháy được sử dụng trong các hệ thống điều hòa không khí. Chất này sẽ trải qua một loạt các chu kỳ bay hơi để tạo ra không khí lạnh lưu thông trong toàn bộ hệ thống điều hòa.

Nhiệm vụ của chất làm lạnh là di chuyển qua hệ thống đến các bộ phận khác nhau của máy điều hòa, biến đổi từ khí áp suất thấp thành chất lỏng áp suất cao. Nói cách khác, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt và giải phóng nhiệt trên hành trình di chuyển, mang lại không khí mát mẻ cho căn phòng.

Môi chất lạnh là thành tố quan trọng tạo ra không khí lạnh giúp điều hòa hoạt động theo đúng chức năng

Máy lạnh được chia làm hai phân, bao gồm cục nóng (ở ngoài trời) và cục lạnh (ở trong nhà). Gas điều hòa sẽ di chuyển qua lại giữa hai bộ phận này thông qua ống dẫn gas bằng đồng.

Cơ chế hoạt động như sau:

• Bước 1: Gas được chuyền từ cục lạnh đến cục nóng sẽ đi qua van tiết lưu thông qua đường hạ áp. Tại đây, gas được chuyển sang dạng khí, có áp suất và nhiệt độ thấp.
• Bước 2: Gas tiếp tục di chuyển trên đường hạ áp. Khi di chuyển sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh khiến nhiệt độ và áp suất tăng lên.
• Bước 3: Gas đi tới van máy nén, tại đây gas sẽ được nén với áp suất cao hơn.
• Bước 4: Gas cao áp và nhiệt độ cao đi qua cục nóng theo đường cao áp, được làm mát nhờ quạt gió và dàn lá nhôm tản nhiệt, dẫn tới nhiệt độ thấp hơn.
• Bước 5: Gas được dẫn tới van tiết lưu qua đường cao áp để tiếp tục giảm nhiệt độ và áp suất, trước khi bắt đầu một chu trình mới ở cục lạnh.

Theo cơ chế này, gas đi từ dàn lạnh qua van tiết lưu và đi từ van tiết lưu đến máy nén và từ máy nén đến dàn nóng là gas khí. Mặt khác, gas đi từ dàn nóng đến van tiết lưu và đi từ van tiết lưu đến dàn lạnh là gas lỏng.

Cơ chế hoạt động của gas điều hoà

2. 3 loại gas được cho phép sử dụng trên điều hoà

Có 3 loại gas được sử dụng trong máy điều hòa là R22, R410A và R33. Trong đó, các sản phẩm có gas điều hòa R22 đều được sản xuất trước năm 2010 và gần như đã bị “khai tử”. Hiện nay, loại gas được các thương hiệu sử dụng nhiều nhất là R32. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về 3 loại môi chất lạnh trong phần tiếp theo.

2.1. Gas R22

Gas R22 còn có tên gọi khác là Freon, là một trong những chất làm lạnh không cháy đầu tiên trên thế giới, và được xem là chất làm lạnh tiêu chuẩn trong nhiều thập kỷ. R22 còn được xem là một hợp chất không mùi, không màu thần kỳ ngay khi nó được phát minh ra vào năm 1928 tại Hoa Kỳ bởi Thomas Midgley, Albert Henne và Robert McNary.

R22 được dùng để thay thế cho R12 trong các máy điều hòa không khí dân dụng. Có một giai đoạn, R22 từng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để thay thế cho các loại khí như clo, cung cấp chất lạnh cho toàn bộ dây chuyền máy móc, máy làm lạnh của hệ thống điều hòa trung tâm.

Trước đó, hầu hết các thương hiệu máy điều hòa có lịch sử trên 10 năm và mức giá bình dân đều từng sử dụng gas R22, như Panasonic, Daikin, Samsung, Midea, LG. Ở thời điểm hiện tại, gas R22 chỉ còn tồn tại trong một số sản phẩm nội địa, trong đó có Yonan (nội địa Trung).

Vậy ưu điểm của R22 là gì mà loại gas này được dùng phổ biến trong hàng chục thập kỷ và nhược điểm đáng sợ nào đã khiến gas R22 bị khai tư theo Nghị định thư Montreal.

1- Ưu điểm 

• Cải thiện độ an toàn và hiệu suất máy điều hòa: R22 là môi chất lạnh không dễ cháy, đồng thời thích hợp để điều hòa không khí trong phạm vi nhiệt độ rộng. Điều này giúp việc sử dụng máy điều hòa trở nên an toàn và hợp lý hơn.
• Tối thiểu hóa tác động lên tầng Ozone so với môi chất lạnh cùng thời: Nguy cơ phá hủy tầng Ozone của R22 chỉ bằng 5% của R11, chất làm lạnh có nguy cơ phá hủy tầng Ozone vô cùng lớn.
• Hạn chế dịch chuyển thiết bị cơ học: Hệ thống sử dụng chất làm lạnh R22 sẽ tạo ra nhiều hơn 65% công suất so với hệ thống sử dụng chất làm lạnh R12. Tương đương với hiệu năng làm lạnh lớn hơn và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
• Hấp thụ hơi nước hiệu quả: R22 có khả năng hấp thụ hơi nước lớn hơn so với R12, một loại môi chất lạnh khác.
• Giá thành rẻ: R22 thường có giá thấp hơn từ vài chục đến vài trăm nghìn đồng so với các loại gas khác.

2- Nhược điểm 

• Gây tổn hại tầng Ozone: Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA), sản xuất và nhập khẩu chất làm lạnh R22 sẽ bị cấm tại quốc gia này từ ngày 1/1/2020 bởi tác động đến tầng Ozone. Cũng theo Nghị định thư Montreal, các hợp chất HFC (hydrofluorocarbon) đã bị cấm sử dụng trên diện rộng và được thay thế bởi các chất làm lạnh khác.
• Gây ngạt khi nồng độ không khí vượt ngưỡng: Nếu nồng độ không khí lên quá cao, người dùng sẽ dễ bị ngạt thở do thiếu dưỡng khí, nguy hiểm hơn có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ về lâu dài.
• Chỉ số nén thấp: Điều này khiến áp suất khí hút về máy nén thấp hơn áp suất bình thường, khiến máy điều hòa phải tiêu thụ nhiều điện nặng hơn, dẫn đến chi phí điện tăng lên.

2.2. Gas R410A

Sau Nghị định thư Kyoto năm 1997 về biến đổi khí hậu, các nước phát triển ngừng sản xuất và tiêu thụ R22, dẫn đến sự ra đời của R410A. Gas R410A có tên gọi khác là Puron, một hỗn hợp của HFC-32 và HFC-125. Nếu như gas R22 không màu, thì gas R410A có màu hồng (pantone 507).

Chất làm lạnh R410A được ứng dụng chủ yếu trong máy điều hòa khí đơn nhất, máy làm lạnh và hệ thống làm lạnh thương mại. Gas 410A thích hợp với các hệ thống làm lạnh trung bình, dao động từ 50 đến 250 kw. Loại gas này do Carrier Corporation – Hoa Kỳ phát minh và lần đầu tiên được đưa vào sử dụng năm 1996 trong những chiếc máy lạnh Carrier.

Hiện nay, các dòng máy lạnh inverter đa số đều sử dụng gas R410A để tối ưu hóa khả năng làm lạnh cũng như tiết kiệm điện. Các thương hiệu đang sử dụng môi chất lạnh này có thể kể đến như Carrier, Daikin, Mitsubishi Electric, Sanyo, LG, Sharp, Panasonic, Reetech…

Nói chung, gas R410A có thể coi là một trong những dòng gas điều hòa phổ biến nhất. Hãy cùng tìm hiểu xem ưu nhược điểm của loại gas này trước khi chọn mua máy điều hòa.

1- Ưu điểm 

• Tiết kiệm năng lượng: Gas R410A có áp lực hoạt động cao hơn khoảng 50% so với R22 cả ở hai đầu, đầu hút và đầu xả. Điều này đồng nghĩa với khả năng làm mát cũng cao hơn. Với mức nhiệt 77 ° F, mật độ của R410A lớn hơn 50% và có áp suất hơi cao hơn 58% so với các thiết bị sử dụng R22.
• Được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điều hòa hiện nhất: Các hãng như Samsung, Panasonic, Reetech…đều sử dụng gas R410A cho sản phẩm tiêu chuẩn của hãng. Do đó gas R410A rất dễ tìm kiếm trên thị trường.
• Tiết kiệm chi phí: Khả năng hấp thụ và thải nhiệt tốt hơn của gas R410A sẽ giúp tiết kiệm điện, giảm thiểu chi phí.
• Hạn chế tác động lên tầng Ozone: Theo National Refrigerants, gas R410A không chứa clo, giảm tối đa nguy cơ ảnh hưởng tới tầng Ozone.

2- Nhược điểm 

• Tạo ra khí độc khi tiếp xúc với lửa: Gas R410A khi bị rò rỉ ở nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa có thể sản sinh ra khí độc, trong đó có Phosgene (COCL2), một khí vô cùng độc đã từng xuất hiện trong thế chiến thứ nhất. Khí này sẽ gây ra hiện tượng nghẹt thở, nôn mửa, giảm thị lực và thậm chí là tử vong.
• Dễ gây ngạt khí: Mật độ bay hơi của gas R410A cao hơn mật độ không khí. Khi bị rò rỉ, loại gas này sẽ nằm ở tầm thấp, gây ra tình trạng thiếu oxy.
• Khó bảo trì: Để bảo trì hoặc thay gas R410A, người ta cần rút toàn bộ lượng gas còn dư ra ngoài thay vì chỉ bơm thêm vào như R22.
• Gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu: Mặc dù không tác động tiêu cực đến tầng Ozone, gas R410A lại là một tác nhân đối với tình trạng nóng lên toàn cầu (Theo US EPA), với chỉ số lên đến 2088 lần so với carbon dioxide.

2.3. Gas R32

Như đã nói ở trên, R32 là một thành phần dùng trong sản xuất R410A (50%-R31 và 50%-R125). Sau này, các nhà nghiên cứu đang xem R32 là thế hệ thứ ba, đồng thời là một giải pháp thân thiện với môi trường hơn so với gas R410A.

Hai loại gas này đều không gây nguy hại đến tầng Ozone, thế nhưng nguy cơ gây biến đổi khí hậu (GWP – Global Warming Potential)) của gas R32 (675) chỉ bằng ⅓ so với gas R410A (2088). Do đó, loại gas này trở thành giải pháp thay thế hữu hiệu và có triển vọng trong ngành công nghiệp điện lạnh.

Môi chất lạnh R32 bắt đầu được đưa vào sử dụng trong điều hòa vào khoảng năm 1989 đến năm 1994. Hiện nay, không ít các thương hiệu đang sử dụng gas R32, trong đó có Casper, Daikin, Mitsubishi, Hitachi, Panasonic, Fujitsu, MHI, Electrolux. Đây cũng là môi chất lạnh được đánh giá là thích hợp và hiệu quả nhất ở thời điểm hiện tại.

Vậy đâu là cơ sở để người ta đánh giá cao R32 như vậy? Liệu đây có phải là giải pháp hoàn hảo nhất cho ngành nghiên cứu và phát minh môi chất lạnh. Hãy cùng làm rõ vấn đề này thông qua việc tìm hiểu về ưu và nhược điểm của gas R32.

1- Ưu điểm 

• Thân thiện với môi trường: Nhờ đặc tính phi Clo cộng thêm chỉ số GWP (Global Warming Potential) ở mức 675, R32 giảm thiểu tác hại đến môi trường trong đó có biến đổi khí hậu và thủng tầng Ozone.
• Tiết kiệm năng lượng và tiền điện: Chỉ số GWP thấp đồng nghĩa với máy lạnh sử dụng gas R32 tiêu thụ ít năng lượng và chất làm lạnh hơn. Nhiệt độ phóng điện thấp cũng góp phần giảm mức tiêu thụ điện năng nhờ việc không cần áp dụng các biện pháp đặc biệt để hạ nhiệt, giúp bạn tiết kiệm tiền điện hàng tháng.
• Ít chiếm dụng không gian: Là thành phần đơn nhất, gas R32 chiếm ít không gian trong máy nén hơn so với các loại gas khác, giúp thiết bị trở nên nhỏ gọn. Mặt khác, R32 hoạt động với áp suất thấp hơn, do đó các đường ống và ống dẫn cũng nhỏ hơn, cho phép linh hoạt trong thiết kế và giảm chi phí lắp đặt.
• An toàn hơn với sức khỏe con người: Không có chất làm lạnh nào an toàn tuyệt đối nhưng R32 đòi hỏi nồng độ cao hơn để tạo ra bất lợi đối với sức khỏe. Theo tiêu chuẩn ISO 817 về phân loại độc tính, R32 thuộc loại A, cùng với R22 và R410A. Tuy nhiên, R23 có giới hạn tiếp xúc cấp tính (Acute Toxicity Exposure Limit) cao nhất và an toàn nhất trong số 99 chất làm lạnh được liệt kê, cụ thể là 220.000ppm.
• Khó tạo điều kiện cháy: Mặc dù gas R32 dễ cháy hơn so với R22 và R410A, nhưng rất khó để hội tụ 3 điều kiện cháy (bao gồm nồng độ chất làm lạnh phải nằm giữa giới hạn dễ cháy trên và dưới, hỗn hợp khí phải có vận tốc thấp hơn từ 3-4 tốc độ cháy của nó, nguồn đánh lửa phải đủ lớn).

2- Nhược điểm 

• Đắt đỏ hơn: Khí áp cao của R32 đòi hỏi linh kiện trong máy và vật liệu đường ống phải đáp ứng an toàn, điều này kéo theo hàng loạt sự tăng trưởng bao gồm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm.