TÁC NHÂN LẠNH VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG
Thứ năm, 10 Tháng 11 2011 11:29 HVACR - Môi trường, Năng lượng
Tác nhân lạnh
Tác nhân lạnh là thuật ngữ dùng để chỉ đến các chất dùng trong các thiết bị, hệ
thống làm lạnh trong dân dụng, công nghiệp và thương mại (trong máy lạnh dân
dụng thường gọi là gas lạnh).
Lịch sử của tác nhân lạnh
Trong những ngày đầu tiên, ngành công nghiệp
điều hòa (HVAC – viết tắt của từ Heating Ventilation and Air Conditioning) hầu
như chỉ đặt mối quan tâm đến việc tìm ra môi chất có khả năng làm lạnh. Bất kỳ
chất nào đáp ứng được nhu cầu đó đều có thể sử dụng (SO
2
, NH
3
, CCl
4
…). Thế
nhưng sau một thời gian sử dụng, chúng gặp phải trở ngại do các môi chất này đều
độc hại và có khả năng gây cháy nổ.
Vào những năm 1930, tác nhân lạnh CFC (có thành phần cấu tạo từ Clo – Flo –
Cacbon) được các nhà khoa học nghiên cứu sản xuất. Chúng nhanh chóng được sử
dụng rộng rãi do hiệu suất cao, tính an toàn và sự bền vững.
Đến những năm 1970, khi các vấn đề về môi trường được quan tâm, các nhà khoa
học nhận ra rằng tác nhân lạnh CFC và sau này là HCFC, HFC đã ảnh hưởng đến
sự suy giảm tầng ozone của trái đất và biến đổi khí hậu toàn cầu. Trước những tác
động đó, 2 nghị định thư đã ra đời nhằm giảm thiểu hậu quả do chúng mang đến.
Nghị định thư Montreal
Ra đời vào năm 1987, vào thời điểm này sự suy
giảm tầng ozone và đặc biệt là sự phát hiện lỗ thủng tầng ozone tại Nam Cực trở
thành mối quan tâm chính của toàn cầu. Nghị định thư Montreal ra đời nhằm để
bảo vệ tầng ozone bằng cách giới hạn dần việc sản xuất và sử dụng các chất được

những khí gây ra hiệu ứng nhà kính (greenhouse gas) – nguyên nhân chính của sự
ấm dần lên toàn cầu. Mặc dù được xem là chất không gây ảnh hưởng đến tầng
ozone nhưng một số tác nhân lạnh HFC có tác động đến sự ấm lên toàn cầu và nằm
trong danh mục các chất cần cắt giảm. Điển hình như tác nhân lạnh R134a, mặc dù
gần như không gây ảnh hưởng đến tầng ozone nhưng do có hệ số làm nóng trái đất
cao nên R134a đã bị cấm sử dụng cho các phương tiện giao thông tại Châu Âu.
Ghi chú: Tác nhân lạnh “tái chế” bao gồm các tác nhân lạnh được thu hồi và tái
sử dụng hoặc được lưu trữ trong kho, các tác nhân lạnh này được phép sử dụng mà
không có sự giới hạn nào. Tác nhân lạnh “mới” là tác nhân lạnh được sản xuất mới
hoàn toàn, loại tác nhân lạnh này bị giới hạn sử dụng.
Yếu tố cân bằng Ảnh hưởng của tác nhân lạnh đến môi trường là rõ ràng. Tuy
nhiên, có sự trớ trêu ở đây là các tác nhân lạnh không ảnh hưởng đến tầng ozone thì
lại có khả năng gây ra hiệu ứng nhà kính khá cao (Hình 7). Ngoài ra, không chỉ ảnh
hưởng trực tiếp đến môi trường, khí hậu, tác nhân lạnh còn có thể gián tiếp gây ra
những biến đổi khí hậu.
Yếu tố trực tiếp ở đây chỉ đến sự ảnh hưởng trực tiếp đến tầng ozone, hiện tượng
ấm dần lên toàn cầu. Để xem xét đến khả năng gây nguy hại của một tác nhân lạnh
người ta dùng 2 hệ số ODP (Ozone Depletion Potential – Khả năng làm suy yếu
tầng ozone) và GWP (Global Warming Potential – Khả năng làm nóng trái đất).
Ngoài ra, sự rò rỉ và thời gian tồn tại trong khí quyển của các chất này cũng là yếu
tố cần được quan tâm. Đối với chỉ số ODP và GWP, các hệ số này càng cao nghĩ là
khả năng tác động của tác nhân lạnh đó càng lớn. Thời gian tồn tại trong khí quyển
càng lâu thì tác nhân đó càng ảnh hưởng mạnh đến môi trường. Sự rò rỉ, ngược lại,
càng ít thì càng giảm thiểu tác động.
Yếu tố gián tiếp ở đây chính là hiệu suất của một tác nhân lạnh hay nói cách khác
là hiệu suất của thiết bị, hệ thống sử dụng tác nhân lạnh, mà ở đây chính là máy
lạnh hay hệ thống lạnh mà ta vẫn sử dụng hằng ngày. Các thiết bị hay hệ thống lạnh
đều tiêu tốn điện năng để vận hành, nếu hiệu suất của tác nhân lạnh càng cao, ta
càng tiêu tốn ít điện năng tiêu thụ. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho cá nhân,
doanh nghiệp. Nhìn xa hơn, điện năng tiêu thụ càng ít nghĩa là các nhà máy nhiệt

LCODP = [ODP
r
x (L
r
x Life +Mr) x R
c
]/Life
LCGWI
d
: Lifecycle Direct Global Warming Index
LCODI: Lifecycle Ozone Depletion Index
GWP
r
: Global Warming Potential of Refrigerant
ODP
r
: Ozone Depletion Potential of Refrigerant
L
r
: Refrigerant Leakage Rate (default of 2%)
M
r
: End-of-life Refrigerant Loss (default of 10%)
Life: Equipment Life (23 years for centrifugal and screw chillers)
R
c
: Refrigerant Charge per ton of cooling capacity
Một công trình được chứng nhận là “Tòa nhà xanh” cần phải thỏa mãn các tiêu
chuẩn do các tổ chức có uy tín đề ra. Trên thế giới hiện nay có thể kể đến là LEED
của Mỹ, Green Star của Úc, Green Mark của Singapore và tại Việt Nam hiện đang

rằng bạn đang sử dụng một hệ thống tiết kiệm năng lượng.
Quan tâm đến công tác bảo trì, bảo dưỡng cho thiết bị. Thay thế thiết bị cũ hiệu
suất kém.
Đối với các công trình mới, hãy quan tâm đến các hệ thống tiết kiệm năng lượng:
• Hệ thống thu hồi nhiệt (sử dụng heat wheel, heat recovery)
• Hệ thống tích trữ lạnh (ice storage)
• Dùng heat pump thay cho lò hơi để cung cấp nước nóng
• Tham khảo các hướng dẫn thiết kế “xanh” để có một hệ thống hiệu suất cao
• Luôn xem xét đến yếu tố cân bằng của tác nhân lạnh trong đó đặc biệt là hiệu
suất của hệ thống lạnh
Nguồn tham khảo
(1)The Next Generation of Refrigerants – Historical Review, Considerations, and
Outlook - J. M. Calm
(2)http://vi.wikipedia.org/wiki/ Sự_suy_giảm_ôzôn
(3)http://vi.wikipedia.org/wiki/Ấm_lên_toàn_cầu
(4)http://www.reuters.com/article/2009/07/09/eu-climate-refrigerants-
idUSL969326320090709
(5)htttp://data.worldbank.org
6)http://www.carbonify.com/carbon-calculator.htm