रेफ्रिजरेटर के लिए रेफ्रिजरेंट के प्रकारों के बीच अंतर को समझना

आधुनिक प्रशीतन उपकरण खाद्य संरक्षण के लिए आवश्यक हैं, फिर भी R134a, R290, R404a, R600a, और R507 जैसे प्रशीतकों के अनुप्रयोग में काफ़ी अंतर है। R290 का उपयोग आमतौर पर प्रशीतित पेय कैबिनेट में किया जाता है, जबकि R143a का उपयोग अक्सर छोटे बियर कैबिनेट में किया जाता है। R600a आमतौर पर विशेष प्रशीतन उपकरणों के लिए आरक्षित होता है।

रेफ्रिजरेंट रेफ्रिजरेशन सिस्टम की जीवनरेखा हैं, जो फ्रिज को गर्मी सोखने और अंदर का तापमान ठंडा बनाए रखने में सक्षम बनाते हैं। हालाँकि, सभी रेफ्रिजरेंट एक जैसे नहीं होते—उनकी रासायनिक संरचना, पर्यावरणीय प्रभाव, सुरक्षा प्रोफ़ाइल और प्रदर्शन में काफ़ी अंतर होता है। यूरोप और उत्तरी अमेरिका में उपभोक्ताओं, तकनीशियनों और उद्योग के पेशेवरों के लिए, इन अंतरों को समझना बेहद ज़रूरी है, खासकर ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने और ओज़ोन परत की सुरक्षा के लिए कड़े नियामक प्रयासों के बीच।

रेफ्रिजरेंट के लिए मुख्य मूल्यांकन मानदंड

अलग-अलग प्रकारों पर चर्चा करने से पहले, रेफ्रिजरेटर के अनुप्रयोगों के लिए सबसे महत्वपूर्ण मानदंडों को परिभाषित करना आवश्यक है। ये मानदंड HVAC/R (हीटिंग, वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग, रेफ्रिजरेशन) उद्योग में सर्वत्र मान्यता प्राप्त हैं और वैश्विक स्तर पर नियामक निर्णयों को प्रभावित करते हैं:

• ओडीपी (ओजोन क्षरण क्षमता): यह माप है कि कोई पदार्थ ओजोन परत को कितना नुकसान पहुँचाता है। मानक R11 (एक अब प्रतिबंधित रेफ्रिजरेंट) है, जिसका ओडीपी 1 है। 0 रेटिंग का अर्थ है कि रेफ्रिजरेंट का ओजोन क्षरण पर कोई प्रभाव नहीं है।
• GWP (ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल): कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂, GWP = 1) की तुलना में, 100 वर्षों में जलवायु परिवर्तन में किसी पदार्थ के योगदान का एक माप। यूरोपीय संघ के F-गैस विनियमन और अमेरिकी EPA के SNAP (महत्वपूर्ण नए विकल्प नीति) जैसे नियमों के तहत कम GWP मानों को प्राथमिकता दी जाती है।
• ASHRAE सुरक्षा वर्गीकरण: एक मानक (ASHRAE 34-2022) जो रेफ्रिजरेंट को ज्वलनशीलता (वर्ग 1: गैर-ज्वलनशील; वर्ग 2L: अल्प ज्वलनशील; वर्ग 2: ज्वलनशील; वर्ग 3: अत्यधिक ज्वलनशील) और विषाक्तता (वर्ग A: कम विषाक्तता; वर्ग B: उच्च विषाक्तता) के आधार पर रेटिंग देता है। अधिकांश रेफ्रिजरेटर रेफ्रिजरेंट वर्ग A में आते हैं।
• थर्मोडायनामिक प्रदर्शन: इसमें शीतलन दक्षता (सीओपी, या प्रदर्शन का गुणांक, जहां उच्च = अधिक कुशल), परिचालन दबाव (फ्रिज के कंप्रेसर डिजाइन से मेल खाना चाहिए), और तापमान सीमा (मध्यम तापमान वाले फ्रिज या कम तापमान वाले फ्रीजर के लिए उपयुक्त) शामिल हैं।
• अनुकूलता: सिस्टम को नुकसान से बचाने के लिए फ्रिज के कंप्रेसर स्नेहक (जैसे, खनिज तेल, POE तेल) और सामग्री (जैसे, सील, होज़) के साथ काम करता है।

व्यक्तिगत रेफ्रिजरेंट विश्लेषण

प्रत्येक रेफ्रिजरेंट की अपनी विशिष्ट क्षमताएँ और सीमाएँ होती हैं, जो इसे विशिष्ट उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती हैं—घरेलू फ्रिज से लेकर व्यावसायिक फ़्रीज़र तक। नीचे प्रत्येक प्रकार का विस्तृत विवरण दिया गया है।

1. R134a (टेट्राफ्लोरोइथेन)

रासायनिक प्रकार: शुद्ध हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFC)

मुख्य विवरण:

• ओडीपी: 0 (ओजोन-सुरक्षित)
• जीडब्ल्यूपी: 1,430 (आईपीसीसी छठी मूल्यांकन रिपोर्ट के अनुसार, 100-वर्षीय क्षितिज)
• ASHRAE सुरक्षा वर्ग: A1 (गैर-ज्वलनशील, कम विषाक्तता)
• परिचालन दबाव: मध्यम (अन्य रेफ्रिजरेंट की तुलना में)
• संगतता: POE (पॉलीओल एस्टर) या PAG (पॉलीएल्काइलीन ग्लाइकॉल) स्नेहक के साथ काम करता है।

प्रदर्शन एवं अनुप्रयोग:

R134a 1990 के दशक में R12 (उच्च ODP वाला एक CFC, जो अब मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के तहत प्रतिबंधित है) के प्रतिस्थापन के रूप में सामने आया। अपनी गैर-ज्वलनशील प्रकृति और मौजूदा प्रणालियों में आसानी से एकीकृत होने के कारण, यह घरेलू फ्रिज, छोटे पेय कूलर और पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर में एक प्रमुख घटक बन गया। इसकी शीतलन दक्षता (COP) मध्यम है—मानक फ्रिज तापमान (ताज़ा डिब्बे के लिए 2-8°C, फ़्रीज़र के लिए -18°C) के लिए पर्याप्त, लेकिन R600a जैसे प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट से कम।

विनियामक एवं पर्यावरणीय स्थिति:

हालाँकि R134a ओज़ोन-सुरक्षित है, लेकिन इसकी उच्च GWP के कारण यूरोप और उत्तरी अमेरिका में प्रतिबंध लगाए गए हैं। यूरोपीय संघ के F-गैस विनियमन (EC संख्या 517/2014) के तहत, नए रेफ्रिजरेशन उपकरणों में R134a का उपयोग 2020 से चरणबद्ध तरीके से कम किया जा रहा है, और आगे भी इसमें कमी की योजना है। पुराने रेफ्रिजरेटरों में यह अभी भी आम है, लेकिन नए मॉडलों में इसकी जगह कम GWP वाले विकल्प इस्तेमाल किए जा रहे हैं।

चुनौतियाँ: उच्च GWP दीर्घकालिक व्यवहार्यता को सीमित करता है; प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट की तुलना में कम दक्षता।

2. R600a (आइसोब्यूटेन)

रासायनिक प्रकार: शुद्ध हाइड्रोकार्बन (HC, पेट्रोलियम/गैस से प्राप्त एक "प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट")

मुख्य विवरण:

• ओडीपी: 0 (ओजोन-सुरक्षित)
• जीडब्ल्यूपी: 3 (नगण्य जलवायु प्रभाव - उपलब्ध न्यूनतम में से एक)
• ASHRAE सुरक्षा वर्ग: A3 (अत्यधिक ज्वलनशील, कम विषाक्तता)
• परिचालन दबाव: कम (निम्न दबाव प्रणालियों के लिए डिज़ाइन किए गए कंप्रेसर की आवश्यकता होती है)
• अनुकूलता: खनिज तेल या एल्काइलबेन्जीन (AB) स्नेहक (POE/PAG नहीं) के साथ काम करता है।

प्रदर्शन एवं अनुप्रयोग:

R600a अब यूरोप और उत्तरी अमेरिका में आधुनिक घरेलू फ्रिजों में प्रमुख रेफ्रिजरेंट है। इसकी उच्च शीतलन क्षमता (R134a की तुलना में COP 5-10% अधिक) ऊर्जा की खपत को कम करती है, जो EU ऊर्जा लेबल और US ENERGY STAR® मानकों के अनुरूप है। इसकी कम GWP भी इसे सख्त उत्सर्जन नियमों का पूरी तरह से अनुपालन करने योग्य बनाती है।

सुरक्षा एवं स्थापना संबंधी विचार:

ज्वलनशीलता R600a की मुख्य चुनौती है। जोखिम को कम करने के लिए, निर्माता फ्रिज में इसके चार्ज आकार को सीमित रखते हैं (आमतौर पर ≤150 ग्राम) और विस्फोट-रोधी घटकों (जैसे, सीलबंद कंप्रेसर, चिंगारी न छोड़ने वाले विद्युत पुर्जे) का उपयोग करते हैं। तकनीशियनों को रिसाव से निपटने के लिए विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है, क्योंकि सांद्रित R600a वाष्प ज्वलनशील होता है।

चुनौतियाँ: उच्च ज्वलनशीलता के लिए सुरक्षा-केंद्रित डिजाइन और हैंडलिंग की आवश्यकता होती है; POE/PAG तेलों के साथ असंगत।

3. R290 (प्रोपेन)

रासायनिक प्रकार: शुद्ध हाइड्रोकार्बन (HC, प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट)

मुख्य विवरण:

• ओडीपी: 0 (ओजोन-सुरक्षित)
• GWP: 3 (R600a के समान, अत्यंत कम जलवायु प्रभाव)
• ASHRAE सुरक्षा वर्ग: A3 (अत्यधिक ज्वलनशील, कम विषाक्तता - R600a से थोड़ा अधिक ज्वलनशील, कम प्रज्वलन ऊर्जा के साथ)
• परिचालन दबाव: मध्यम-निम्न (R600a से अधिक, R134a से कम)
• अनुकूलता: खनिज तेल या एबी स्नेहक के साथ काम करता है।

प्रदर्शन एवं अनुप्रयोग:

R290 असाधारण शीतलन क्षमता प्रदान करता है—इसका COP R134a से 10-15% अधिक है, जो इसे ऊर्जा-कुशल प्रशीतन के लिए आदर्श बनाता है। इसका उपयोग छोटे से मध्यम आकार के घरेलू फ्रिजों, मिनी-फ्रिजों और कुछ व्यावसायिक डिस्प्ले कूलरों (जहाँ चार्जिंग साइज़ सीमित होते हैं) में किया जाता है। यूरोपीय संघ जैसे क्षेत्रों में, नए मॉडलों में R134a के प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन के रूप में इसे तेज़ी से अपनाया जा रहा है।

सुरक्षा एवं विनियामक स्थिति:

R600a की तरह, R290 की ज्वलनशीलता के लिए सख्त सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है: चार्जिंग सीमा (घरेलू फ्रिज के लिए ≤150 ग्राम), रिसाव का पता लगाने वाली प्रणालियाँ, और फ्रिज के अंदर गैर-दहनशील सामग्री। यह यूरोपीय संघ के एफ-गैस विनियमन और अमेरिकी EPA SNAP का पूरी तरह से अनुपालन करता है, और इसकी कम GWP के कारण इसमें कोई चरणबद्ध कटौती की योजना नहीं है।

चुनौतियाँ: R600a की तुलना में अधिक ज्वलनशीलता; विनिर्माण के दौरान अधिक कठोर सुरक्षा परीक्षण की आवश्यकता होती है।

4. R404a (R125, R134a, R143a का मिश्रण)

रासायनिक प्रकार: निकट-एज़ियोट्रोपिक एचएफसी मिश्रण (एकल रेफ्रिजरेंट के गुणों की नकल करने के लिए कई एचएफसी को मिलाया जाता है)

मुख्य विवरण:

• ओडीपी: 0 (ओजोन-सुरक्षित)
• जीडब्ल्यूपी: 3,922 (अत्यंत उच्च - जलवायु पर सबसे अधिक प्रभाव डालने वाले रेफ्रिजरेंट में से एक)
• ASHRAE सुरक्षा वर्ग: A1 (गैर-ज्वलनशील, कम विषाक्तता)
• परिचालन दबाव: उच्च (निम्न-तापमान प्रणालियों के लिए अनुकूलित)
• संगतता: POE स्नेहक के साथ काम करता है।

प्रदर्शन एवं अनुप्रयोग:

R404a कभी वाणिज्यिक प्रशीतन के लिए स्वर्ण मानक था, जिसमें वॉक-इन फ़्रीज़र, सुपरमार्केट डिस्प्ले केस और -20°C से -40°C तक चलने वाले औद्योगिक रेफ्रिजरेटर शामिल थे। इसकी उच्च शीतलन क्षमता और कम तापमान पर स्थिरता ने इसे इन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बना दिया।

विनियामक एवं पर्यावरणीय स्थिति:

R404a के अत्यधिक उच्च GWP के कारण यूरोप और उत्तरी अमेरिका में इसका लगभग पूर्णतः उपयोग बंद हो गया है। यूरोपीय संघ के F-गैस विनियमन के तहत, 2020 में नए उपकरणों में इसके उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया गया था, और इसके आयात/निर्यात पर कड़े प्रतिबंध लगाए गए हैं। अमेरिका में, EPA ने R404a को "उच्च-GWP पदार्थ" के रूप में सूचीबद्ध किया है और नए सिस्टम में इसे निम्न-GWP विकल्पों (जैसे, R452A, R513A) से प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता है। यह पुराने व्यावसायिक रेफ्रिजरेटरों में मौजूद है, लेकिन रेट्रोफिटिंग के माध्यम से इसे चरणबद्ध तरीके से हटाया जा रहा है।

चुनौतियाँ: निषेधात्मक GWP; आधुनिक विकल्पों की तुलना में खराब ऊर्जा दक्षता; जलवायु परिवर्तन में महत्वपूर्ण योगदान।

5. R507 (R125 और R143a का मिश्रण)

रासायनिक प्रकार: एज़ियोट्रोपिक एचएफसी मिश्रण (मिश्रण जो एक ही तापमान पर उबलते/संघनित होते हैं, शुद्ध रेफ्रिजरेंट की तरह)

मुख्य विवरण:

• ओडीपी: 0 (ओजोन-सुरक्षित)
• GWP: 3,985 (R404a के लगभग समान, अति-उच्च)
• ASHRAE सुरक्षा वर्ग: A1 (गैर-ज्वलनशील, कम विषाक्तता)
• परिचालन दबाव: उच्च (R404a से थोड़ा अधिक)
• संगतता: POE स्नेहक के साथ काम करता है।

प्रदर्शन एवं अनुप्रयोग:

R507, R404a का एक करीबी रिश्तेदार है, जिसे कम तापमान वाले वाणिज्यिक प्रशीतन (जैसे, डीप फ़्रीज़र, फ्रोजन फ़ूड डिस्प्ले केस) के लिए डिज़ाइन किया गया है, जहाँ -30°C से -50°C तक लगातार ठंडा रखने की आवश्यकता होती है। इसकी स्थिर-अवस्थापी प्रकृति का अर्थ है कि यह रिसाव के दौरान घटकों में अलग नहीं होता, जिससे रखरखाव आसान हो जाता है—जो R404a जैसे लगभग स्थिर-अवस्थापी मिश्रणों की तुलना में एक लाभ है।

विनियामक एवं पर्यावरणीय स्थिति:

R404a की तरह, R507 के उच्च GWP के कारण सख्त नियम लागू हुए हैं। यूरोपीय संघ के F-गैस विनियमन ने 2020 में नए उपकरणों में इसके इस्तेमाल पर प्रतिबंध लगा दिया था, और अमेरिकी EPA ने इसे SNAP के तहत "चिंताजनक" घोषित किया है। व्यावसायिक अनुप्रयोगों में इसे R448A (GWP = 1,387) और R449A (GWP = 1,397) जैसे कम-GWP विकल्पों से प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

चुनौतियाँ: अत्यधिक उच्च जीडब्ल्यूपी; वैश्विक उत्सर्जन नियमों के अंतर्गत दीर्घकालिक व्यवहार्यता नहीं; विरासत प्रणालियों तक सीमित।

विभिन्न रेफ्रिजरेंट की कीमतों का रुझान अलग-अलग होता है। जून 2025 तक का ट्रेंड चार्ट इस प्रकार है:

रेफ्रिजरेंट्स का तुलनात्मक अवलोकन

नीचे दी गई तालिका पांच रेफ्रिजरेंट्स के बीच मुख्य अंतरों को सारांशित करती है, तथा विशिष्ट उपयोग के मामलों के लिए उनकी उपयुक्तता पर प्रकाश डालती है:

नियामक रुझान और उद्योग में बदलाव

वैश्विक रेफ्रिजरेंट बाज़ार दो व्यापक लक्ष्यों से प्रेरित है: ओज़ोन-क्षयकारी पदार्थों का उन्मूलन (अधिकांश रेफ्रिजरेंट के लिए प्राप्त) और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी (वर्तमान में ध्यान केंद्रित)। यूरोप और उत्तरी अमेरिका में, नियम कम-GWP विकल्पों की ओर बदलाव को तेज़ कर रहे हैं:

• यूरोपीय संघ एफ-गैस विनियमन: 2030 तक एचएफसी खपत में 79% की कमी (2015 के स्तर की तुलना में) को अनिवार्य करता है और नए प्रशीतन उपकरणों में उच्च-जीडब्ल्यूपी रेफ्रिजरेंट्स (जीडब्ल्यूपी > 2,500) पर प्रतिबंध लगाता है।
• यूएस ईपीए एसएनएपी: कम-जीडब्ल्यूपी रेफ्रिजरेंट्स (जैसे, आर600ए, आर290, आर452ए) को अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए "स्वीकार्य" के रूप में सूचीबद्ध करता है और नए सिस्टम में उच्च-जीडब्ल्यूपी विकल्पों (जैसे, आर404ए, आर507) को प्रतिबंधित करता है।

उपभोक्ताओं के लिए इसका अर्थ है:

• नए घरेलू फ्रिजों में लगभग विशेष रूप से R600a या R290 का उपयोग किया जाएगा (उनके कम GWP और उच्च दक्षता के कारण)।
• वाणिज्यिक प्रशीतन, कम-GWP मिश्रणों (जैसे, R448A, R454C) या बड़ी प्रणालियों के लिए CO₂ (R744) जैसे प्राकृतिक प्रशीतकों की ओर स्थानांतरित हो जाएगा।
• R134a, R404a, या R507 का उपयोग करने वाले पुराने फ्रिजों को विनियमों का पालन करने के लिए उचित निपटान या रेट्रोफिटिंग की आवश्यकता होगी।

फ्रिज के लिए सही रेफ्रिजरेंट चुनना चार कारकों के संतुलन पर निर्भर करता है: पर्यावरणीय प्रभाव (ODP/GWP), सुरक्षा (ज्वलनशीलता/विषाक्तता), प्रदर्शन (दक्षता/दबाव), और नियामक अनुपालन। अधिकांश आधुनिक अनुप्रयोगों के लिए:

• R600a और R290 घरेलू फ्रिज के लिए सर्वोत्तम विकल्प हैं, जो अत्यंत कम GWP और उच्च दक्षता (ज्वलनशीलता से निपटने के लिए सुरक्षा उपायों के साथ) प्रदान करते हैं।
• R404a और R507 नई प्रणालियों के लिए अप्रचलित हैं, तथा रेट्रोफिट या प्रतिस्थापन तक पुराने वाणिज्यिक उपकरणों तक ही सीमित हैं।
• R134a एक संक्रमणकालीन विकल्प है, जिसे धीरे-धीरे प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट्स के पक्ष में समाप्त किया जा रहा है।

जैसे-जैसे नियम कड़े होते जाएँगे और तकनीक आगे बढ़ेगी, उद्योग प्राकृतिक रेफ्रिजरेंट और कम-GWP मिश्रणों को प्राथमिकता देता रहेगा—यह सुनिश्चित करते हुए कि रेफ्रिजरेशन प्रणालियाँ दीर्घकालिक रूप से प्रभावी और टिकाऊ दोनों रहें। तकनीशियनों और उपभोक्ताओं के लिए, इन अंतरों के बारे में जानकारी रखना ज़िम्मेदार और अनुपालन संबंधी निर्णय लेने की कुंजी है।

स्रोत: एएसएचआरएई हैंडबुक-रेफ्रिजरेशन (2021), आईपीसीसी छठी मूल्यांकन रिपोर्ट (2022), ईयू एफ-गैस विनियमन (ईसी संख्या 517/2014), यूएस ईपीए एसएनएपी कार्यक्रम (2023)।