Состав аккумуляторов холода – Аккумулятор холода

что это, какие бывают, как сделать своими руками

Аккумуляторы холода – это охлаждающие элементы, способные поддерживать низкую (теплую) температуру в специальной сумке или емкости. Незаменимы такие источники в походах и при перевозке лекарственных средств, вакцин, требующих соблюдения температурного режима.

Накопитель холода представляет собой пластмассовую герметичную емкость, внутри которой находится специальное вещество. В качестве наполнителя могут быть:

  1. гель;
  2. соленая вода;
  3. силиконосодержащий состав.

При выборе устройства, нужно ориентироваться на размер сумки, которую предполагается использовать для хранения охлажденных или замороженных продуктов, и учитывать особенности конкретного вида наполнителя.

Самым важным элементом в накопителях считается «начинка», так как именно от ее свойств зависит, останутся продукты свежими или нет. В магазинах продаются несколько разновидностей аккумуляторов холода: одни из них рекомендовано использовать для горячих продуктов, другие для холодных и третьи для замороженных.

Свойства источников холода

Для производства рассматриваемых накопителей используются только безопасные полимерные материалы, не угрожающие здоровью человека. Объем емкости магазинных устройств составляет в основном от 0,25 до 0,8 л.

Применение пленочной поверхности позволяет придать еще не замерзшим источникам нужную форму. Кроме того, перепады температур не оказывают на них отрицательного воздействия.

Наружная часть гелевых устройств изготавливается из пленки, а в качестве наполнителя используется одноименное вещество, обладающее высокой теплопроводностью.

Использование гелевых источников холода позволяет создавать область низких температур (внутри емкости, сумки), а также поддерживать определенную температуру продуктов, благодаря чему они могут дольше оставаться теплыми.

Карбоксиметилцеллюлоза, представляющая собой гелеобразующее вещество, в случае повреждения пленки и случайного попадания на продукты или лекарства не портит их и не оказывает негативного влияния на организм человека.

Солевые накопители отличаются способностью удерживать температуру в пределах от -20 до +8 градусов. Однако для длительного хранения они не подходят, так как их заряда хватает только на сутки. Наружная часть — твердая, делается из пластика. Внутри контейнера находится водный раствор соли.

При выборе водно-солевых устройств нужно помнить о том, что герметичность пластикового контейнера может нарушиться, а жидкость вытечь в сумку и тем самым испортить продукты.

Силиконовый аккумулятор холода обладает рядом преимуществ: материал, используемый для его изготовления, достаточно прочный, а в состав наполнителя входят полимеры, содержащие кремниевые кристаллы. Температура в сумке при использовании накопителей данного вида достаточно продолжительное время (до 160 часов) держится в пределах от 0 до 2 градусов.

Если намечается длительная поездка, а также перевозка скоропортящихся продуктов и лекарств, хранение которых возможно только при определенных значениях температуры, предпочтение следует отдавать более надежным источникам. При необходимости в одну сумку можно укладывать несколько накопителей.

Как пользоваться аккумуляторами холода

Принцип работы рассматриваемых устройств одинаков для всех видов аккумуляторов. Прежде, чем использовать, их нужно «подзарядить». С этой целью элемент следует поместить в морозильную камеру и оставить там примерно на 8 часов (до полной заморозки).

Если гелевый источник предполагается использовать в качестве обогревателя, его сначала нужно «зарядить» теплом в микроволновой печи.

Длительное хранение аккумулятора при низких температурах не приводит к его повреждению. Наоборот, пока рассматриваемый элемент не используется, его лучше держать в морозильной камере холодильника. Постоянная температура, а также не такая частая подзарядка позволяют продлить эксплуатационный срок элемента.

После того, как запас холода израсходован, устройство нужно тщательно промыть водой, высушить и положить в морозильник. Желательно данную процедуру проводить после каждого использования, так как поверхность аккумулятора из-за образующегося конденсата загрязняется, а вследствие близкого расположения с продуктами может пропитаться различными запахами.

Альтернатива заводским аккумуляторам

Накопители холода, сделанные своими руками, конечно же уступают по своим свойствам заводским устройствам. Но, если планируемая поездка не займет много времени, они могут вполне пригодиться.

Самой простой вариант источника холода в домашних условиях – замерзшая вода в бутылке (подойдет как пластиковая, так и стеклянная). У данного вида аккумулятора есть большой недостаток: лед быстро тает, вследствие чего низкая температура в изотермической сумке держится не долго. Лучших показателей домашнего изобретения можно добиться, если в воду добавить соль или спирт.

Итак, подручные материалы, необходимые для изготовления накопителя холода:

  1. пластиковая бутылка;
  2. вода;
  3. соль или спирт.

Примерное соотношение последних двух – 10:3 (например, 100 гр. воды и 30 гр. соли). Температура замерзания такой жидкости составляет около -20 градусов. Если она долго не замерзает, нужно слить немного раствора и добавить чистой воды.

Теплопроводность концентрированного водного раствора соли примерно равна 236 кДж/кг. Данное значение не является предельным: его можно увеличить, температура замерзания состава при этом понизиться.

Если к раствору соли добавить обойный клей или желатин (консистенция раствора должна быть похожа на гель), полученный аккумулятор будет медленнее таять по сравнению с предыдущими вариантами устройств. Самодельные аккумуляторы для большей эффективности нужно укладывать на дно сумки и поверх ее содержимого. В случае необходимости можно дополнительно размести их между продуктами.

Состав наполнителей в заводских аккумуляторах определяется по специальным формулам. Поэтому параметры таких устройств значительно отличается от домашнего изобретения. Однако аккумуляторы, сделанные своими руками, могут быть полезны в случаях, когда заводского устройства нет, а нужно ехать и вести продукты или лекарства.

Где можно использовать аккумулятор холода

Существуют также источники холода, используемые в качестве подносов. Продукты и напитки, находящиеся на них, либо охлаждаются, либо дольше остаются теплыми.

Накопители холода незаменимы и в случае отключения электричества. Находящиеся в морозильной камере или холодильнике элементы отдают накопленный холод, тем самым тормозя процесс размораживания на одни сутки.

Аккумуляторы холода в морозильнике нужны не только при аварийных случаях, но и в обычные дни. Их наличие приводит к увеличению степени заморозки продуктов, помещенных в камеру.

Выбирая охлаждающий элемент, сначала нужно ответить на вопросы, для каких целей он будет использоваться, и какая продолжительность работы устройства необходима. Только после этого будет понятно, нужен ли заводской (гелевый, силиконовый, водно-солевой) или самодельный охлаждающий элемент.

domopravitelnitsa.com

Аккумулятор холода — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2016; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2016; проверки требует 1 правка.

Аккумуля́тор хо́лода — охлаждающее устройство, представляет собой контейнер, заполненный веществом с большой теплоёмкостью. Различают два вида аккумуляторов холода:

  • Аккумулятор искусственного холода — накапливает холод в процессе работы холодильной машины, переносящей тепло из аккумулятора наружу.
  • Аккумулятор естественного холода — использует естественный холод, накопленный в зимний период. Такой аккумулятор позволяет экономить энергию, затрачиваемую на аккумуляцию холода, поскольку здесь используется естественная энергия холодного времени года[1].

Аккумуляторы холода применяют как основные охлаждающие элементы в холодильных сумках и бытовых холодильниках. Функции активного вещества здесь выполняет раствор карбоксиметилцеллюлозы. Перед применением аккумулятор холода помещают в морозильную камеру, где вещество охлаждается до нужной температуры.

При применении в бытовых холодильниках аккумуляторы холода стабилизируют температуру в камере (за счёт чего компрессор включается и выключается реже), увеличивают время безопасного хранения продуктов при отключении электроэнергии, повышают мощность замораживания в морозильных камерах.

Аккумуляторы холода, применяемые в холодовой цепи (англ.)русск. для транспортировки и хранения вакцин, медицинских препаратов, биологических тканей (например, крови), предлагаются в нескольких температурах. Наиболее популярные имеют следующие температуры изменения фазы:

  • −23 °С,
  • −7 °С,
  • +5 °С.

ru.wikipedia.org

Аккумулятор холода своими руками.: yamilker

Дошли руки до Демонстратора Технологии (Proof of Concept).

 

Предыдущие изыскания по концентрациям -

http://milker.ya.ru/replies.xml?item_no=1380

 

За основу взял солевой раствор (тара предполагается коррозионно-стойкая).

Три банки на 200мл, залил по 150мл воды,

В первую ничего не добавляем, во вторую две чайных ложки соли (около 20г), в третью - три (около 30г).

Точные весы сдохли (кое-кто их помыл), поэтому все на глазок.

Получается примерно 0, 133 и 200 г/кг, табличные температуры замерзания - примерно 0, -8 и -13 градусов соответсвенно.

 

За 5 часов первая банка (без соли) замерзла на ~90%, вторая и третья - порядка 10% и 5%.

За ночь - замерзли первые две банки, третья - на ~90%.

Третья полностью замерзала почти сутки.

 

Вытащенные банки отпотевают и роса на них замерзает, но на банке #1 (с чистым льдом) она через некоторое время тает, а #2 и #3 так и стоят покрытые инеем (симпатично).

 

Вывод - оптимальная концентрация зависит от предполагаемого использования.

С высокой концентрацией дают более низкую температуру (лучше "морозят"), но и дольше "заряжаются".

Выше 200г/л "зарядить" может не получится.

В интернете попадается рецепт "шесть столовых ложек на 1л воды" - это 150..180г/л (по справочнику - без горки 25г, с горкой - 30г), на мой взгляд, по результату эксперимента, - многовато.

 

 

Еще нашел рекомендацию делать гель с карбоксиметилцеллюлозой ( http://forum.ixbt.com/post.cgi?id=print:64:1712 ), которая КМЦ и клей для обоев.

Определенный резон есть - даже на глаз видно, что раствор при замораживании/размораживании пытается расслоится (при взбалтывании на просвет видно перемещение жидкости с разным переломлением/плотностью).

Но для разовых поделок и использовании с термосумкой смысла нет - взболтать несложно.

 

Еще одно вещество для применения в аккумуляторах холода - глицерин

http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol_(data_page)

Температура замерзания от концентрации:
 

 % glycerol
by volume [probably a typo for "by weight" - see Lange's cited below.]
102030405060708090100
Freezing point
°C
–1.6–4.8–9.5–15.5–22.0–33.6–37.8–19.2–1.617.0
           

 

Внимание! Судя по русскоязычным источникам ( http://ru-safety.info/static/pngbig/307585170.png , http://www.tmbhim.ru/glycerine5.html )цифра в таблице - массовая доля.

 

Есть смысл, если тара доступна только коррозионно-нестойкая.

 

Ну и вспоминам параметры для соли и ИПС:

http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride

  Road salt

 The salinity (S) of water is measured as grams salt per kilogram of water, and the freezing temperatures are as follows.

 

S (g/kg) 123  140   193   212   231   250   269   290   311   353

T (°C)  −7.8 −9.1 −13.2 −14.6 −16.2 −17.8 −19.4 −21.1 −17.3 −2.7

Внимание!!! Здесь массовая концентрация.

 

2. Раствор изопропилового спирта (ИПС):

http://www.engineeringtoolbox.com/ispropanol-water-d_988.html

 

Freezing Point of Isopropanol (2-Propanol) based Water SolutionsFreezing Point

Isopropanol Concentration

(% by volume)  0 10 20  30  40  50  60  70  80  90 100

Temperature oC  0 -4 -7 -15 -18 -21 -23 -29 -37 -57 -73

Внимание!!! Здесь ОБЪЕМНАЯ концентрация.

yamilker.livejournal.com

Использование аккумуляторов холода

Опуликовано: 04.08.2013      Рейтинг: Загрузка...

Для повышения комфорта жизни люди постоянно что-то придумывают новое и современное. Количество инновационных изобретений каждый год увеличивается, поэтому мы и не удивляемся, когда слышим о таких вещах как: плавучая рыбная ферма, робот-пылесос, планшетный ПК, футболка-разговорник для туристов и т.п. Некоторые из них совершили революцию в мире, а некоторые только улыбку на лице людей, однако нередко попадаются недорогие и интересные вещи, которые можно использовать для приятной и комфортной жизни. Одной из таких вещей можно назвать аккумулятор холода, который представляет собой устройство для хранения холода длительное время. Продаются аккумуляторы холода магазинами и специализирующимися компании, поэтому купить их не составляет труда. Они представляют собой контейнер, в котором находится вещество с большой теплоемкостью.

Какой принцип работы у аккумуляторов холода?

Он достаточно прост: контейнер сначала ставят в морозильную камеру, где вещество охлаждается некоторое время до необходимой температуры. Затем устройство способно забирать тепло долгое время. Чаще всего аккумуляторы холода применяются в различных холодильных сумках в качестве основных охлаждающих элементов. Кроме этого, они используются для стабилизации температуры в камере в бытовых холодильниках. Благодаря этому компрессор будет включаться и выключаться реже, мощность замораживания морозильных камер увеличится, а время безопасного хранения продуктов возрастет.

Аккумулятор холода своими руками

Часто потребители задают вопрос: «можно ли сделать своими руками такое устройство?» В качестве емкости, по сути, моно использовать простую бутылку из пластика. Но при этом очень важно правильно приготовить жидкость. Аккумулятор холода теоретически может работать с разными составами, которые имеют большую теплоемкость. Дальше мы рассмотрим рецепт приготовления такой жидкости.

Рецепт приготовления жидкости для аккумулятора холода:

— максимальное количество поваренной соли растворяется в 1 л воды;

— полученная смесь заливается 3 л воды и сюда же добавляется клей КМЦ, в результате должна получиться желеобразная смесь;

— разлейте состав в две 2 л бутылки и поставьте их в морозилку.

Аккумулятор холода, полученный таким образом, может хранить температуру до минус 12 градусов Цельсия. Путем изменения концентрации соли вы сможете регулировать ее.

arh-112.ru

Полезные советы, сделать своими руками

КАК СДЕЛАТЬ АККУМУЛЯТОРЫ ХОЛОДА

     Аккумуляторы холода представляют собой пластмассовые емкости заполненные веществом с большой теплоёмкостью, они служат для увеличения времени сохранения холода. Используются как основное охлаждающее средство в холодильных сумках и вспомогательное для холодильников. При применении в бытовых холодильниках, стабилизируют температуру в камере, за счёт чего компрессор включается-выключается реже, увеличивают время безопасного хранения продуктов при отключении электроэнергии. В качестве активного вещества используется раствор карбоксиметилцеллюлозы. Перед применением аккумулятор холода помещают в морозильную камеру, где вещество долго охлаждается до нужной температуры, после чего оно способно долго забирать тепло.

     Для длительного сохранения продуктов в сумке-холодильнике необходимо иметь много аккумуляторов.  Имеющиеся в продаже аккумуляторы холода очень компактны и могут поддерживать холод длительное время, но стоят они не дешево. Но их можно изготовить и своими руками, из пластиковых бутылок и солевого раствора. Для небольшой сумки следует использовать несколько пол-литровых пластиковых бутылок, а если сумка большая, то лучше подойдут литровые бутылки. В качестве наполнителя бутылок можно использовать крепкий раствор поваренной соли (на 1 литр воды берем 6 столовых ложек поваренной соли).

     Сначала готовится солевой раствор, затем он разливается по бутылкам, закрывается и помещается в низкотемпературную морозильную камеру (с температурой -18 градусов). После полного замораживания, бутылки заворачиваются в махровое полотенце (для термоизоляции)  и кладут в пластиковый пакет (для предотвращения от протекания воды и влажности от конденсата при оттаивании). В такой упаковке лед не тает 3-5 часов при жаре около 35 градусов.

     В качестве емкости для изготовления аккумуляторов можно также использовать пластиковые фляги, резиновые грелки и многое другое подходящее по размеру, из того что оказалось под руками.

 

Как сделать самому

polez-sovet.ucoz.ru

Эффективность использования аккумуляторов естественного холода в холодильной установке с помощью агрегатов для аккумуляции холода в составе холодильных чиллеров

29.04.2016

Пути снижения энергозатратности установок для холодоснабжения

Эффективность использоваться холодильной установки зависит от интенсивности теплообмена и от величины энергопотребления: чем первый выше, а второй ниже, тем эффективнее используется оборудование. На крупных промышленных предприятиях, которые эксплуатируют мощные холодильные агрегаты, даже относительно небольшое повышение энергетической эффективности холодильных установок приносит существенный экономический эффект. Еще на этапе расчета холодильных систем, когда выбирается конкретная схема холодоснабжения предприятия, подбирается оборудование и определяется режим его работы, предусматриваются механизмы снижения энергозатратности системы.

 

Для предприятий, расположенных в умеренном климате, где холодный сезон с преобладающими низкими температурами занимает продолжительное время, одним из самых действенных методов сокращения затрат на эксплуатацию и обслуживание промышленных холодильных установок является применение естественного холода. Согласно неоднократно проводимым расчетам, применение аккумуляторов естественного холода целесообразно как для установок среднетемпературного холода, так и для низкотемпературных агрегатов; независимо от способа использование низких температур окружающей среды уменьшает энергорасход установки для холодоснабжения, значительно снижая нагрузку на компрессорные агрегаты, а также повышает экологичность эксплуатации холодильного оборудования. Используя аккумуляцию естественного холода можно существенно сократить периоды работы компрессоров, снизить эксплуатационные расходы на техническое обслуживание винтовых компрессоров и поршневых агрегатов, а также всей холодильной установки в целом.

 

Холодильные системы, использующие в своей деятельности аккумуляцию холода, достаточно мобильны, обладают гибкой системой регуляции отдельных компонентов и способны работать в нескольких режимах: в штатном режиме охлаждения хладагента в испарителе, в зимний период использовать естественный холод, а также комбинировать эти два способа.

 

Применение естественного холода в производственных холодильных установках может быть реализовано несколькими способами. Вариант использования естественного холода лучше выбрать на этапе проектирования аммиачной холодильной установки или фреоновой системы, в зависимости от конкретного оборудования и направления деятельности предприятия.

 

Способы аккумуляции холода на предприятиях пищевой промышленности

Непосредственная подача холодного воздуха из окружающей среды является наиболее простым и широко используемым способом использования естественного холода в проектировании холодильных систем. Данная технология применяется, в основном, для охлаждения продукции в промышленных складах: наружный воздух с помощью вентиляторов забирается через отверстия в стенах (в теплое время года эти отверстия закрываются теплоизоляционными люками), а наружу выпускается через лепестковый обратный клапан. Для очистки поступающего воздуха от пыли, микроорганизмов и других загрязнений используются фильтры; также обязательна специальная система его увлажнения.

 

В пищевой промышленности вообще и на молокозаводах в частности также широкое распространение получил способ понижения температуры хладоносителя с помощью наружных теплообменных аппаратов с воздушным охлаждением, которые размещаются вне помещений (например, на крыше компрессорного цеха), а также в градирнях. При низкой температуре окружающей среды (в зимний период, в ночное время) наружные аппараты аккумулируют холод, который впоследствии охлаждает технологическое оборудование и переохлаждает хладоноситель в градирне; при повышении температуры окружающей среды охлаждение происходит в испарителе.

 

При явно выраженных кратковременных пиковых тепловых нагрузках, особенно характерных для молокозаводов, эффективность холодильной системы повышается применением льда и ледяной воды в качестве естественных аккумуляторов холода. Во время пониженных тепловых нагрузок на погружном испарителе намораживается лед, который тает при пиковых нагрузках, обеспечивая дополнительные охлаждающие возможности установки.

 

Использование агрегатов для аккумуляции холода в составе холодильных чиллеров

При подборе холодильной машины (чиллера) расчет ведется исходя из максимальной температуры летнего периода, когда высокие температуры конденсации и тяжелые условия работы агрегата вызывает высокое энергопотребление. Одной из возможностей повышения эффективности функционирования холодильного чиллера является возможность выработки искусственного холода при низких температурах наружного воздуха с помощью естественной циркуляции хладагента. Циркуляция хладагента осуществляется при этом за счет части тепловой энергии, которая будет отбираться от охлажденного тела без подвода механической энергии к компрессору благодаря расположению конденсатора и испарителя. Нагнетательный и всасывающий трубопроводы компрессора соединяются перепускной линией с запорным вентилем, тогда как конденсатор воздушного охлаждения размещается на отметке выше испарителя. Тогда при понижении температуры наружного воздуха ниже температуры кипения хладагента на 7…10°С происходит отключение компрессора, запорный вентиль открывается и принудительная циркуляция хладагента сменяется естественной, пар хладагента от его кипения в испарителе поднимается в конденсатор воздушного охлаждения, а жидкий хладагент повинуясь силе тяжести стекает в испаритель. Если нет возможности разместить конденсатор выше испарителя, возможно применение фреонового насоса.

 

Наилучшая эффективность использования холодильных аппаратов достигается в условиях, когда перепад температур между хладагентом и охлаждаемой жидкостью минимальный. Так с целью увеличения холодопроизводительности установки часто применяется т.н. регенеративнй цикл, при котором жидкий хладагент после выхода из конденсатора дополнительно охлаждается; понижение температуры хладагента на 1°С позволяет повысить эффективность работы оборудования на 1%. Конечно, переохлаждение хладагента увеличивает работу цикла, поэтому его степень ограничена. При использовании внешнего источника отвода теплоты до терморегулирующего вентиля ограничения можно нивелировать; именно для этой цели используются специальные агрегаты с функцией аккумуляции холода. Промышленным аккумулятором холода называется охлаждающий агрегат в виде контейнера, заполненный веществом с большой теплоемкостью. Подобные агрегаты бывает двух видов:

 

1) аккумулятор искусственного холода, который использует холод, выделяющийся в процессе работы холодильной установки в период низких тепловых нагрузок;

2) аккумулятор естественного холода, который в зимний период накапливает холод окружающей среды.

 

Таким образом, энергоэффективность чиллеров с аккумуляторами холода обусловлена возможностью снижения холодопроизводительности установки за счет накопления запаса ледяной воды и льда, а также работой при пиковых нагрузках с постоянной температурой ледяной воды. 

 

Также рекомендуем статьи:

Энергоэффективная схема холодоснабжения с системой фрикулинга

Техническое перевооружение аммичной холодильной установки

Правила безопасной утилизации аммиака и аммиачных холодильных установок

holod-ru.com

Аккумулятор холода - Gpedia, Your Encyclopedia

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2016; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2016; проверки требует 1 правка.

Аккумуля́тор хо́лода — охлаждающее устройство, представляет собой контейнер, заполненный веществом с большой теплоёмкостью. Различают два вида аккумуляторов холода:

  • Аккумулятор искусственного холода — накапливает холод в процессе работы холодильной машины, переносящей тепло из аккумулятора наружу.
  • Аккумулятор естественного холода — использует естественный холод, накопленный в зимний период. Такой аккумулятор позволяет экономить энергию, затрачиваемую на аккумуляцию холода, поскольку здесь используется естественная энергия холодного времени года[1].

Аккумуляторы холода применяют как основные охлаждающие элементы в холодильных сумках и бытовых холодильниках. Функции активного вещества здесь выполняет раствор карбоксиметилцеллюлозы. Перед применением аккумулятор холода помещают в морозильную камеру, где вещество охлаждается до нужной температуры.

При применении в бытовых холодильниках аккумуляторы холода стабилизируют температуру в камере (за счёт чего компрессор включается и выключается реже), увеличивают время безопасного хранения продуктов при отключении электроэнергии, повышают мощность замораживания в морозильных камерах.

Аккумуляторы холода, применяемые в холодовой цепи (англ.)русск. для транспортировки и хранения вакцин, медицинских препаратов, биологических тканей (например, крови), предлагаются в нескольких температурах. Наиболее популярные имеют следующие температуры изменения фазы:

  • −23 °С,
  • −7 °С,
  • +5 °С.

См. также

Примечания

www.gpedia.com