Раствор карбоксиметилцеллюлозы для аккумулятора холода

Что такое аккумулятор холода, их виды, отзывы владельцев

Аккумулятором холода называют охлаждающие устройства, представляющие собой контейнер, заполненный внутри веществом с высокой теплоёмкостью. Эти устройства часто используются в роли основных охлаждающих элементов в сумках-холодильниках, автомобильных холодильниках, термоконтейнерах и т. п. Поэтому аккумуляторы холода стали называть термосумками, автохолодильниками и тому подобное. Но это не совсем корректно. Аккумулятор холода является лишь составной частью вышеназванных устройств. Упрощённо можно назвать его хладоэлементом во всех этих устройствах. В этой статье мы рассмотрим, как работает аккумулятор холода, разновидности, некоторые модели и отзывы владельцев.

Что такое аккумулятор холода и как он работает?

Активным веществом в аккумуляторах холода является раствор карбоксиметилцеллюлозы. Он выдерживается в морозильной камере перед использованием, чтобы охладиться до требуемой температуры. Термосумки с аккумуляторами холода часто используют автомобилисты и путешественники, которые хранят в них продукты и напитки. В такие автохолодильники или термоконтейнеры продукты помещаются вместе с пакетами из прочного пластика с раствором карбоксиметилцеллюлозы. Это и есть аккумуляторы холода, которые можно увидеть на фотографии ниже.

После того как этот «хладоэлемент» выдохнется, его достают, промывают водой и снова кладут в морозилку, чтобы подготовить к дальнейшему использованию. Современные аккумуляторы холода изготавливаются из безопасных, экологически чистых материалов, которые не наносят вреда сохраняемым продуктам. Если они долгое время не используются, то лучше положить их в морозилку или другое прохладное, защищённое от солнечного света место.

Если правила хранения не нарушаются, то срок эксплуатации аккумуляторов холода практически не ограничен. Если у вас сумка-холодильник большого объёма, то, возможно, потребуется несколько таких устройств. В этом случае один аккумулятор холода кладут на дно, один сверху, а также несколько штук между слоями продуктов.

Состав и разновидности аккумуляторов холода

Что входит в состав аккумулятора холода? Это устройство состоит из двух основных частей: пластиковый контейнер и раствор, который в него заливается. Раствор состоит из воды и одно из веществ, перечисленных ниже.

• Глицерин;
• Карбоксиметилцеллюлоза;
• Изопропиловый спирт;
• Поваренная соль.

Все эти химические добавки решают задачу увеличения теплоёмкости воды. В результате температура замерзания такого раствора снижается значительно ниже 0 градусов Цельсия. Поэтому аккумулятор холода полностью оправдывает своё название. Он сначала аккумулирует холод, а затем отдаёт его в термическом контейнере продуктам или другим охлаждаемым объектам.

• Силиконовый. Этот вариант чаще всего используется для поддержки пониженной температуры в термосумке. Довольно эффективные модели, которые могут на протяжении недели поддерживать температуру в контейнере около 0 градусов. Обычно эти модели продаются в плёночных пакетах с наполнителем;
• Гелевый. Этот вариант часто используется в автомобильных холодильниках. Среди существенных плюсов для автомобилистов является то, что гелевый наполнитель не вытекает из пластикового контейнера при повреждении. Причём, гелевые аккумуляторы холода могут как понижать, так и повышать температуру внутри контейнера. Можно сказать, что это наиболее безопасные и эффективные аккумуляторы холода;
• Солевой. Эти модели используются для поддержания серьёзной заморозки в термоконтейнере. Они позволяют в течение суток поддерживать температуру до минус 10 градусов по Цельсию. Их недостаток очевиден ─ при повреждении контейнера жидкость выльется и испортит объекты, охлаждаемые в контейнере. Плюс в том, воду в контейнер можно доливать при необходимости (если позволяет исполнение).

Выбор и примеры моделей

В интернет-магазинах сегодня можно купить самые разные аккумуляторы холода. Основные параметры, которые следует учитывать при выборе, перечислены ниже.

По цвету практически все наполнители аккумуляторов холода синие. Но это не имеет никакого значения и цвет не несёт какой-либо функциональной нагрузки. Он зависит от добавляемого красителя. Поэтому, если вы найдёте в продаже аккумуляторы холода с наполнителем красного или иного цвета, можете без проблем покупать их. Объем большинства моделей, предлагаемых сегодня на рынке, составляет от 250 до 800 миллилитров.

Практически все аккумуляторы холода промышленного изготовления имеют неограниченный срок годности. Конечно, при соблюдении правил их хранения, когда они не используются. Многие производители подобных моделей гарантируют безопасность материалов, из которых они изготовлены, а также и безвредность для окружающей среды.

Давайте, кратко рассмотрим некоторые распространённые на рынке модели.

• Это аккумулятор холода российского производства, имеющий гелевый наполнитель. Способен поддерживать температуру в термоконтейнере около 0 градусов в течение нескольких суток. Среди плюсов можно назвать корпус этого устройства. Он изготовлен из поливинилхлорида высокого давления, что обеспечивает его стойкость к ударам и падению.
• Ezetil Ice Akku. Этот аккумулятор холода импортного производства. Среди особенностей стоит выделить малую толщину, что экономит пространство в термосумке. Кроме того, эту модель отличает широкий диапазон поддерживаемых температур. С её помощью можно поддерживать температуру от минус 25 до плюс 55 по Цельсию в течение суток;
• Ezetil Soft Ice. Аккумулятор холода с гелевым наполнителем того же производителя. Может использоваться как для создания холода, так и тепла в термосумке. В первом случае он выдерживается в холодильнике несколько часов, а во втором ─ в кипятке несколько минут. Эти модели хорошо поддерживают температуру в термоконтейнере на протяжении первых 10─15 часов;
• Арктика. Это продукция российского производителя. В основу этих аккумуляторов холода положен солевой раствор, который помещён в пластиковый корпус. Среди плюсов стоит отметить быструю подготовку устройства к работе. То есть, быструю заморозку.
• Green Glade. Это китайский аккумулятор холода на гелевой основе. Привлекает, прежде всего, стоимость, которая лежит в пределах 200─300 рублей. Однако полиэтиленовый пакет, в котором находится гель, легко повредить;
• Аккумуляторы холода, выпускаемые под этим брендом, хорошо обеспечивают нужную температуру продуктов в течение длительного периода времени.

Источник

Аккумулятор холода своими руками.

Дошли руки до Демонстратора Технологии (Proof of Concept).

Предыдущие изыскания по концентрациям —

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

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

Температура замерзания от концентрации:

% glycerol by volume [probably a typo for «by weight» — see Lange’s cited below.]		10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Freezing point °C		–1.6	–4.8	–9.5	–15.5	–22.0	–33.6	–37.8	–19.2	–1.6	17.0

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:

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):

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

(% 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.

Источник

5 простых аккумуляторов холода, изготовленных своими руками

Когда за окном жаркое лето, а на выходных запланирован пикник, остро встает вопрос сохранности свежести продуктов и прохлады напитков. Отличным решением станет термосумка, наполненная хладагентами, которые увеличат ее функциональность. Если устройство, изготовленное промышленным способом, дома отсутствует, вполне можно создать аккумулятор холода своими руками – он без проблем сохранит свежесть салатов, охладит напитки и не даст мороженому растаять. Также с помощью самодельного хладагента получится существенно сэкономить семейный бюджет. Главное правило при его изготовлении одно – делать все по инструкции.

Принцип работы

Аккумуляторы холода – пластмассовая, обязательно герметичная, емкость прямоугольной плоской формы, внутри которой содержится специальная жидкость – обычно это раствор карбоксиметилцеллюлозы. Вес одного контейнера – примерно 0,5 кг, рассчитан он на 6-10 л объема термосумки, позволяя до 10 часов поддерживать постоянную температуру. По сути, приспособление напоминает лед, но обладает особыми свойствами – быстро замерзает и медленно тает.

Устройства, аккумулирующие холод, многофункциональны: пригодятся туристам, дачникам, автомобилистам в дороге. Кроме того, они продлевают срок службы стационарного холодильника, снижая нагрузку на компрессор, становятся настоящим спасением при отключении электроэнергии, когда содержимое морозилки начинает таять. Используют хладагенты также и в медицине – для перевозки ряда препаратов, вакцин, биологических тканей и прочего.

Принцип функционирования такого устройства прост: контейнер помещают в морозильную камеру, где он за 6-8 часов полностью замерзает. После этого аккумулятор готов к работе – нужным количеством пакетов обкладывают бока и дно термосумки, а затем плотно загружают туда продукты. Срок эксплуатации хладагента не ограничен, после использования его можно промыть водой, вытереть насухо и повторно заморозить.

Аккумуляторы нельзя класть в обычные дорожные сумки – их содержимое может повредить подкладку и ткань изнутри.

Разновидности

Существует несколько видов аккумуляторов холода: силиконовый, гелевый, водно-солевой. Разобравшись в их различиях, получится понять, какой эффективнее, и подобрать для себя оптимальный вариант:

1. Силиконовый. Такой аккумулятор холода дольше всех поддерживает низкую температуру – от 0 до +5 градусов на протяжении недели. Выглядит он как пленочный прямоугольный пакет. Внутри него специальная силиконовая смесь, которая быстро замерзает и медленно тает.
2. Гелевый. Такой аккумулятор холода самый распространенный. На вид – плотный, герметичный пакет прямоугольной формы. Внутри него содержится гелеобразное вещество, которое поддерживает прохладу внутри сумки. Его можно использовать и как аккумулятор тепла. Он поддерживает широкий температурный режим, работает до 16 часов. Если наполнитель протечет, можно не беспокоиться – поверхность просто протирают салфеткой или промывают водой. Гель не испортит продукты, он полностью безопасен и не вредит организму.
3. Солевой аккумулятор холода. Внешний вид – прямоугольный пластиковый ящик. Внутри него содержится водно-солевой раствор, который при необходимости можно подливать (но не все производители предусмотрели такую возможность). Аккумулятор поддерживает низкую температуру, примерно до -10°, на протяжении всего дня.

Самый эффективный аккумулятор – силиконовый. Он держит температуру около недели. С ним можно перейти пустыню Сахара, и мороженое останется холодным. Есть обратная сторона: производитель не гарантирует, что силикон безопасен. Если он попадет на продукты питания без упаковки, может вызвать отравление.

Этапы самостоятельного изготовления

Многие создают аккумуляторы холода своими руками. Преимущества такого решения очевидны:

• устройства делают из подручных средств, имеющихся в каждом доме, – их себестоимость крайне низкая;
• изготовление требует минимум времени и усилий – подготовка займет не более 10-15 минут, остальное время – это уже заморозка самодельного хладагента.

Для начала нужно собрать базовый набор сырья и материалов – пластиковые бутылки объемом 0,5 и 1 л, поваренную или глауберову соль, обойный клей или желатин. Нюансы изготовления в каждом из вариантов будут слегка отличаться.

С поваренной солью

Понадобятся: 1 л обычной воды, 450 г поваренной соли, пластиковые емкости нужного объема.

1. Компоненты для крепкого раствора смешивают и слегка прогревают, чтобы соляные кристаллики быстрее растворились.
2. Полученную жидкость заливают в контейнер из-под сока, бутылку или прочный полиэтиленовый пакет.
3. Замораживают при температуре минус 18 градусов.
4. По прошествии 8-10 часов готовый хладагент заворачивают в махровое полотенце для создания должной термоизоляции, сверху надевают пакет, чтобы образовывающийся конденсат не попадал на продукты.

Такой аккумулятор холода сохранит продукты при температуре -15° на протяжении 11-13 часов.

С глауберовой солью

Мирабилит широко применяется в холодильном деле, поэтому и для изготовления самодельного хладагента отлично подойдет. Понадобятся: 1 л воды, 200 г непосредственно соли, 10 г желатина или обойного клея.

Пошаговый алгоритм мало чем отличается от первого варианта:

1. Готовится солевой раствор, затем он загущается желатином (клеем).
2. Готовую смесь заливают в пакет или бутылку, помещают в морозильную камеру на 6-9 часов.
3. Емкость оборачивают махрой и помещают в пакет, который будет собирать конденсат.

В термосумке хладагент из глауберовой соли поддерживает температуру -10° около 8-10 часов.

С обойным клеем

Для приготовления понадобятся пластиковый контейнер, 1 л воды, 40 г сухого обойного клея. Пошаговое приготовление:

1. Воду и сухую смесь соединяют, хорошо размешивают до получения гелеобразной консистенции.
2. Раствор заливают в подготовленный контейнер, замораживают в морозильной камере.

Хладагент сохранит продукты в термосумке до 11 часов при температуре ниже 0.

Примерное соотношение обойного клея и воды для создания аккумулирующего холод устройства – 4:100.

С желатином

Для создания желатинового хладагента подготавливают 4 л воды, поваренную соль, 10 г желатина, пластиковую емкость.

1. В 1 л воды высыпают соль в пропорции 10:3, тщательно размешивают. Хлорид натрия должен полностью раствориться.
2. Затем разбавляют смесь оставшимися 3 литрами воды, высыпают желатин. Снова хорошо размешивают – жидкость должна немного загустеть.
3. Раствор выливают в пластиковую емкость, кладут ее в морозильную камеру до полной заморозки.

Гелевая субстанции тает медленнее вышеописанных вариантов, поэтому сохранит холод внутри термосумки на протяжении 8-10 часов.

Самодельный хладагент из подгузников

Хладагент из детских подгузников – на первый взгляд странный, но на деле действенный аккумулятор холода. Он отлично заменит промышленное приспособление, поддержит нужную температуру на протяжении всего дня. Класть непосредственно подгузник в термосумку, чтобы сохранить холод, не понадобится, достаточно извлечь из него внутреннюю гелеобразную смесь.

Чтобы изготовить необычный хладагент для сумки-холодильника своими руками, нужно взять:

• памперс – 1 штука;
• соль – 2 чайные ложки;
• воду – 250 мл;
• полиэтиленовый герметичный пакет – 1 штука.

1. В 250 мл воды высыпают 2 чайные ложки соли, перемешивают до полного растворения.
2. Полученную смесь понемногу льют на внутреннюю сторону памперса, ожидая, пока вода впитается.
3. Верхнюю часть подгузника разрезают, достают гелевую массу, которая образуется сразу же после впитывания воды.
4. Ее отправляют в герметичный пакет с застежкой Zip Lock и разминают там для равномерного распределения.

Для повышения эффективности аккумулятора холода его дополнительно замораживают на протяжении нескольких часов.

При изготовлении хладагента в воду можно добавить любой пищевой краситель, получив в итоге не только полезный, но и эстетически привлекательный аккумулятор холода.

Правила использования

Принцип работы аккумулятора тепла или холода одинаковый – перед использованием хладагент нужно зарядить. Охлаждающее приспособление помещают в морозильную камеру на 8 часов. Зарядка аккумулятора тепла проводится в микроволновой печи, для этого достаточно 4 минут и мощности в 280 Вт.

Нельзя греть аккумулятор тепла с помощью горячей воды – это может привести к деформации упаковки.

После зарядки генераторы тепла или холода кладутся в специальные карманы термосумки или между продуктами питания. Так устройства лучше сохраняют температуру, не принося вреда самой провизии. После каждого использования нужно очищать накопитель от конденсата, который часто приводит к загрязнению поверхности емкости.

Когда в устройстве нет необходимости, аккумуляторы хранят в холодном и сухом месте. Генераторы не терпят скачков температуры, а вот постоянная прохлада продлевает срок их службы. Перед каждым новым применением аккумулятор нужно промывать обычной водой, а после высыхания помещать в морозильную камеру или микроволновую печь. При соблюдении этих нехитрых правил даже сделанный своими руками хладагент можно эксплуатировать неограниченный период времени.

Видео

Источник