Что такое аккумуляторы холода и для чего они нужны?

Что понадобится для изготовления

Начинать работу по изготовлению сумки холодильника нужно с составления чертежа и подготовки материалов. Рисунок делают в нескольких ракурсах с указанием размеров деталей. Это облегчит расчёт необходимых средств. Далее составляется краткое описание конструкции с расшифровкой прослоек, обеспечивающих термо эффект.

Что можно взять за основу сумки

Основу конструкции можно не шить, достаточно воспользоваться хозяйственной или дорожной сумкой.

Она должна соответствовать следующим критериям:

• устойчивое основание;
• подходящий размер (объём);
• наличие замка молния;
• влагонепроницаемый материал без механических повреждений.

Самостоятельно сшить основу также просто. Из тканей подходят как полиэстеры, так и заменители кожи. Предпочтение в любом случае отдаётся синтетическим материалам, так как за ними легче ухаживать.

Для изготовления автомобильной сумки за основу могут браться:

• деревянный ящик с крышкой;
• коробка из плотного картона;
• пластиковый контейнер.

Теплоизолирующая прослойка

Главная функция в конструкции возлагается на термо прослойку, которая повторяет форму основы. Размещается она внутри сумки. Для изготовления можно использовать материалы, обладающие низкой теплопроводностью. Чаще всего применяют вспененный фольгированный полиэтилен (изолон). Его свойства идеально подходят для переносного холодильника. Предпочтение отдаётся полимеру с двусторонним фольговым покрытием толщиной 0,5 см.

Какие инструменты нужны

Заранее стоит позаботиться об инструментах, чтоб не отвлекаться во время сборки конструкции на поиск необходимого приспособления.

В работе пригодятся:

• ножницы;
• шило;
• измерительные приборы (линейка, рулетка и пр.), маркер;
• набор игл (если понадобиться сшивать детали основы);
• прочные нитки;
• скотч (обычный, двухсторонний и фольгированный);
• замок молния;
• вспененный фольгированный полиэтилен.

Процесс сборки

Алгоритм сборки мобильного холодильника состоит из следующих этапов.

1. С сумки, которая выбрана в качестве основы, срезать карманы, убрать перегородки и прочие декоративные элементы.
2. Снять мерки с внутренних поверхностей и по ним сделать выкройку для термоизоляции.
3. Из изолона вырезать детали кроя.
4. Соединить элементы по стыкам с помощью скотча. Первая проходка делается обычной клейкой лентой. Поверх неё накладывают слой фольгированного скотча.
5. Полученный короб поместить внутрь сумки. Поверхности должны плотно прилегать друг к другу. Местами можно зафиксировать детали основы и термозащиты двухсторонним скотчем. Пустоты заполняются поролоном.
6. Если сумка имеет отворот в виде крышки, его также изолируют вспененным полиэтиленом.

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.

Пошаговый алгоритм:

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.

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.

Хранение при помощи холода

Цивилизация лучше всего развивается в холоде. Неизвестно почему, но так уж сложилось исторически. Южное полушарие не может похвастаться высокоразвитыми и технологическими странами, в своем большинстве.

Северные регионы, в этом плане, опередили своих соседей, ведь в более холодных условиях:

• Сложнее выжить;
• Сложней получить хоть какой-то урожай;
• Не могут надеяться на успех те, кто не готов работать до седьмого пота;
• Приходится строить планы на годы вперед, если хочешь успешно это время прожить.

Некоторая расслабленность, связанная с обильными урожаями в южных регионах, приводит к замедлению процесса строительства государства. Людям просто не надо объединяться в общины, они выживут и так. Но независимо от условий проживания, сохранить свои продукты и ничего лучше холода для этого не придумали:

1. Низкие температуры «консервируют» продукты;
2. При таком хранении пища не теряет вкусовых качеств;
3. Это дешевый и доступный способ, на сегодняшний день;
4. Еду можно достать из холодильника и сразу готовить, без каких-то дополнительных процедур и манипуляций.

Использование в зависимости от вида сумки

Чтобы выбрать идеальный способ сохранения холода для конкретного случая и решить, как использовать сумки-холодильники разных типов, важно сравнить их основные пользовательские свойства

Модель	Типичный объем, л	Типичный вес, кг	Время сохранения температуры, ч	Подключение к сети	Сфера применения
Изотермические с теплоизоляцией	От 1,5 до 60	Менее 1	От 2 до 7	Не требуется	Пикник, короткая поездка, однодневный поход.
С аккумуляторами холода	От 3 до 100	От 2 до 10 (1 аккумулятор холода – от 200 г)	От 8 до 48	Не требуется	Пешие походы на выходные, короткие путешествия, перевозка продуктов и лекарств
Термоэлектрическая	От 3 до 30	От 3 до 5	Не ограничено (требуется несколько часов для охлаждения)	12/24/220 В (встроенная батарея, сеть автомобиля, стационарная сеть)	Длительные путешествия, перевозка продуктов и лекарств, для которых понижение температуры критично и приведет к порче
Компрессорный мини-холодильник	От 10 до 60	От 10 до 20	Не ограничено	12/24/220 В (аккумулятор автомобиля, стационарная сеть)	Путешествия на машинах и яхтах

Подробнее стоит рассмотреть универсальные варианты, которые не привязаны к транспортному средству.

С аккумуляторами холода — для коротких поездок и пеших прогулок
Компрессорный мини-холодильник — для длительных поездок
Изотермические — для пикника и коротких поездок
Термоэлектрическая — для длительных поездок

Сумки-термосы

Учитывая, что представляет собой изотермическая сумка, ее можно использовать и как большой термос: если внутрь загрузить теплые продукты, они долго не остынут. И холодные, и горячие блюда можно взять с собой в такой сумке на загородный пикник, в поезд (если только это не поездка из Москвы во Владивосток), на работу. Упрощенный вариант конструкции – термопакет – имеет очень тонкий теплоизоляционный слой (0,3-0,8 мм). Таким примитивным холодильником правильно пользоваться как сумкой для доставки замороженных продуктов из магазина, но не более того.

Аккумуляторы холода

Если выложить все внутренние поверхности сумки хладоэлементами, она может сохранять холод сутки-двое. Этого хватит для поездки в выходной день или короткого похода. Можно заранее просчитать, сколько нужно аккумуляторов холода для сумки-холодильника, чтобы достичь максимального эффекта. Допустим, глубина внутреннего пространства контейнера – 25 см, ширина и длина – по 30 см, а уложить нужно хладоэлементы размером 9 х 19 х 2 см. В этом случае схема будет такой:

• на дно вдоль одной стенки уместится три хладоэлемента, четвертый – ко второй, а оставшуюся брешь придется закрыть пятым;
• еще пять – под крышку;
• на изоляцию стенок – по три хладоэлемента.

Итого на контейнер объемом 22 л уйдет 22 аккумулятора. Весить они будут не меньше 6 кг. Если планируется носить все это в руках, придется пойти на компромисс: уложить на дно и по бокам по одному хладоэлементу, еще один – под крышку. Очевидные слабые места – стыки блоков изолирующего материала, повреждения, сквозные крепления – тоже лучше прикрыть хладоэлементами. Именно так устроено большинство готовых решений с аккумуляторами холода.

За несколько часов до того, как пользоваться сумкой с аккумуляторами холода, нужно подготовиться и продумать процедуру загрузки. Примерная последовательность действий:

1. Хладоэлементы «зарядить» в морозилке 8-12 часов.
2. Выложить в охлажденную сумку.
3. Сразу же загрузить продукты.
4. Положить несколько хладоэлементов сверху.
5. Плотно закрыть крышку, тщательно проверить герметичность.

Перед тем как пользоваться аккумулятором холода для охлаждения вакцины или лекарства, нужно выяснить правила хранения препарата. Если в инструкции написано «не замораживать», нельзя класть хладоэлементы прямо из морозилки. Понадобится выдержать их пару часов в холодильнике, пока при встряхивании емкости не станет слышен плеск жидкости внутри.

Термоэлектрические мини-холодильники 

Красивые и «умные» холодильники на элементах Пельтье – интересная альтернатива сумкам-термосам. Важный плюс термоэлектрических приборов – возможность подогрева (в некоторых моделях – до 70 °C). Можно достать холодные продукты, а потом разогреть приготовленные блюда в той же камере.

Однако у этих высокотехнологичных изделий есть несколько серьезных минусов: 

• мощность охлаждения низкая: если часто открывать крышку, содержимое нагреется;
• поддерживаемая температура обычно выше 0 °C;
• при автономном использовании к весу контейнера прибавляется масса элементов питания.

Термоэлектрическая модель подойдет тем, кто пользуется сумкой-холодильником как минимум несколько раз в год. Для редких поездок на пикник уместной будет простая и легкая изотермическая сумка. 

Состав и виды аккумуляторов холода

На каком принципе построена работа и функционирование аккумулятора холода, легко понять только после изучения его устройства. В комплект входит:

• Емкость.
• Вода.
• Специальные добавки.
• Краситель (для эстетики).

Емкостью может выступать пластмассовая или стеклянная бутылка, например, после газировки. Наполнитель состоит из воды, которая создает объем, играя роль растворителя. Еще одним компонентом является:

• Карбоксиметилцеллюлоза;
• Изопропиловый спирт;
• Глицерин.

Главной задачей дополнительного вещества считается увеличение теплоемкости. Жидкость начнет замерзать, когда температура будет намного ниже нуля градусов. Другими словами, ее таяние произойдет намного позже. Продукты будут дольше оставаться свежими.

Аккумуляторы холода, в зависимости от состава подразделяются на группы:

• Силиконовый. Эти системы применяются для сохранения в термической сумке минусовой температуры. Отличаются повышенной эффективностью. Способны долгое время сохранять в контейнере ноль градусов. В магазинах они продаются в целлофановых пакетах совместно с наполнителем.
• Гелиевый аккумулятор. Используется в холодильных устройствах современных автомобилей. К положительной стороне гелиевого наполнителя относится его способность не растекаться из пластиковой емкости при повреждении. Эти системы способны снижать или повышать температуру контейнера. Подобные устройства считаются абсолютно безопасными, показывающими неплохую производительность.
• Солевой. Модель предназначена для поддержания минусовой температуры. Аккумуляторы способны сохранять в контейнере минус десять градусов, примерно 24 часа. К сожалению, после повреждения емкости, жидкость способна вылиться наружу, продукты будут испорчены. К положительным свойствам относится возможность доливки воды, если, конечно, позволяет исполнение.

Необходимость заправки холодильника

У фреона нет ограничений в сроке эксплуатации. Необходимость в заправке холодильника возникает в том случае, когда вещество частично или полностью перестало циркулировать в компрессоре – если произошла утечка.

Причиной утечки становятся механические повреждения самого холодильника или его составляющих. Если вы вдруг повредили внутреннюю поверхность, и послышалось шипение – это выходит фреон. В остальных случаях определить утечку по внешним признакам, скорее всего, не получится – фреон не имеет ни запаха, ни цвета.

Признаки, позволяющие заподозрить утечку:

• морозильная камера перестала выполнять холодильную функцию, что привело к скорой порче продуктов;
• образование лужи под холодильником – признак того, что продукты в морозильнике тают;
• возникли наросты снега внутри холодильника, коррозия по периметру дверцы;
• холодильник перестал работать – фреон из компрессора улетучился полностью;
• мигает индикатор, сообщающий, что температура выше необходимого значения.

Чтобы выяснить, сколько фреона в холодильнике и какого он типа, надо найти эту информацию в техническом паспорте или посмотреть на специальной бирке, имеющейся на каждом компрессоре холодильника.

Гелевый аккумулятор для термосумки

Чтобы хранить продукты питания долгое время, используют специальные переносные холодильники, которые помогают поддерживать желаемую температуру в течение многих часов. Безупречным вариантом для хранения еды считается приобретение такой изотермической сумки и использование охлаждающего элемента для сумки-холодильника. Понадобится дополнительно приобрести аккумулятор для сохранения низкой температуры.

Этот вариант накопителя холода нередко применяется в авто. Он имеет много преимуществ для автомобилистов. Основной плюс в том, что гелевый наполнитель не выливается из пластмассового контейнера при его повреждении и отлично держит температуру.

Холодильный элемент для термосумки представляет собой мешок или контейнер маленького объема или же пластмассовый короб, внутри которого есть особое вещество с высокой проводимостью, способное поддерживать стабильную температуру. Гелевые накопители могут как понижать, так и увеличивать температуру в контейнере. Это безвредные и действенные холодные аккумуляторы.

Использование этих средств играет роль в тех случаях, когда человек каждый день раскрывает термосумку в жаркую погоду, то есть запускает конкретное число теплого воздуха, что может быстро поменять внутренний локальный климат емкости. Если использовать ту же систему с охладителем, негативный эффект бессчетных открываний будет снижен.

Применение этих устройств простое. Перед тем как ставить аккумулятор в термосумку, его сначала нужно оставлять на несколько часов в морозильнике простого холодильника (вы сможете оставить его на ночь перед поездкой). Впоследствии хладоэлемент повышает время, в течение которого в сумке-холодильнике будет оставаться нужная температура.

Выбор и наиболее популярные модели

• Конструктивные особенности;
• Вид наполнителя.
• Объём.

Все наполнители имеют одинаковый цвет – синий. Цвет не влияет на работу аккумулятора. У него нет специальной функциональной нагрузки. Оттенок зависит от цвета красителя

Если наполнитель будет другого цвета, не стоит при покупке обращать на это внимание. Объем всех моделей практически одинаков, он находится в пределах 250-800 мл

Промышленность выпускает аккумуляторы, которые возможно хранить длительное время. Но только если строго выполняются все правила хранения. В ТОП-рейтинге аккумуляторов холода содержится много моделей. Наиболее популярными считаются:

Российские изделия с гелиевым наполнителем. Они поддерживают внутри термоконтейнера минусовую температуру около трех суток. Корпус выполнен из ПВХ, устойчивого к различным механическим воздействиям.

Ezetil Ice Akku. Охлаждающая система импортного изготовления. Отличается от аналогичных систем, малой толщиной. В результате экономится свободное пространство. Аккумулятор способен поддерживать 24 часа температуру в диапазоне -25 — +55 градусов.

Ezetil Soft Ice. Импортное устройство, оснащенное гелиевым наполнителем. Термосумка используется для создания минусовой температуры или ее положительных значений. Для получения холода, сумка должна находиться в холодильнике два-три часа. Для образования плюсовой температуры ее выдерживает в кипятке пару минут. Полученная температура сохраняется в термоконтейнере около10-15 часов.

Арктика. Сумка выпускается на российских предприятиях. Главным преимуществом устройства считается быстрая заморозка. За основу взят солевой раствор, помещённый в пластмассовый корпус.

Green Glade. Устройство изготовлено в Китае на гелиевой основе. Покупателей привлекает невысокая стоимость. Обычно в пределах 300 рублей. Преимуществом контейнера считается образование нужной температуры, которая не меняется долгое время. У сумки имеется один серьезный недостаток. Гель хранится в тонком пластиковом пакете, который может лопнуть.

Примечания[править | править код]

1. ↑ Зорина И. Г., Макарова В. В., Торяник О. В. Современные подходы к иммунопрофилактике инфекций // М., Берлин: Директ-Медиа, 2021. — 206 с. ISBN 978-5-4499-1280-0. С. 79-85.
2. ↑ Воронов А. В., Кухаренко А. В., Балдин С. Ю., Андреева И. И., Казанцева М. М. Выработка требований к логистике термолабильных лекарственных препаратов на 4 уровне «холодовой цепи» / Научная статья в журнале «Фундаментальные исследования», № 2 от 2015 г., часть 1 // М.: Академия естествознания, 2015. — 231 с. ISSN 1812-7339, УДК 615.014.4:616-082. С. 66-67.
3. ↑ Крайнев, А.А. и др. Эффективность использования аккумуляторов естественного холода в составе холодильной установки // Науч. журн. НИУ И. — 2012. — № 2.

Как пользоваться аккумулятором холода

Инструкция по применению аккумулятора холода для термосумки очень простая. Выглядит она так:

1. Приспособление закладывают в морозильную камеру холодильника на 8-12 часов. Точное время зависит от разновидности хладагента, необходимо дождаться, пока он полностью перейдет в твердое состояние.
2. Замороженный охладитель помещают в термосумку вместе с продуктами. Если транспортировка предстоит недолгая, и объемы полуфабрикатов небольшие, будет достаточно всего одного контейнера. Для длительной перевозки лучше взять сразу несколько девайсов и поплотнее обложить ими продукты.
3. После использования хладогенератор промывают проточной водой, обсушивают и снова убирают в холодильник для замораживания.

Сливать наполнитель из девайса после применения не нужно. При соблюдении правил эксплуатации хладогенератора раствор в нем остается пригоден к использованию очень долго.

Как пользоваться гелевым аккумулятором холода

Пользоваться мягким аккумулятором холода в целом нужно точно так же, как и твердым. Устройства работают по одинаковому принципу — в замороженном виде забирают тепло у продуктов внутри термосумки и благодаря этому поддерживают невысокую температуру.

Сравнение аккумуляторов холода дает понять, что основное отличие мягких моделей состоит в тонкой оболочке, подверженной механическим повреждениям

Поэтому пользоваться такими приспособлениями нужно с осторожностью. Не рекомендуется класть хладогенератор в термосумке рядом с острыми твердыми предметами

Если оболочка порвется, и гель вытечет наружу, то продукты от этого не пострадают. Но термосумку придется отмывать от наполнителя, и сам охладитель в дальнейшем использовать уже не получится.

Как пользоваться аккумулятором холода без термосумки

Наибольшую эффективность генераторы охлаждения демонстрируют при использовании вместе с термосумкой. Но применять их можно и в обычных боксах и рюкзаках без изотермической прослойки.

Чтобы довезти продукты в охлажденном виде до места назначения, необходимо:

1. Выбрать сумку из максимально плотной ткани с герметичными застежками.
2. Уложить на ее дно заряженный девайс, а над ним разместить полуфабрикаты.
3. Добавить еще один хладогенератор поверх продуктов и закрыть сумку.

По мере оттаивания девайсов на их поверхности постепенно будет образовываться конденсат. Чтобы продукты и сумка не намокали, стоит обернуть хладогенераторы полиэтиленовыми пакетами или плотными полотенцами.

При использовании аккумуляторов охлаждения без термосумки открывать тару с продуктами рекомендуется как можно реже

Батареи с гелевым, силиконовым или солевым наполнителем можно применять для повышения эффективности обычного холодильника. Если постоянно держать заряженные контейнеры внутри агрегата, то компрессор будет включаться в работу и выключаться реже, что продлит срок его службы. При длительных перебоях с подачей электричества аккумуляторы удержат невысокую температуру в холодильнике в течение пары суток, и продукты не испортятся.

Правила использования сумки-холодильника

Чтобы сумка-холодильник держала холод или тепло максимально долго, нужно соблюдать несложные правила:

• продукты лучше закладывать в сумку охлажденными, предварительно их можно завернуть в бумагу, поскольку она хорошо удерживает холод;
• дополнительный слой термоизоляционного материала или одеяло помогут улучшить качество переносного холодильника, который перевозится в багажнике автомобиля;
• аккумуляторы холода нужно укладывать на дно или между продуктами;
• сумка-холодильник дольше сохранят свои свойства, если избегать воздействия прямых солнечных лучей и частого открывания;
• продукты в сумку нужно закладывать максимально плотно, промежутки можно заполнить полотенцами или кусочками плотного пенопласта.

Если правильно сделать сумку-холодильник своими руками и следовать несложным правилам ее использования, продукты в ней смогут оставаться свежими до трех суток.

Как сделать аккумулятор холода самостоятельно?

В принципе, в этом нет ничего сложного — можно просто взять подходящую по размеру пластиковую бутылку, заполнить ее крепким (23%) солевым раствором (вода и обычная кухонная соль в соотношении по массе — 10 к 3, т.е. на 100 гр. воды — 30 гр. соли) и поместить в морозильную камеру. Если температура замерзания чистой воды и таяния льда из нее — 0 градусов, то, то самодельный аккумулятор холода из 23% солевого раствора — уже -21 градус (вот почему именно солью посыпают дороги, когда на них образуется ледяная корка). Причем, именно указанная концентрация — самая оптимальная для самодельного аккумулятора холода. Более высокая или более низкая концентрация солевого раствора приводят к повышению температуры замерзания/таяния.

Однако понятно, что такого самодельного аккумулятора холода более, чем достаточно, для бытовых нужд. Например, если вы собираетесь ехать на дачу и привезти туда мясо из домашней морозилки так, чтобы она не размерзлось в дороге, одной-двух бутылочек замороженного или сильно охлажденного солевого аккумулятора холода будет вполне достаточно. Чтобы определиться, стоит ли делать аккумулятор холода самостоятельно, или все же лучше купить заводской, углубимся в физику. Водно-солевая смесь в указанной концентрации обладает теплопроводностью 236 кДж/кг. Но в природе существуют вещества с гораздо более высокой теплопроводностью, и соответственно, с более низкой температуроой замерзания/таяния. Однако, тут важна даже не сама величина теплопроводности или теплоемкости, а скорость теплообмена — а вот эта химия с физикой производителями уже тщательно скрывается))). И в домашних условиях сделать качественный «теплообменник» с заданными параметрами просто невозможно. Именно поэтому заводские аккумуляторы холода существуют разных типов, и основное их отличие — в целях использования (для горячих продуктов, холодных и замороженных).