Теплообменник на зимнюю рыбалку: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

Как рыбаку выбрать теплообменник в зимнюю палатку?

Вследствие суровых зимних условий рыбалка становится невыносимой. Тем не менее, если соблюдать определенные принципы, можно повысить комфорт пребывания на водоеме и даже остаться на ночь. Для этого рекомендуем взять теплообменник в палатку для зимней рыбалки.  Теплая одежда не всегда спасает рыболова от 40 градусных холодов. А вот хорошо отапливаемая палатка – вещь надежная. Главное правильно подобрать теплообменник.

Раньше палатки обогревались парафиновыми свечами, сухим горючим, примусами, газовыми лампами и прочими непереносимыми средствами. Некоторые конструкции громоздки, неэффективны и требуют постоянно внимания рыболова – так можно и прозевать поклевку трофея. В качестве безопасной альтернативы печке выступает  теплообменник. Он безопасно подает тепло и поддерживает необходимую температуру внутри помещения.

    Интересно! Некоторые рыболовы даже снимают верхнюю одежду, когда натопили палатку – а за бортом 40 градусная жара!

Что это за волшебство – теплообменник

Это обогревающее приспособление, которое выводит продукты горения за палатку на улицу. Палатка должна быть оборудована верхним люком. В теплообменнике предусмотрен дымоход, по которому и выводятся продукты горения. Помимо этого должны быть нагревающие воздух трубки и вентилятор, чтобы усилить эффект.

Теплообменник в зимней палатке функционирует следующим образом:

  1. Горелка должна быть установлена в самом низу – желательно на деревянной доске, поскольку она будет прогревать лед, и проваливаться в отсутствии подстилки.
  2. Горелка нагревает теплообменник, в котором установлена трубки.
  3. Вентилятор протягивает через них воздух.
  4. Газы выводятся по дымоходу – палатка нагревается без характерного запаха.
Газовый теплообменник для палатки

Сложность в такой конструкции заключается лишь в работе вентилятора. Чтобы он работал, лучше взять с собой запасной автомобильный аккумулятор, к которому подсоединить клеммы от вентилятора. Плюс необходим газовый баллон.

Газовое или обычное отопление

Для работы горелки могут быть применены разные виды топлива, наиболее распространенные среди которых – газовое или бензиновое топливо. Применение газового теплообменника нашли не только рыбаки, но и туристы. Единственная сложность в наличии громоздкого тяжелого баллона. С помощью газового отопления можно легко приготовить пищу, сварить уху.

    Совет! Внутрь палатки легко помещается небольшой 5 литровый газовый баллон, которого хватает на 2 суток периодического отопления. Больший объем брать не стоит, если вы не запланировали недельную рыбалку.

Благодаря народным умельцам рыбаки решили проблему с замерзанием баллона. Ни берут медную трубку и обвивают ей баллон, конец – присоединяют к теплообменнику. Металл прогревает содержимое баллона. Теплообменник, работающий на газу выступает в качестве достаточно простого и эффективного прибора отопления.

Эффективность бензиновых вариантов ничуть не ниже, они доступнее по стоимости и обладают меньшими размерами. Тем не менее, рыбаки часто отказываются от такого вида отопления – бензиновая горелка обладает повышенным риском возгорания. Высокая пожароопасность требует бдительности и внимания рыболова.

    Внимание! Такие приборы имеют свойство взрываться – уже нередко бывали подобные случаи, когда они перегреваются или дают утечку.

Теплообменник в палатку для зимней рыбалки – отличный вариант согреться в суровых зимних условиях. Но даже с газовым оборудованием, которое на первый взгляд кажется безопасным, необходимо быть аккуратным во избежание трагических последствий.


Теплообменник для зимней рыбалки Миасский Отопление палатки зимой

Теплообменник для зимней рыбалки Миасский КУПИТЬ ЗДЕСЬ : https://vk.com/club159660577

Полностью из алюминия 3 мм. Размеры: 180x180x240 мм. Возможно изготовление по индивидуальным размерам. Разборная выхлопная система из трубы 40 мм: 5 штук по 300 мм, одно колено углом в 45 градусов. Два съемных вентилятора с потребляемой мощностью 0,22 ампер/час каждый. Складные ножки. Используется с любыми газовыми горелками. Доставка по РФ транспортной компанией или Почтой России. Чистый теплый воздух без угарного газа. Теплообменник «Миасский» полностью исключает отравления угарным газом в палатках или других закрытых помещениях. Угарный газ выходит через выхлопную систему наружу, который образуется в результате горения.Равномерно распределенный теплый воздух — Благодаря двум вентиляторам поток теплого воздуха распределяется по всей площади палатки или другого помещения.Быстрый обогрев. Высокий КПД — за счет алюминиевых трубок нагрева, обладающих высокой теплоотдачей, и двух вентиляторов, которые эффективно передают тепло из теплообменника наружу, скорость обогрева и КПД теплообменника больше, чем у других.Компактный и легкий. Небольшие размеры, алюминиевый корпус, складные ножки, разборная выхлопная система позволяют проще осуществлять перевозку теплообменника.

Как обогреть палатку зимой ? Этот вопрос занимает умы многих рыбаков, которые ловят рыбу на льду по несколько дней и даже ночью. Отопление теплообменником ( ТО ) палатки на зимней рыбалке очень эффективно и на это есть несколько причин. Теплообменник безопасен, так как продукты горения выводятся за пределы палатки. Экономичен — для нагрева трубок теплообменника используют горелки с маленьким расходом газа. Очень эффективен — теплоотдача материала из которого ТО изготовлен очень высокая. Использование ТО в двухслойных, трехслойных палатках создает комфортные условия для многодневного пребывания рыбаков на льду.

ПОДВОДНЫЕ КАМЕРЫ ДЛЯ РЫБАЛКИ ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ ЗДЕСЬ КУПИТЬ https://vk.com/club148239242

Подводная камера Focusfish 7 ЗДЕСЬ КУПИТЬ : https://vk.com/club148239242?w=product-148239242_874106

Подводная камера Focusfish 5 ЗДЕСЬ КУПИТЬ https://vk.com/club148239242?w=product-148239242_874089

ВИДЕО ОБЗОР камера Focusfish 7 : https://www.youtube.com/watch?v=fo2M3bM_ZcU

ВИДЕО ОБЗОР камера Focusfish 5 : https://www.youtube.com/watch?v=VQrHKXu4jbA

Основные свойства и характеристики подводных камер и сравнение с эхолотом : https://www.youtube.com/watch?v=xvfR57jBaV0

Инструкция по применению подводной камеры Focusfish : https://www.youtube.com/watch?v=3pjSQW5Kh7g

Как определить зону обзора подводной камеры в реальных условиях : https://www.youtube.com/watch?v=VshgpI0alkQ

Как работает подводная камера с ИК подсветкой : https://www.youtube.com/watch?v=XZPaUAh3dzk

Поиск рыбы с помощью подводной камеры : https://www.youtube.com/watch?v=Nd64fqvhmFA

Ловля рыбы с помощью подводной камеры : https://www.youtube.com/watch?v=pv5Rqg11SKc

Подводная камера для рыбалки Ловля рыбы в экстремальных условиях : https://www.youtube.com/watch?v=GXdD_MHCtCA

Ищем и ловим рыбу Реальный тест подводной камеры в экстремальных условиях : https://www.youtube.com/watch?v=ro512WAUux0

Реальный тест подводной камеры на глубине 9 10 м в экстремальных условиях : https://www.youtube.com/watch?v=0rB21PJ_at4

ЛУЧШИЕ ЛОДКИ ПВХ ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ ЗДЕСЬ КУПИТЬ https://vk.com/club150424979

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 180 : https://www.youtube.com/watch?v=gvvMmDit758

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 200 : https://www.youtube.com/watch?v=AFrZkElWC_o

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 220 : https://www.youtube.com/watch?v=PxahC9P3C4E

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 240 : https://www.youtube.com/watch?v=fcbl-rUsgHo

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 250 : https://www.youtube.com/watch?v=TB7nPAQeAd8

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 260 : https://www.youtube.com/watch?v=SHQ5o7olRg0

Обзор Лодка ПВХ Аква PRO 280 : https://www.youtube.com/watch?v=ov4NHZJwkEc

Сплав по реке Рыбалка на спиннинг Ловля гигантского голавля : https://www.youtube.com/watch?v=5rvcFAAFhUE

Рыбалка в Башкирии Сплав по реке на лодке ПВХ : https://www.youtube.com/watch?v=72dR4rP39Qo

Сплав по реке : https://www.youtube.com/watch?v=oxJ9iY4zlok

Сплав по реке Ай Рыбалка со спиннингом : https://www.youtube.com/watch?v=WxqFYjYScdA

Рыбалка на малых реках летом : https://www.youtube.com/watch?v=FZo0_avFSOc

Рыбалка на реке в уловистой точке : https://www.youtube.com/watch?v=LrX-wG0XhN8

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на канал — https://www.youtube.com/user/sappilot74 ДОБАВЛЯЕМСЯ в друзья http://vk.com/id348535885

ЗАДАЕМ ВОПРОСЫ в группе http://vk.com/club114120176 ПОЛУЧАЕМ НОВОСТИ в паблике http://vk.com/public114120329

Новости и акции » Новые теплообменники для палаток!

Что такое теплообменник в палатку для зимней рыбалки?

 
Печка — это не единственный способ обогрева палатки при выезде на зимнюю ловлю рыбы. Большой популярностью в нашем крае пользуются и теплообменники для палаток. Что это такое? 

Теплообменник — это устройство, позволяющее более эффективно и безопасно обогревать палатку во время зимней рыбалки. Как он выглядит — можете посмотреть на фото. 

Теплообменники в собранном виде Теплообменники в собранном виде — вид спередиВид сбокуВид сзади — отверстия для теплого воздуха

Теплообменнки работают по следующему принципу: ПОД теплообменник (там имеется специально отверстие, позволяющее теплому воздуху попадать внутрь корпуса теплообменника) ставится газовая горелка с подключенным к ней газовым баллоном. 
Труба выводится в отверстия для дымохода палатки наружу. 

Потом теплообменник подключается к аккумулятору. Теплый воздух от горелки попадает внутрь теплообменника, вентилятор (кулер), работающий от аккумулятора, выгоняет теплый воздух через специальные отверстия в задней части корпуса, угарный газ от процессов горения выходит через трубу из палатки. 

Вид сверху — сбоку Вид спередиВид сверху

Чем лучше теплообменники обычной печки для палатки или газовой горелки?

 
1) Первое — не нужно иметь печь и много дров. Достаточно иметь баллон с газом и аккумулятор. Так как теплообменники имеют разную мощность, то мощность аккумулятора и объем газового баллона следует подобрать в соответствии с мощностью теплообменника. Более подробно об этом Вас могу проконсультировать продавцы торговой сети «За тайменем.ru». 

2) Нет угарного газа. Нередки случаи, когда угарный газ — особенно от газовой горелки — остается в палатке. Не дай бог, это случится ночью и застанет рыбаков спящими. Поэтому теплообменники оснащены специальными трубами, которые выводят угарный газ наружу. 

3) Простота использования и поддержания температуры в палатке. В отличие от печки, за которой надо постоянно следить — подбрасывать топливо , когда слишком холодно, или перестать его подбрасывать — когда слишком холодно — температур в палатке во время зимней рыбалки регулируется практически моментально, когда Вы используете теплообменник. Почти каждый теплообменник оснащен автоматическим режимом. Допустим, днем, когда в палатке и так относительно тепло, можно просто поставить горелку в минимальной режим, теплообменник перевести в автоматический (кулер начинает работать на малых оборотах). Так температура в палатке будет поддерживаться, а не увеличиваться, можно сэкономить газ и заряд аккумулятора. 
Если надо быстро нагреть палатку — горелку в максимальный режим, теплообменник — тоже в максимальный (режим турбо). Так вся система отопления работает с максимально высоким КПД. 

Более мощный теплообменник

Теплообменники бывают разной мощности, подробные данные приведем в таблице. 

Модель теплообменника «Русланка» Мощность, кВт Вес, кг Потребление эл.
энергии V/A, (мах)
Газ-контроль Габариты в рабочем
состоянии, ВхШхД, см
СТ-1,6 (облегченный для
газовой плитки «ГЕФЕСТ-Турист»)
1,9 12 / 0,2 31 х 16 х 25 
складывается 
СТ-1,6 (без горелки) 2,2 12 / 0,4 31 х 16 х 25
складывается
СТ-2,3 (без горелки) 2,8 12 / 0,4 35 х 21 х 29
складывается
СТ-2,5 (без горелки) 3,8 12 / 0,6 35 х 21 х 40
складывается


Важная деталь — при использовании теплообменника следует учитывать, что наиболее оптимально они работают в двухслойных или трехслойных палатках. 

Что еще почитать по данной теме? 

Обзор рыболовных ящиков для зимней рыбалки.

Обзор печек в палатку для зимней рыбалки

Обзор других товаров для зимней рыбалки

Какие еще товары стоит рассматривать для выездов на зимнюю рыбалку? 

Естественно, палатки для зимней рыбалки — каталог палаток. Особенно обратите внимание на палатки Пингвин — данные палатки по Забайкальскому краю продает только торговая сеть «За тайменем.ru» 

Газовые горелки — для теплообменников пригодится. 

Зимние ящики — куда же без них? 

Помните, товары быстро разбирают и лучше перед покупкой бронировать их на сайте. 

Безопасная рыбалка: как не погибнуть от отравления угарным газом

С наступлением зимы на территории России резко возрастает число трагедий с участием рыбаков и любителей зимних развлечений. Люди погибают от отравления угарным газом в результате использования газовой горелки. Их используют для обогрева палаток, но именно такие приспособления становятся причинами удуший. Только в 2015 году на озере Увильды произошло пять аналогичных случаев, их число пополнила трагедия с гибелью 64-летнего рыбака на этом же озере в начале текущего года.

— Зачастую рыбаки устанавливают палатку и обустраивают место отдыха, подсоединяя к газовому баллону горелку. После чего, пренебрегая техникой безопасности, люди ложатся спать, закупоривая тепловой контур и не оставляя шансов для вентиляции. К сожалению, когда обнаруживаются тела, газовые баллоны оказываются использованными полностью, — сообщают в экстренных службах.

Из-за чего наступает смерть?

С наступлением сезона зимней рыбалки спасатели настоятельно рекомендуют рыбакам проветривать палатки, а во время ночевки и вовсе выключать газовую горелку. Ведь умереть от отравления газом, не имеющим запаха, можно уже после нескольких вдохов!

— При включенной горелке в закрытом пространстве кислород сгорает, и остается ядовитый угарный газ. Поэтому если вы зажигаете горелку в палатке, нужно обязательно время от времени ее проветривать, — говорит профессиональный рыболов Сергей Казанцев. — Угарный газ очень коварен — человек может его не чувствовать, пока не выйдет на свежий воздух. Сначала состояние становится сонным, потом человек теряет сознание и умирает, если ему не оказать помощь.

Как обезопасить себя?

На смену опасным газовым горелкам пришли современные теплообменники. Эти приборы уже зарекомендовали себя и активно набирают популярность среди рыболовов и туристов. Изготовленные из жаропрочной стали, они позволяют нагреть воздух в палатке или гараже без вреда для здоровья. При своих компактных размерах теплообменники демонстрируют высокие показатели КПД.

Принцип работы

Теплообменник устанавливается непосредственно на газовую горелку, которую необходимо установить в палатке на безопасном расстоянии от легковоспламеняющихся предметов и веществ. При помощи вентиляторов воздух проходит через корпус теплообменника. Непрерывная циркуляция создает эффект сухого тепла, а не парной бани. А наружная труба выводит из палатки угарный газ.

Плюсы теплообменника

К достоинствам теплообменника можно отнести равномерное распределение тепла по всей палатке или другому помещению, экономию топлива за счет работы вентиляторов и выведение угарного газа наружу через выхлопную систему.

Алюминиевый корпус и трубки обладают высокой теплоотдачей, что позволяет нагреть помещение быстро.

А компактные размеры и сравнительно небольшой вес позволяют перевозить теплообменник без особого труда.

Кроме того, данные приборы можно использовать с любыми газовыми горелками, кроме инфракрасных (керамических): их применение может повредить нижний ряд ТЭЛов.

Еще одно преимущество: возможность выбрать легкую одежду. Зачастую многослойное одеяние мешает свободным движениям тела, и из-за неповоротливости рыбака с крючка может уйти трофейная добыча. Теплообменник нагревает палатку до комнатной комфортной температуры, это позволяет согреться даже в лютый мороз и избавиться от сковывающей одежды.

К недостаткам теплообменников можно лишь отнести наличие свободного места в палатке и монтаж дымохода. Хотя эти хлопоты — ничто, если речь идет о сохранении жизни.

Соблюдаем безопасность

При использовании теплообменника важно соблюдать ряд важных правил.

1) Во время работы корпус теплообменника нагревается до + 150 — 200 градусов Цельсия, поэтому касание его открытыми участками тела может привести к ожогам;

2) В процессе использования запрещается накрывать теплообменник какими-либо материалами.

3) Вход и выход воздуха в теплообменник должны быть свободными: со стороны выхода горячего воздуха и со стороны вентилятора не допускается попадание каких-либо предметов в корпус прибора.

4) Ни в коем случае нельзя оставлять над пламенем горелки теплообменник с неработающим вентилятором.

5) Еще один важный момент: сначала зажигается спичка, а уже потом включается вентиль обогревателя. Если же сначала подать газ, а потом зажечь спичку, то можно спровоцировать взрыв.

Выбираем отопление для палатки

Приобрести надежный теплообменник можно в компании «Лазерные технологии». В зависимости от размеров отапливаемой палатки можно выбрать малый или большой прибор. Отдельно приобретаются трубы. Что касается горелки, ее размеры должны сочетаться с теплообменником, а пламя не должно выходить за габариты прибора.

Заказать теплообменник вы можете на сайте компании, через социальную сеть ВКонтакте или Viber (79227250074). Товар можно забрать самостоятельно или воспользоваться услугой доставки по городу.

Дополнительная информация по телефону: (351) 222-85-01.

ООО Лазерные Технологии

SteelHomeDecor.ru интернет-магазин

Россия, Челябинск, Троицкий тракт, 9

ИНН 7451313217, ОГРН 1107451019103

www.steelhomedecor.ru

На правах рекламы.

Даже при низких температурах воздушные тепловые насосы согревают дома от побережья Аляски до массового рынка США | Новости


Когда посреди зимы в Диллингем дует северный ветер, он может хорошо погрузиться после 15 градусов ниже нуля по Фаренгейту в отдаленной полосе южного побережья Аляски. На этих дни масляные обогреватели во многих домах должны работать почти без остановок, чтобы поддерживать люди теплые.

Прогуливаясь по маленькому рыбацкому городку, взгроможденному на лосося мирового класса в Бристольском заливе. промысла, чувствуется кисло-сладкий запах дровяных печей. Но один дом выделяется на фоне других: находится на окраине города, где исчезает еловый лес в бескрайние просторы мерзлой, заснеженной тундры, в ней нет трубы, нет топлива бак, никакого горения нет.

В предыдущем доме Тома Марсика в тундре в Диллингеме, Аляска, используется источник воздуха. тепловой насос для обогрева дома, здание, которое выиграло мировой рекорд как самый воздухонепроницаемый дом. Фото предоставлено Томом Марсиком

Воздушный тепловой насос, который Том Марсик установил в своем доме восемь лет назад, был редкость для Аляски.Воздушные тепловые насосы берут тепло из наружного воздуха, пропуская его через цикл охлаждения для повышения температуры (как в холодильнике, но наоборот), и доставьте его в здание. Поскольку они полагаются на «тепло» наружного воздуха, они были не очень распространены в субарктическом климате. Тем не менее, в течение пяти лет тепловой насос Марсика согревал свою семью даже в самые холодные дни года. Благодаря чему исследователи узнали из таких систем, как эта, тепловые насосы набирают обороты на Аляске и в других в холодных местах в качестве альтернативы более традиционным системам отопления, таким как нефть и природный газ. газ.

«Это интересно, потому что они работают при более низких температурах, чем исторически есть, а это значит, что у них есть потенциал для сокращения потребления ископаемого топлива. в холодном климате», — сказал Марсик. «Помогая раздвинуть границы чистой энергии и для меня было важно создать устойчивое будущее, особенно в моем собственном доме, где мы воспитывали дочь.”

Воздушный тепловой насос, такой как наружная часть бесканального теплового насоса Marsik. показанный здесь, берет тепло из наружного воздуха, пропускает его через цикл охлаждения повышать температуру (как в холодильнике, но наоборот) и доставлять ее к зданию. Фото предоставлено Томом Марсиком

Сегодня Марсик живет в Фэрбенксе и является главным научным сотрудником Национального центра возобновляемых источников энергии. Исследовательский центр жилья для холодного климата (CCHRC) Энергетической лаборатории (NREL).Хотя он больше не живет в доме, обогреваемом воздушным тепловым насосом, он все еще проводит много времени размышляя о них, рассчитывая время работы и циклы разморозки, вспоминая как он сбегал вниз, когда услышал новый шум из своей части, и исследование того, как заставить тепловые насосы работать лучше для большего числа жителей Аляски, которые сталкиваются с серьезными климат, отсутствие инфраструктуры и счета за электроэнергию в пять раз выше среднего американский.

Воздушные тепловые насосы являются частью портфеля решений, которые могут улучшить показатели NREL. миссия сделать энергию более доступной, справедливой и экологически чистой. Однако их роль варьируется в зависимости от обширной топографии климата, природных ресурсов и типов жилья. Исследователи NREL изучают, как они могут помочь людям в холодном климате, в зависимости от всех этих и многих других факторов.

На Аляске наиболее многообещающей технологией является бесканальный тепловой насос, который включает наружный блок, который поглощает тепло из воздуха, и внутренний блок на противоположная сторона стены, которая доставляет его в комнату. Потому что нет дистрибутива системы для распределения тепла по всему дому, системы без воздуховодов хорошо подходят для небольшие энергоэффективные дома, часто встречающиеся на Аляске.

«Они вызывают много шума в основном из-за относительно низкой стоимости установки. по сравнению с другими системами. Поскольку они просто выдувают воздух в открытое пространство, вы не должны оплачивать стоимость системы распределения», — сказал Марсик.

В Исследовательском центре жилья для холодного климата NREL в Фэрбенксе, Аляска, холодильная камера используется для оценки того, как нагревательные приборы и конструкции стен выдерживают на Аляске, в том числе сейчас начинается исследование теплового насоса с воздушным источником. Фото Ванессы Стивенс, NREL

Конечно, в таком месте, как Аляска, есть уникальные проблемы. В то время как тепловые насосы имеют улучшились за последнее десятилетие, они по-прежнему подвержены влиянию низких температур: чем холоднее становится, тем труднее извлекать тепло и тем менее эффективна система. Но только насколько падает их эффективность? Чтобы ответить на этот вопрос, команда Марсика изучают тепловой насос в тестовой камере с температурой 20° ниже нуля в своей лаборатории в Фэрбенксе. исследование также рассмотрит влияние тепловой нагрузки или потребности здания в тепле, на производительность теплового насоса.

«При очень низких температурах эффективность становится относительно низкой, и при этом Дело в том, что использование теплового насоса, как правило, больше не имеет смысла», — сказал Марсик. «И часто лучше использовать другие технологии».

Понимание эксплуатационных ограничений тепловых насосов прольет свет на то, как их можно расширен на национальном уровне.Рынок воздушных тепловых насосов гораздо больше. Нижняя 48, где жители с холодным климатом также ищут доступные и чистые способы отапливать свои дома. Одним из преимуществ тепловых насосов в менее экстремальных климатических условиях является то, что они может обеспечивать как нагрев , так и охлаждение , с простым переключателем клапана. Исследователь NREL Джон Винклер возглавляет исследования, чтобы увидеть, как установить тепловые насосы в большее количество таких домов.

Подмножество жилья, на которое он обращает внимание, — это дома с центральным, принудительным воздушным отоплением или примерно 35 млн ед.С. дома. Эти дома могут довольно легко переключиться на тепловой насос потому что у них уже есть воздуховоды. Тепловой насос просто подключается к этим существующим воздуховоды, такие как центральный кондиционер, для обеспечения кондиционированного воздуха по всему дому. В местах с высокой стоимостью энергии в воздуховодах и тепловые насосы особенно привлекательны, например, на Тихоокеанском Северо-Западе, Например.

«У них уже есть воздуховоды, но они используют электрические нагреватели сопротивления, которые получить минимально возможную эффективность нагрева.Установка теплового насоса в этих домах имеет большой финансовый смысл», — сказал Винклер.

В настоящее время он контролирует дюжину тепловых насосов в восточном Вашингтоне и Монтане, чтобы получить изысканный взгляд на их эффективность. Подобно исследованию на Аляске, Винклер ищет о том, как эффективность теплового насоса падает при более низких температурах, и как правильно подобрать тепловой насос для дома.Однако есть одна особенность: эти тепловые насосы должны рассчитаны на обеспечение необходимого количества тепла и кондиционирования воздуха.

«Итак, для этих домов, какой оптимальный размер теплового насоса из энергоэффективности с точки зрения затрат, а также с точки зрения комфорта?» — сказал Винклер.

Кроме того, как можно комбинировать тепловые насосы с другими приборами, чтобы обеспечить наибольшую польза?

«Вам нужно обеспечить 100% тепла с помощью этого теплового насоса?» — сказал Винклер.«Или более рентабельно обеспечить 90% отопления тепловым насосом и использовать электрическую резервный нагреватель сопротивления на те несколько дней в году, когда становится очень холодно?

Инженер-исследователь NREL-CCHRC Роббин Гарбер-Слахт калибрует внутреннюю часть холодильной камеры. термостат, проверяя способность камеры воспроизводить холодные -20 градусов на Аляске. температуры.Она проверяет данные с датчиков температуры, разнесенных по всей камере. чтобы температура была ровной. Фото Ванессы Стивенс, NREL

Это то, что Марсик сделал в своем доме в Диллингеме, и то, что миллионы других домов в холодном климате тоже можно. По мере поступления результатов исследования проект Винклера создаст карты производительности, которые покажут, как работают тепловые насосы в разных регионах страна, где потребители могут захотеть их.

Хотя растущий рыночный спрос стимулирует исследования NREL в области тепловых насосов, это не просто об экономии денег для потребителей, сказал Винклер. Одна важная часть переезда на пути к экономике экологически чистой энергии заключается в электрификации отопления — переводе зданий в сеть для отопления и кондиционирования воздуха, а не полагаться на такие приборы, как масляные котлы или газовые печи. Это позволяет «зеленым» электронам — исходить ли они от ветра, солнца, геотермальной энергии, или что-то еще — чтобы обеспечить тепловой комфорт, а также мощность.

«Если мы хотим полностью использовать возобновляемые источники энергии, нам придется электрифицировать наше домашнее отопление. использование, — сказал Винклер, — и тепловые насосы в настоящее время — лучший способ сделать это».

Узнайте больше об исследованиях зданий в NREL и Исследовательском центре жилья для холодного климата.

Проектирование системы теплообменника земля-воздух | Геотермальная энергия

Если известны размеры системы EAHE, расчет скорости теплопередачи может быть выполнен либо с использованием метода логарифмической средней разности температур (LMTD), либо с помощью метода ε – числа единиц переноса (NTU).В данной работе используется метод ε –NTU. Температура воздуха на выходе определялась с использованием эффективности EAHE ( ε ), которая является функцией количества единиц передачи (NTU).

Эффективность теплообменника и NTU

В теплообменнике земля-воздух средой, используемой для переноса тепла, является только воздух. Тепло выделяется или поглощается воздушными потоками через стенки трубы за счет конвекции и от стенок трубы в окружающий грунт и наоборот за счет теплопроводности.Если предположить, что контакт стенки трубы с землей совершенен, а проводимость грунта считается очень высокой по сравнению с поверхностным сопротивлением, то температуру стенки внутри трубы можно считать постоянной. Выражение NTU зависит от различных типов конфигураций потока системы EAHE. В данной работе использовалось соотношение для испарителя или конденсатора (с постоянной температурой с одной стороны, т. е. стенки).

Общее количество тепла, передаваемое воздуху при протекании по заглубленной трубе, определяется по формуле:

$$ {Q}_{\mathrm{h}}=\dot{m}{C}_{\mathrm{p} }\left({T}_{\mathrm{out}}-{T}_{\mathrm{in}}\right) $$

(3)

где массовый расход воздуха (кг/с), C p — удельная теплоемкость воздуха (Дж/кг-К), Тл из – температура воздуха на выходе из трубы ДВП (°С), а T в – температура воздуха на входе в трубу ЭВТО (°С).

Из-за конвекции между стеной и воздухом переданное тепло также может быть определено как:

$$ {Q}_{\mathrm{h}}=hA\varDelta {T}_{\mathrm{lm} } $$

(4)

, где h — коэффициент конвективной теплопередачи (Вт/м 2 -K), а A — площадь внутренней поверхности трубы (м 2 ).

Среднелогарифмическая разность температур (Δ T лм ) определяется как ( T ИО  =  T стена ):

$$ \varDelta {T}_{\mathrm{lm}}=\frac{T_{\mathrm{in}}-{T}_{\mathrm{out}}}{\ln \left[\frac{\left({T}_{\mathrm{in}}-{T}_{\mathrm{wall}}\right)}{\left({T}_{\mathrm{out} }-{T}_{\mathrm{стена}}\справа)}\справа]} $$

(5)

Температуру воздуха на выходе из трубы ЭАТ можно получить в экспоненциальной форме как функцию температуры стенки и температуры воздуха на входе, исключив Q ч из уравнений. {- \ left (\raisebox {1ex} {$ hA $} \! \ left/ \ !\raisebox{-1ex}{$\dot{m}{C}_{\mathrm{p}}$}\right.{-\mathrm{N}\mathrm{T}\mathrm{U}} $$

(9)

Эффективность теплообменника земля-воздух определяется безразмерной группой NTU. Изменение эффективности теплообменника «земля-воздух» в зависимости от количества передаточных устройств показано на рис. 2. Было замечено, что с увеличением значения NTU эффективность также увеличивается, но кривая быстро выравнивается. Относительный выигрыш в эффективности очень мал после того, как значение NTU станет больше 3.Существует несколько способов сконструировать теплообменник «земля-воздух» для получения заданного NTU и, следовательно, желаемой эффективности. Аналогичные результаты были получены De Paepe и Janssens (2003).

Рис. 2

Эффективность теплообменника «земля-воздух» в зависимости от количества передаточных устройств

Влияние конструктивных параметров на NTU можно изучить с точки зрения теплопередачи и перепада давления. NTU состоит из трех параметров, а именно, коэффициента конвективной теплопередачи ( х ), площади внутренней поверхности трубы ( х ) и массового расхода воздуха ( х ), которые могут изменяться.

Площадь внутренней поверхности трубы зависит от диаметра, D , и длины трубы EAHE, L , оба:

Коэффициент конвективной теплопередачи внутри трубы определяется по формуле:

$$ h=\frac{N_{\mathrm{u}}K}{D} $$

(11)

где K теплопроводность (Вт/м-K).

Чжан (2009 г.) представил в своей докторской диссертации, что в обычных системах теплообменников типа «земля-воздух» (ETAHE) обычно используются подземные воздуховоды с диаметром 10 см < D h  < 40 см и длиной более 20 м. .Под такими размерами подразумеваются отношения длин к гидравлическим диаметрам ( D h ) имеют величину порядка 100. Гидравлический диаметр определяется как четырехкратное отношение площади поперечного сечения к смоченному периметру поперечного сечения.

$$ {D}_{\mathrm{h}}=\frac{4A}{P} $$

(12)

, где A — площадь поперечного сечения, а P — смоченный периметр поперечного сечения.

Гидравлический диаметр круглой трубы — это просто диаметр трубы.Поэтому разумно предположить, что воздушные потоки в основном полностью развиты в ЭАТЭ таких размеров, и адаптировать соответствующие эмпирические соотношения для расчета коэффициента конвективной теплоотдачи (ККТП). Чтобы проверить это предположение, восемь чисел Нуссельта ( N u ) корреляции, используемые в других исследованиях моделирования ETAHE (Arzano and Goswami 1997; Bojic et al. 1997, охлаждение и нагрев; Singh 1994; De Paepe and Janssens 2003; Hollmuller 2003; Sodha et al.1994 год; Benkert and Heidt 1997). Поскольку все корреляции были получены для полностью развитого турбулентного воздушного потока, в идеале ожидается, что они будут давать аналогичные значения для одних и тех же условий эксплуатации. Изменение числа Нуссельта по отношению к числу Рейнольдса для типичной конструкции обычного ETAHE было получено с использованием всех восьми корреляций для расчета CHTC, и среди результатов восьми корреляций наблюдались очень большие различия. Это может быть связано с различными экспериментальными условиями, которые были приняты для получения корреляций, например, с шероховатостью поверхности экспериментальных воздуховодов.Большие расхождения указывают на то, что необходимо выбрать подходящую корреляцию, если использовать любую из существующих моделей для имитации производительности системы EAHE.

Анализируемая в данной статье система EAHE состоит из цилиндрических труб с внутренним диаметром 0,1016 м, изготовленных из ПВХ, с общей длиной заглубления 19,228 м. Если предположить, что внутренняя поверхность труб из ПВХ, используемых в системе EAHE, гладкая, то N Корреляции u , данные De and Janssens (2003), можно использовать для моделирования производительности системы.{-2} $$

(14)

Если 2300 ≤  Р e  < 5 × 10 6 и 0.5 <  Р r  < 10 6

Число Рейнольдса связано со средней скоростью и диаметром воздуха:

$$ {R}_{\mathrm{e}}=\frac{\rho {v}_{\ mathrm{a}}D}{\mu } $$

(15)

, где и a — скорость воздуха в трубе (м/с), D — диаметр трубы (м), μ — динамическая вязкость воздуха (кг/м-с).

Число Прандтля определяется как:

$$ {P}_r=\frac{\mu {c}_{\mathrm{p}}}{K} $$

(16)

где c p удельная теплоемкость воздуха (Дж/кг-К)

12 советов, как согреться и обезопасить себя на зимней рыбалке | Журнал Hatch Magazine

На прошлой неделе в восточном Айдахо и на реках округа Йеллоустоун было ужасно холодно. Однажды ночью на прошлой неделе я съежился у огня внутри, а снаружи ртутный столбик опустился до минус 22 градусов.Еще немного рановато для такой холодной погоды, но если вы собираетесь ловить рыбу осенью в северных Скалистых горах, вам лучше быть к этому готовым.

И в это время года самое время поохотиться на форель. Зима не должна мешать этому.

Бурые в разгар осеннего бега, а на реках, подобных Мэдисону, радуги выбегают из озера Хебген, откармливаясь яйцами. Некоторые из этих рыб проведут всю зиму в Мэдисоне в границах Йеллоустонского национального парка — вроде стальной головы, эти радужные зимуют в реке, а затем ранней весной отправляются на нерест, прежде чем вернуться в озеро, как только погода и вода испортятся. немного прогревается.

На реках, таких как Генри-Форк и Саут-Форк, форель питается сверху, поедает оливки с голубыми крыльями и питается легендарными выводками мошек. Коричневые агрессивно защищают красных, и хотя ловля нерестящейся форели не одобряется, погоня за коричневыми, которые не находятся на красных, может быть отличной с большими, яркими лентами.

Но тебе лучше знать, как согреться. Обледеневшие кольца удилища — это одно… а переохлаждение — совсем другое.

Если вы заядлый рыболов, ловивший рыбу при температурах, выражающихся однозначными числами, вы понимаете, насколько важно оставаться в тепле.Если вам любопытна зима, когда дело доходит до нахлыстовой рыбалки, самое главное, что вы можете сделать, это убедиться, что вам тепло.

Вот несколько советов:

  1. Если вы хотите согреться, вам нужно оставаться сухим. Да, это может показаться пустяком, но даже малейшая протечка в ваших вейдерсах может стать настоящей проблемой зимой. Температура воды обычно ненамного выше точки замерзания, и малейшая струйка может намочить даже самый теплый шерстяной носок и закончить день раньше, чем вам хотелось бы.Прежде чем отправиться на рыбалку, убедитесь, что ваши вейдерсы выдержат нагрузку. Учтите также необходимость держать руки сухими, что не так просто, особенно если вы ловите и отпускаете форель. Я всегда ношу сухое полотенце для рук в кармане куртки, чтобы вытирать руки после выпуска рыбы.
  2. Держите конечности в тепле. Ваши ноги и руки (а также ваши уши и нос) часто несут основную тяжесть холода, когда вы ловите рыбу. Обязательны теплые носки — я почти всегда использую шерстяные носки под вейдерсами, когда рыбачу зимой, — и часто необходимы перчатки.Шерсть сохнет быстрее, чем другие материалы, но общее правило лучше всего описать, зная азбуку. Если вы вынесете из этого совета только одну вещь, вот она: все, кроме хлопка (ABC). Хлопок быстро впитывается, медленно сохнет, его не следует носить рядом с телом на рыбалке зимой.
  3. В холодную погоду мы теряем большую часть тепла тела через голову. Шерстяная кепка или лыжная кепка — отличная идея. Бафф или подобное покрытие или маска могут дополнить вашу крышку и помочь вам сохранить тепло.
  4. Грелки для рук, которые можно активировать при открывании, — хорошая идея, но не кладите их под перчатки. Скорее кладите их в карманы пальто или куртки — так, если ваши перчатки или варежки промокнут, у вас есть способ согреть пальцы. С другой стороны, никогда не помешает положить грелки для рук возле ног, например, под шерстяными носками.
  5. Опять же, следуя простому правилу ABC, рассмотрите варианты верхней и нижней одежды из флиса или микрофлиса. У меня три пары флисовых штанов разной толщины.Если будет очень холодно, я ношу самую толстую пару под вейдерсы. Для более теплых зимних дней подойдет более тонкий флис.
  6. Пейте много воды, даже если вода не теплая. Горячий чай и горячий кофе могут быть полезны, но оба являются мочегонными средствами, а это означает, что вам, возможно, придется чаще выходить из воды, чтобы ответить на зов природы. Горячие алкогольные напитки? Избегайте их или подождите, пока вы не вернетесь к машине или грузовику. В то время как вы можете почувствовать тепло, алкоголь на самом деле может снизить внутреннюю температуру вашего тела.
  7. Если можешь, время от времени вылезай из воды. Даже в водонепроницаемых вейдерсах и шерстяных носках пребывание в почти ледяной воде негативно сказывается на тепле вашего тела. Время от времени выходите из воды.
  8. Многослойность имеет значение, и не только потому, что она сохраняет тепло. Слои позволяют регулировать температуру тела. Если вам слишком жарко, вы будете потеть, а если станет холоднее, потение может сделать вас еще холоднее. Имейте возможность добавлять или удалять слои в течение дня. Вам будет удобнее, и вы сможете ловить рыбу дольше.
  9. Выпить солнышка? Впитайте это. Носите более темные цвета, которые передают солнечное тепло вашему телу.
  10. В очень холодные дни прикрывайте как можно большую часть тела. Открытая кожа быстро остывает, а чрезмерное воздействие может привести к переохлаждению или даже обморожению.
  11. Если есть возможность, всегда ловите рыбу с напарником зимой. Мало того, что это может быть веселее, но если вы упадете и упадете в ледяную реку, у вас будет кто-то, кто поможет вытащить вас и согреться, когда вы выйдете из воды. .
  12. Имейте все необходимое, чтобы развести костер на лету. Даже немного разжигающего материала и зажигалку Bic стоит взять с собой в рыболовный жилет. Если вы или ваш приятель замоетесь, а вас нет рядом с автомобилем или грузовиком, пожар у реки может спасти вам жизнь. И, честно говоря, у костра всегда приятно согреться в холодный день.

Это может показаться элементарной идеей, чтобы вам было комфортно, когда на улице холодно, и, честно говоря, это так. Но вам нужен не только комфорт, когда вы ловите рыбу зимой.Это безопасность.

Способность получать удовольствие от приключения, а не бояться его, очень важна, особенно если охота на форель зимой для вас в новинку. И, если вы опытный зимний рыболов, убедитесь, что ваши товарищи по рыбалке, у которых нет зимней рыбалки, делают все возможное, чтобы согреться. Вы хотите, чтобы они наслаждались опытом, а не пробовали его и ненавидели.

Крис Хант — национальный цифровой директор Trout Unlimited. Он живет и работает в Айдахо-Фолс и является автором новой книги «Ловля дикой форели в Йеллоустоуне: история и руководство по ловле нахлыстом».”

Воды рядом с электростанциями обеспечивают мощную зимнюю рыбалку – Балтиморское солнце

В разгар зимы большинство рыболовов округа Харфорд предпочли бы быть в другом месте – месте, где они могли бы насладиться ароматным тропическим бризом, качающимися пальмами и кристально чистой водой. достаточно теплая вода для купания.

В некоторых случаях многие немигрирующие виды рыб имеют одни и те же фантазии — с явным отличием. Когда температура воды падает до леденящих душу 35 градусов, рыба отправляется туда, где условия аналогичны условиям Южной Флориды, а не в округе Харфорд.

Они не покидают Чесапикский залив и не направляются на юг, а вместо этого проходят несколько миль к ближайшей электростанции, где проводят зиму, греясь в воде, более теплой, чем обычно для этого времени года.

На большей части территории страны электричество вырабатывается за счет использования различных форм энергии для нагрева воды и преобразования ее в пар. Затем пар используется для привода огромных турбогенераторов, производящих электроэнергию. Хотя часть перегретой воды испаряется в атмосферу, большая часть охлаждается в теплообменниках, проходит через градирни и в конечном итоге возвращается в реку, озеро или залив, откуда она возникла.

Федеральный закон определяет, насколько высокая температура сбрасываемой воды может превышать температуру окружающего водоема, которая в теплые месяцы составляет в среднем примерно 5 градусов.

Тем не менее, зимой нередки случаи, когда из каналов электростанций и водосточных труб вытекает вода с температурой 75 градусов. Таким образом, зимние градиенты могут быть значительно выше, часто на 30 или 40 градусов выше. Эта температурная разница вызывает цепочку событий, которые имитируют окружающую среду, аналогичную той, что наблюдается поздней весной или ранним летом.

Теплая вода ускоряет рост микроскопических морских животных и организмов. Эти крошечные существа привлекают полчища мелких гольянов и других кормовых видов, которые, в свою очередь, привлекают хищников, таких как большеротый окунь, канальный сом, белый окунь, желтый окунь, судак, северная щука и тигровый мускус.

Вооружившись этим богатством знаний, горстка заядлых зимних рыболовов большую часть зимы наслаждается отличной рыбалкой в ​​пресных и солоноватых водах.

При ловле рыбы в местах сброса горячей воды ключ к успеху не зависит от вашего рыболовного опыта.Базовые приемы донной ловли и ловли на живца — это все, что требуется, чтобы начать действовать. Однако сначала вы должны знать, где происходит действие и как получить доступ к определенной области.

На АЭС «Пич Боттом» на западном берегу озера Коновинго два стальных затвора регулируют расход воды на выходе из канала в четверти мили ниже по течению. Течения в диапазоне от до 5 узлов создают закрученный обратный водоворот, который удерживает огромное количество рыбы.

Огромные плоские краппи обычно появляются где-то в начале декабря и остаются до конца апреля, когда они мигрируют в различные неглубокие бухты и ручьи для нереста.

К середине месяца гибрид белого окуня, малоротого окуня, большеротого окуня, каменного окуня, судака, зубатки, желтого окуня и иногда тигрового мускуса будут обитать в нагретых водах.

Каждый вид пожирает стаи крошечных брюхоногих шадов, кормовых видов, которые в основном питаются различными формами планктона.

Наиболее продуктивной наживкой будут живые гольяны или живые желудки сельди, но секрет успеха заключается в том, чтобы размещать наживку в местах, где холодная вода озера смешивается с нагретыми стоками.По какой-то необъяснимой причине самая крупная рыба, кажется, усиленно питается в этих краевых районах, а не в середине самой теплой воды.

При подходящих условиях, слабом освещении, спокойном ветре и ледяном холоде, температуре основного озера гибридный белый окунь весом от 5 до 12 фунтов прорывается сквозь косяки убегающей наживки. Местные рыболовы забрасывают в рукопашную схватку белых бактейлов весом в четверть унции, украшенных живыми гольянами или полосками кальмаров, что приводит к смертельным исходам.

Когда гибриды откажутся от вашего предложения, подойдите ближе к берегу, пока эхолот не увидит контур крутой подводной стены.

Сегодня гранитные стены канала образуют подводный убежище для молоди сельди и раков, видов, которые укрываются в небольших расщелинах. В тени стены скрываются судак весом от 2 до 6 фунтов и гибридные тигровые мускусы, вес которых превышает 15 фунтов. Местные рыболовы забрасывают глубоководных воблеров и живых гольянов, прицепляемых губами к бактейлам параллельно строению, медленно перемещая их по течению. При малейших признаках подсечки подсаживайте крючок.

Неглубокие отмели между каналом и берегом часто производят раскаленного малоротого окуня и игру краппи.Глубины здесь колеблются от 6 дюймов до 6 футов, а все дно усеяно затопленными ветвями деревьев и валунами, что является идеальной средой обитания для большинства видов.

Поскольку вы, по сути, ловите рыбу на затопленной свалке, вам нужно оснастить живых гольянов крючками без водорослей. Хотя в некоторых магазинах рыболовных снастей до сих пор продаются крючки без сорняков для пластиковых червей, их иногда трудно найти.

Если их нет, короткий кусок тяжелой мононити, привязанный к стержню крючка, станет отличной защитой от сорняков.Прикрепите крупного живого пескаря и забросьте его возле усеянного валунами берега, медленно направляя его к лодке легкими подергивающими движениями, позволяя ему время от времени тонуть в обломках. Даже хитрый, боязливый мелкорот не может устоять перед возможностью заглотить раненого гольяна.

Заядлые рыболовы-сомы найдут множество канальных сомов, от надоедливых 6-дюймовых до 12-фунтовых бегемотов. Секрет ловли крупной рыбы заключается в использовании больших крючков и больших наживок. Кусочки разделанной сельди, мелкие кальмары и куски краба-чистильщика приносят выдающиеся уловы при ловле на внешнем краю зоны разгрузки.Наживку следует насаживать на стандартную оснастку эхолота с использованием крючков с тонкой проволокой от 4/0 до 6/0.

Когда из канала вырывается теплая вода, огромные стаи сомов слетаются, чтобы полакомиться раненой шедой. Когда поток воды медленнее, чем обычно, кошачьих можно найти ближе к выходу из канала, где огромные валуны создают большую турбулентность.

В зону сброса горячей воды АЭС «Пич Боттом» можно попасть только на лодке. Прилегающая территория на береговой линии закрыта для всех, кроме сотрудников, работающих на ядерном объекте.

Philadelphia Electric Company недавно установила современную стартовую площадку в парке Дорси, всего в нескольких сотнях ярдов вверх по течению. Объект может принимать лодки до 20 футов, плата не взимается, и он открыт круглый год от восхода до заката.

Санкционная политика — Наши внутренние правила

Эта политика является частью наших Условий использования. Используя любой из наших Сервисов, вы соглашаетесь с этой политикой и нашими Условиями использования.

Как глобальная компания, базирующаяся в США и осуществляющая операции в других странах, Etsy должна соблюдать экономические санкции и торговые ограничения, включая, помимо прочего, те, которые введены Управлением по контролю за иностранными активами («OFAC») Департамента США. казначейства.Это означает, что Etsy или любое другое лицо, использующее наши Сервисы, не может участвовать в транзакциях, в которых участвуют определенные люди, места или предметы, происходящие из определенных мест, как это определено такими агентствами, как OFAC, в дополнение к торговым ограничениям, налагаемым соответствующими законами и правилами.

Эта политика распространяется на всех, кто пользуется нашими Услугами, независимо от их местонахождения. Ознакомление с этими ограничениями зависит от вас.

Например, эти ограничения обычно запрещают, но не ограничиваются транзакциями, включающими:

  1. Определенные географические области, такие как Крым, Куба, Иран, Северная Корея, Сирия, Россия, Беларусь, Донецкая Народная Республика («ДНР») и Луганская Народная Республика («ЛНР») области Украины, или любое физическое или юридическое лицо, работающее или проживающее в этих местах;
  2. Физические или юридические лица, указанные в санкционных списках, таких как Список особо обозначенных граждан (SDN) OFAC или Список иностранных лиц, уклоняющихся от санкций (FSE);
  3. Граждане Кубы, независимо от местонахождения, если не установлено гражданство или постоянное место жительства за пределами Кубы; и
  4. Предметы, происходящие из регионов, включая Кубу, Северную Корею, Иран или Крым, за исключением информационных материалов, таких как публикации, фильмы, плакаты, грампластинки, фотографии, кассеты, компакт-диски и некоторые произведения искусства.
  5. Любые товары, услуги или технологии из ДНР и ЛНР, за исключением подходящих информационных материалов, и сельскохозяйственных товаров, таких как продукты питания для людей, семена продовольственных культур или удобрения.
  6. Ввоз в США следующих товаров российского происхождения: рыбы, морепродуктов, непромышленных алмазов и любых других товаров, время от времени определяемых министром торговли США.
  7. Вывоз из США или лицом США предметов роскоши и других предметов, которые могут быть определены США.S. Министр торговли любому лицу, находящемуся в России или Беларуси. Список и описание «предметов роскоши» можно найти в Приложении № 5 к Части 746 Федерального реестра.
  8. Товары, происходящие из-за пределов США, на которые распространяется действие Закона США о тарифах или связанных с ним законов, запрещающих использование принудительного труда.

Чтобы защитить наше сообщество и рынок, Etsy принимает меры для обеспечения соблюдения программ санкций. Например, Etsy запрещает участникам использовать свои учетные записи в определенных географических точках.Если у нас есть основания полагать, что вы используете свою учетную запись из санкционированного места, такого как любое из мест, перечисленных выше, или иным образом нарушаете какие-либо экономические санкции или торговые ограничения, мы можем приостановить или прекратить использование вами наших Услуг. Участникам, как правило, не разрешается размещать, покупать или продавать товары, происходящие из санкционированных районов. Сюда входят предметы, которые были выпущены до введения санкций, поскольку у нас нет возможности проверить, когда они были действительно удалены из места с ограниченным доступом. Etsy оставляет за собой право запросить у продавцов дополнительную информацию, раскрыть страну происхождения товара в списке или предпринять другие шаги для выполнения обязательств по соблюдению.Мы можем отключить списки или отменить транзакции, которые представляют риск нарушения этой политики.

В дополнение к соблюдению OFAC и применимых местных законов, члены Etsy должны знать, что в других странах могут быть свои собственные торговые ограничения и что некоторые товары могут быть запрещены к экспорту или импорту в соответствии с международными законами. Вам следует ознакомиться с законами любой юрисдикции, когда в сделке участвуют международные стороны.

Наконец, члены Etsy должны знать, что сторонние платежные системы, такие как PayPal, могут независимо контролировать транзакции на предмет соблюдения санкций и могут блокировать транзакции в рамках своих собственных программ соответствия.Etsy не имеет полномочий или контроля над независимым принятием решений этими поставщиками.

Экономические санкции и торговые ограничения, применимые к использованию вами Услуг, могут быть изменены, поэтому участникам следует регулярно проверять ресурсы по санкциям. Для получения юридической консультации обратитесь к квалифицированному специалисту.

Ресурсы: Министерство финансов США; Бюро промышленности и безопасности Министерства торговли США; Государственный департамент США; Европейская комиссия

Последнее обновление: 18 марта 2022 г.

ПРИМЕНЕНИЕ С ЛЕДЯНОЙ ШАМПУНЬЮ — PMC

Int J Refrig.Авторская рукопись; Доступен в PMC 2011 Dec 1.

Опубликовано в окончательной редактированной форме AS:

PMCID: PMC3081589

NIHMSID: NIHMS226571

M. Kauffeld

A

Karlsruhe Университет прикладных наук, Молткистр. 30, 76133 Карлсруэ, Германия, факс: +49 721 925 1915, [email protected]

M. J. WANG

b Sunwell Technologies Inc., 180 Caster Avenue, Woodbridge, L4L 5Y, Канада, факс: + 1-905-85601935, моб[email protected]

V. Goldstein

b Sunwell Technologies Inc., 180 Caster Avenue, Woodbridge, L4L 5Y, Канада, факс: +1-905-85601935, c Аргоннская национальная лаборатория, 9700 South Cass Avenue, Argonne Illinois, 60439, USA, [email protected]

a Университет прикладных наук Карлсруэ, Moltkestr. 30, 76133 Карлсруэ, Германия, факс: +49 721 925 1915, [email protected] b Sunwell Technologies Inc., 180 Caster Avenue, Woodbridge, L4L 5Y, Canada, факс: +1-905-85601935, [email protected] c Argonne National Laboratory, 9700 South Cass Avenue, Argonne Illinois, 60439, USA, [email protected] другие статьи в PMC, которые ссылаются на опубликованную статью.

Abstract

Ожидается, что роль вторичных хладагентов будет возрастать по мере увеличения внимания к сокращению выбросов парниковых газов. Эффективность вторичных хладагентов можно повысить, если вместо однофазных сред использовать среды с фазовым переходом.Работая при температурах ниже точки замерзания воды, ледяной шлам способствует нескольким улучшениям эффективности, таким как снижение энергопотребления насосов, а также снижение требуемой разницы температур в теплообменниках благодаря выгодным теплофизическим свойствам ледяного шлама. Исследования показали, что ледяная суспензия может иметь идеальные характеристики частиц льда, чтобы ее можно было легко хранить в резервуарах без агломерации, а затем извлекать для перекачки с очень высокой фракцией льда без закупорки.Кроме того, ледяная суспензия может использоваться во многих приложениях для охлаждения пищевых и медицинских продуктов с прямым контактом. В этой статье представлен обзор последних разработок в области технологии ледяной суспензии.

Ключевые слова: Ледяная суспензия, холодильное хранение, пищевая промышленность, хирургия, защитная гипотермия

1. ВВЕДЕНИЕ

Использование льда для продления срока хранения пищевых продуктов насчитывает многие тысячелетия. Вплоть до середины 19 века весь лед, используемый для охлаждения, был получен из природных источников, таких как зимний снег/лед или импортированный арктический лед.Иногда натуральный снег смешивали с солью, чтобы достичь более низких температур. Первое мороженое было произведено по этой «технологии» около двух тысяч лет назад в Древнем Риме.

С введением механического охлаждения лед можно было производить в различных формах, таких как блок, куб, трубка или чешуйчатый лед. Большинство этих форм льда требуют определенной степени ручного труда для транспортировки из одного места в другое и имеют довольно острые края, которые могут повредить поверхность продукта при прямом контактном охлаждении.Кроме того, они обычно довольно грубые и имеют плохие характеристики теплопередачи при выделении скрытой теплоты плавления.

Ледяная суспензия представляет собой гомогенную смесь мелких частиц льда и жидкости-носителя. Жидкость может представлять собой либо чистую пресную воду, либо бинарный раствор, состоящий из воды и депрессора точки замерзания. Хлорид натрия, этанол, этиленгликоль и пропиленгликоль являются четырьмя наиболее часто используемыми в промышленности присадками, снижающими температуру замерзания. За последние два десятилетия значительно вырос интерес к использованию охладителей на основе ледяной суспензии с фазовым переходом (Kauffeld, et al., 2005).

Ледяная суспензия имеет высокую плотность хранения энергии из-за скрытой теплоты плавления ее кристаллов льда. Он также имеет высокую скорость охлаждения из-за большой площади поверхности теплопередачи, создаваемой его многочисленными частицами. Суспензия поддерживает постоянный низкий уровень температуры в процессе охлаждения и обеспечивает более высокий коэффициент теплопередачи, чем вода или другие однофазные жидкости. Эти особенности ледяной суспензии делают ее полезной во многих областях применения. Например, система накопления тепла на основе ледяной суспензии производит и сохраняет холод в виде плотной ледяной суспензии в ночное время, когда электричество дешевое, а затем можно быстро высвободить энергию холода путем таяния ледяной суспензии для кондиционирования воздуха зданий. в дневное время, когда электричество может стоить в несколько раз дороже.

В некоторых случаях ледяная суспензия может быть приготовлена ​​в периоды отсутствия спроса и сохранена для последующего использования. Как высокая плотность накопления энергии, так и перекачиваемая подача ледяной суспензии к охлаждающим нагрузкам позволяют добиться значительного уменьшения размеров резервуаров, насосов, трубопроводов и чиллеров. Надежная перекачка шлама с высокой фракцией льда, также называемая высокой «концентрацией льда», из резервуара и через распределительную систему без закупоривания стала возможной только недавно.Исследования показали, что ледяная суспензия должна иметь правильные характеристики частиц льда (размер, шаровидная форма и гладкость), чтобы полностью реализовать свой потенциал в качестве хладагента (Kasza and Hayashi, 2001a; Kauffeld et al., 2005). Использование ледяной суспензии может значительно повысить эффективность систем централизованного энергоснабжения и обеспечить защитное охлаждение пациентов в неотложных состояниях, таких как остановка сердца или во время плановых операций. Ледяной шлам также может использоваться в качестве охлаждающей среды на различных судах без встроенных систем охлаждения, таких как тележки, грузовики или рыбацкие лодки с охлаждением льдом.

«Справочник по ледяным шламам – основы и инженерия», опубликованный Международным институтом холода, содержит всесторонний обзор различных применений ледяных шламов до 2005 года (Kauffeld, et al. , 2005). Он включает в себя множество примеров непрямого контактного охлаждения от комфортного охлаждения зданий и золотых приисков до технологического охлаждения пивоваренных заводов, молочных заводов и продуктов. Однако он имеет лишь ограниченный охват приложений прямого контактного охлаждения.Переработка рыбы и витрины супермаркетов — единственные два примера, кратко описанные в книге. За последние пять лет было построено большое количество установок более чем в 40 странах для прямого контактного охлаждения различных пищевых продуктов. В этом документе обсуждаются последние разработки в области ледяной суспензии в качестве вторичного хладагента и технологии прямого контактного охлаждения, используемой в хлебобулочных изделиях, упаковке продуктов, рыболовстве, а также ее новое появляющееся применение для защитного охлаждения органов во время неотложной медицинской помощи и хирургии.Также обсуждаются потребности рынка и проблемы для каждой отрасли, а также подробное описание используемых современных решений.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕДЯНЫХ ЧАСТИЦ В ЛЕДЯНОМ ПУНКТЕ

Среди прочих, Kasza и Hayashi показали, что ледяной шлам должен быть создан в микромасштабе, чтобы иметь правильные характеристики ледяных частиц (2001a). Обычно частицы льда, образующиеся и взвешенные в чистой воде, образуют ледяную суспензию с плохой текучестью, с которой обычно сталкивается любой, кто пытается насладиться напитком со ледяной кашей, всасывая через соломинку; лед остается в чашке.Система микроскопа использовалась для изучения формы частиц льда и шероховатости поверхности ледяной суспензии с хорошими и плохими характеристиками обработки. показывает пример плохой ледяной суспензии, приготовленной в блендере с чистой водой. Как показано, ледяная суспензия при выливании через воронку закупоривает воронку, и в химический стакан поступает только вода. На двух вставках изображений микроскопа показаны два типа частиц льда, которые образуют плохую ледяную суспензию: дендритные частицы, которые очень шероховатые и удлиненные и образуют большие запутанные скопления, вызывающие закупорку, и шаровидные частицы с шероховатой поверхностью, которые запутываются в меньшей степени, но все же далеки от оптимум.Как показано при использовании методов, которые включают добавление реагента, снижающего температуру замерзания, к жидкости-носителю (в данном случае соли) для сглаживания шероховатости поверхности частиц льда, а также использование дополнительного сглаживания термическим плавлением во время производства, приводит к резкому улучшению текучести ледяной суспензии; ледяная суспензия легко стекает через воронку в химический стакан, не забиваясь. Удаление шероховатости поверхности отдельных частиц льда на микромасштабном уровне позволяет высоконагруженным частицам льда скользить друг относительно друга, не запутываясь и не агломерируя, устраняя закупорку воронки.Самая лучшая ледяная суспензия состоит из частиц льда, которые начинают иметь шаровидную форму; ледяная суспензия, приготовленная из дендритных частиц льда, может быть улучшена с помощью химического и термического сглаживания, но не так резко, как в случае шаровидных частиц. Большое соотношение размеров дендритных частиц льда, даже если частицы малы, способствует скоплению и запутыванию частиц.

Химическое и термическое сглаживание шаровидных и дендритных частиц льда приводит к значительному улучшению поведения ледяной суспензии: (a) отсутствие сглаживания; плохая ледяная каша; б) со сглаживанием; хорошая ледяная суспензия (Kasza and Hayashi, 2001).

Два метода сглаживания частиц льда (химический и термический) могут использоваться по отдельности или в комбинации в процессе производства ледяной суспензии в зависимости от метода производства льда и требуемого качества ледяной суспензии. Химическое сглаживание вызывается использованием депрессантов точки замерзания, таких как этиленгликоль, пропиленгликоль, этанол или различные соли, такие как хлорид натрия. Термическое сглаживание достигается за счет добавления отмеренного количества более теплого хладагента в смесь ледяной суспензии во время производства.Тщательное использование этих методов сглаживания частиц значительно улучшает технические характеристики обработки ледяной суспензии. Требуемое использование депрессанта температуры замерзания, такого как гликоль, представляет собой элемент стоимости и сложности. Изучаются другие химические вещества и методы инженерии ледяных частиц. Использование ледяной суспензии может значительно повысить эффективность систем охлаждения с распределенной нагрузкой, а также разрабатывается для медицинских применений.

Сильное влияние химического сглаживания шероховатости поверхности отдельных частиц льда на инженерные характеристики перемешивания ледяной суспензии продемонстрировано с помощью простого лабораторного прибора.Аппарат состоит из 4-литрового стакана, установленного на платформу мешалки с магнитным приводом с регулируемой скоростью. Испытания включали заполнение стакана каждый раз 3 литрами ледяной суспензии с различной загрузкой льда от 5 до 35 % по массе, приготовленной с использованием жидкости-носителя на водной основе, содержащей низкое процентное содержание этиленгликоля (от 0 до 3 %), и постепенного увеличения скорости вращения миксера от нуля до точки, в которой хранящаяся ледяная суспензия полностью участвует в перемешивании снизу вверх.

Как показано в (Kasza and Hayashi, 1999), воздействие химического сглаживания на характеристики перемешивания ледяной суспензии огромно.Без гликоля ледяная суспензия с содержанием льда более 13 % не может эффективно перемешиваться снизу вверх. С увеличением количества гликоля суспензию можно смешивать при гораздо более высоких нагрузках на лед. Например, с 3 % гликоля ледяная суспензия, содержащая 35 %, может смешиваться при скорости вращения миксера 500 об/мин. Депрессант температуры замерзания уменьшает запутывание частиц, сглаживая шероховатость поверхности отдельных частиц льда, и позволяет частицам при более высоких нагрузках скользить друг относительно друга, что значительно снижает рассеивание энергии смешивания.Кроме того, сглаживание также позволяет намного легче откачивать ледяную суспензию из контейнера и протекать по нагнетательным трубопроводам при гораздо более высоких нагрузках без закупорки.

3. ПРОИЗВОДСТВО ЛЕДЯНОЙ суспензии

Наиболее важный вопрос, связанный с внедрением технологии охлаждения ледяной суспензии, по-прежнему связан с тем, как лучше всего производить лед и превращать его в ледяную суспензию для конкретного применения. Существует несколько методов приготовления льда, которые представляют собой коммерческие устройства для производства льда; Устройство, выбранное для данного применения для охлаждения ледяной суспензии, должно выбираться тщательно из-за различий в типах образующихся частиц льда.Некоторые типы доступных устройств производят дендритный лед, как указано ниже:

* Производит дендритные частицы льда, которые даже после химического и термического сглаживания имеют большое отношение длины к диаметру и более склонны к запутыванию.

В большинстве установок по производству ледяной суспензии используются льдогенераторы скребкового типа. Во многих установках первоначальные инвестиционные затраты выше из-за такого типа льдогенераторов. Часто эксплуатационные расходы аналогичны эксплуатационным расходам других холодильных систем.Но обычно энергопотребление распределительных насосов снижается примерно на 40 % по сравнению с средами без фазового перехода. Иногда экономия может быть также достигнута за счет затрат на электроэнергию (хранилище ледяной суспензии в Японии, где тарифы на электроэнергию в зданиях могут быть в 3-5 раз ниже в ночное время, чем в дневное время) может быть получена более высокая стоимость охлажденного продукта (например, рыба, консервированная во льду навозной жижи) или повышение производительности за счет сокращения трудозатрат, потребления льда и/или отходов.

В последнее время дальнейшие усовершенствования в производстве и доставке ледяной суспензии стали результатом необходимости разработки суспензий для медицинского защитного охлаждения.Для этого применения, описанного в разделе 6, ледяная суспензия готовится с использованием сглаживания частиц льда, в результате чего получается ледяная суспензия, которую можно перекачивать при загрузке более 50 % льда через трубы диаметром менее 1 мм.

Некоторые из новых применений ледяной суспензии будут описаны в следующих параграфах.

4. ТЕПЛООБМЕННИКИ ДЛЯ ЛЕДЯНОЙ суспензии

Возможность хранить ледяную суспензию без агломерации или запутывания частиц во время хранения, а затем откачивать ее из резервуара в виде гомогенной смеси очень важна для внедрения технологии охлаждения ледяной суспензии и достижения весь его потенциал.В некоторых случаях целесообразно производить ледяную суспензию в непиковые периоды спроса (ночное время) и хранить ее для последующего использования (дневные периоды). Для большинства прошлых систем хранения тепла со льдом лед не откачивался из резервуара, а только охлажденная вода подавалась по трубопроводу к точкам загрузки. Ледяная суспензия или куски льда растаяли в резервуаре для хранения. Преимущество как центрального хранения, так и перекачки ледяной суспензии к потребителям заключается в том, что они позволяют значительно уменьшить размер трубопроводов, насосов и резервуаров по сравнению с тем, что потребовалось бы для охлажденной воды.Как показано в (Kasza and Chen, 1987), в зависимости от плотности загрузки льда, резервуар для хранения ледяной суспензии может иметь размер всего 1/10 размера резервуара, используемого для хранения эквивалентной охлаждающей способности охлажденной воды и подаваемого хладагента. скорость потока также может быть значительно снижена по сравнению с охлажденной водой. Кроме того, новая система трубопроводов, предназначенная для распределения ледяной суспензии, может иметь почти 1/3 диаметра от диаметра, необходимого для подачи охлажденной воды с той же охлаждающей способностью. В ситуации модернизации использование навозной жижи может увеличить охлаждающую способность системы без увеличения размеров трубопроводов и резервуаров для хранения.

Сравнение расхода охлаждающей жидкости и объема резервуара для хранения ледяной суспензии и обычной охлажденной воды (Kasza and Chen, 1987).

Пропускная способность трубы для подачи ледяной суспензии Q, в кДж −1 или кВт охлаждения при полном таянии, является важным параметром при проектировании системы с прямой подачей ледяной суспензии на удаленные теплообменники. иллюстрирует влияние скорости потока, концентрации льда и диаметра трубы на пропускную способность ледяной суспензии (Kauffeld et al, 2005).

Пропускная способность ледяной суспензии (кВт охлаждения при полном таянии) в трубах (D rør : внутренний диаметр трубы) (Kauffeld et al, 2005).

Хранение ледяной суспензии в резервуарах осложняется тем фактом, что при определенных условиях частицы льда со временем постепенно срастаются или агломерируются, что очень затрудняет откачку ледяной суспензии из резервуара до загрузки (Каса и Хаяши, 2001b и Хансен и др., 2003). На практике, однако, всегда желательно хранить ледяную суспензию при максимально возможной нагрузке льдом, чтобы наиболее эффективно уменьшить размер резервуара.При выгрузке из резервуара для хранения ледяная пульпа иногда может нуждаться в разбавлении до более низкой фракции льда, которая совместима с насосом, а система трубопроводов в сети подачи «Гроздек» предлагает оптимальную концентрацию льда с точки зрения мощности насоса и пропускной способности для быть около 20 %, как показано в (Гроздек, 2009).

Соотношение пропускной способности ледяной пульпы и требуемой мощности насоса в зависимости от массовой доли льда для трубы диаметром 15 мм (Гроздек, 2009).

Размер частиц льда, их форма/гладкость и доля льда в жидкости-носителе могут существенно влиять на способность перекачивать ледяную суспензию по трубопроводу без запутывания частиц, закупоривания труб и вызывая большой перепад давления в трубопроводе подачи ледяной суспензии и арматура.Как показано в работах и ​​(Liu et al., 1988; Choi et al., 1988), правильно приготовленная ледяная суспензия может без проблем перекачиваться, как и вода, в широком диапазоне условий. Также очевидно, что перепад давления, связанный с потоком ледяной суспензии в трубопроводе, по сравнению с потоком воды, сильно зависит от размера частиц и фракции льда даже для высококачественной ледяной пульпы, состоящей из шаровидных гладких частиц. Хорошо известно, что коэффициенты теплопередачи значительно увеличиваются при использовании льда с фракцией 15 и более процентов (Kauffeld and Christensen, 1997).Повышение теплопередачи наиболее заметно при низких скоростях потока. Также на теплопередачу влияет размер частиц льда и, следовательно, зависит от возраста ледяной суспензии.

Падение давления в трубе длиной 7 м и внутренним диаметром 50 мм: ледяная суспензия (18 % содержания льда; сплошной символ) и вода (1 °C; открытый символ); (Лю и др., 1988; Чой и др., 1988).

4.1 Применение ледяной суспензии для охлаждения зданий

По сравнению с другими странами Япония, вероятно, имеет наибольшее количество установленных систем ледяной суспензии (Wang and Kusumoto, 2001).Приблизительная оценка количества установок в Японии составляет более 400 систем, в то время как в Европе имеется только около 150 систем ледяной пульпы (Rivet, 2009). Чаще всего ледяной шлам используется только как носитель энергии в системах кондиционирования воздуха зданий и не перекачивается напрямую потребителям. Применение ледяной суспензии в системах кондиционирования воздуха может быть выгодным с энергетической точки зрения в сочетании с низкотемпературными системами распределения воздуха (t воздуха ≅ 2 °C).Низкотемпературный воздух сэкономит энергию вентилятора, размер воздуховода и, следовательно, высоту здания, но, конечно, должны быть обеспечены тепловой комфорт и качество воздуха, воспринимаемые работающими в здании. Перекачивание ледяной суспензии по всему зданию в настоящее время осуществляется по крайней мере в одном офисном здании в Японии. Здесь температура приточного воздуха °C. Причиной использования ледяной суспензии в этом здании была не экономия энергии, а экономия эксплуатационных расходов, поскольку ледяная суспензия производится в течение ночи и хранится в больших резервуарах для хранения.

В США HVAC является крупнейшим потребителем энергии в коммерческих зданиях, на долю которого приходится более 33 % общего потребления энергии. Из них 13 % используется для охлаждения и 20 % для других целей коммерческого сектора. Охлаждение зданий становится все более сложной задачей из-за растущих затрат на энергию и потребности в снижении выбросов парниковых газов. Применение комбинированных систем отопления, охлаждения и энергоснабжения растет, но они сталкиваются с экономическими проблемами из-за высоких затрат на природный газ и электроэнергию, а также больших предварительных капитальных затрат на оборудование.Операторы больших систем охлаждения с несколькими зданиями часто сдерживаются отсутствием подземных распределительных трубопроводов и резервуаров для хранения охлаждающей жидкости, а также высокой стоимостью демонтажа улиц для прокладки новых трубопроводов. Операторы объектов часто сталкиваются с узкими местами в своих собственных операциях, из-за которых дополнительное охлаждение становится дорогостоящим. Наконец, крупномасштабные системы охлажденной воды требуют больших капиталовложений и используют большое количество часто дефицитной воды; особенно в быстрорастущих районах Юго-Западного Ю.С., Ближний Восток и Азия.

Использование хладагентов на основе ледяной суспензии в системах HVAC может обеспечить более эффективное охлаждение при значительно меньших эксплуатационных расходах и затратах на оборудование. Ледяная суспензия была признана за ее значительный потенциал для улучшения охлаждающей способности по сравнению с системами с охлажденной водой из-за очень большой теплоты плавления льда (334 кДж/кг). Однако возможность производить ледяную суспензию с фракциями льда, приближающимися к 50 % по массе, хранить ее, а затем извлекать для распределения по сети трубопроводов без закупоривания труб, подающих ледяную суспензию к нескольким нагрузкам, была недостижимой и препятствовала применению этой технологии.

показывает схему испытательного стенда, используемого в Аргоннской национальной лаборатории для изучения методов производства ледяной суспензии, включающих химическое и термическое сглаживание ледяной суспензии во время производства, хранения, извлечения и распределения по трубопроводу. Показанные резервуары имеют объем ~ 4000 литров каждый, а диаметр трубопровода достигает 70 мм.

Схема установки по производству ледяной суспензии в Аргонне.

4.2 Крупномасштабная демонстрация централизованного холодоснабжения с использованием ледяной суспензии

Технология охлаждения ледяной суспензии внедряется в таких странах, как Япония и Корея, для замены систем охлаждения охлажденной водой и закрытых систем хранения льда (лед производится в резервуаре, который никогда не покидает резервуар) .Этим странам пришлось решать проблему высоких затрат на энергию и приспосабливаться к ней, а также добиваться большей эффективности использования энергии. Настало время в более широком масштабе использовать технологию охлаждения ледяной суспензии для улучшения охлаждения и использования энергии.

Разрабатывается 5-летняя демонстрационная программа, которая будет включать в себя поставку охлаждающей ледяной суспензии, произведенной на центральном заводе, в несколько зданий в кампусе Аргонны. показана схема, изображающая охлаждающую жидкость из ледяной суспензии, которая производится на центральном заводе и доставляется по трубам к нескольким распределенным холодильным установкам.На схеме показаны два способа взаимодействия системы охлаждения ледяной суспензии со зданием: Для здания слева, которое является типичным примером использования ледяной суспензии при модернизации, ледяная суспензия никогда не поступает в здание, а охлаждается через теплообменник, соединенный с существующим система охлаждения здания; здание справа, которое является типичным образцом нового здания, предназначенного для использования ледяной суспензии, показывает вспомогательный резервуар для хранения ледяной суспензии, из которого здание получает охлаждение за счет циркуляции ледяной суспензии через систему кондиционирования воздуха здания.

Схема системы охлаждения здания из ледяной суспензии с распределенной нагрузкой.

После успешного завершения демонстрационная группа по охлаждению ледяной суспензии и развитая инфраструктура, среди прочего, достигли следующих целей:

  • ▪ Разработка концепции охлаждения, которая является более энергоэффективной и обеспечивает снижение эксплуатационных расходов и затрат на оборудование по сравнению с существующими крупными отдельными системами
  • ▪ Разработка концепции управления и эксплуатации в отношении охлаждения помещений, централизованного холодоснабжения и возможности переключения нагрузки
  • ▪ Установите возможность оптимизации конструкции льдогенератора и оптимизации обработки частиц ледяной суспензии для получения высоконагруженной ледяной суспензии, которую можно хранить и перекачивать.

4.3 Применение ледяной суспензии на пивоваренных заводах

Пивоварня Zipf использует установку по производству аммиака, где ледяная суспензия используется в качестве хладагента для охлаждения. В 2004 году была осуществлена ​​модернизация системы охлаждения аммиаком прямого испарения. Новая система была разработана для снижения высокого энергопотребления, связанного со старой насосной и холодильной системой. Модернизация проводилась без остановки производства. Существующая система охлаждения была сохранена, но контур охлаждающей жидкости, а также часть насосной системы аммиака были заменены ледяной пульпой.Большинство существующих трубопроводов было сохранено, как и теплообменники на пивных резервуарах и в холодильных камерах. Новые установки включали два орбитальных стержневых льдогенератора мощностью 230 кВт и воздухоохладители, специально разработанные для ледяной пульпы. Силос 3 длиной 110 м с холодопроизводительностью 5000 кВтч был добавлен для хранения тепла. Три массовых расходомера типа Кориолиса определяют сплоченность льда на разных высотах. Установленная холодопроизводительность снижена с 1350 кВт до 670 кВт в результате снижения нагрузки за счет теплоаккумулятора ледяной пульпы.Заряд аммиака был снижен с 3000 кг до 500 кг. Известно, что несколько подобных систем были установлены на пивоваренных заводах в Японии.

4.4 Применение ледяной суспензии на больших кухнях

На крупных европейских кухнях во Франции (Compingt et al., 2009), Германии и Лихтенштейне установлено несколько систем охлаждения ледяной суспензией. Больничная кухня «Klinikum Stuttgart» в Германии принадлежит к одной из крупнейших в отрасли установок по производству ледяной суспензии. Кухня построена в 2007 году и производит до 6000 блюд в день.Здесь ледяная суспензия впервые используется исключительно для охлаждения всей цепочки процессов варки и охлаждения, включая последующую систему распределения (). Это включает в себя все, от емкостей для повторного охлаждения и холодильных камер до станций порционирования и около 130 охлаждаемых тележек для транспортировки лотков из нержавеющей стали. Вместе с индукционными док-станциями и индукционными тележками обеспечивается надежное охлаждение при транспортировке и щадящая регенерация продуктов. Завод рассчитан максимум на 9000 приемов пищи в сутки.Суспензия этанола/водяного льда производится в 16 генераторах шлама со скребковым поверхностным льдом общей холодопроизводительностью 185 кВт. Ледяная пульпа хранится в 3-х цилиндрических резервуарах-хранилищах объемом 22 м 3 каждый. Пищевые продукты хранятся в холодильных камерах, охлаждаемых воздушными охладителями с ледяной суспензией перед приготовлением. В зависимости от способа приготовления пища охлаждается в конвейерных аппаратах шоковой заморозки с охлаждением ледяной суспензией или непосредственно в больших варочных сосудах/котлах. Это быстрое охлаждение внутри котла до трех раз быстрее, чем обычное шоковое охлаждение, и, следовательно, обеспечивает более длительный срок хранения продукта.Кроме того, быстрое охлаждение снижает количество ручных операций, мытья посуды и пищевых отходов. Охлажденные продукты снова хранятся в холодильных камерах до порционирования на пластиковых лотках, перемещающихся по конвейерным лентам. Блюда, которые должны подаваться холодными, кладут на обычные фарфоровые тарелки; блюда, подлежащие разогреву перед подачей, подаются на фарфоровых тарелках с металлическим покрытием дна и пластиковой крышкой с внутренним вкладышем из нержавеющей стали. Поддоны помещаются в изолированные тележки из нержавеющей стали с двойными стенками, вмещающие две колонны по 10 поддонов в каждой.Контейнеры с двойными стенками автоматически загружаются менее чем за 4 минуты на станции зарядки ледяной суспензии. Тележки для транспортировки подносов равномерно и в соответствии с HACCP сохраняют продукты холодными до 12 часов. Тележка для транспортировки подносов невосприимчива к ударам и может быть вымыта в очистных туннелях, кабели не мешают при перемещении устройства, а во время охлаждения продуктов не выделяется ни тепло, ни мешающий шум. Оказавшись на месте использования, катушки индукционного нагрева перемещаются между лотками и нагревают пищу, размещенную на фарфоровой посуде с металлическим покрытием под пластиковыми крышками, покрытыми нержавеющей сталью, которые также эффективно нагреваются за счет индукции, избегая образования конденсата влаги.Еда, помещенная на обычную фарфоровую посуду или на сам пластиковый поднос, остается холодной.

Схема системы ледяной суспензии, аналогичной Klinikum Stuttgart.

Результатом системы является полная цепочка охлаждения с ледяной суспензией – от холодильной камеры до холодильной системы, холодильников и емкостей для повторного охлаждения до ленточных конвейеров общественного питания, диспенсеров тарелок и транспортных тележек для охлаждающих лотков. Поскольку контур ледяной пульпы является автономным, он не производит отходов, вредных для окружающей среды.Нет необходимости в каких-либо дополнительных установках безопасности. Высокопроизводительная система охлаждения ледяной суспензии обеспечивает равномерную низкую температуру, что является убедительным аргументом в пользу борьбы с бактериями. В результате система ледяной суспензии полностью соответствует всем требованиям HACCP.

4.5 Применение ледяной суспензии для охлаждения грузовых и железнодорожных транспортных средств

Аналогичная система заправляет грузовики ледяной суспензией перед отправкой грузовиков на развозку охлажденных или даже замороженных продуктов. Такие системы можно найти в эксплуатации в Японии (Kato and Kando, 2008) и в качестве прототипа в Словении.Ледяная пульпа производится на центральном заводе и загружается в специальные теплообменники в изотермических кузовах грузовика. Система охлаждения ледяной суспензии работает с более высокой эффективностью, чем стандартная бортовая система охлаждения грузовика. Таким образом, выбросы двуокиси углерода, связанные с холодильной системой, могут быть сокращены на 20–30 % (Kato and Kando, 2008). Кроме того, двигатель в грузовиках с охлаждением ледяной жижей можно полностью отключить в пунктах выдачи и доставки товаров, что снижает шум и выбросы выхлопных газов, что особенно ценно в крупных городах с проблемами качества воздуха.

Китай использует ледяную суспензию для охлаждения железнодорожных вагонов, где ледяная суспензия заполняет пустоты, окружающие грузовой отсек (Wang and Goldstein, 1996). Подобно 100-летней технологии использования блочного льда, но ледяную суспензию наносить намного проще.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРЯМОГО КОНТАКТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

За последние пять лет в более чем 40 странах было построено большое количество установок для прямого контактного охлаждения различных пищевых продуктов. В следующем тексте описывается последняя разработка технологии прямого контактного охлаждения ледяной суспензии, используемой в хлебобулочных изделиях, упаковке продуктов и рыбном хозяйстве.

5.1 Применение ледяной суспензии в пекарнях

Контроль температуры во время замешивания теста имеет важное значение в любой пекарне. Тепло, выделяемое во время приготовления теста, может различаться в зависимости от условий эксплуатации различных продуктов. У него есть три источника: гидратация, когда мука и другие сухие материалы поглощают воду; трение мотора смесителя; и удельная теплоемкость отдельных ингредиентов. Во многих случаях вода для ингредиентов, даже подаваемая при низкой температуре, не обладает достаточной охлаждающей способностью для поглощения избыточного тепла.Чешуйчатый лед часто взвешивают вручную и добавляют непосредственно в состав ингредиентов, чтобы поддерживать температуру теста на оптимальном уровне от 25 до 28 °C. Иногда для охлаждения теста также используется «сухой лед» CO 2 , а не чешуйчатый лед, но этот метод сталкивается с рядом проблем из-за высоких эксплуатационных расходов и экологических проблем. В последние годы хлебопекарные операции переходят к полной автоматизации, и ручное обращение со льдом становится все более и более узким местом для многих производителей хлебобулочных изделий.

Технология ледяной суспензии предлагает эффективное решение для охлаждения теста. показана принципиальная схема системы ледяной суспензии. Используя водно-солевой раствор в качестве среды для производства льда, внутри льдогенератора образуются кристаллы, которые затем перекачиваются в статический резервуар для хранения льда, где они остаются во взвешенном состоянии в воде. Через механизм сбора льда в верхней части резервуара частицы льда на основе пресной воды выгружаются по требованию и смешиваются с охлажденной водой в смесительном резервуаре для образования суспензии.Затем они по замкнутому циклу доставляются непосредственно к тестомесам. Насосы-дозаторы в каждом месте доставки могут точно контролировать количество ледяной суспензии, поступающей из контура в смесители.

Принципиальная схема системы ледяной суспензии для пекарни.

В Северной, Центральной и Южной Америке имеется несколько установок по производству ледяной суспензии для приготовления различных изделий из теста от белого хлеба, сладкого хлеба до багетов. В зависимости от требований к концентрации льда, повторное смешивание и установка подачи льда могут немного отличаться от схемы выше.В одной установке в тестомесильную машину подаются только частицы сухого льда.

Установки подтвердили, что частицы льда как в суспензии, так и в сухом виде легко смешиваются и распределяются в ингредиентах теста, равномерно контролируют температуру теста и устраняют необходимость перемесить тесто. Они приводят к лучшей и однородной текстуре и качеству теста. Один производитель белого хлеба заметил, что использование измельченного льда или чешуйчатого льда часто приводило к липкому тесту, что влияло на качество глютена и приводило к плохому внешнему виду крошек.При использовании частиц ледяной суспензии в полученных ломтиках хлеба наблюдается однородность и равномерный размер альвеол. Эти выводы по-прежнему носят качественный характер и требуют дальнейшего научного исследования.

5.2 Применение ледяной суспензии при упаковке продуктов

Для многих свежих овощей сохранение качества продукта зависит от быстрого и тщательного охлаждения сразу после сбора урожая и поддержания низкой температуры окружающей среды во время хранения или обработки. Ледяная суспензия является эффективной послеуборочной охлаждающей средой для различных товаров, включая спаржу, цветную капусту, брокколи, зеленый лук, мускусную дыню, листовую зелень, морковь и сладкую кукурузу.Возьмите брокколи в качестве примера. Быстрое обледенение упакованных воском картонных коробок с брокколи ледяной суспензией после сбора урожая предотвращает увядание, подавляет ферментативную деградацию и дыхательную активность; замедляет или ингибирует рост микроорганизмов, вызывающих разложение, и снижает выработку этилена. Это гарантирует, что головки брокколи останутся свежими и привлекательными на протяжении всей холодовой цепи, вплоть до потребителя.

Существует несколько способов загрузки льда в картонную упаковку с различными продуктами.Самый простой способ обледенения — добавить отмеренное количество льда вручную на верх каждой коробки. Этот метод трудоемок и лишь незначительно приемлем для небольших операций. В этом случае довольно часто наблюдается неравномерное охлаждение продуктов, поскольку лед обычно остается на месте, пока не растает.

Использование ледяной суспензии для охлаждения и сохранения продуктов является предпочтительным методом для современной операции по упаковке продуктов. Он особенно эффективен для плотных упаковок и упаковок на поддонах.Широко используемый подход заключается в том, чтобы вводить ледяную суспензию в ящики с продуктами на поддонах вручную через ручные отверстия. Это простой, но малоэффективный метод, так как двум преданным рабочим требуется 5 минут, чтобы заморозить паллету из 30 ящиков (Boyette and Estes, 2000). Использование автоматической камеры для обледенения поддонов может значительно повысить эффективность обледенения. Конструкция включает корпус из нержавеющей стали, способный вместить поддон с 48 ящиками (9 кг брокколи в ящике) во время каждой операции обледенения. Для перемещения поддона в камеру требуется только один оператор.После включения местного выключателя системы обледенения две передние двери автоматически закрываются. Циркуляционный насос начинает перемещать ледяную суспензию из смесительного бака, расположенного прямо под камерой, в верхнюю часть ограждения, где она распределяется по четырем вертикальным щелям, расположенным на боковых стенках. Затем ледяная суспензия вытекает через отверстия для рук и заполняет пустоты в гильзах в течение 90 секунд. По мере стекания воды частицы льда плотно прилегают к продукту. Затем поддон выдвигается из камеры.

Чтобы упаковщики продукции могли оптимально регулировать количество обледенения в ящиках с продуктами в зависимости от места их отгрузки, был разработан механизм обледенения иммерсионного типа, который был внедрен на крупном упаковщике продуктов в Калифорнии для упаковки брокколи. Новый механизм включает в себя держатель поддонов на 48 ящиков, подъемник с гидравлическим приводом и погружной резервуар объемом 17,5 м ( 3 ), в котором ледяной шлам поддерживается однородным с помощью двух мешалок мощностью 7,5 кВт. Изменяя время погружения каждого поддона в погружной резервуар от 45 до 120 секунд, можно регулировать количество льда, загружаемого в каждый ящик для брокколи, от 5 до 13 кг.

5.3 Применение ледяной суспензии в рыболовстве

5.3.1 Текущее состояние

Будучи скоропортящимся пищевым продуктом, рыба начинает быстро портиться, как только умирает. Без надлежащего сохранения продукта бактериальные, ферментативные и химические процессы быстро сокращают срок годности, вызывают потерю влаги и, в конечном итоге, приводят к отказу от продукта из-за его порчи. Процесс порчи ускоряется при повышенных температурах; повреждениями, такими как синяки, порезы и царапины; и по загрязнению.Ключом к сохранению рыбы является немедленное охлаждение после улова или вылова до температуры немного выше точки замерзания и поддержание этой температуры на протяжении всей холодильной цепи.

Ледяная суспензия как новая технология, позволяющая увеличить скорость охлаждения рыбы, привлекла большое внимание за последние 25 лет. Департамент рыболовства и океанов Новой Шотландии, Канада, был первой организацией, которая провела систематическое исследование с 1984 по 1988 год. Он опубликовал серию отчетов о работоспособности, физических характеристиках и охлаждающем воздействии ледяной суспензии на рыбу.Впоследствии рыболовные учреждения по всему миру, такие как Управление морской рыбной промышленности Великобритании, Норвежский научно-исследовательский институт масла и муки сельди, Исландские рыболовные лаборатории, а в последнее время Институт морских исследований Испании, провели углубленный анализ и испытания ледяной жижи для различных видов рыб. разновидность. После почти 30 лет непрерывных усилий производителей и исследовательских организаций ледяная суспензия теперь хорошо известна не только как непревзойденная технология охлаждения, но и как отличная среда для консервации.Он был включен во многие недавно опубликованные руководства и правила обращения с рыбой. Например, в последней серии руководств по качеству морепродуктов, выпущенных Советом по рыболовству в Ирландском море (2007 г.), излагаются следующие передовые методы обледенения сига:

  • Обледенение слякоти важно для некоторых видов, например тунец, ориентированный на премиальные рынки;

  • Слякоть обеспечивает быстрое и равномерное охлаждение рыбы, так как обеспечивает лучший контакт с поверхностью рыбы по сравнению с традиционной глазурью;

  • Ледяная шуга также сводит к минимуму синяки или повреждения от давления, так как это жидкая среда.

Сегодня в рыбном хозяйстве установлено более 700 систем, что делает рыбную промышленность одним из крупнейших рынков сбыта технологии ледяной суспензии. Исландия, Япония и Норвегия входят в тройку лидеров списка. Ледяной шлам все чаще используется для охлаждения, хранения и транспортировки рыбы на борту рыболовецких судов и барж, на фермах и внутри перерабатывающих заводов. Сообщается об успехе почти всех основных видов рыб, таких как тунец, желтохвост, лосось, треска, пикша, хек, сельдь, скумбрия, сардины, креветки, мидии и омары (Wang and Goldstein, 2003; Piñeiro et al., 2004). В нынешних неблагоприятных глобальных финансовых условиях ледяной шлам будет как никогда нужен переработчикам рыбы и рыбакам для повышения эффективности работы и улучшения качества продукции.

5.3.2 Проблемы и решения
Качество и выход

Одной из самых сложных задач, стоящих перед рыбной промышленностью, является повышение качества и выхода рыбной продукции. Недавние публикации, основанные на результатах микробиологического, биохимического и органолептического анализов, позволяют предположить, что ледяная суспензия является многообещающей технологией для достижения этой цели для широкого круга видов рыб (Piñeiro et al., 2004). Например, Родригес и др. (2005) показали, что хранение ставриды в ледяной суспензии на основе рассола привело к значительному увеличению срока хранения с 5 дней с чешуйчатым льдом до 15 дней. Это также связано со значительно более медленным образованием общего летучего основного азота (TVB-N) и азота триметиламина (TVM-N) после 8 дней хранения. Аналогичный ингибирующий эффект на механизмы потери качества был также отмечен для сардины с увеличенным сроком хранения до 15 дней в ледяной суспензии по сравнению с 8 днями в чешуйчатом льду (Carmen et al., 2005). Также было обнаружено, что ледяная суспензия помогает увеличить выход рыбы и рыбного филе. Исследования Норвежского института рыбного хозяйства и аквакультуры показали, что треска, помещенная в ледяную жижу на три дня (максимально допустимое время для такого хранения), стала в среднем на 4 % тяжелее без какого-либо изменения качества (Joensen et al. , 2001). Напротив, треска, хранившаяся только на льду, не прибавляла в весе. Согласно Piñeiro et al. (2004), присутствие хлорида натрия в ледяной суспензии в концентрациях, аналогичных концентрациям, обнаруженным в морской воде, оказывает двойное действие, а именно: более высокий эффект консервации и стабилизация фракции миофибриллярного белка, что подразумевает более высокие выходы во время хранения, филетирования или замораживания. .

Несмотря на то, что скорость порчи рыбы значительно снижается в ледяной суспензии, у некоторых видов рыб, таких как морской окунь, в ледяной суспензии на основе рассола наблюдается помутнение глаз, что отрицательно сказывается на внешнем виде и качестве рыбы (Piñeiro et al. ). , 2004). Вероятно, это связано с осаждением глазкового компонента при отрицательных температурах, при которых эксплуатируется большинство современных ледошламовых систем. Ледяная суспензия, полученная из морской воды, также может создать проблему поглощения соли при длительном хранении некоторых видов рыб, таких как пелагические рыбы.Задача состоит в том, чтобы определить оптимальные условия охлаждения и хранения для каждого рыбного продукта, а затем разработать систему, которая может точно контролировать температуру и соленость ледяной суспензии до определенного уровня, подходящего для каждого применения.

Система подачи ледяной пульпы с переменным состоянием обладает привлекательными характеристиками для решения вышеуказанных проблем в рыболовстве. Гетерогенная конструкция хранилища льда позволяет отделять частицы льда от рассола внутри силоса для хранения льда, как показано на рис. Частицы льда, скопившиеся в верхней части резервуара, затем могут быть удалены по запросу, смешаны с контролируемым количеством охлажденной воды и/или рассола для образования перекачиваемой ледяной суспензии с любой требуемой концентрацией льда и соленостью.

Система подачи ледяной суспензии низкой солености, используемая на борту японского кошелькового сейнера.

Мобильность

По мере роста осведомленности об использовании ледяной суспензии для сохранения улова в любом масштабе рыболовства растет спрос на мобильные системы ледяной пульпы, которые могут поставляться как полностью автономные устройства, в некоторых случаях даже с дизельным двигателем. генераторы. Мобильность особенно важна для отдаленных районов со слабой или отсутствующей инфраструктурой, где сезонно происходит переработка больших объемов рыбы.

Чтобы удовлетворить потребности рынка, контейнерные системы ледяной пульпы были разработаны как для наземных, так и для бортовых операций по переработке рыбы. Генераторы ледяной суспензии, оснащенные собственной системой охлаждения, насосной станцией и станцией управления, а иногда также резервуаром для смешивания и хранения льда, предварительно устанавливаются в стандартный морской контейнер ISO 20’ и проходят заводские испытания перед отправкой. Пространство в контейнере ограничено, и компактный дизайн иногда становится проблемой. Однако преимущества контейнерной системы для заказчика огромны.Помимо своей мобильности, он также позволяет легко подключаться к городскому электроснабжению и водоснабжению, устраняет необходимость в специальном машинном помещении и значительно сокращает время и стоимость установки. В то время как небольшие системы с мощностью производства ледяной пульпы до 100 кВт часто размещаются в одном 20-футовом контейнере, более крупные системы могут быть построены в одном 40-футовом контейнере или нескольких контейнерах.

Автоматизация

Одной из самых привлекательных особенностей ледяной суспензии является ее перекачиваемость.Это устраняет необходимость в дорогостоящих средствах механической или трудоемкой транспортировки льда и существенно снижает эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание, поскольку система распределения является полностью автоматической. Спрос на более высокую операционную эффективность и лучшее управление холодовой цепью вызвал потребность в дополнительных инновациях в области автоматизации. Одной из последних разработок являются компьютерные системы контроля и управления. Эти меры повышают стабильность и надежность системы. Кроме того, его можно легко интегрировать в систему контроля качества клиента для управления холодовой цепью на протяжении всей его деятельности.

5.3.3 Пример установки

Качество морепродуктов начинается с улова. В последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества ледовых и холодильных установок на борту рыболовецких судов. Это приводит к увеличению количества установок по производству ледяной суспензии для бортового сектора. Около 70-75 % всех установок по производству ледяной пульпы в рыболовстве приходится на рыболовные суда различных размеров и типов. Недавней разработкой бортового приложения является внедрение системы подачи ледяной суспензии с низкой соленостью. Система была доставлена ​​в компанию Hokubu Makiami Gyogyo Inc.Японии в 2006 году и был установлен на борту 300-тонного кошелькового сейнера Hokusho Maru, который ловит тунца или полосатого тунца с апреля по октябрь, а также скумбрию и сардину с ноября по февраль.

показывает принципиальную схему системы ледяной суспензии. Он имеет мощность производства льда 90 кВт и включает в себя компактный бункер для хранения льда. В течение 25 часов или дольше от порта до места лова льдогенератор охлаждает морскую воду до точки замерзания, а затем производит частицы льда в виде суспензии.Затем он доставляется в силос, где происходит разделение льда и воды. Затем частицы льда выгружаются и смешиваются с морской водой в шнековом резервуаре с образованием суспензии с концентрацией льда 50 %, которая доставляется в несколько 25-метровых 3 рыбных трюмов. После поимки теплый тунец сразу загружается в рыбные трюмы. По мере охлаждения лед тает, морская вода удаляется из трюмов, а в рыбные трюмы добавляется свежая ледяная суспензия. Та же процедура повторяется до тех пор, пока температура рыбы не достигнет 0 °C.

Возможность регулировки концентрации льда до 60 % и содержания соли в диапазоне от 2 до 3 % в ледяной суспензии обеспечивает максимальные результаты сохранности без повреждения нежной рыбы и предотвращает чрезмерное поглощение соли рыбой. По словам руководителя подразделения компании, выловленную рыбу можно быстро охладить на борту, благодаря чему ее свежесть лучше сохранится, если сравнивать с рыбой, охлажденной дробленым льдом. Кроме того, это не повреждает поверхность рыбы, а также экономит трудозатраты.

6. МЕДИЦИНСКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ЛЕДЯНОЙ суспензией

В 2000 году инженеры Аргонны и врачи/исследователи Медицинской школы Чикагского университета (UC) начали разработку медицинского охлаждения ледяной суспензией для индукции защитной гипотермии в критических органах (Becker and Kasza, 2000). Недавно Калифорнийский университет и Аргонн создали Институт биоинженерии передовой хирургии и эндоскопии, который расширяет возможности охлаждения ледяной суспензией для целенаправленного защитного охлаждения для широкого спектра хирургических применений.

Хирургические процедуры раздвигают границы технического иссечения и становятся менее инвазивными благодаря разработке и использованию лапароскопических процедур с помощью роботизированных манипуляций хирурга/машины. Существует неудовлетворенная потребность в защите критических органов и различных тканевых масс при проведении хирургических манипуляций.

6.1 Зачем нужна медицинская охлаждающая жидкость?

Защитное охлаждение в виде медицинской ледяной суспензии основано на предположении, что способность органов, тканей и неврологических структур выживать при ишемии, реперфузионном повреждении и хирургических повреждениях улучшается за счет быстрого охлаждения в течение 5–15 минут 4–15 K (в зависимости от органа), ниже нормальной температуры 37 °С.Охлаждение замедляет химические процессы в клетке; а именно метаболизм и снижает потребность в кислороде, который замедляет гибель клеток, предоставляя больше времени для лечения. В настоящее время кардио- и сердечно-сосудистые хирурги часто используют обходные теплообменники для индукции защитного охлаждения, которое медленно реализуется и довольно инвазивно (иногда вызывает «шунтирование головного мозга»). Наружное охлаждение пакетами со льдом, одеялами, шапками и куртками также иногда используется для индукции защитной гипотермии. Однако внешнее охлаждение очень медленное (< 0.03 Kmin −1 ) и аналогичные методам шунтирования охлаждают все тело, часто вызывая неблагоприятные побочные эффекты, такие как неконтролируемая дрожь или аритмии. Глобальное охлаждение также часто не может защитить конкретный орган от ишемии из-за невозможности достижения температуры, которая считается наиболее защитной для этого органа.

Охлажденный однофазный физиологический раствор начинает использоваться для медицинского охлаждения. Однако он не способен вызвать быстрое целенаправленное охлаждение, которое возможно при использовании ледяной суспензии.Ледяная суспензия имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что она поглощает в четыре раза больше тепла, чем охлажденный физиологический раствор, из-за таяния частиц льда (смена фазы). Таким образом, требуется гораздо меньшее количество ледяной суспензии для охлаждения до той же температуры, что и для однофазного хладагента, который зависит только от поглощения явного тепла. Эта характеристика ледяной суспензии значительно снижает вероятность нарушения химического состава биосистемы в результате перегрузки охлаждающей жидкости. Наконец, ледяная суспензия охлаждает ткань-мишень быстрее, чем физиологический раствор, потому что ледяная суспензия остается при ~ 0 ° C до тех пор, пока весь лед не растает, тогда как температура физиологического раствора сразу после его поступления в катетер доставки начинает повышаться.Таким образом, в мишени градиент температуры между тканью и хладагентом для ледяной суспензии намного больше, чем для физиологического раствора, и ткань охлаждается намного быстрее. Кроме того, очень маленькие частицы льда, обтекающие ткань-мишень, увеличивают коэффициент конвективной теплопередачи между хладагентом и тканью до более высоких уровней, чем при использовании однофазного охлажденного физиологического раствора.

Ледяная суспензия для медицинских целей в своей наиболее элементарной форме состоит из специально созданных частиц льда размером менее 0,1 мм, взвешенных в биологически совместимой жидкости-носителе, содержащей химические вещества для сглаживания частиц льда и полезного для здоровья клеток.Ледяная суспензия производится с использованием тщательно контролируемого производственного процесса, разработанного Argonne для достижения максимальной загрузки льда и бесперебойной работы. Когда частицы льда в самой основной медицинской солевой суспензии тают из-за поглощения тепла тела, оставшаяся жидкая фаза имеет соленость стандартного солевого раствора медицинского капельного мешка, который совместим с химическим составом тела. Различные химические вещества или газы, в зависимости от применения, также могут быть добавлены в ледяную суспензию в качестве «усилителей здоровья клеток». Недавно оборудование Argonne использовалось для приготовления ледяной суспензии из имеющегося в продаже заменителя крови под названием Hextend.Ледяная суспензия, изготовленная из коммерческих заменителей крови, позволяет одновременно вводить защитное охлаждение и питание клеток.

6.2 Разрабатываемые медицинские охлаждающие устройства с использованием ледяной суспензии

В настоящее время разрабатываются пять описанных ниже приложений для медицинского охлаждения с использованием ледяной суспензии.

6.2.1 Защита от остановки сердца

Остановка сердца (внезапная остановка сердечной деятельности) поражает около 1000 человек в день в Соединенных Штатах. Текущая выживаемость при внезапной остановке сердца вне стационара составляет менее 5 %.Примерно через 15 минут без оксигенированного кровотока клетки головного мозга и других жизненно важных органов, таких как сердце, начинают быстро умирать. Если парамедикам не удается быстро перезапустить сердце с помощью дефибрилляции, потеря головного мозга становится значительной. Тем не менее считается, что охлаждение пациентов с остановкой сердца на 4 К ниже нормальной температуры тела 37 °С после неудачной дефибрилляции имеет значительные преимущества.

Первое медицинское защитное охлаждение, исследованное Аргонном и Калифорнийским университетом, предназначалось для внебольничных неотложных состояний в результате остановки сердца.Для этого применения ледяная суспензия доставляется в легкие, никогда не вступая в контакт с кровью, и охлаждает кровь, циркулирующую к мозгу и сердцу. Охлажденная кровь, протекающая через мозг и сердце, уменьшает повреждающее действие дефицита кислорода, вызывая охлаждение (лечебная гипотермия). При таянии ледяной суспензии остаточный физиологический раствор в легких удаляют через аспирационную трубку. В будущем лечение остановки сердца ледяной суспензией будет состоять из следующих трех этапов, выполняемых парамедиками:

  • Шаг 1 После неудачной дефибрилляции парамедики вводят от одного до двух литров ледяной суспензии через эндотрахеальную (ЭТ) трубку, вставленную в легкие.
  • Этап 2 Немедленно начинают непрямой массаж сердца, чтобы холодная кровь поступала к мозгу/сердцу; быстрое охлаждение на 4–5 К ниже нормы и защита до одного часа.
  • Шаг 3 Медики срочно доставляют пациента в отделение неотложной помощи, где, как мы надеемся, сердце можно будет перезапустить.

Эксперименты, проведенные в Калифорнийском университете с использованием модели остановки сердца на крупной свинье (50 кг), показали, что охлаждающая жидкость из ледяной суспензии может эффективно снизить температуру мозга и сердца на 4 К за 10 минут, что является защитным действием.

Суспензионное охлаждение мозга и сердца при остановке сердца.

6.2.2 Минимально инвазивная лапароскопическая хирургия почек Защитное охлаждение

Обычная операция на почках с открытой полостью включает длинный разрез в брюшной полости. Чтобы свести к минимуму количество крови, потерянной во время операции, почечную артерию и вену пережимают перед разрезанием органа. Без охлаждения произойдет ишемическое повреждение почек, если пережатие длится более 30 минут. Чтобы уменьшить ущерб от ишемии при традиционной хирургии, хирург использует стерилизованную перчатку, чтобы прикладывать кусочки льда к органу.Охлаждение льдом позволяет хирургу вызвать защитную гипотермию, тем самым уменьшая ишемическое повреждение и значительно увеличивая время операции более чем на тридцать минут. В последние годы быстро развиваются малоинвазивные лапароскопические процедуры, заменяющие хирургию в открытой полостях. Несмотря на то, что лапароскопическая хирургия почек уменьшает рубцы и время послеоперационного восстановления, в настоящее время процедура затруднена из-за невозможности охладить орган из-за отсутствия доступа для ручной упаковки льдом. Ведутся исследования по адаптации технологии охлаждения ледяной суспензии для использования в лапароскопических операциях (Laven and Kasza, 2006, Kasza et al., 2006).

Лапароскопическая хирургия заменяет длинный разрез брюшной полости в хирургии с открытыми полостями тремя-четырьмя небольшими разрезами, через которые вставляются небольшие порты доступа. Эти порты позволяют вводить инструменты: один из которых представляет собой оптоволоконный эндоскоп/источник света для просмотра органов пациента и хирургических манипуляций на видеомониторе. Другие порты используются для доступа хирургических инструментов для зажима, разрезания, наложения швов, а теперь и для подачи перекачиваемой ледяной суспензии для охлаждения.Как показано на рисунке, охлаждение ледяной суспензией включает использование специальной трубки для доставки, вставленной в лапароскопический порт для доставки и покрытия внешней поверхности почки.

a, b: Эндоскопический вид почки a) до покрытия ледяной суспензией и b) после покрытия внешней поверхности ледяной суспензией: защищает почку в течение > 90 мин

После пережатия почечной артерии и вены почку пережимают. затем охлаждают до температуры ниже 15 °C и начинают операцию. Данные на животных показывают, что почки быстро охлаждаются в течение более 90 минут; что значительно увеличивает доступное время операции.После завершения операции почка быстро согревается после снятия зажима, а растаявшая или оставшаяся ледяная суспензия удаляется через аспирационную трубку.

Температура почки, охлажденная ледяной суспензией для защиты во время 90-минутной операции.

6.2.3 Защитное охлаждение во время кардиохирургии

Недавние исследования показали, что охлаждение сердца может быть защитным (Otake et al., 2007). Аргоннские инженеры и кардиохирурги Калифорнийского университета разрабатывают усовершенствованные процедуры охлаждения с использованием ледяной суспензии и соответствующего оборудования для производства/доставки ледяной суспензии для индукции защитного охлаждения сердечной мышцы.Одно разрабатываемое приложение для охлаждения сердца включает защиту сердца от реперфузионного повреждения в результате баллонной ангиопластики, открывающей закупоренную артерию. Тестирование на животных моделях включает хирургическое вмешательство без защитного охлаждения ледяной суспензией, а затем с защитным охлаждением ледяной суспензией, вызываемым несколькими способами. показан сердечный катетер длиной 100 см с внутренним диаметром 1 мм, доставляющий ледяную суспензию для защитного охлаждения сердца.

Доставка суспензии льда через сердечный катетер длиной 100 см.

Первоначальная оценка показывает, что скорость подачи ледяной суспензии, необходимая для поддержания всего сердца при защитной температуре 32 °C при доставке ледяной суспензии из левой и правой коронарных артерий, составляет 16 мл/мин −1 при 50 % нагрузке льдом. Во избежание возможных аритмий, связанных с индукцией гипотермии миокарда, в настоящее время считается, что температура миокарда не должна снижаться ниже 32°С. Предварительные расчеты также показали, что для охлаждения и поддержания сердечного миокарда при защитной температуре ледяной суспензией требуется всего 1/3 объема охлажденного физиологического раствора.Это дает значительное преимущество охлаждению ледяной суспензии, поскольку меньший объем можно использовать для поддержания желаемой защитной температуры, что снижает вероятность перегрузки биосистемы.

6.2.4 Минимизация неврологического повреждения спинного и головного мозга

Аргоннские инженеры, нейрореаниматологи Калифорнийского университета и сосудистые хирурги изучают, как ледяная суспензия может использоваться для защитного охлаждения спинного и головного мозга от ишемии, реперфузионных повреждений и неврологических нарушение. Анализ современной литературы показывает, что защитному охлаждению в этой области медицины уделяется большое внимание во всем мире.Литература предполагает, что существует необходимость в разработке гораздо более эффективных и простых в использовании методов охлаждения, чтобы реализовать преимущества целенаправленного охлаждения. Охлаждающие жидкости на основе ледяной суспензии могут удовлетворить эту потребность. Установлено, что катетеры можно использовать для доставки ледяной суспензии в головной мозг через артерии или спинномозговую жидкость (ЦСЖ) и в позвоночник. Некоторые из этих катетеров меньше, чем те, которые используются в кардиохирургии.

6.2.5 Улучшение восстановления органов – трансплантация

Целью данного исследования является изучение потенциала использования охлаждения ледяной суспензией для защиты и улучшения результатов восстановления жизнеспособности органов.Охлаждение ледяной суспензией может повысить жизнеспособность органов за счет защиты от тепловой ишемии. Это вмешательство, если оно будет доказано, позволит восстановить более жизнеспособные донорские органы без сердцебиения (уменьшение ишемического повреждения) и будет представлять собой значительный прогресс в обеспечении большего количества органов, доступных для трансплантации.

Современная технология, включающая вливание холодных жидкостей в бедренную артерию, приводит к более низкой скорости охлаждения органа по сравнению с прямым перфузионным охлаждением изолированного органа, которое обычно используется для извлечения органов от донора с работающим сердцем.Медленное охлаждение приводит к нарушению функции органов и, как следствие, ограничению клинического интереса. Предпринимаются усилия по разработке протоколов использования хладагентов на основе ледяной суспензии для преодоления существующих ограничений холодных однофазных хладагентов и увеличения количества доступных органов и их жизнеспособности. Один из изучаемых подходов включает доставку охлаждающей суспензии льда через порты, подобные тем, которые успешно используются в лапароскопической хирургии почек (Laven and Kasza, 2006). Второй изучаемый сценарий включает использование разрабатываемой процедуры охлаждения сердца во время остановки сердца путем заполнения легких ледяной суспензией в сочетании с процедурой, используемой для защиты почки во время лапароскопической операции на почке.Этот сценарий защиты потенциально может защитить все донорские органы, расположенные в туловище.

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В мире существует множество других применений ледяной суспензии. В этой статье приведены некоторые примеры использования технологии ледяной суспензии, которые дают представление о масштабах этой технологии.

По сравнению с многовековыми традиционными технологиями охлаждения с компрессией пара, коммерческое использование охлаждения ледяной суспензией началось примерно 25 лет назад.Ледяная суспензия имеет большой потенциал в будущем. Ледяная суспензия позволяет использовать системы непрямого охлаждения с небольшим количеством заправки первичным хладагентом. Кроме того, резервуары для хранения льда позволяют снизить нагрузку и могут привести к экономии эксплуатационных расходов. Кроме того, использование ледяной суспензии дает возможность непосредственного контактного охлаждения или замораживания пищевых продуктов и спасения человеческих жизней за счет защитного охлаждения органов.

Благодаря лучшему пониманию того, как микромасштабные характеристики частиц льда, составляющих ледяную суспензию, влияют на инженерное поведение ледяной суспензии в макромасштабе, и как контролировать эти мелкие особенности во время производства суспензии, можно использовать охлаждение ледяной суспензии. более широко в промышленном секторе, а также для новых применений, таких как целевое медицинское защитное охлаждение.Тем не менее, во всех приложениях необходимо проявлять инженерный творческий подход и строгое внимание к деталям конструкции, чтобы обеспечить бесперебойную работу системы, избегая при этом агломерации ледяной суспензии, закупорки распределительной системы и минимизации требований к мощности насоса. Кроме того, необходимо уделить особое внимание выбору правильного метода производства ледяной суспензии, чтобы полученная ледяная суспензия подходила для данного применения.

В сегодняшних сложных условиях рынка клиенты обращают внимание только на те технологии, которые приносят существенную измеримую пользу их операциям за счет экономии средств, повышения производительности и качества, сокращения отходов или выбросов, а в случае медицинского охлаждения улучшают способность спасать жизни.Описанные выше установки в различных охлаждающих устройствах подтверждают, что ледяная суспензия является адаптируемым охлаждающим средством, а иногда также и средой для консервации, и ее преимущества могут быть максимизированы за счет инновационных систем производства, хранения и транспортировки льда для каждого конкретного применения. Будущее технологии ледяной суспензии зависит от того, насколько успешно будут решены следующие вопросы:

  • Разработка продукта. Генератор ледяной суспензии должен оставаться в центре внимания любой новой разработки.Чтобы конкурировать с традиционными технологиями, необходимы машины с меньшим объемом обслуживания, более высоким КПД и более низкими затратами.

  • Для медицинских применений новые соображения/параметры, связанные с постоянно расширяющимся использованием ледяной суспензии, должны быть учтены в конструкции оборудования оптимизированным образом с учетом потребностей медицинских работников во всех разработках.

  • Необходимы соответствующие стратегии контроля, подходящие для систем ледяной пульпы; Ключевой технологией является точное измерение добавки, а также концентрации льда.

  • Резервуары для хранения льда требуют дальнейших исследований, чтобы свести к минимуму энергию, используемую для поддержания однородного перемешивания резервуара, и/или предотвратить агломерацию льда, особенно в верхней части неоднородных резервуаров для хранения.

  • Изучение применения. Имеются лишь ограниченные исследования по охлаждению и консервированию с помощью ледяной суспензии некоторых видов рыб и брокколи. Требуются дополнительные исследования, чтобы охватить более широкий спектр применений прямого контактного охлаждения, например, использование ледяной суспензии для охлаждения и сохранения ценных видов рыб, таких как тунец, для охлаждения предварительно приготовленных супов и сосисок.

  • Маркетинг. В то время как ледяная суспензия хорошо известна на рынке в таких отраслях, как рыболовство и кондиционирование воздуха в зданиях, она малоизвестна в других процессах охлаждения пищевых продуктов. Потребуются постоянные усилия для продвижения преимуществ технологии по различным каналам.

Считается, что благодаря тесному сотрудничеству между производителями, исследовательскими организациями и конечными пользователями технология ледяной суспензии получит гораздо более широкое применение в ближайшем будущем.

Сноски

Отказ от ответственности издателя: Это PDF-файл неотредактированной рукописи, которая была принята к публикации. В качестве услуги нашим клиентам мы предоставляем эту раннюю версию рукописи. Рукопись будет подвергнута редактированию, набору текста и рецензированию полученного доказательства, прежде чем она будет опубликована в ее окончательной цитируемой форме. Обратите внимание, что в процессе производства могут быть обнаружены ошибки, которые могут повлиять на содержание, и все правовые оговорки, применимые к журналу, относятся к нему.

ССЫЛКИ

1. Асаока Т., Сайто А., Окава С., Ито Т., Идзуми Н. Производство ледяной суспензии вакуумного замораживания с использованием раствора этанола. температура. Междунар. J. Refr. 2009; 32: 387–393. 394–401. [Google Академия]2. Беккер Л., Каша К. и соавт. Американская Ассоциация Сердца. Новый Орлеан, Луизиана: 2000. Быстрая индукция гипотермии с использованием ледяной суспензии с фазовым переходом: направленное охлаждение сердца и мозга во время остановки сердца.[Google Академия]3. Бедекарратс Ж.-П., Дэвид Т., Кастен-Ласвиньотт Ж. Производство ледяной суспензии с использованием явления переохлаждения. Междунар. J. Refr. 2010;33:196–204. [Google Академия]4. Бойетт М.Д., Эстес Э.А. Послеуборочная техника Серия АГ-414-5. Кооперативная служба распространения знаний Каролины; 2000. Охлаждение дробленым и жидким льдом. [Google Академия]5. Кармен А. и др. Влияние хранения в озонированной суспензии льда на органолептические и микробные качества сардины. Междунар. J. пищевой микробиологии. 2005; 103: 121–130. [PubMed] [Google Scholar]6.Чой У, Лю К., Касза К. Падение давления и теплопередача в турбулентном неньютоновском потоке в трубопроводе передовых жидкостей для передачи энергии, Proc. Четвертый междунар. конф. по передовой науке и технике; Иллинойский технологический институт, Чикаго; Чикаго, Иллинойс. 1988. 19 марта, стр. 327–335. [Google Академия]7. Compingt A, Blanc P, Quidort A. Шлам для применения в холодильной промышленности на кухне; компакт-диск 8-й -й конференции IIR по материалам и суспензиям с фазовым переходом для охлаждения и кондиционирования воздуха; Карлсруэ.2009. [Google Академия]8. Филд Б.С., Кауфельд М., Мэдсен К. Использование ледяной суспензии в витрине супермаркета; CD-Rom 21 st IIR Международного конгресса по холодильному оборудованию; Вашингтон, округ Колумбия, США. 2003. Август, [Google Scholar]9. Гроздек М. Докторская диссертация, Королевский технологический институт. Стокгольм, Швеция: ISBN; 2009. Переключение нагрузки и аккумулирование энергии охлаждения с помощью ледяных бань или систем ледяной суспензии – моделирование и экспериментальное исследование. 978-91-7415-434-4. [Google Академия] 10. Хансен ТМ, Радошевич М, Кауффельд М.Исследование роста кристаллов льда и геометрических характеристик в ледяной суспензии. В. J. исследований HVAC&R. 2003; 9:19–33. 1. [Google Академия]11. Совет по рыболовству в Ирландском море. Руководство по обращению с сигом – передовая практика. Дублин: БИМ; 2007. с. 11. [Google Академия]12. Йоэнсен С., Соренсен Н.К., Аксе Л. Треска: хранение в ледяной воде увеличивает вес. Fiskeriforskning Информация. 2001 г., февраль; 1 [Google Академия] 13. Kasza K, Chang FC, Oras J, Fisher B, Shalhav A, Oriveto M, Mills R. Моделирование охлаждения почек с использованием ледяной суспензии во время лапароскопической хирургии; Биоинженерная конференция; Остров Амелия, Флорида.2006. [Google Scholar]14. Каша К., Чен М. Оценка воздействия усовершенствованных жидкостей для передачи энергии на системы централизованного теплоснабжения и охлаждения (этап I). Отчет Аргоннской национальной лаборатории. 1987 г. АНЛ-87-21. [Google Академия] 15. Каша К., Чой У, Камински Дж. Снижение высоких затрат на централизованное теплоснабжение и охлаждение. Технические характеристики. англ. 1986 г., октябрь; 56 (4): 39–42. [Google Академия] 16. Kasza K, Choi U, Kaminsky J. Передовые жидкости для передачи энергии для систем отопления и охлаждения. АШРАЭ Транс. 1988; 93(Pt 2) [Google Scholar]17.Kasza K, Choi U. Усовершенствованные жидкости для передачи энергии для централизованного теплоснабжения и охлаждения; проц. 78-я энн. конф. ИДГКА; Балтимор, Мэриленд. 1987. 21–25 июня, стр. 202–211. [Google Академия] 18. Kasza K, Choi U, Kaminsky J. Оптимальные жидкости для передачи энергии в системах централизованного теплоснабжения и охлаждения; Годовой млн. тг. Конф. АШРАЭ; Нэшвилл, Теннесси. 1987. [Google Академия]19. Kasza K, Hayashi K. Исследования по охлаждению ледяной суспензии: агломерация и извлечение льда из резервуаров для хранения. АШРАЭ Транс. 1999; 105 (часть 2): 260–266. [Google Академия] 20.Kasza K, Hayashi K. Исследования по охлаждению ледяной суспензии: влияние микромасштабных характеристик ледяных частиц и добавок, снижающих температуру замерзания, на текучесть ледяной суспензии. АШРАЭ Транс. 2001а; 107 (часть 1): 346–351. [Google Академия] 21. Касза К., Хаяши К. Метод измерения агломерации взвеси ледяных частиц в резервуарах для хранения. АШРАЭ Транс. 2001b; 106 (часть 1): 117–123. [Google Академия] 22. Каша К. Технология охлаждения ледяной суспензии; Конференция по решениям Energy 2000; Гонолулу, Гавайи. 2000. Сентябрь, [Google Scholar] 23. Като Ю, Кандо М.Семинар IEA Annex 18 во Фрайбурге. Германия: 2008 г. Разработка технологий хранения тепловой энергии для использования в транспортных средствах. [Google Академия] 24. Кауфельд М., Кавадзи М., Эгольф П.В., редакторы. Справочник по ледяным суспензиям – основы и инженерия. Париж: IIF/IIR; 2005. [Google Scholar] 25. Кауфельд М., Кристенсен К.Г. Измерения теплопередачи с ледяной суспензией; Конференция IIR: Проблемы теплопередачи в «природных» хладагентах; Вашингтон, округ Колумбия, 1997. стр. 127–141. [Google Академия] 26. Ким Б.С., Шин Х.Т., Ли Ю.П., Юрнг Дж.Исследование производства ледяной суспензии с помощью распыления воды. Междунар. J. Refr. 2001; Том 24 (Выпуск 2): 176–184. [Google Академия] 27. Лавен Б., Каша К., Рапп Д., Орвието М., Лайон М., Орас Дж., Бейсер Д., Ванден Хук Т., Сон Х., Шалхав А. Пилотное исследование применения ледяной суспензии для индукции лапароскопической почечной гипотермии. Международный британский журнал урологии. 2006 г., июль [PubMed] [Google Scholar]28. Лю К., Чой У, Каса К. Характеристики перепада давления и теплопередачи почти нейтрально плавучей суспензии твердых частиц для передовых жидкостей для передачи энергии.проц. 3-й Междунар. Симп. по потокам жидкость-твердое тело ASME; КОРМИЛИ; Нью-Йорк. 1988. С. 107–113. [Google Академия] 29. Otake H, Shite J, Paredes OL, Shinke T, Yoshikawa R, Tanino Y, Watanabe S, Ozawa T, Tsumoto D, Ogasawara D, Yokoyama M. Катетерная транскоронарная гипотермия миокарда ослабляет аритмию и некроз миокарда у свиней с острым инфарктом миокарда . J Am Coll Кардиол. 2007 г., 16 января; 49 (2): 261–262. [PubMed] [Google Scholar] 30. Пиньейро С., Баррос-Веласкес Х., Обуг С.П. Влияние новых систем жидкого льда на качество водных пищевых продуктов.Тенденции в пищевых науках и технологиях. 2004; 15: 575–582. [Google Академия] 31. Ривет П. Обзор приложений PCM в мире – Обзор регионов Европы; 8 IIR Конференция по материалам и суспензиям с фазовым переходом для охлаждения и кондиционирования воздуха; Карлсруэ. 2009. 3–5 июня, [Google Scholar]32. Родригес О. и др. Сенсорное, микробное и химическое воздействие системы жидкого льда на ставриду. J. наук. Фуд Агрик. 2005; 85: 235–242. [Google Академия] 33. Стаматиу Э., Мивисс Дж. В., Кавадзи М.Образование ледяной суспензии с участием движущихся частей. Междунар. J. Refr. 2005; Том 28 (Выпуск 1): 60–72. [Google Академия] 34. Ван М.Дж., Кусумото Н. Аккумулирование тепла на основе ледяной суспензии в многофункциональных зданиях. Тепломассоперенос. 2001; 37: 597–604. [Google Академия] 35. Ван М.Дж., Гольдштейн В. Новая система производства ледяной суспензии и ее применение. проц. ИМО конф. Приложения для природных хладагентов; ИИФ/ИИК; Орхус, Дания. 1996. стр. 543–551. [Google Академия] 36. Ван М.Дж., Гольдштейн В. Ледяная суспензия: передовые технологии охлаждения и консервирования рыбы; Симпозиум Американского общества рыболовства; 2003.стр. 379–386. [Google Академия] 37. Wijeysundera NE, Hawlader MNA, Chan Wee Boon A, Kamal Hossain M. Производство ледяной суспензии с использованием прямого контактного теплообмена. Междунар. J. Refr. 2004; Том 27 (Выпуск 5): 511–519. [Google Scholar]

Проектирование, моделирование и работа адсорбционного льдогенератора на отработанном тепле для рыбацкой лодки

Автор

Перечислено:
  • Ван, Л.В.
  • Ван, Р.З.
  • Ву, Дж.Ю.
  • Сюй, Ю.С.
  • Ван, С.Г.

Abstract

Проведены испытания адсорбционной холодильной системы с активированным углем и метанолом, в которых сравниваются характеристики гранулированного слоя и отвержденного слоя. Представлены результаты и проанализированы эффекты тепло- и массопереноса. Доказано, что коэффициент полезного действия холода (КПД) увеличивается на 60 % при использовании рекуперации тепла и массы для двухгранулярной системы. Также показано, что теплопередача в отвержденном слое намного лучше, чем в зернистом, но массоперенос в отвержденном слое является критическим.Два новых адсорбера спроектированы после анализа влияния массопереноса на характеристики отвержденного слоя, при этом полностью учитывается расположение каналов массопереноса. Моделирование этого льдогенератора новой конструкции показывает, что оптимальное время цикла составляет около 35 минут, а соответствующая удельная мощность охлаждения (УПП) составляет УПП=35 Вт/кг при температуре кипения -10°С. Новая спроектированная система (два адсорбера, каждый из которых содержит 60 кг активированного угля) настроена и испытана; его температура испарения составляет всего около -15 ° C, а оптимальное производство льда составляет около 20 кг / ч.

Предлагаемое цитирование

  • Ван, Л.В. и Ван, Р.З. и Ву, Дж.Ю. и Сюй, Y.X. и Ван, С.Г., 2006. « Проектирование, моделирование и работа адсорбционного льдогенератора на отработанном тепле для рыболовного судна ,» Энергия, Эльзевир, том. 31(2), страницы 244-259.
  • Обработчик: RePEc:eee:energy:v:31:y:2006:i:2:p:244-259
    DOI: 10.1016/j.energy.2005.03.006

    Скачать полный текст от издателя

    Поскольку доступ к этому документу ограничен, вы можете поискать другую его версию.

    Цитаты

    Цитаты извлекаются проектом CitEc, подпишитесь на его RSS-канал для этого элемента.


    Процитировано:

    1. Сах, Рамеш П. и Чоудхури, Биплаб и Дас, Ранадип К., 2016. « Обзор систем адсорбционного охлаждения с низкотемпературным питанием для производства льда «, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol. 62(С), страницы 109-120.
    2. Хамада, Ясухиро и Нагата, Цутому и Кубота, Хидэки и Оно, Такаюки и Муша, Рёске, 2014 г.» Разработка и характеристика метода автономного производства льда с использованием холодного наружного воздуха зимой «, Энергия, Эльзевир, том. 68(С), страницы 939-946.
    3. Хабиб, Хайрул и Чоудхури, Биплаб и Чаттерджи, Прадип Кумар и Саха, Бидьют Баран, 2013 г. » Исследование двухрежимного адсорбционного охладителя с приводом от солнечного тепла,» Энергия, Эльзевир, том. 63(С), страницы 133-141.
    4. Ван, Л.В. и Бао, Х.С. и Ван Р.З., 2009 г. » Сравнение характеристик адсорбционных и резорбционных холодильных систем, работающих на низкопотенциальном тепле ,» Возобновляемые источники энергии, Elsevier, vol.34(11), страницы 2373-2379.
    5. Сюй, Сянго и Ли, Ишу и Ян, Шэньинь и Чен, Гуанмин, 2017 г. « Обзор систем охлаждения рыболовных судов, приводимых в действие теплом выхлопных газов двигателей «, Прикладная энергия, Elsevier, vol. 203(С), страницы 657-676.
    6. Сах, Рамеш П. и Чоудхури, Биплаб и Дас, Ранадип К., 2015 г. « Обзор систем адсорбционного охлаждения с силикагелем и углем в качестве адсорбентов «, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Elsevier, vol.45(С), страницы 123-134.
    7. Лу, Цзышен и Ван, Ружу, 2016 г. « Экспериментальное исследование работы сорбционных холодильников, работающих на отработанных газах дизельного двигателя рыболовных судов ,» Прикладная энергия, Elsevier, vol. 174(С), страницы 224-231.
    8. Сапиенца, Алессио и Сантамария, Сальваторе и Фразика, Андреа и Френи, Анджело, 2011. « Влияние стратегии управления и условий эксплуатации на производительность адсорбционного охладителя «, Энергия, Эльзевир, том.36(9), страницы 5532-5538.
    9. Гордеева, Лариса и Фразика, Андреа и Сапиенца, Алессио и Аристов, Юрий и Френи, Анджело, 2014. » Адсорбционное охлаждение с использованием рабочей пары «LiBr/диоксид кремния – этанол»: Динамическая оптимизация блока адсорбер/теплообменник ,» Энергия, Эльзевир, том. 75(С), страницы 390-399.
    10. Чжун, Юнфан и Фанг, Тиеган и Верт, Кевин Л., 2011 г. » Адсорбционная система кондиционирования воздуха для интеграции с недавней разработкой системы контроля выбросов для большегрузных транспортных средств ,» Энергия, Эльзевир, том.36(7), страницы 4125-4135.
    11. Гордеева Лариса Г. и Аристов Юрий И., 2011. » Композитный сорбент метанола «LiCl в мезопористом силикагеле» для адсорбционного охлаждения: Динамическая оптимизация ,» Энергия, Эльзевир, том. 36(2), страницы 1273-1279.
    12. Михаил, Макрам и Гадерер, Матиас и Дауд, Белал, 2020 г. « О разработке инновационного пластинчатого теплообменника адсорбционного типа для процессов адсорбционного преобразования тепла; экспериментальное и численное исследование ,» Энергия, Эльзевир, том.207 (С).
    13. Джунейт Эзги, 2021. » Проектирование и термодинамический анализ системы охлаждения и теплового насоса непрерывного действия на основе цеолита и воды с тепловым приводом для судов ,» Энергии, МДПИ, вып. 14(3), страницы 1-12, январь.
    14. Н’Цукпо, Кокуви Эдем и Рестучча, Джованни и Шмидт, Томас и Пай, Ксавьер, 2014 г. « Размер сорбентов в сорбционных или термохимических процессах накопления энергии при низком давлении ,» Энергия, Эльзевир, том. 77(С), страницы 983-998.
    15. Аристов Юрий И., Глазнев Иван С. и Гирник Илья С., 2012. » Оптимизация динамики адсорбции в адсорбционных чиллерах: Конфигурация сыпучих зерен ,» Энергия, Эльзевир, том. 46(1), страницы 484-492.

    Исправления

    Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами. Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc:eee:energy:v:31:y:2006:i:2:p:244-259 .См. общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: . Общие контактные данные поставщика: http://www.journals.elsevier.com/energy .

    Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь. Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

    У нас нет библиографических ссылок на этот элемент. Вы можете помочь добавить их, используя эту форму .

    Если вы знаете об отсутствующих элементах, ссылающихся на этот, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого ссылающегося элемента. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле RePEc Author Service, так как некоторые цитаты могут ожидать подтверждения.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.