ترک اتاق خالی در داخل یک کیسه عایق، ترمودینامیک داخلی آن را کاملاً تغییر می دهد. بستهبندی کم کولر را مجبور میکند تا در یک نبرد سخت با دمای محیط بجنگد و چیزی که باید یک طاق خنککننده کارآمد باشد را به تلهای برای تخریب سریع یخ تبدیل میکند.
هوا جرم حرارتی بسیار کمی دارد، به این معنی که به سرعت دما را تغییر می دهد و در مقایسه با جامدات یا مایعات، انرژی سرد بسیار کمی را در خود نگه می دارد. هنگامی که یک کولر بزرگ را با مقدار کمی غذا و یخ بسته بندی می کنید، حجم باقی مانده فوراً توسط هوای گرم با دمای محیط اتاق اشغال می شود.
لحظه ای که درب را می بندید، بلوک های یخ شروع به کار می کنند تا هوای محبوس شده را خنک کنند. این بدان معنی است که بخش قابل توجهی از توده یخ شما صرف کاهش دمای فضای خالی قبل از شروع سرد شدن نوشیدنی های شما می شود. هرچه هوای خالی بزرگتر باشد، ذخایر یخ شما سریعتر تجزیه می شود.
شکل 1: نگاشت گردش هوای داخلی. طرحبندیهای نیمه خالی، حلقههای همرفتی بزرگی ایجاد میکنند که به طور فعال انرژی سرد را از هسته یخ اولیه شما تخلیه میکنند.
این فضای خالی محبوس شده به عنوان یک پل حرارتی فعال از طریق انتقال حرارت همرفتی عمل می کند. هوای سرد به طور طبیعی به پایین محفظه فرو می رود، در حالی که هر هوای گرم به سمت بالا حرکت می کند. هنگامی که یک کیسه خنک کننده کمتر از حد بسته بندی می شود، یک حلقه همرفتی عظیم در داخل دیواره های مهر و موم شده تشکیل می شود.
هر بار که زیپ محفظه اصلی باز می شود، این هوای سرد سنگین به دلیل نیروی جاذبه مستقیماً از کیسه خارج می شود. فوراً با موج تازه ای از هوای گرم و مرطوب بیرون جایگزین می شود. وقتی کیسه را می بندید، یخ باقی مانده باید بیشتر ذوب شود تا این دسته جدید هوای گرم خنک شود. این چرخه پیوسته شدید ایجاد می کندخنک کننده نرممتراکم شدنو به سرعت ظرفیت نگهداری یخ کیسه را از بین می برد.
آزمایشهای عملکرد میدانی همبستگی مستقیمی را بین میزان پر شدن داخلی کیسه عایق و بازده کلی نگهداری یخ نشان میدهد. استفاده از یک خنک کننده سطح بالا با شکاف های هوای داخلی بزرگ منجر به افت شدید جدول زمانی عملکرد می شود:
| نرخ پر شدن داخلی کولر (%) | راندمان نگهداری یخ (%) |
|---|---|
| 100% (کاملا بسته بندی شده / شکاف هوای صفر) | پایه کارایی 100٪ |
| 75٪ پر شده (جیب های هوای کوچک) | حفظ راندمان 88 درصد |
| 50% پر شده (صدای نیمه خالی) | حفظ راندمان 70 درصد |
| 25٪ پر شده (کم بسته بندی شدید) | حفظ راندمان 45 درصد |
اگر غذا یا نوشیدنی کافی برای پر کردن کامل حجم کیف کوله پشتی خود ندارید، باید از تکنیک های بسته بندی هوشمند برای عایق بندی فضای خالی باقی مانده استفاده کنید:
شکل 2: موقعیت لایه بهینه. محکم نگه داشتن بلوکهای یخ به صورت خوشهای در پایه، ردیابی گرمای زمین رسانا را برای همیشه میشکند.
بهترین راه برای از بین بردن دائمی فضای مرده این است که به جای خریدن بزرگترین گزینه موجود، اندازه وسایل خود را به درستی برای موارد استفاده خاص خود اندازه کنید:
نه، پر کردن یک کولر با آب گرم شیر در ابتدا، توده یخ شما را فورا ذوب می کند. با این حال، هنگامی که یخ بسته بندی شده شما به طور طبیعی در طول استفاده در فضای باز شروع به ذوب شدن می کند، باقی ماندن آن دوغاب آب سرد در داخل کیسه باعث بهبود عملکرد می شود. مایع سرد یخ شکاف های میکروسکوپی اطراف نوشیدنی های کنسرو شده شما را بسیار بهتر از قوطی هوای خالی پر می کند و به عنوان یک مانع حرارتی محکم عمل می کند که جریان های همرفتی بیرون را مسدود می کند.
کیسه های یخ باعث ایجاد سرمای موضعی و طولانی مدت می شوند و حوضچه های مایع کثیفی ایجاد نمی کنند و آنها را برای ظروف روی هم تمیزتر می کند. با این حال، تکههای یخ شل برای سرد کردن سریع اقلام برتر هستند، زیرا 100% سطح اقلام را پوشش میدهند و حبابهای خالی هوا را کاملاً از بین میبرند. یک مجموعه هیبریدی - کیسه های یخ در پایه و یخ شل پر شده در شکاف های اطراف - بالاترین بازده حرارتی را ارائه می دهد.
هر فضای خالی اجتناب ناپذیری باید همیشه در بالای محفظه باقی بماند. از آنجایی که هوای سرد به طور طبیعی فرو میرود و هوای گرم بالا میآید، بستهبندی مواد غذایی سنگین و بلوکهای یخ محکم در پایین، محتویات هستهتان را محافظت میکند. اگر فضای خالی هوا را در پایین رها کنید، حلقههای گردش هوای گرم بلافاصله تشکیل میشوند و به سرعت کل پایه یخی شما را تخریب میکنند.
کیسه کولر باید تا حد امکان به ندرت باز شود. هر بار که زیپ محفظه را باز میکنید، هوای سرد سنگین مستقیماً به دلیل نیروی جاذبه از کیسه خارج میشود و فوراً با هوای گرم و مرطوب بیرون جایگزین میشود. این توده یخ باقی مانده را مجبور می کند تا انرژی اضافی را برای خنک کردن مجدد محیط داخلی صرف کند و در نتیجه سرعت ذوب کلی تسریع شود.
نه، یک کولر بزرگتر اگر فقط تا حدی پر شود بسیار ناکارآمد است. حجم بیش از حد داخلی باعث ایجاد حفره های بزرگی از فضای مرده می شود که باعث تسریع پوسیدگی یخ می شود. همیشه استفاده از کیسه های عایق کوچکتر با اندازه مناسب و بسته بندی محکم تا ظرفیت 100% از یک حامل عظیم که نیمه خالی است، از نظر حرارتی برتر است.
