Test d'une tasse thermo maison sur une transition de phase

→ La première partie

Une thermomug n'est pas un thermos. Sa tâche n'est pas de brasser une rose de chien, mais d'assurer une température confortable de la boisson. Cela signifie - refroidissement rapide d'une boisson chaude fraîchement préparée (de 95-80 ° C à 65-60 ° C). Et puis maintenez la température aussi longtemps que possible.
L'eau ayant une très grande capacité calorifique, la solution à ce problème par la méthode de la "massivité" conduit à une pondération excessive de la tasse. La solution peut être d'utiliser une transition de phase.


Le principe de fonctionnement de la thermomug à la transition de phase. Image empruntée à Joeveo.

Tout d'abord, le matériau dans les parois évacue la chaleur excessive de la boisson et passe dans la phase liquide. Ensuite, lorsque la boisson refroidit en dessous de la température de cristallisation de la charge, la charge se solidifie, dégageant de la chaleur.

Comme j'avais une tasse thermo cassée, il a été décidé d'essayer une transition de phase dessus. Eh bien, pour ceux qui voulaient se lancer avec cette idée - la nouvelle (bonne pour les acheteurs potentiels et mauvaise pour les vendeurs potentiels): tout a déjà été volé inventé avant nous.

Revue

Une recherche sur Internet a donné plusieurs résultats pour les «thermomugs à transition de phase».


Ember pour 150 $. Curieusement, dans leur bureau. moins d'informations sur le site Web .


Joeveo pour 40 $.


40 $ Prolonger .


Thero pour 60 $


Lexo pour 38-44 $ selon le poids.

Tous les projets énumérés ci-dessus utilisent le même principe de transition de phase, décrit en 2009. Institut Fraunhofer (Fraunhofer IBP). Je me demande comment ça se passe avec les brevets, étant donné que certaines entreprises poursuivent même à cause des coins arrondis de l'affaire?

Il est à noter que la plupart des fabricants de thermomugs à la transition de phase sur leurs "graphiques miracles" montrent la température de coulée - 80 ° C. Prolonger - 75 ° C Ember ne se montre pas du tout. Et seul Thero verse de l'eau d'une bouilloire bouillante (et ce n'est qu'à 95 ° C). Refroidir une boisson à 15 ° C ou 35 ° C est une bonne différence.

Assemblage

Mais d'abord, le démontage.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, les ingénieurs chinois insidieux ont posé quelques mines dans le but de préserver la température de la boisson.

1. Les côtés du verre intérieur d'un centimètre entier dépassent du plastique.
2. La vis de fixation crée un pont thermique avec une coupelle métallique extérieure inférieure.


Tasse thermo démontée.

Malheureusement, je n'en ai pas de respectueux de l'environnement, avec un point de fusion d'exactement 58 degrés, avec une chaleur de fusion élevée du matériau, mais il y a des bougies de mes camarades suédois.


Bougies d'Ikea.

Tout d'abord, le volume requis de charge a été mesuré par déplacement d'eau. Ensuite, la fonte est préparée. Nous fondons des bougies dans un bain d'eau. Ils sont pratiques en ce qu'ils sont faciles à doser.


Faire fondre des bougies dans un bain d'eau.

Remplissez-le, insérez la vitre intérieure, serrez la vis de fixation - la tasse thermo est prête à la transition de phase.


Paraffine gelée entre les parois de la thermocup.

Mesures

Puisque nous comparerons la tasse avec les modèles disponibles dans le commerce, nous remplirons l'eau à la même température - 80 ° C. Versez de l'eau chaude et voyez comment la paraffine fond dans les murs.


La fusion de la paraffine est la même transition de phase.

Le graphique est une comparaison de la thermocup initiale avec sa conversion en thermocup à la transition de phase.


Comparaison d'une thermomug classique et d'une thermomug à transition de phase.

Un refroidissement rapide est obtenu, mais la rétention de température est moyenne. De la paraffine a été ajoutée au pont thermique à partir de la vis, qui a rempli l'espace entre les murs. De plus, la paraffine a renforcé le transfert de chaleur vers la vis: si auparavant le contact se faisait uniquement au lieu de fixation de la coupelle intérieure, maintenant c'est toute la longueur de la vis. Et les thermomugs industriels non seulement n'ont pas de telles erreurs de calcul, ils ont des parois de trois couches.

Résultats

Intervalles de refroidissement

Je continue de compter, comme dans la première partie, de 60 à 55 ° C. Bien que dans les descriptions ci-dessus, pour certains thermocups, l'intervalle est pris de 65 et même jusqu'à 50.

Le refroidissement de cette tasse faite maison de 55 à 50 ° C atteint 30 minutes. donc si vous prenez l'intervalle 65-50 ° C, le temps de rétention sera presque une heure (52 minutes).

Conclusions

1. Il était possible de faire une thermomug, qui refroidit de 80 à 65 ° C en 4:30, tandis que la thermomug originale - 19:50
2. Dans le même temps, l'intervalle de 60 à 55 ° C est inférieur à 1h30 par rapport à une thermocup classique.
3. L'intervalle de 65-60 ° et 55-50 ° chacun peut compter dans le "temps d'accomplissement" ou le "temps de rétention" selon les préférences de température.
4. Les caractéristiques de conception initiales n'ont pas permis d'étendre le «temps de rétention de la température de confort»
5. Ce résultat a été obtenu à une température initiale de 80 ° C. Si vous utilisez de l'eau fraîchement bouillie (95 ° C), le résultat sera complètement différent. Pour le corriger, vous devez remplir moins d'eau, utiliser plus de paraffine ou un matériau spécial comme charge.