Жидкостные системы охлаждения индивидуальных криотерапевтических установок

Авторы

  • A.Yu. Baranov Университет ИТМО, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург http://orcid.org/0000-0002-9263-8153
  • A.V. Vasilenok Университет ИТМО, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург http://orcid.org/0000-0001-7100-6635
  • D.V. Makarchuk Университет ИТМО, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург http://orcid.org/0000-0001-8851-9744
  • A.P. Spiridonova Университет ИТМО, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург http://orcid.org/0000-0002-9600-510X

DOI:

https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v80.i1.07

Ключевые слова:

общее криотерапевтическое воздействие, WBC, индивидуальное криотерапевтическое воздействие, криоагент, теплоноситель

Аннотация

Использование жидкого азота в качестве криоагента (LN) – основа конкурентных преимуществ для индивидуальных криотерапевтических установок (IWBC). При эксплуатации этих установок электроэнергия расходуется только на вспомогательные операции, так как тепловая нагрузка, связанная с реализацией технологии общего криотерапевтического воздействия (WBC) покрывается за счет газификации криоагента. Важным, с практической точки зрения, преимуществом является то, что из-за этого IWBC аппараты потребляют не более 1 кВт электрической мощности и их можно подключать к бытовой сети, а также создавать и эксплуатировать мобильные версии IWBC установок.  Распространено ошибочное мнение о том, что одноместные криотерапевтические системы (криосауны) нерационально используют жидкий азот. Это мнение основано на визуальных эффектах, сопровождающих процедуры IWBC и выход пациентов из кабины в процедурное помещение. Смешиваясь с влажным атмосферным воздухом пары азота создают значительный объем водяного тумана, этот туман создает у наблюдателя ложное представление о больших потерях криогенного газа при выходе элементов из процедурной кабины. Производители криосаун оценивают затраты криоагента на одну IWBC процедуру в 4,5 кг. В рекламе установок для групповой WBC, производители таких аппаратов утверждают, что затраты LN не превышают 100 кг/час, если учесть, что за час WBC получило 50 человек, на одного пациента тратится не более 2 кг LN. Это считается преимуществом многоместных установок с азотной системой охлаждения (NCS). В действительности затраты криоагента в многоместных установках не соответствуют тепловым потокам, поступающим в зону WBC, поэтому температура воздуха в них нестабильна и во время проведения процедуры повышается на 50-60 К. В статье приводится теплофизический анализ процесса WBC в криосаунах.

Библиографические ссылки

1 A.Yu. Baranov, Low-temperature installations for medical purposes. Part 1. Apparatus for general cryotherapy treatment: (textbook), (St. Petersburg: University ITMO; IHBT, 2016), 178 p.

2 A.V. Vasilenok, et al., IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 826 (1), 012014 (2020).

3 R. Bouzigon, et al., Frontiers in Sports and Active Living, 3, 688828 (2021).

4 M. De Nardi, et al., Int J Sports Med., 41 (14), 1039-46 (2020).

5 M. De Nardi, et al., J Strength Cond Res. 31(12), 3497-502 (2017).

6 B. Fonda, and N. Sarabon, Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 23(5), e270-8 (2013).

7 M. Russell, et al., J Strength Cond Res., 31(2), 415-421 (2016).

8 A. Lubkowska, and Z. Szygula, Int J Occup Med Environ Health., 23(4), 367-75 (2010).

9 J. Jaworska, et al., Front Physiol., 9, 1711 (2018).

10 M. Elnaggar, et al., Low-temperature Technologies. Ch 8. Technique and Technology of Whole-Body Cryotherapy (WBC) / A. Baranov, O. Pakhomov, A. Fedorov, V. Ivanov, A. Zaitsev and R. Polyakov, (IET, 2020).

11 D. Yerezhep and A.Y. Baranov Understanding Cryotherapy (IET, 2020).

12 P. Zalewski, et al., Cryobiology, 66, 295-302 (2013).

13 S. Cuttell, et.al., Therm Biol., 65, 41-47 (2017).

14 L.M. Kolishkin, and A.V. Shakurov, Journal of Physics: Conference Series, 1683, 022021 (2020).

15 A.Y. Baranov, et al., Refrigeration Science and Technology, 3rd IIR, 49-55 (2018).

16 A.Y. Baranov and T.A. Malyshevа, J of Intern Academy of Refrigeration, 2, 38-41 (2000).

17 A.I. Baranov, et al., J of International Academy of Refrigeration, 1(70), 92-97 (2019).

18 D. Yerezhep, A.Y. Baranov, and O.V. Pakhomov, Mathematical Modeling Non-Stationary Heat Exchange of Object Whole-Body Cryotherapy, 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 8867742 (2019).

19 D. Yerezhep, A.Y. Baranov, and O.V. Pakhomov, Analysis of Effect of Clothing in Procedure of Cryotherapy using Computer Simulation, 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 8867818 (2019).

20 A.Y. Baranov, et al., Refrigeration Science and Technology, 3rd IIR, 0024 (2018).

21 A.Y. Baranov, et al., Refrigeration Science and Technology, 3rd IIR, 121-126. (2018).

Загрузки

Опубликован

2022-03-17

Выпуск

Раздел

Теплофизика и теоретическая теплотехника