Que tipo de refrigerador é melhor para utilização em laboratório

Um refrigerador de laboratório de elevado desempenho pode não só proteger o equipamento e melhorar a eficiência experimental, mas também garantir a segurança experimental. Este artigo explica como funcionam os chillers de laboratório, os seus tipos comuns, os principais critérios de seleção e as recomendações de utilização em diferentes cenários para o ajudar a escolher a solução de chiller mais adequada às necessidades experimentais.

Porque é que os laboratórios precisam de um refrigerador?

Os refrigeradores de laboratório são geralmente utilizados para os seguintes fins.

Dissipação de calor do equipamento

Durante a operação contínua de equipamentos experimentais, como reatores, bombas de vácuo, geradores de raios X e sistemas de alimentação, os circuitos internos e partes estruturais geram calor. Se o calor não for removido a tempo, o equipamento continuará a aquecer, causando envelhecimento dos componentes, degradação do desempenho e até redução da vida útil. O chiller utiliza o sistema de circulação de refrigerante para remover o excesso de calor do equipamento a tempo, mantendo o equipamento sempre na temperatura ideal.

Alguns experimentos apresentam riscos de segurança, como testes de baterias, reações químicas, fontes de alta tensão, etc., que podem causar vazamento de gás, runaway térmico ou até explosão em altas temperaturas. Nessas aplicações de alto risco, os chillers são tanto equipamentos auxiliares quanto uma importante garantia de segurança.

Controlo preciso da temperatura

Equipamentos de precisão, como lasers, espectrômetros de massas, ressonância magnética nuclear e microscópios eletrônicos, possuem requisitos rigorosos em relação à temperatura de operação. As flutuações de temperatura afetam sua precisão e estabilidade. Além disso, muitos experimentos possuem requisitos de temperatura muito rigorosos.

Se a temperatura ambiente ou a temperatura do equipamento for instável, os resultados experimentais terão grandes erros e a consistência dos resultados não poderá ser garantida. O chiller pode manter a temperatura do fluido dentro de ±0,1°C, ou até ±0,05°C em alguns modelos, alcançando um controle rápido e estável da temperatura e fornecendo uma temperatura ambiente precisa para os equipamentos e experimentos.

Tipos de refrigeradores de laboratório

Tipo	Necessita de água de arrefecimento?	Escala adequada	Gama de controlo da temperatura	Nível de ruído	Custo do equipamento
Refrigerador arrefecido a ar	Não	De pequeno a médio	Estreito	Médio	Baixa
Refrigerador arrefecido a água	Sim	Médio a grande	Estreito	Baixa	Médio
Refrigerador Aquecedor Combo	Depende do modelo	Médio a grande	Largo	Médio	Elevado

Refrigeradores arrefecidos a ar

Os chillers a ar utilizam ventiladores para descarregar o calor do gás refrigerante de alta temperatura no condensador para o ar, e não requerem um sistema de água de resfriamento. Geralmente, adota-se um design modular, e todos os componentes estão integrados na caixa, com uma estrutura compacta que economiza espaço no laboratório. Como não requer uma torre de resfriamento e uma bomba de água, possui um custo inicial mais baixo e uma carga de manutenção menor.

No entanto, é sensível à temperatura ambiente, e quando a temperatura ambiente está muito alta, afetará a eficiência de resfriamento. Possui requisitos relativamente altos para as condições de ventilação. O ventilador gera um certo nível de ruído durante o funcionamento e não pode operar em níveis ultra baixos de ruído. Não é adequado para grandes equipamentos de teste, nem para operação de alta carga por longos períodos.

<trp-post-container data-trp-post-id='14554'>What Type of Chiller is Best for Laboratory Use</trp-post-container> - laboratory chiller（images 1）

Refrigerador arrefecido a água

O chiller arrefecido a água utiliza água de arrefecimento para retirar o calor do refrigerante e, em seguida, utiliza uma torre de arrefecimento para descarregar o calor da água de arrefecimento para o ar. Por isso, tem de ser equipado com uma torre de arrefecimento, uma bomba de água e tubagens. A sua eficiência de arrefecimento é superior à de um chiller arrefecido a ar, é estável mesmo em temperaturas ambiente elevadas. Os seus custos de aquisição e manutenção são mais elevados do que os do equipamento arrefecido a ar, mas a sua vida útil é mais longa. É adequado para grandes plataformas experimentais.

<trp-post-container data-trp-post-id='14554'>What Type of Chiller is Best for Laboratory Use</trp-post-container> - water cooled chiller（images 2）

Combinação de refrigerador e aquecedor

A combinação de aquecedor e chiller tem funções de refrigeração e aquecimento e pode ativar automaticamente os módulos de refrigeração e aquecimento de acordo com as definições do programa. Tem uma gama de temperaturas de funcionamento mais ampla, uma velocidade de resposta mais rápida e uma maior precisão no controlo da temperatura. Uma unidade de aquecimento com chiller substitui completamente dois chillers e aquecedores, poupando espaço e custos. No entanto, a sua estrutura é mais complexa, o investimento inicial é mais elevado do que o de um chiller que só pode arrefecer e a manutenção é mais problemática. É adequada para experiências que requerem controlo do ciclo de aquecimento e arrefecimento.

Como selecionar o refrigerador de laboratório adequado?

Antes de comprar um refrigerador de laboratório, é necessário ter em conta os seguintes factores.

Gama de temperaturas do refrigerador

Para experiências convencionais, um chiller de temperatura normal de 5℃~30℃ é suficiente. Para experiências extremas, como testes de bateria e material, é necessário um resfriador de baixa temperatura (-40 ℃) ou um resfriador de temperatura ultrabaixa (-80 ℃). Para evitar que a operação de alta carga do resfriador afete sua vida útil, é recomendável escolher um modelo com um buffer de 10 ° C além da faixa necessária.

Capacidade de resfriamento

A capacidade de arrefecimento refere-se à quantidade de calor que o sistema de refrigeração pode retirar. Um chiller de 5kW pode remover até 5kW de calor por hora, assegurando uma regulação eficiente da temperatura. Se a capacidade de arrefecimento for demasiado pequena, o chiller não funcionará. Uma capacidade de arrefecimento excessiva fará com que o equipamento continue a funcionar a baixa carga, resultando em desperdício de energia.

Precisão do controle de temperatura

Under conventional cooling, the temperature control accuracy is ±1℃. Scientific research analysis, drug testing, battery material research, etc. require a chiller with an accuracy of ±0.5℃ or higher.

Caudal e cabeça

Este é um parâmetro fundamental que afecta a eficiência da circulação do líquido de refrigeração. Se a pressão da bomba for insuficiente, a temperatura de saída dificilmente atingirá o valor definido.

Líquido de arrefecimento do refrigerador

Meios de transferência de calor comuns incluem água DI, mistura de glicol-água e óleo de transferência de calor. Eles possuem diferentes propriedades físicas e químicas e precisam ser cuidadosamente selecionados e proporcionados de acordo com fatores como a faixa de temperatura do chiller, compatibilidade e material dos tubos.

Guia de compra de refrigeradores de laboratório por aplicação

Laboratório Analítico

Cromatografia de gás/líquido, espetroscopia UV, ICP-MS e outros equipamentos requerem refrigeradores de baixo ruído, alta estabilidade e alta precisão. Recomenda-se a escolha de um chiller arrefecido a ar com um sistema de água fechado e um design silencioso.

Investigação de materiais/experiências químicas

Reatores, aquecedores de camisa e outros equipamentos requerem uma combinação de aquecedor de resfriador com uma grande faixa de controle de temperatura (como -20 ℃ ~ 150 ℃), aumento e queda rápidos de temperatura e suporte para definir curvas de temperatura.

Laboratório de testes de baterias

Testes de pack e célula de bateria requerem uma câmara de baixa temperatura de alta precisão que possa operar a temperatura constante por longos períodos. Como múltiplos grupos de amostras podem ser testados ao mesmo tempo, recomenda-se escolher um chiller multicanal.

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Laboratório Médico/Biológico

Centrifugadoras de arrefecimento, equipamento de liofilização de proteínas, bioreactores e outros equipamentos requerem refrigeradores de baixo ruído e alta precisão que possam funcionar constantemente. São adequadas máquinas compactas arrefecidas a ar com materiais antibacterianos e circuitos de água filtrada.

Conclusão e porquê escolher LNEYA

Se você está comprando um refrigerador de laboratório, LNEYA pode fornecer-lhe conselhos profissionais e soluções personalizadas. Temos uma vasta experiência na produção de equipamentos de refrigeração de laboratório. Oferecemos uma vasta gama de modelos, incluindo unidades arrefecidas a ar, arrefecidas a água e unidades combinadas. Eles suportam multi-canal, zona multi-temperatura, à prova de explosão, e expansão da função de segurança para atender a uma variedade de necessidades experimentais.

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