Quale tipo di chiller è migliore per l'uso in laboratorio

Un chiller da laboratorio ad alte prestazioni non solo può proteggere le attrezzature e migliorare l'efficienza sperimentale, ma anche garantire la sicurezza degli esperimenti. Questo articolo spiega come funzionano i chiller da laboratorio, i loro tipi comuni, i criteri chiave di selezione e le raccomandazioni d'uso in diversi scenari per aiutarti a scegliere la soluzione di chiller più adatta alle esigenze sperimentali.

Perché i laboratori hanno bisogno di un chiller?

I chiller da laboratorio vengono generalmente utilizzati per i seguenti scopi.

Dissipazione del calore dell’attrezzatura

Durante il funzionamento continuo di apparecchiature sperimentali come reattori, pompe a vuoto, generatori a raggi X e sistemi di alimentazione, i circuiti interni e le parti strutturali generano calore. Se il calore non viene dissipato in tempo, l'apparecchiatura continuerà a riscaldarsi, causando invecchiamento dei componenti, degrado delle prestazioni e persino riduzione della vita utile. Il chiller utilizza il sistema di circolazione del refrigerante per rimuovere tempestivamente il calore in eccesso dall'apparecchiatura, mantenendo sempre la temperatura ottimale.

Alcuni esperimenti comportano rischi per la sicurezza, come test di batterie, reazioni chimiche, alimentatori ad alta tensione, ecc., che possono provocare perdite di gas, runaway termici o addirittura esplosioni ad alte temperature. In queste applicazioni ad alto rischio, i chiller sono sia apparecchiature ausiliarie che importanti garanzie di sicurezza.

Controllo preciso della temperatura

Apparecchiature di precisione come laser, spettrometri di massa, risonanza magnetica nucleare e microscopi elettronici hanno requisiti rigorosi sulla temperatura di lavoro. Le fluttuazioni di temperatura influenzano la loro precisione e stabilità. Inoltre, molti esperimenti hanno requisiti di temperatura molto rigidi.

Se la temperatura ambiente o quella dell'apparecchiatura è instabile, i risultati sperimentali avranno grandi errori e la coerenza dei risultati non potrà essere garantita. Il chiller può mantenere la temperatura del fluido entro ±0,1°C, o addirittura ±0,05°C in alcuni modelli, garantendo un controllo rapido e stabile della temperatura e fornendo una temperatura ambiente precisa per le apparecchiature e gli esperimenti.

Tipi di chiller da laboratorio

Tipo	Richiede acqua di raffreddamento?	Scala adatta	Intervallo di controllo della temperatura	Livello di rumore	Costo dell'attrezzatura
Chiller ad aria	No	Da piccolo a medio	Stretto	Medio	Basso
Chiller a acqua	Sì	Da medio a grande	Stretto	Basso	Medio
Chiller riscaldante combinato	Dipende dal modello	Da medio a grande	Largo	Medio	Alto

Refrigeratori raffreddati ad aria

I chiller ad aria utilizzano ventilatori per scaricare il calore del gas refrigerante ad alta temperatura nel condensatore nell'aria, e non richiedono un sistema di raffreddamento ad acqua. Generalmente, si adotta un design modulare, e tutti i componenti sono integrati nel contenitore, con una struttura compatta che consente di risparmiare spazio nel laboratorio. Poiché non è necessario un torre di raffreddamento e una pompa dell'acqua, ha un costo iniziale inferiore e una minore carico di manutenzione.

Tuttavia, è sensibile alla temperatura ambiente, e quando la temperatura ambiente è troppo alta, influirà sull'efficienza del raffreddamento. Ha requisiti relativamente elevati per le condizioni di ventilazione. Il ventilatore genererà una certa quantità di rumore durante il funzionamento e non può operare a livelli di rumore ultrabassi. Non è adatto per attrezzature di prova grandi, né per operazioni a lungo termine ad alta carico.

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

Chiller raffreddato ad acqua

Il chiller raffreddato ad acqua utilizza acqua di raffreddamento per rimuovere il calore dal refrigerante, e poi utilizza una torre di raffreddamento per scaricare il calore nell'acqua di raffreddamento nell'aria. Pertanto, è necessario equipaggiarlo con una torre di raffreddamento, una pompa dell'acqua e tubazioni. La sua efficienza di raffreddamento è superiore a quella di un chiller ad aria e rimane stabile anche a temperature ambiente elevate. I suoi costi di acquisto e manutenzione sono più elevati rispetto agli apparecchi raffreddati ad aria, ma la sua durata è più lunga. È adatto per grandi piattaforme sperimentali.

<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）

Combinazione chiller e riscaldatore

La combinazione chiller e riscaldatore ha sia funzioni di raffreddamento che di riscaldamento e può attivare automaticamente i moduli di raffreddamento e riscaldamento in base alle impostazioni del programma. Ha un intervallo di temperatura di funzionamento più ampio, una velocità di risposta più rapida e una maggiore precisione nel controllo della temperatura. Un'unità chiller e riscaldatore sostituisce completamente due chiller e riscaldatori, risparmiando spazio e costi. Tuttavia, la sua struttura è più complessa, l'investimento iniziale è più alto rispetto a un chiller che può solo raffreddare e la manutenzione è più problematica. È adatta per esperimenti che richiedono il controllo ciclico di riscaldamento e raffreddamento.

Come scegliere il chiller da laboratorio giusto?

Prima di acquistare un chiller da laboratorio, è necessario considerare i seguenti fattori.

Intervallo di temperatura del chiller

Per esperimenti convenzionali, un chiller a temperatura normale di 5℃~30℃ è sufficiente. Per esperimenti estremi come test su batterie e materiali, è richiesto un chiller a bassa temperatura (-40℃) o a temperatura ultra-bassa (-80℃). Per evitare che il funzionamento ad alta carica del chiller influenzi la sua durata, si consiglia di scegliere un modello con un margine di 10℃ oltre il range richiesto.

Capacità di raffreddamento

La capacità di raffreddamento si riferisce a quanto calore il sistema chiller può rimuovere. Un chiller da 5 kW può rimuovere fino a 5 kW di calore all'ora, garantendo una regolazione efficiente della temperatura. Se la capacità di raffreddamento è troppo bassa, il chiller non funzionerà. Una capacità di raffreddamento eccessiva farà sì che l'apparecchiatura continui a funzionare a basso carico, causando spreco di energia.

Precisione del controllo della 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.

Portata e prevalenza

This is a key parameter that affects the efficiency of the coolant circulation. If the pump pressure is insufficient, the output temperature is difficult to reach the set value.

Refrigerante del chiller

I comuni mezzi di trasferimento del calore includono acqua deionizzata, miscela glicole-acqua e olio termovettore. Hanno diverse proprietà fisiche e chimiche e devono essere accuratamente selezionati e proporzionati in base a fattori come l'intervallo di temperatura del chiller, la compatibilità e il materiale delle tubazioni.

Guida all'acquisto del chiller da laboratorio per applicazione

Laboratorio analitico

Cromatografia gas/liquido, spettroscopia UV, ICP-MS e altre apparecchiature richiedono chiller a basso rumore, alta stabilità e alta precisione. Si consiglia di scegliere un chiller ad aria con sistema idrico chiuso e design silenzioso.

Ricerca sui materiali/Esperimenti chimici

Reactors, jacket heaters and other equipment require a chiller heater combo with a large temperature control range (such as -20℃~150℃), fast temperature rise and fall, and support for setting temperature curves.

Laboratorio di test delle batterie

Test dei pacchi batteria e delle celle richiedono una camera a bassa temperatura ad alta precisione che possa funzionare a temperatura costante per lungo tempo. Poiché più gruppi di campioni possono essere testati contemporaneamente, si consiglia di scegliere un chiller multicanale.

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Laboratorio medico/biologico

Centrifughe refrigerate, apparecchiature per la liofilizzazione delle proteine, bioreattori e altri dispositivi richiedono chiller a basso rumore, alta precisione e funzionamento continuo. Sono adatte macchine compatte raffreddate ad aria con materiali antibatterici e circuiti d'acqua filtrata.

Conclusione e perché scegliere LNEYA

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