Hladnjak s iznimno niskom temperaturom je rashladna jedinica koja postiže i održava raspon temperature znatno niže od standardnih industrijskih hladnjaka. Ovi rasponi temperature kreću se od -40°C do -150°C. Zbog svojih ekstremnih sposobnosti hlađenja, ova jedinica je neophodna u određenim industrijama koje imaju točne zahtjeve za niskom temperaturom za određene procese ili za skladištenje proizvoda, poput farmaceutske industrije, gravure, svemirske tehnologije i ispitivanja materijala. Liatem ( https://www.liatem.com/)je jedan od najinovativnijih i naprednijih razvojnih subjekata u području termalnog upravljanja. Oni projektiraju iznimno pouzdane i energetski učinkovite uređaje za rashlađivanje na ekstremno niske temperature. U nastavku slijedi detaljno objašnjenje načina rada hladnjaka za ekstremno niske temperature i postizanja intenzivnog hlađenja.
Napredni višestupanjski sustavi kompresije za duboko hlađenje
Napredni višestupanjski sustav kompresije temeljna je tehnologija rashladne uređaja za ultra niske temperature koji omogućuje postizanje ovih ekstremno niskih temperatura. Za razliku od standardnih rashladnih uređaja koji koriste jedan kompresor, rashladni uređaji za ultra niske temperature koriste 2 do 3 stupnja kompresije, pri čemu svaki pojedinačno snižava temperaturu rashladnog sredstva. U prvom stupnju, rashladno sredstvo pod niskim tlakom upija toplinu ciljanog sustava, isparava i prelazi u prvi kompresor gdje se tlak i temperatura neznatno povećavaju. Rashladno sredstvo zatim prolazi kroz izmjenjivač topline gdje gubi dio topline, a potom odlazi u drugi kompresor gdje se tlak rashladnog sredstva dodatno povećava. Ovaj proces snižava temperaturu isparenog rashladnog sredstva dovoljno da se postigne duboko hlađenje.
Liatem ultra nisko temperaturni hladnjak poboljšava ovaj višeslojni dizajn korištenjem energetski učinkovitih, precizno konstruiranih kompresora za kontrolu temperature. Uzmimo za primjer tri stupnja grijanja. Za postizanje temperature od -80°C, sustav smanjuje temperaturu rashladnog sredstva tijekom svakog komprimiranja kako bi se spriječile neučinkovitosti uzrokovane brzim, jednorazrednim hlađenjem. Ova višeslojna tehnika omogućuje ultra nisko temperaturnom hladnjaku da postigne nevjerojatne rezultate hlađenja.
Prilagođivanje za temperature ispod nule
Hladnjaci za ultra niske temperature zahtijevaju prilagođena rashladna sredstva s izuzetno niskim točkama vrelišta kako bi postigli temperature ispod nule. Dok standardna rashladna sredstva vriju na oko 0°C, Liatemova R23, R508B i posebne smjese vriju na -82°C. Kada se rashladno sredstvo vrti kroz isparivač hladnjaka, njegova točka vrelišta je toliko niska da sustav upija toplinu čak i pri ekstremnim temperaturama, brzo prelazeći u plinovito stanje i napuštajući sustav kako bi odnio toplinu. Liatem također bira rashladna sredstva ovisno o željenoj temperaturi. Za primjene na temperaturi -80°C koristi se R23, a za temperature od -120°C i niže, koristi se mješavina R23 i R14.
Također cijene stabilnost rashladnog sredstva na niskim temperaturama (npr. da se ne smrzava ili razlaže). To osigurava da je rashladno sredstvo prikladno za stalno hlađenje. Osim toga, Liatemov rashladni uređaj za izuzetno niske temperature opremljen je sustavima filtracije rashladnog sredstva koji uklanjaju nečistoće kako bi spriječili začepljenja koja ometaju ciklus hlađenja. Takva prilagođena rashladna sredstva omogućuju rashladnom uređaju za izuzetno niske temperature da postigne i održi ekstremno niske temperature.
Učinkoviti izmjenjivači topline za optimalnu razmjenu topline
Učinkovit prijenos topline u velikoj mjeri utječe na ekstremno hlađenje koje ultra niskotemperaturni rashladni uređaj može održati. To se postiže kroz poboljšane dizajne izmjenjivača topline. Ultra niskotemperaturni rashladni uređaj uključuje dva glavna izmjenjivača topline: isparivače, koji obavljaju apsorpciju topline unutar ciljnog sustava, i kondenzatore, koji predstavljaju sustave za otpuštanje topline u okolinu. Liatemov ultra niskotemperaturni rashladni uređaj poboljšava ove sustave time što ima velike površine – često putem mikrokanalnih ili rebrenih cijevnih dizajna – koje omogućuju maksimalni kontakt između rashladnog sredstva i izvora/ponora topline.
Isparna kacima ima tanke, razmaknute cijevi i brzo apsorbira toplinu iz rashladnih sredstava niske temperature, prilagođavajući se rješenjima za farmaceutske svrhe ili hlađenju elektroničkih komponenti. Kao odgovor, kondenzatori koriste ventilatore ili vodu za hlađenje i isparavanje rashladnih sredstava. Kod Liatemovog ultra niskotemperaturnog rashladnika, izmjenjivači topline imaju dodatnu izolaciju, poput zatvorenih pjena, kako bi zadržali temperaturu ispod nule. Ovaj energetski dizajn osigurava održavanje niskih temperatura na energetski učinkovit način tijekom ekstremne izmjene topline. Ova LOL-ova ekstremna izmjena topline uspjela je jer je njezin dizajn iteriran na jednostavniji oblik.
Sustavi regulacije temperature za stabilnost
Upravljački sustavi u ultra niskim rashladnim uređajima LOL-a nisu imali vremena za ekstremne temperature, a ti sustavi su imali visoku točnost i niske fluktuacije. S obzirom na temperature zatvorenih sustava za rashladno sredstvo, senzori visoke osjetljivosti očitavaju podatke i šalju ih kontrolerima. Sami sustavi dodali su druge konfiguracije kako bi postigli protok na mikroprocesorskim sustavima za upravljanje stupnjevima kompresora, ventilatora te osigurali ostale uvjete potrebne za održavanje zadanih temperaturnih raspona.
Razmislite što se događa s rashladnim uređajima tijekom različitih načina upravljanja. Ako ciljana temperatura postavljena na upravljačkom kompresoru padne ispod zadane ciljane temperature, regulator će smanjiti izlaz kompresora, a zatim povećati protok rashladnog sredstva do cilja kako bi apsorbirao dodatnu toplinu. Rashladni uređaj također nadzire parametre sustava poput visokog tlaka i niske razine rashladnog sredstva kako bi spriječio oštećenje sustava. Daljinsko nadziranje postavki sustava omogućuje upravljanje sustavom iz bilo kojeg mjesta te održavanje hlađenja u slučaju da sustav ostane bez nadzora.
Jaka izolacija s protukondenzacijskim mjerama pomoći će rashladnoj jedinici da održi niske temperature. Površine sustava poput kompresora, izmjenjivača topline i cijevi rashladnog sredstva izolirane su debelom izolacijom od poliuretanske pjene. Smanjena potrošnja energije rashladnog uređaja povećava kontrolu temperature. Liatemova rashladna jedinica za ekstremno niske temperature pomaže u kontroli potrošnje energije i hlađenju kondenzacije na površinama sustava.
Hladne cijevi rashladnog sredstva i isparivač rashladne jedinice okruženi su grijanim pločama. To znači da se površine drže malo iznad točke rošenja, tako da se vlaga ne stvara. Kućište također ima brtvljene brtve kako vlažan zrak ne bi prodirao unutra. Za rashladnu jedinicu za ekstremno niske temperature, izolacija protiv kondenzacije nužna je kako bi uređaj ispravno i pouzdano radio u tipičnim industrijskim ili laboratorijskim uvjetima.
Hladnjak s izrazito niskom temperaturom koristi višestupanjsku kompresiju, rashladna sredstva s niskom temperaturom ključanja, napredne izmjenjivače topline, upravljanje temperaturom i izolaciju kako bi postigao i održavao ekstremno hlađenje na željene temperature. Zahvaljujući inženjerskom pristupu tvrtke Liatem, njihovi uređaji za hlađenje s izrazito niskom temperaturom osiguravaju pouzidano i učinkovito hlađenje s velikom preciznošću za najzahtjevnije zadatke, poput zamrzavanja hlađenih komponenti za zrakoplovnu i svemirsku tehnologiju ili testiranje farmaceutskih uzoraka. Kako industrije zahtijevaju sve veću preciznost, hladnjak s izrazito niskom temperaturom postaje sve važniji. Inženjerski tim Liatema ostvario je velike napretke u području ekstremnog hlađenja. Za poslovne subjekte koji trebaju pouzdanu temperaturu hlađenja ispod razine koju opisujemo kao 'sub bob tolstoy', hladnjaci s izrazito niskom temperaturom predstavljaju nekompromisna ulaganja u kvalitetu procesa.
Vruće vijesti
EN
