Qué tipo de chiller es mejor para uso en laboratorio

Un chiller de laboratorio de alto rendimiento no solo puede proteger el equipo y mejorar la eficiencia experimental, sino también garantizar la seguridad de los experimentos. Este artículo explica cómo funcionan los chillers de laboratorio, sus tipos comunes, los criterios clave de selección y recomendaciones de uso en diferentes escenarios para ayudarle a elegir la solución de chiller más adecuada para sus necesidades experimentales.

¿Por qué los laboratorios necesitan un chiller?

Los chillers de laboratorio se utilizan generalmente para los siguientes fines.

Disipación de calor del equipo

Durante el funcionamiento continuo de equipos experimentales como reactores, bombas de vacío, generadores de rayos X y sistemas de alimentación eléctrica, los circuitos internos y las partes estructurales generan calor. Si el calor no se elimina a tiempo, el equipo seguirá calentándose, lo que provocará el envejecimiento de los componentes, la degradación del rendimiento e incluso la reducción de la vida útil. El chiller utiliza un sistema de circulación de refrigerante para eliminar el exceso de calor del equipo a tiempo, de modo que el equipo siempre se mantenga a la temperatura óptima.

Algunos experimentos presentan riesgos de seguridad, como pruebas de baterías, reacciones químicas, fuentes de alimentación de alto voltaje, etc., que pueden provocar fugas de gas, aceleración térmica o incluso explosión a altas temperaturas. En estas aplicaciones de alto riesgo, los chillers son tanto equipos auxiliares como una garantía importante de seguridad.

Control preciso de la temperatura

El equipo de precisión como láseres, espectrómetros de masas, resonancia magnética nuclear y microscopios electrónicos tiene requisitos estrictos sobre la temperatura de trabajo. Las fluctuaciones de temperatura afectan su precisión y estabilidad. Además, muchos experimentos tienen requisitos de temperatura muy estrictos.

Si la temperatura ambiente o la temperatura del equipo es inestable, los resultados experimentales tendrán grandes errores y no se podrá garantizar la consistencia de los resultados. El chiller puede mantener la temperatura del fluido dentro de ±0.1°C, o incluso ±0.05°C en algunos modelos, logrando un control rápido y estable de la temperatura, y proporcionando una temperatura ambiente precisa para los equipos y experimentos.

Tipos de chillers de laboratorio

Tipo	¿Requiere agua de enfriamiento?	Escala adecuada	Rango de control de temperatura	Nivel de ruido	Costo del equipo
Chiller de aire	No	De pequeño a mediano	Estrecho	Medio	Bajo
Chiller de agua	Sí	De mediano a grande	Estrecho	Bajo	Medio
Chiller calefactor combinado	Depende del modelo	De mediano a grande	Ancho	Medio	Alto

Enfriadores aire-aires

Los chillers enfriados por aire utilizan ventiladores para descargar el calor del gas refrigerante de alta temperatura en el condensador al aire, y no requieren un sistema de agua de enfriamiento. Generalmente, se adopta un diseño modular, y todos los componentes están integrados en la caja, con una estructura compacta que ahorra espacio en el laboratorio. Debido a que no requiere una torre de enfriamiento ni una bomba de agua, tiene un costo inicial más bajo y una carga de mantenimiento reducida.

Sin embargo, es sensible a la temperatura ambiente, y cuando la temperatura ambiente es demasiado alta, afectará la eficiencia de enfriamiento. Tiene requisitos relativamente altos para las condiciones de ventilación. El ventilador genera cierto nivel de ruido cuando funciona, y no puede operar a niveles de ruido ultra bajos. No es adecuado para equipos de prueba grandes, ni para una operación de alta carga a largo plazo.

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

Enfriador enfriado por agua

El enfriador enfriado por agua utiliza agua de enfriamiento para retirar el calor del refrigerante, y luego utiliza una torre de enfriamiento para descargar el calor en el agua de enfriamiento al aire. Por lo tanto, debe estar equipado con una torre de enfriamiento, una bomba de agua y tuberías. Su eficiencia de enfriamiento es más alta que la de un enfriador enfriado por aire, y es estable incluso en temperaturas ambientales altas. Sus costos de compra y mantenimiento son más altos que los de los equipos enfriados por aire, pero su vida útil es más larga. Es adecuado para grandes plataformas experimentales.

<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）

Combinación de enfriador y calefactor

La combinación de enfriador y calefactor tiene funciones tanto de enfriamiento como de calefacción, y puede activar automáticamente los módulos de enfriamiento y calefacción según la configuración del programa. Tiene un rango de temperatura de operación más amplio, una velocidad de respuesta más rápida y una mayor precisión en el control de temperatura. Una unidad de enfriador y calefactor reemplaza completamente dos enfriadores y calefactores, ahorrando espacio y costos. Sin embargo, su estructura es más compleja, la inversión inicial es más alta que la de un enfriador que solo puede enfriar, y el mantenimiento es más problemático. Es adecuada para experimentos que requieren control cíclico de calefacción y enfriamiento.

¿Cómo seleccionar el enfriador de laboratorio adecuado?

Antes de comprar un enfriador de laboratorio, debe considerar los siguientes factores.

Rango de temperatura del chiller

Para experimentos convencionales, un chiller de temperatura normal de 5℃~30℃ es suficiente. Para experimentos extremos como pruebas de baterías y materiales, se requiere un chiller de baja temperatura (-40℃) o de ultra baja temperatura (-80℃). Para evitar que la operación a alta carga del chiller afecte su vida útil, se recomienda elegir un modelo con un margen de 10℃ más allá de su rango requerido.

Capacidad de enfriamiento

La capacidad de enfriamiento se refiere a la cantidad de calor que el sistema de chiller puede eliminar. Un chiller de 5 kW puede eliminar hasta 5 kW de calor por hora, asegurando una regulación eficiente de la temperatura. Si la capacidad de enfriamiento es demasiado pequeña, el chiller no funcionará. Una capacidad de enfriamiento excesiva hará que el equipo siga funcionando a baja carga, lo que resultará en un desperdicio de energía.

Precisión del control 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 y altura

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

Los medios de transferencia de calor comunes incluyen agua desionizada, mezcla de glicol y agua y aceite de transferencia de calor. Tienen diferentes propiedades físicas y químicas y deben seleccionarse y dosificarse cuidadosamente según factores como el rango de temperatura del chiller, la compatibilidad y el material de las tuberías.

Guía de compra de chillers de laboratorio según la aplicación

Laboratorio analítico

La cromatografía de gases/líquidos, la espectroscopía UV, ICP-MS y otros equipos requieren chillers de bajo ruido, alta estabilidad y alta precisión. Se recomienda elegir un chiller enfriado por aire con un sistema de agua cerrado y diseño silencioso.

Investigación de materiales/Experimentos químicos

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 de pruebas de baterías

Pruebas de baterías y celdas requieren una cámara de baja temperatura de alta precisión que pueda operar a temperatura constante durante mucho tiempo. Dado que se pueden probar varios grupos de muestras al mismo tiempo, se recomienda elegir un chiller multicanal.

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Laboratorio médico/biológico

Centrífugas de enfriamiento, equipos de liofilización de proteínas, biorreactores y otros equipos requieren chillers de bajo ruido, alta precisión y funcionamiento continuo. Son adecuados los equipos compactos enfriados por aire con materiales antibacterianos y circuitos de agua filtrada.

Conclusión y por qué elegir LNEYA

Si está buscando un chiller de laboratorio, LNEYA puede proporcionarle asesoramiento profesional y soluciones personalizadas. Contamos con amplia experiencia en la producción de equipos de refrigeración de laboratorio. Ofrecemos una amplia gama de modelos, incluidos unidades enfriadas por aire, por agua y combinadas. Soportan multicanal, múltiples zonas de temperatura, a prueba de explosiones y expansión de funciones de seguridad para satisfacer diversas necesidades experimentales.

Contacte con los consultores técnicos de LNEYA para obtener sugerencias de selección y soluciones.