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Ultra congelatore per Vaccini - Congelatore a temperature ultra-basse (ULT)
Ultra congelatore per Vaccini - Congelatore a temperature ultra-basse (ULT)
Il Congelatore a temperature ultra-basse (dall’inglese Ultra Low Temperature freezer), detto anche ultra congelatore, è uno strumento principalmente utilizzato nei laboratori di ricerca, nei dipartimenti di biologia molecolare e di scienze della vita, e rappresenta uno strumento fondamentale per il trasporto dei vaccini, che in molti casi necessitano di temperature bassissime per la loro conservazione.
L’ultra congelatore infatti ha la funzione di salvaguardare campioni biologici importanti per lo studio di ricerca in esecuzione nei laboratori.
Questi congelatori infatti sono in grado di raggiungere l’incredibile temperatura di -86 gradi Celsius, ovvero ?123 gradi Fahrenheit. Temperature bassissime se paragonate a quelle dei normali congelatori che solitamente si aggirano a -18 gradi Celsius, ovvero 0 gradi Fahrenheit.
Jaes impegnata da oltre 10 anni nel settore delle forniture industriali, offre nel suo catalogo un’ampia scelta di congelatori industriali, refrigeratori, gruppi frigo e chiller, dei maggiori produttori.
Esistono moltissime tipologie di ultra congelatori.
Generalmente sono disponibili nelle versioni: verticale, ad armadio e orizzontale a pozzo con accesso dall’alto. La versione verticale è quella maggiormente utilizzata, per praticità di utilizzo.
Ma vediamo nel dettaglio le caratteristiche:
La capacità degli ultra congelatori verticali può essere più o meno elevata. Al loro interno possiamo trovare i vari cassetti dove vengono collocati i campioni. Ogni singolo cassetto è chiuso ermeticamente; in questo modo, nel momento in cui viene prelevato o inserito un campione in un cassetto, gli altri cassetti possono mantenere la loro temperatura.
L’isolamento è una delle parti fondamentali di un ultra congelatore. Infatti tra la parete esterna e quella interna è presente una coibentazione in poliuretano, ovvero uno strato di isolamento che consente di mantenere la temperatura desiderata.
Anche la porta di accesso ha lo stesso isolamento in poliuretano, e le guarnizioni siliconiche poste lungo il suo perimetro garantiscono una tenuta perfetta grazie alla loro superficie composta da vari scalini.
Inoltre gli ultra congelatori, sono equipaggiati con controllori logici programmabili PLC che consentono il controllo dei parametri di congelamento.
Ora scopriamo il funzionamento di un ultra congelatore osservando lo scorrimento del refrigerante al suo interno.
Il refrigerante liquido ad alta pressione passa per il TUBO CAPILLARE, che ne diminuisce la pressione.
Questo semplice passaggio causa dei grandi cambiamenti nel refrigerante. Diminuendo la pressione infatti, la temperatura del refrigerante diminuisce, abbassando di conseguenza anche la sua TEMPERATURA DI EBOLLIZIONE. Ora infatti il refrigerante può evaporare ad una temperatura inferiore.
Questo succede per L’EFFETTO JOULE-THOMSON, un fenomeno della termodinamica.
Con queste nuove caratteristiche, il refrigerante viene fatto passare dentro L’EVAPORATORE che si trova all’interno del congelatore.
L’ultra congelatore infatti ha la funzione di salvaguardare campioni biologici importanti per lo studio di ricerca in esecuzione nei laboratori.
Questi congelatori infatti sono in grado di raggiungere l’incredibile temperatura di -86 gradi Celsius, ovvero ?123 gradi Fahrenheit. Temperature bassissime se paragonate a quelle dei normali congelatori che solitamente si aggirano a -18 gradi Celsius, ovvero 0 gradi Fahrenheit.
Jaes impegnata da oltre 10 anni nel settore delle forniture industriali, offre nel suo catalogo un’ampia scelta di congelatori industriali, refrigeratori, gruppi frigo e chiller, dei maggiori produttori.
Esistono moltissime tipologie di ultra congelatori.
Generalmente sono disponibili nelle versioni: verticale, ad armadio e orizzontale a pozzo con accesso dall’alto. La versione verticale è quella maggiormente utilizzata, per praticità di utilizzo.
Ma vediamo nel dettaglio le caratteristiche:
La capacità degli ultra congelatori verticali può essere più o meno elevata. Al loro interno possiamo trovare i vari cassetti dove vengono collocati i campioni. Ogni singolo cassetto è chiuso ermeticamente; in questo modo, nel momento in cui viene prelevato o inserito un campione in un cassetto, gli altri cassetti possono mantenere la loro temperatura.
L’isolamento è una delle parti fondamentali di un ultra congelatore. Infatti tra la parete esterna e quella interna è presente una coibentazione in poliuretano, ovvero uno strato di isolamento che consente di mantenere la temperatura desiderata.
Anche la porta di accesso ha lo stesso isolamento in poliuretano, e le guarnizioni siliconiche poste lungo il suo perimetro garantiscono una tenuta perfetta grazie alla loro superficie composta da vari scalini.
Inoltre gli ultra congelatori, sono equipaggiati con controllori logici programmabili PLC che consentono il controllo dei parametri di congelamento.
Ora scopriamo il funzionamento di un ultra congelatore osservando lo scorrimento del refrigerante al suo interno.
Il refrigerante liquido ad alta pressione passa per il TUBO CAPILLARE, che ne diminuisce la pressione.
Questo semplice passaggio causa dei grandi cambiamenti nel refrigerante. Diminuendo la pressione infatti, la temperatura del refrigerante diminuisce, abbassando di conseguenza anche la sua TEMPERATURA DI EBOLLIZIONE. Ora infatti il refrigerante può evaporare ad una temperatura inferiore.
Questo succede per L’EFFETTO JOULE-THOMSON, un fenomeno della termodinamica.
Con queste nuove caratteristiche, il refrigerante viene fatto passare dentro L’EVAPORATORE che si trova all’interno del congelatore.
Il refrigerante ora, assorbe tutto il calore all’interno del congelatore, abbassando la temperatura al livello desiderato.
Assorbendo calore, evapora, trasformandosi in vapore, senza però aumentare la sua temperatura.
Adesso il refrigerante allo stato gassoso passa per il COMPRESSORE che ne aumenta di nuovo la pressione portandola al valore iniziale, comportandone anche l’ aumento della temperatura.
Ora può passare attraverso il CONDENSATORE, ovvero una serpentina che rilascia il calore all’esterno, che consente al refrigerante di tornare allo stato liquido e alla temperatura iniziale.
A questo punto il ciclo si ripete. Questo è un perfetto esempio di CICLO FRIGORIFERO a SINGOLO STADIO, comune anche in tutti i frigoriferi e freezer domestici.
Un ultra congelatore con sistema a DOPPIO STADIO, (quindi con CICLO DI REFRIGERAZIONE IN CASCATA), ha due circuiti refrigeranti uno di seguito all’altro, in modo che il primo stadio abbassi ulteriormente la temperatura del secondo stadio che lavora a temperature più ridotte.
Il sistema a bassa temperatura (che è il secondo stadio), si comporta esattamente come il sistema a SINGOLO STADIO che abbiamo appena visto, rimuovendo il calore dallo spazio da raffreddare mediante l’evaporatore; se non che, al posto del condensatore, è presente uno SCAMBIATORE DI CALORE che viene raffreddato dall’evaporazione del refrigerante del sistema ad alta temperatura (che è il primo stadio).
Infine il sistema ad alta temperatura, che trasporta l’intera potenza termica del sistema, trasferisce il calore a un condensatore.
In pratica è come se due sistemi a SINGOLO STADIO siano collegati in modo che l’evaporatore del primo stadio raffreddi il condensatore del secondo, facilitando la condensazione del gas compresso nel secondo circuito.
Gli ultra congelatori sono elementi essenziali in molti laboratori, e in particolare in tutti quei casi dove è necessario proteggere e conservare in totale sicurezza materiali estremamente delicati come: vaccini o campioni biologici sensibili alla temperatura ,inclusi DNA, RNA, virus o proteine.
Il difetto principale degli ultra congelatori è rappresentato dall’elevato consumo di energia, necessario a diminuire in modo così drastico la temperatura.
Questo difetto comporta anche un problema nel trasporto di campioni biologici sensibili come alcuni vaccini, che necessitano di temperature particolarmente basse per rimanere efficaci.
Per questo si stanno studiando tecnologie o mix di tecnologie per realizzare ultra congelatori che consentano di mantenere la bassa temperatura anche in assenza di energia elettrica, in modo da raggiungere anche le località più remote.
Se questo video ti è stato utile, faccelo sapere lasciando un like e un commento, inoltre puoi condividerlo, e non dimenticarti di iscriverti al nostro canale.
Ti consigliamo di visitare il nostro sito jaescompany.com per conoscere i nostri prossimi progetti.
Assorbendo calore, evapora, trasformandosi in vapore, senza però aumentare la sua temperatura.
Adesso il refrigerante allo stato gassoso passa per il COMPRESSORE che ne aumenta di nuovo la pressione portandola al valore iniziale, comportandone anche l’ aumento della temperatura.
Ora può passare attraverso il CONDENSATORE, ovvero una serpentina che rilascia il calore all’esterno, che consente al refrigerante di tornare allo stato liquido e alla temperatura iniziale.
A questo punto il ciclo si ripete. Questo è un perfetto esempio di CICLO FRIGORIFERO a SINGOLO STADIO, comune anche in tutti i frigoriferi e freezer domestici.
Un ultra congelatore con sistema a DOPPIO STADIO, (quindi con CICLO DI REFRIGERAZIONE IN CASCATA), ha due circuiti refrigeranti uno di seguito all’altro, in modo che il primo stadio abbassi ulteriormente la temperatura del secondo stadio che lavora a temperature più ridotte.
Il sistema a bassa temperatura (che è il secondo stadio), si comporta esattamente come il sistema a SINGOLO STADIO che abbiamo appena visto, rimuovendo il calore dallo spazio da raffreddare mediante l’evaporatore; se non che, al posto del condensatore, è presente uno SCAMBIATORE DI CALORE che viene raffreddato dall’evaporazione del refrigerante del sistema ad alta temperatura (che è il primo stadio).
Infine il sistema ad alta temperatura, che trasporta l’intera potenza termica del sistema, trasferisce il calore a un condensatore.
In pratica è come se due sistemi a SINGOLO STADIO siano collegati in modo che l’evaporatore del primo stadio raffreddi il condensatore del secondo, facilitando la condensazione del gas compresso nel secondo circuito.
Gli ultra congelatori sono elementi essenziali in molti laboratori, e in particolare in tutti quei casi dove è necessario proteggere e conservare in totale sicurezza materiali estremamente delicati come: vaccini o campioni biologici sensibili alla temperatura ,inclusi DNA, RNA, virus o proteine.
Il difetto principale degli ultra congelatori è rappresentato dall’elevato consumo di energia, necessario a diminuire in modo così drastico la temperatura.
Questo difetto comporta anche un problema nel trasporto di campioni biologici sensibili come alcuni vaccini, che necessitano di temperature particolarmente basse per rimanere efficaci.
Per questo si stanno studiando tecnologie o mix di tecnologie per realizzare ultra congelatori che consentano di mantenere la bassa temperatura anche in assenza di energia elettrica, in modo da raggiungere anche le località più remote.
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