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Qué determina el consumo de nitrógeno líquido en una cámara HALT

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El nitrógeno líquido (LN2) suele ser el mayor coste recurrente de una cámara HALT de uso habitual. Cuánto consume una cámara depende de cómo controla el caudal de LN2, de cuánto tiene que enfriar (la cámara, su mesa y el producto), de cuánto tiene que enfriarlo y de cuánto tiempo mantiene el perfil la temperatura fría. Según la experiencia de Hanse, la velocidad de rampa no es lo que lo determina.

El LN2 suele ser el mayor coste de explotación

En una cámara de LN2 de uso habitual, el nitrógeno suele ser la mayor partida recurrente de los costes de explotación. Todas las cámaras Hanse se enfrían por inyección directa de nitrógeno líquido. La válvula proporcional de LN2 con camisa de vacío es de serie en los VTC-4 y TC-4 y superiores, y el control proporcional es opcional en el VTC-1.5.

Control proporcional o todo/nada

Cómo dosifica una cámara el LN2 importa más que cualquier otra cosa de esta página. Una electroválvula todo/nada descarga nitrógeno hasta alcanzar la consigna y después la sobrepasa. Una válvula proporcional dosifica el LN2 según la demanda real. El resultado es menos LN2 y una vida útil más larga para la válvula.

Una válvula proporcional de LN2 roja con camisa de vacío que alimenta una línea de LN2 de acero inoxidable con camisa de vacío
Válvula proporcional de LN2 con camisa de vacío, de serie en los VTC-4 y TC-4 y superiores.

Si tiene una cámara con control todo/nada del LN2, se le puede instalar una válvula proporcional con camisa de vacío como actualización.

Una rampa más rápida no consume más nitrógeno

Según la experiencia de Hanse, la velocidad de rampa no determina el consumo de LN2: una rampa más rápida no consume más nitrógeno que una más lenta. El calor que hay que extraer para cambiar la temperatura de la cámara, en BTU, es el mismo sea cual sea la velocidad de rampa; una rampa más rápida solo lo extrae antes. Los factores que sí determinan el consumo son los siguientes.

Salto de temperatura

El nitrógeno necesario para alcanzar una consigna fría crece en proporción directa al salto de temperatura. En la calculadora de LN2 de Hanse, un descenso de +80 °C a −40 °C consume el doble de nitrógeno que uno de +20 °C a −40 °C.

Tiempo de permanencia en frío

Mantener una consigna fría sigue consumiendo nitrógeno. En la calculadora de Hanse, los primeros 5 minutos de una permanencia en frío añaden aproximadamente la mitad del nitrógeno que costó alcanzar la consigna, los 5 minutos siguientes aproximadamente un cuarto, y cada 5 minutos a partir de ahí aproximadamente un octavo. Una permanencia en frío de 20 minutos aproximadamente duplica el nitrógeno del descenso, y una permanencia de 60 minutos aproximadamente lo triplica. Las permanencias en caliente no consumen LN2, así que en un ciclo térmico la parte fría es la que carga con la factura de nitrógeno.

Tamaño de la cámara

El consumo crece con el volumen acondicionado y la masa de la mesa: cuanto más grande es la cámara, más nitrógeno consume. En toda la gama VTC, el nitrógeno necesario para alcanzar la consigna se multiplica aproximadamente por cuatro o cinco del VTC-4 al VTC-36. Dimensione la cámara a partir de su producto, como explica la guía del comprador, en lugar de comprar más grande de lo que necesita.

El producto y su utillaje

Todo lo que hay sobre la mesa también tiene que enfriarse. Un producto alimentado aporta calor que el LN2 tiene que extraer mientras funcione en frío. El producto y su utillaje se suman a cada descenso en proporción a su peso y a su calor específico: a igual peso, el aluminio y el magnesio necesitan aproximadamente el doble de nitrógeno que el acero para enfriarse en el mismo salto de temperatura.

Los modelos ECO consumen menos

Un modelo ECO consume menos LN2 que el modelo estándar del mismo tamaño. Tiene una única altura útil de 965 mm (38 in) en lugar de las alturas estándar de 965 y 1270 mm (38 y 50 in), de modo que su interior es más pequeño, con la misma mesa y la misma carga. En la calculadora de LN2 de Hanse, el VTC-9 ECO necesita aproximadamente una décima parte menos de nitrógeno para alcanzar la consigna que un VTC-9 estándar con la mesa en la posición alta, que deja el mismo espacio útil de 965 mm (38 in), y casi una cuarta parte menos que con la mesa en la posición baja, que deja 1270 mm (50 in).

Qué necesita la instalación

Una cámara de LN2 también necesita infraestructura en la instalación: un tanque, tubería con camisa de vacío y monitorización de oxígeno en la sala. El suministro va desde dewars entregados a domicilio hasta tanques microbulk y a granel, según cuánto nitrógeno consuma la cámara.

LN2 o refrigeración mecánica

El LN2 es el coste de explotación más visible de una cámara. Suele ser lo único de la instalación que consume nitrógeno, así que la factura llega con el nombre de la cámara, mientras que la electricidad y el agua refrigerada que consume una cámara de refrigeración mecánica rara vez se le imputan. La guía de costes compara las dos opciones en detalle.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto LN2 consume una cámara HALT?

Depende del tamaño de la cámara, del salto de temperatura, de cuánto tiempo mantiene el perfil la temperatura fría, del producto que hay sobre la mesa y de cómo controla la cámara el LN2. Hanse lo estima para su perfil con su calculadora de LN2: pídalo a través del formulario de contacto.

¿Una permanencia en frío más larga consume más LN2?

Sí. En la calculadora de LN2 de Hanse, una permanencia en frío de 20 minutos aproximadamente duplica el nitrógeno necesario para alcanzar la consigna, y una permanencia de 60 minutos aproximadamente lo triplica. Las permanencias en caliente no consumen LN2.

¿Una velocidad de rampa mayor consume más LN2?

Según la experiencia de Hanse, no. El calor que hay que extraer para cambiar la temperatura de la cámara es el mismo con cualquier velocidad de rampa; una rampa más rápida solo lo extrae antes.

¿El control proporcional del LN2 ahorra nitrógeno?

Sí. Una válvula proporcional consume menos LN2 que el control todo/nada, y la válvula dura más.

¿Un modelo ECO consume menos LN2?

Sí. Su interior es más pequeño, con la misma mesa y la misma carga que el modelo estándar. En la calculadora de LN2 de Hanse, el VTC-9 ECO necesita entre aproximadamente una décima parte y casi una cuarta parte menos de nitrógeno para alcanzar la consigna que un VTC-9 estándar, según la posición de la mesa.

¿El LN2 es más caro que la refrigeración mecánica?

A menudo ambas opciones están más cerca de lo que parece. La guía de costes las compara.

Hable con un ingeniero

Hanse Environmental fabrica cámaras HALT y HASS en Allegan, Michigan, desde 1993. Si quiere una estimación del consumo de LN2 con su propio perfil, contacte con nosotros.