Der Freikolben-Stirlingkühler ist eine Art Magnetschwebekühler. Es wird häufig zur präzisen Temperaturregelung bei unter -100 °C verwendet.
Dabei handelt es sich um den Stirling-Kühler , den wir als FPSC (Free Piston Stirling Cooler) bezeichnen. Die Standardversion von Stirling-Kühlern umfasst Kolben, Wärmetauscher und Kompressionsräume. Aber wir sehen die technologischen Fortschritte in allen Branchen, und Stirling-Kühlschränke sind keine Ausnahme.
Der Stirling-Kühler verwendet Helium als Gas, was sich von einem Kompressor unterscheidet. Es handelt sich um ein Kühlsystem, das die Gaskompression und adiabatische Expansion kontinuierlich wiederholt und natürliches Heliumgas als Kältemittel verwendet. Helium ist ein sehr sicheres Gas. Für unsere Umwelt ist es völlig ungefährlich.
Der typische Einsatzbereich unseres Stirling-Kühlers sind Kühl- und Gefrierschränke mit tiefen Temperaturen, aber RIGID entwickelt auch eine Produktreihe für den Einsatz in Laborgeräten und anderen Geräten, die für die Warenverteilung bei niedrigen Temperaturen verwendet werden.
RIGID, eines der führenden chinesischen Unternehmen in Sachen Innovation, hat einen Freikolben-Stirlingkühler – FPSC – entwickelt. Das Gerät hebt das gesamte Produkt auf ein völlig neues Niveau, wo es viel Energie einsparen und die Effizienz deutlich verbessern kann.
Dadurch sind diese Einheiten umweltfreundliche Lösungen, die sich für alle Privatpersonen und Firmenkunden eignen, die ihre Sorge um den Planeten zum Ausdruck bringen möchten. Der neue Kühler enthält kein FCKW und es ist interessant festzustellen, dass Helium die Rolle des Kühlmittels übernommen hat. Noch beeindruckender ist, dass die verwendeten FPSCs keine große Menge Helium benötigen – es ist eine kleine Menge, die für die Kühlung sorgen kann.
Was ist ein Stirlingkühler?
Der Freikolben-Stirlingkühler (FPSC) ist ein elegantes, vollständig abgedichtetes Wärmeübertragungssystem mit nur zwei beweglichen Teilen (einem Kolben und einem Verdränger) und kann Helium als Arbeitsmedium verwenden, ohne dass Dichtungslecks befürchtet werden müssen.
Der Kolben wird typischerweise durch ein oszillierendes Magnetfeld angetrieben, das die Energiequelle für den Antrieb des Kühlkreislaufs darstellt. Der Magnetantrieb ermöglicht den Antrieb des Kolbens, ohne dass Dichtungen, Dichtungen, O-Ringe oder andere Kompromisse beim hermetisch abgedichteten System erforderlich sind.
Zu den angeblichen Vorteilen des Systems gehören Umweltfreundlichkeit, Kühlleistung, geringes Gewicht, kompakte Größe, präzise Steuerbarkeit und hohe Effizienz.
Stirling-Kühler sind nichts anderes als Kryokühler , die einen Stirling-Kreislauf nutzen. Diese Kühlsysteme funktionieren als eigenständige Einheiten und sind in verschiedenen Größen erhältlich.
In den meisten Fällen handelt es sich bei Stirling-Kühlern um Tischmodelle, die verschiedene Objekte und Gegenstände auf kryogene Temperaturen abkühlen können.
Freikolben-Stirling-Kühler verwenden einen Stirlingmotor, der nur aus zwei beweglichen Teilen besteht. Das Gerät verfügt über ein Gehäuse aus Edelstahl und alle empfindlichen Komponenten sind im Inneren hermetisch abgedichtet.
- Biotechnologie/Pharmazeutik – Sie können niedrige Temperaturen zur Aufbewahrung von Chemikalien und anderen pharmazeutischen Produkten, einschließlich Impfstoffen, verwenden.
- Energie/Chemie – Sie können eine kryogene Umgebung schaffen und verschiedene Chemikalien analysieren und untersuchen sowie Reaktionen von Chemikalien testen.
- Messtechnik – wenn Sie die Temperatur präzise aufrechterhalten und auf dem gewünschten niedrigen Niveau halten müssen, sind diese Geräte die richtige Wahl.
- Lebensmittel/Logistik – Wenn Sie Lebensmittel liefern, können Sie die Lebensmittel gekühlt aufbewahren, um ihre Frische und Köstlichkeit zu bewahren. Darüber hinaus können Stirling-Kühler in tragbaren Gefrierschränken verwendet werden.
- Medikamente/Impfstoffe – Sie können den Starr-Stirling-Kühler für Kompakt- und Tiefkühlschränke verwenden. Die niedrigste Höchsttemperatur kann minus -100℃ erreichen.
Wie funktioniert ein Freikolben-Stirlingkühler?
Da Freikolben-Stirlingkühler (FPSC) neue und revolutionäre Geräte sind, fragen Sie sich wahrscheinlich, wie sie funktionieren. Hier ist eine kurze Erklärung.
Sie haben den Hauptkörper, aus dem eine Flosse oder ein Zylinder herausragt. Das Produkt nutzt einen Wärmetauscher, um den Zylinder abzukühlen. Der Wärmeaustausch beinhaltet wiederholte Kompressionszyklen.
Der Hauptkörper enthält außerdem einen Kolben, der sich kontinuierlich auf und ab bewegt. Das Material der Wahl für diese Kolben ist in der Regel Edelstahl. Die Bewegung des Kolbens in Kombination mit der Kompression führt zu einer Gasexplosion.
Die obere Kompressionskammer des Kühlsystems enthält zwei Kolben und Ausgleichsschwimmer. Der Hersteller verwendet Heliumgas zum Befüllen der Kammer und einen Linearmotor zum Antrieb des Kolbens.
Durch die Antriebswirkung wird Helium auf den 80-Hz-Ausgleichsschwimmer übertragen. Das System kann den Temperaturunterschied bei 80 °C regeln.
Auf der Oberseite des Ausgleichsschwimmers finden Sie außerdem einen Erweiterungsraum. Gleichzeitig entsteht zwischen Kolben und Schwimmer ein Kompressionsraum zum Ausgleich. Ein Heliumgas-Strömungskanal schließlich ist der ringförmige Raum, der den Ausgleichsschwimmer umgibt.
Konzentrieren wir uns nun auf den Strömungskanal. Im Expansionsraum befindet sich ein Kaltseitenzylinder (Rippe) und im Kompressionsraum haben die Konstrukteure den Kühlkörper untergebracht. Außerdem finden Sie im Raum zwischen Kühlkörper und kalter Zylinderrippe einen Regenerator.
Warum brauchen Sie einen Regenerator? Die Idee besteht darin, den Wärmeaustausch von Helium sicherzustellen sowie diese Wärme aufzufangen, zu speichern und an das Heliumgas zurückzugeben.
Falls etwas unklar ist, können Sie sich das Foto oben ansehen. Das Bild erklärt anschaulich das Funktionsprinzip eines Stirling-Kühlmotors und Sie können es verwenden, um die vorherigen Absätze besser zu verstehen.
Hier ist ein weiteres Foto, das das Funktionsprinzip eines Freikolben-Stirling-Kühlers besser erklären kann. Es handelt sich um ein 3D-Bild verschiedener im FPSC enthaltener Komponenten.
Die Kolbenantriebsfrequenz beträgt ca. 80 Hz. Die Kolbenbewegung erzeugt eine Druckdifferenz, die den Verdränger antreibt.
Dieses Differenzial fließt durch das Kältemittel, da es einen bestimmten Phasenwinkel des Verdrängers zum Kolben aufrechterhalten muss.
Im Wesentlichen wird das Kältemittel durch den Linearmotor, der den Kolben antreibt, expandiert und komprimiert. Dadurch haben Sie einen Expansionsraum (Kühlraum) und einen Kompressionsraum (Warmraum). Das ist die grundlegende Erklärung eines Stirling-Zyklus.
Was macht einen Freikolben-Stirlingkühler einzigartig? Die Tatsache, dass Rigid eine Funktion hinzugefügt hat, ist, dass der Kolben nicht physisch mit dem Verdränger verbunden sein muss. Stattdessen hat es die Freiheit, sich unabhängig zu bewegen.
Kann ein FPSC Gegenstände effektiv abkühlen?
Fragen Sie sich, ob der Freikolben-Stirlingkühler in der Lage ist, Gegenstände effektiv zu kühlen?
Die Antwort ist ja, aber es ist wichtig sicherzustellen, dass der Wärmeaustausch eine der Funktionen ist, die der Wärmeempfänger des Produkts bietet. Auf diese Weise gelingt es FPSCs, Objekte in ihrer Nähe abzukühlen.
Nachdem wir nun herausgefunden haben, wie Stirling-Kühler Objekte kühlen, wollen wir über die Wirksamkeit sprechen. Es mag vom Gerät abhängen, aber der von Rigid entwickelte FPSC benötigt nur zwei Minuten, um Temperaturen von bis zu -80 °C zu erreichen. Wir sprechen von einer Umgebung, in der die Leerlauftemperatur 25 °C beträgt.
Wenn Sie den von Rigid entwickelten Free Piston-Kühler in Aktion sehen möchten, empfehlen wir Ihnen, sich dieses Video anzuschauen. Es handelt sich um einen Betatest des Produkts, bei dem das Objekt, das das Gerät kühlt, eine Temperatur von -114 °C erreicht.
Wer ist das Unternehmen hinter dem Freikolben-Stirlingkühler?
Bereits vor 8 Jahren verfügte RIGID über geheime Forschungsagenten in dieser Tiefkühlbranche. Vom ersten Tag an widmet das Unternehmen sein Bestes, um innovative Miniaturkompressorlösungen zu entwickeln. Der Grundgedanke ihrer Einheit ist Innovation.
Das Unternehmen versucht, eine effektive Lösung in einem tragbaren und kompakten Paket zu kombinieren. Die Idee besteht darin, die Größe von Kühlgeräten so weit wie möglich zu reduzieren und gleichzeitig ihre Leistung auf höchstem Niveau zu halten.
Rigid nutzt moderne Ansätze und Technologien und nutzt die Kreativität, das Können und das Wissen seiner Ingenieure, um einzigartige und maßgeschneiderte Lösungen für viele Anwendungen zu entwickeln. Das Unternehmen ist auf der Suche nach einer idealen Ultra-Gefrierlösung. Dank dieses Ansatzes gelang es Rigid, FPSC-Einheiten zu entwickeln, die vielseitig einsetzbar sind.
Diese Einheiten wurden nach mehr als einem Jahrzehnt der Innovation, Führung und Weiterentwicklung bei der Entwicklung von Miniatur-Gleichstromkompressoren entwickelt.
Zu den potenziellen Anwendungen von DSPCs gehören die Heimkühlung sowie die Biotechnologie- und Pharmaindustrie.
Ist FPSC eine bessere Wahl als ein Kompressorkühlschrank?
Die kurze Antwort lautet „Ja“, aber wir erläutern das Problem immer gerne im Detail.
Die kompakte Größe ist der erste Grund, warum Freikolben-Stirlingkühler besser sind als Kühlsysteme, die Dampfkompression nutzen.
Abgesehen von der geringen Größe können Sie auch ein geringes Gewicht des Systems erwarten. Dank dieser beiden Eigenschaften erhalten Sie im Wesentlichen eine tragbare Kühlbox, die Sie mühelos von einem Ort zum anderen transportieren können.
Das Gesamtgewicht des kompletten Stirling-Kühlers beträgt 4,41 Pfund (2 Kilogramm), was durchaus beeindruckend ist. Wie leicht dieses Kühlgerät ist, können Sie besser verstehen, wenn wir Ihnen sagen, dass ein normaler Kompressor fünfmal so viel wiegt.
Selbst wenn Sie den offensichtlichen Größenvorteil vernachlässigen, ist FPSC besser als Dampfkompressionssysteme, weil sie eine effizientere Lösung darstellen. Dank höherer Effizienz und besserer Energienutzung sind sie zudem umweltfreundlich.
Darüber hinaus ist das Arbeitsmedium von FPSC Heliumgas, was sich ebenfalls positiv auf die Umwelt auswirkt. Viele andere Kühllösungen nutzen R134a und andere Lösungen, die ein hohes Potenzial für die globale Erwärmung haben können.
Sind Freikolben-Stirlingkühler leise?
Man könnte meinen, dass ein Kühlsystem laut sein muss, um effizient zu sein. Der von Rigid entwickelte FPSC beweist, dass es möglich ist, eine effiziente Kühlung zu liefern und gleichzeitig sicherzustellen, dass das System extrem leise bleibt.
Der Trick besteht darin, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu fahren und die Reibung so weit wie möglich zu reduzieren. Darüber hinaus ist das System vibrationsfrei, was zur Reduzierung des Geräuschpegels beiträgt.
Fragen Sie sich, wie viel Lärm Sie von einem Freikolben-Stirling-Kühler erwarten können? Schätzungen zufolge sind diese Systeme nur 48 dB leise, was für ein Kühlgerät ziemlich beeindruckend ist.
Der niedrige Geräuschpegel macht die FPSC-Einheit äußerst vielseitig. Sie können es an Orten einsetzen, an denen Sie sich bisher nicht vorstellen konnten, ein Kühlsystem zu platzieren.
Sie können beispielsweise einen Stirling-Kühler in einem Museum aufstellen, der die Gegenstände abkühlt, ohne die Besucher zu stören.
Das Gleiche gilt für Krankenhäuser, in denen Sie die Patienten nicht stören und gleichzeitig für optimale Temperaturen sorgen, wo immer sie benötigt werden.
Während wir über Vielseitigkeit und Eignung für verschiedene Branchen sprechen, sollten wir erwähnen, dass Freikolben-Stirlingkühler ölfrei sind, was bedeutet, dass Sie beim Transport oder bei der Reinigung keine Unordnung verursachen.
Kann ein Stirling-Kühler Geld und Energie sparen?
Über die genauen Kosteneinsparungen können wir Ihnen keine Angaben machen, da diese von den Energiekosten in Ihrer Region abhängen. Wir können Ihnen jedoch sagen, dass die Tests gezeigt haben, dass diese Geräte eine durchschnittliche Energieeinsparung von 50 % ermöglichen.
Dank der Magnetlager erzielen Sie eine effizientere Leistung und so kann das System diese Einsparungen erzielen.
Es ist wichtig zu betonen, dass die Einsparungen von der Anwendung abhängen. Beispielsweise können durch Luftkühlung die erwähnten 50 % und in manchen Fällen sogar noch mehr Einsparungen erzielt werden.
Für einige andere Anwendungen, beispielsweise das Einfrieren von Flüssigkeiten, kann der Mindestwert niedriger sein. Wenn Sie Flüssigkeiten kühlen müssen, können Sie im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren mit einer Energieeinsparung von ca. 30 % rechnen.
Diese Energieeffizienz macht FPSCs zu einer weitaus umweltfreundlicheren Lösung als Standard-Kühlgeräte. Darüber hinaus stellte Rigid sicher, dass in Stirling-Kühlern Heliumgas verwendet wird.
Helium hat kein globales Erwärmungspotenzial und ist daher nicht schädlich für die Umwelt.
Sind Freikolben-Stirlingkühler eine präzise Temperaturregelung?
Sie wissen bereits, dass FPSCs wirksam sind. Die von Rigid entwickelten Kühler sind sogar noch effektiver als die Konkurrenz, da sie eine Anwendung in nur zwei Minuten auf bis zu 80 °C herunterkühlen können.
Sobald das Objekt oder der Gegenstand die gewünschte Temperatur erreicht hat, ist es wichtig, diese konstant aufrechtzuerhalten. Dies kann besonders in Laboren, in denen Chemikalien gelagert werden müssen, aber auch für viele andere Anwendungen von entscheidender Bedeutung sein.
Sie werden froh sein zu erfahren, dass der FPSC von Rigid eine Temperaturregelung mit einer Genauigkeit von +/- 0,1 °C ermöglicht.
Es klingt unglaublich, aber Sie können sicher sein, dass der Kryokühler mühelos die ideale Temperatur für jede Anwendung aufrechterhält.
Fragen Sie sich, welche niedrigste Temperatur Freikolbenkühler erreichen können? Rigid sorgt dafür, dass die Anwendung bei Bedarf auf -170 °C gekühlt werden kann.
Welche Anwendungen gibt es für Freikolben-Stirlingkühler?
Hier sind einige Vorschläge für verschiedene Möglichkeiten der Verwendung von FPSCs:
- Direktkühlung mit leitender Verbindung
- Direktkühlung mit Sole
- Direktkühlung mit Thermosiphon
- Indirekte Kühlung
Werfen wir nun einen Blick auf einige Branchen, in denen Sie diese Einheiten verwenden können:
- Biotechnologie/Pharma – Sie können niedrige Temperaturen zur Aufbewahrung von Chemikalien und anderen pharmazeutischen Produkten, einschließlich Impfstoffen, verwenden. Gefriertrocknung, Verhinderung der Bildung von Nebenprodukten und sogar Kryokonservierung sind weitere Einsatzmöglichkeiten eines Stirling-Kühlers.
- Energie/Chemie – Sie können eine kryogene Umgebung schaffen und verschiedene Chemikalien analysieren und prüfen. Sie können die von FPSCs geschaffene Umgebung auch nutzen, um Reaktionen von Chemikalien zu testen.
- Messtechnik – wenn Sie die Temperatur präzise aufrechterhalten und auf dem gewünschten niedrigen Niveau halten müssen, sind diese Geräte die richtige Wahl.
- Lebensmittel/Logistik – Wenn Sie Lebensmittel liefern, können Sie die Lebensmittel gekühlt aufbewahren, um ihre Frische und Köstlichkeit zu bewahren. Darüber hinaus können Stirling-Kühler in tragbaren Gefrierschränken verwendet werden.
- Impfstoff/Medizin – Sie können den Starr-Stirling-Kühler für Kompakt- und Tiefkühlschränke verwenden. Die maximal niedrigste Temperatur kann minus -100 erreichen
Bei diesen Anwendungen handelt es sich lediglich um einige Vorschläge, wie Sie einen Freikolben-Stirlingkühler einsetzen können. Es handelt sich um ein äußerst vielseitiges Kühlsystem, das Sie praktisch überall einsetzen können.
Das einzig Wichtige ist, dass Sie eine extrem niedrige Temperatur eines Gegenstands, einer Substanz oder eines Objekts erreichen und aufrechterhalten müssen. Den Rest erledigt der Stirling-Kühler.
Ist es schwierig, FPSC aufrechtzuerhalten?
Nein, die Wartung dieser Kühlgeräte ist überhaupt nicht schwierig. Darüber hinaus hat Rigid alle Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass die Wartung mühelos verläuft.
Erstens sind FPSC-Systeme ölfrei. Dadurch wird das Risiko von Undichtigkeiten beseitigt und die Wartung des Geräts erleichtert. Dies bedeutet auch, dass Freikolben-Stirlingkühler praktisch keine Wartung erfordern.
Es handelt sich um Langzeitgeräte, die jahrelang halten, und während dieser Zeit müssen Sie keine Anstrengungen unternehmen, um ihre Langlebigkeit aufrechtzuerhalten. Das Einzige, was Sie tun sollten, ist eine schnelle und effiziente Kühlung zu genießen!
Aber was ist, wenn es Ihnen einfach nicht gefällt? Schicken Sie es an uns zurück. 100 % Rückerstattung, ganz einfach! Es ist RIGID-Garantie!
Warum sollten Sie sich für den starren Freikolben-Stirlingkühler entscheiden?
Die RIGID-Stirling-Technologie ist ein Durchbruch im Klein- und Tiefgefrieren. Es wird häufig zur präzisen Temperaturregelung bei unter -100 °C eingesetzt. Die Zukunft ist rosig und die Technologie schreitet täglich voran.
Es ist eine Tatsache, dass die RIGID-Stirling-Kühlertechnologie zum schnellen und tiefen Einfrieren auf dem Weltmarkt sehr gut angenommen wird.
Er kann in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden und ist auch eine bessere Alternative zu Miniatur-Gleichstromkompressoren. Trotz alledem könnte jede Einheit die beste sein, solange sie den Anforderungen an Platz, Kosten, Effizienz, der Größe der Kühlanlage und der Betriebsart gerecht wird.
Alles in allem ist der RIGID-Freikolben-Stirlingkühler sowohl für den kommerziellen als auch für den persönlichen Gebrauch das Beste.
