GYIK Cryog hűtő; CryoTel piknik
Rövid válasz:
A Stirling kriogén hűtő a Stirling ciklust használja arra, hogy a villamos energiát hőmozgásokká alakítsa át a hideg végtől a hő kidobóig. A villamos energiát lineáris motoron keresztül dugattyúmozgássá alakítják át, ami a rendszer dinamikája által a dugattyú elmozdulását idézi elő. Ez egy Stirling-ciklus a dugattyú és a búvár között.
A Stirling-ciklus másodpercenként 60 alkalommal fordul elő. A CryoTel® hideg vége ezért terhelés nélkül 40K-ra (-233 ° C vagy -387 ° F) csökken.
Hosszú válasz:
A Stirling-ciklusról és egyéb hűtési módszerekről, például a Joule-Thompson-effektusról, a Gifford-McMahon-ciklusról, a hígító hűtőszekrényekről a termodinamikai könyvekben vagy az interneten tájékozódhat.
Az emelés a kriogén hűtő azon képessége, hogy eltávolítja a hőt a hideg végről, és ugyanakkor fenntartja a jelzett hőmérsékletet. Például a CryoTel® CT @ 77K számára hirdetett felvonó 11 W. Ez azt jelenti, hogy ha az ügyfél 11 W-os terheléssel rendelkezik, a hűtő továbbra is 77 K hőmérsékletet tud tartani a hideg végén és a terhelésnél.
Itt van a CT-hez hirdetett névleges teljesítmény:
Ezen a görbén számos pont van, amelyek fontosak az alkalmazások számára. A jobb alsó sarokban található a hőmérséklet-elutasítás jelmagyarázata. Ez a hőmérséklet a kriogén hűtő hőelvezetőjénél. A hideg végből származó hő a hőelnyelőn keresztül szabadul fel. Az ügyfelek választhatnak szellőzőbordák, vízzakó vagy vezetési hőelvezető rendszer használatát a hő eltávolítására.
A hideg véghőmérsékletet (Kelvinben) az alsó X tengely mentén mérjük. Az emelést wattban mérjük az Y tengely mentén. A mérnök ellenőrizni fogja, hogy a hideg végén a hőmérséklet az Ön kívánt-e, majd ellenőrizze a kilépési hőmérséklet görbéjét, hogy megtalálja a hűvösebb emelést. Ezután tudni fogja, hogy a kriogén hűtő hány watt hőterhelést képes kezelni, miközben továbbra is fenntartja a kívánt hőmérsékletet a hideg végén. A vonalvastagság a kriogén hűtési teljesítmény gyártási változékonyságát képviseli.
A hideg végből származó hő a hőelnyelőn keresztül szabadul fel. Az ügyfelek választhatnak szellőzőbordák, vízzakó vagy vezetési hőelvezető rendszer használatát a hő eltávolítására. Szellőzőbordák használata esetén a kifolyási hőmérséklet magasabb lesz, mint a környezeti hőmérséklet. A 28 ° C környezeti hőmérsékletű helyiségeknél a szellőzőbordákkal ellátott hő kidobó körülbelül 35 ° C. Ha az ügyfél vízköpenyt használ, akkor a hő kidobó valamivel melegebb (2-5 ° C), mint a víz hőmérséklete. Minél alacsonyabb a kisülési hőmérséklet, annál jobb a kriogén hűtő teljesítménye. A legkisebb kisülési hőmérséklet, amelyet az ügyfél használhat a CryoTel számára, körülbelül 10 ° C. Alacsonyabb hőmérséklet lehetséges, de a legjobb lenne a Sunpower-hez fordulni technikai segítségért, mivel a teljesítmény optimalizálása érdekében szükség lehet néhány módosításra a hűtőben.
Az integrált kriogén hűtő egy koncentrikus hengerfuratban lévő kompresszorból (vagy nyomáshullám-generátorból) és a dugattyúból (vagy hűtőfejből) áll. Itt van egy példa egy integrált kriogén hűtőre:
Egy külön hűtő külön hűtőfejjel rendelkezik, amely egy átviteli csővel kapcsolódik a kompresszorhoz vagy a nyomáshullám-generátorhoz. Itt van egy példa egy külön elemekkel ellátott hűtőberendezésre:
A kriogén hűtővezérlőnek két működési módja van: hőmérséklet-szabályozási mód és teljesítmény-szabályozási mód. Hőmérséklet-szabályozási üzemmódban a felhasználó megadja azt a hőmérsékletet, amelyet a hűtőfejnél szeretne elérni, és a szabályozó működni fog ennek a hőmérsékletnek a fenntartása érdekében. Teljesítményvezérlés üzemmódban a felhasználó megadja a kriogén hűtő kívánt teljesítményszintjét, és a vezérlő fenntartja ezt a szintet. A kriogén hűtő platina ellenállás hőmérséklet-érzékelőt használ (a vásárláshoz mellékelve) a pontos szabályozás érdekében. A hőmérőt a hűtő hideg végén kell elhelyezni (vagy nagyon közel hozzá).
Ez az Ön használatától függ. Általában az ügyfeleknek hűtővíz-hűtőt vagy víztisztítóval vagy szellőzőbordákkal kell hűteniük. Mindkettő opcionálisan rögzített vagy kivehető konfigurációban kapható. Egyes ügyfelek saját hűtőrendszert akarnak megtervezni az eszközhöz, de ez a lehetőség a haladó felhasználók számára van fenntartva, akik már rendelkeznek tapasztalattal a termodinamikában. A kriogén hűtőhöz szükséges hűtési szint megfelel a hűtő bemeneti teljesítményének.
A legtöbb vásárlónak vákuumperemre is szüksége lesz, hogy a kriogén hűtőt dewarjához vagy kriosztátjához rögzítse. A különféle CryoTel® opciókkal kapcsolatos további információkért kattintson ide.
A kriogén hűtő élettartama 5 év, ez az ajánlott élettartam, bár az átlagos üzemidő 200 000 óra, vagyis körülbelül 23 év. A jelenlegi átlagos üzemidőről a 19. szakaszban olvashat bővebben.
A kriogén hűtő alkatrészei hegesztett nyomástokba vannak zárva, és nincs mód hozzájuk hozzáférni. A kriogén hűtő karbantartása nem szükséges. Csak akkor javasoljuk, hogy a szellőzőbordákat akadályozza akadályok nélkül, ha a készülékén van ilyen.