Температурные классы лабораторных морозильников

Холодильные приборы для лабораторий различают не по названию, а по температуре в камере. От неё зависят хладагент, число компрессоров, толщина изоляции и то, как прибор ведёт себя при отключении питания. Ниже температурные классы, которые мы используем в каталоге КАДАММ.

КлассДиапазонТиповые образцыРаздел каталога
Низкотемпературный−20…−40 °CПлазма, реактивы, ферменты, ДНК-пробы, архив образцовМорозильники низкотемпературные
Ультранизкотемпературный−60…−86 °CШтаммы, РНК, белки, клеточные линии, биобанкиМорозильники ультранизкотемпературные
Криогенный−105…−164 °CОсобо чувствительные образцы и препаратыМорозильники криогенные

В запросах часто встречаются обозначения «морозильник 80» и «морозильник 86». Под ними подразумевают ультранизкотемпературную группу: прибор, способный выйти на −80 или −86 °C. Важно различать температуру уставки и диапазон регулирования: у большинства наших моделей нижняя граница −86 °C достижима при определённых условиях, а рабочая уставка выбирается внутри диапазона, например −40…−86 °C. Если вам нужен морозильник лабораторный на конкретную температуру, ориентируйтесь на значение, которое вы будете держать постоянно, а не на нижний предел из паспорта.

Низкотемпературный морозильник: −20…−40 °C

Низкотемпературный морозильник — самый массовый класс. Он работает на одном компрессоре с природным хладагентом (в наших сериях встречается R290, у бытовых по конструкции — R600a), и поэтому потребляет заметно меньше энергии, чем ультранизкотемпературные модели, и тише работает. Если вам не нужны −80 °C, то −25 или −40 °C оказываются проще и дешевле в эксплуатации.

Какая температура нужна: −25 или −40 °C

Приборы на −25 °C (серии КАДАММ МЗ-В2, КАДАММ МЗ-В5, КАДАММ МЗ-Л1) подходят для хранения плазмы и стабильных реактивов, у которых в инструкции указано «хранить при температуре не выше −20 °C». Приборы на −40 °C (КАДАММ МЗ-В9, КАДАММ МЗ-В11, КАДАММ МЗ-Л4) выбирают, когда нужен запас по температуре или требуется более глубокая заморозка образцов. Подробное сравнение классов −25, −40 и −86 °C — в статье «Морозильник −25, −40 или −86 °C: какой нужен для образцов».

Объёмы и компоновка

Диапазон объёмов в этом классе очень широк: от 40 л у настольной КАДАММ МЗ-В1 до 936 л у шкафов КАДАММ МЗ-В3 и КАДАММ МЗ-В11. Для небольших лабораторий подойдёт компактная модель с ящиками (КАДАММ МЗ-ВЯ1 на 230–300 л), для архива образцов — шкаф на 500–900 л. Есть и двухкамерные решения: у КАДАММ МЗ-В14 две независимые холодильные системы с регулировкой каждой камеры.

Переносные модели

Переносные низкотемпературные морозильники (КАДАММ МЗ-П1 на 30 л, КАДАММ МЗ-П2 на 80 л) работают от сети 220 В или от бортовой сети 12–24 В. Их используют для транспортировки образцов между площадками и для полевых выездов.

Ультранизкотемпературный морозильник: −60…−86 °C

Ультранизкотемпературный морозильник устроен принципиально иначе: одним компрессором с одним хладагентом −86 °C получить нельзя. Поэтому здесь используют каскад из двух контуров, автокаскад со смесью хладагентов или две независимые холодильные системы. Как именно это работает, мы разобрали в статье «Каскадная, автокаскадная и двойная система».

Когда достаточно −60 °C

Модели на −60 °C (КАДАММ МЗ-В18, КАДАММ МЗ-В20, КАДАММ МЗ-Л8) устойчивее к отключениям, тише и проще в обслуживании, чем приборы на −86 °C. Если ваши образцы не предъявляют жёстких требований к температуре и хранятся не годами, этот класс может оказаться достаточным.

Когда нужен −86 °C

Для долгого хранения РНК, белков, клеточных линий и бактериальных штаммов выбирают −86 °C. В каталоге такие приборы представлены вертикальными сериями (КАДАММ МЗ-В21 на 28–108 л, КАДАММ МЗ-В24 на 338–838 л, КАДАММ МЗ-ВА3 с автокаскадной системой на 58–838 л) и ларями (КАДАММ МЗ-Л13, КАДАММ МЗ-Л14). Серии КАДАММ МЗ-ВД1 и КАДАММ МЗ-ВД2 имеют две независимые холодильные системы: при отказе одной вторая удерживает −70 °C, и образцы не размораживаются сразу.

Инверторные модели и сенсорная панель

Инверторный компрессор (КАДАММ МЗ-ВИ1, КАДАММ МЗ-ВИС1, КАДАММ МЗ-ВИС2) плавно меняет производительность, поэтому нагрузка на сеть и шум ниже. Исполнения с сенсорной панелью (КАДАММ МЗ-ВС1, КАДАММ МЗ-В27, КАДАММ МЗ-В28) дают удобный доступ к журналу температур, настройкам сигнализации и интерфейсам для подключения к системе мониторинга.

Криогенные морозильники: −105…−164 °C

Когда −86 °C уже недостаточно, но жидкий азот неудобен (нужны сосуды Дьюара, пополнение, меры безопасности), используют криогенные морозильники. В каталоге КАДАММ это ларь КАДАММ МЗ-Л16 (−105 °C), КАДАММ МЗ-Л17 (−135 °C), серии на −150 °C (КАДАММ МЗ-Л18, КАДАММ МЗ-Л19, КАДАММ МЗ-ЛС1, КАДАММ МЗ-ЛС2) и вертикальная КАДАММ МЗ-В29 на 128 л. Такие приборы обычно питаются от трёхфазной сети 380 В и потребляют заметно больше мощности, чем ультранизкотемпературные: 2550 Вт у КАДАММ МЗ-Л18 и 3125 Вт у КАДАММ МЗ-ЛС1.

Криогенный морозильник не заменяет азотное хранилище там, где требуются температуры жидкого азота, но закрывает задачу для многих образцов, для которых нужны −130…−150 °C и при этом не хочется работать с криогенными жидкостями.

Вертикальный морозильник или ларь

Один и тот же температурный класс выпускают в двух конструкциях, и выбор зависит от того, как вы работаете с образцами.

ПараметрВертикальный (шкаф)Ларь
ПлощадьЗанимает меньше места на полуНужна площадь, зато низкий корпус
Доступ к образцамПолки и ящики, удобно брать по номеруСверху, образцы лежат корзинами или в штабелях
Потери холода при открыванииВыше: тёплый воздух входит через дверьНиже: холодный воздух тяжелее, остаётся в камере
Внутренние двериЕсть у многих серий (КАДАММ МЗ-В16, КАДАММ МЗ-В20): открывается только нужная секцияОбычно одна крышка, у некоторых моделей — внутренние
Типовое применениеБиобанки, лаборатории с частым доступомДолгое хранение, редкое открывание

Правило простое: если вы часто достаёте образцы, берите вертикальный шкаф с внутренними дверями; если храните годами и открываете редко, ларь удобнее и стабильнее держать температуру. Ларь на −86 °C доступен в КАДАММ в объёмах от 60 до 485 л (КАДАММ МЗ-Л13, КАДАММ МЗ-Л14, КАДАММ МЗ-Л15).

Как устроен ультранизкотемпературный морозильник

Чтобы понять, почему прибор на −86 °C требует иных условий эксплуатации, полезно увидеть его устройство.

Контур 1компрессор, конденсатор Промежуточныйтеплообменник Контур 2компрессор, испаритель Камерадо −86 °C

Каскадная схема: первый контур охлаждает конденсатор второго, второй отбирает тепло из камеры.

Основные узлы одинаковы у всех моделей класса. Компрессор или два компрессора (у наших серий часто SECOP или CUBIGEL) создают холод. Изоляция корпуса — толстый слой пенополиуретана или вакуумные панели, у многих серий внутренние двери из нержавеющей стали SUS304. Контроллер поддерживает уставку и ведёт журнал, а сигнализация предупреждает о превышении температуры, открытой двери и отключении питания; резервное питание сигнализации у серий составляет 8–72 ч.

Практические следствия для эксплуатации: прибор нужно ставить на расстоянии от стен для вентиляции конденсатора, температура помещения должна оставаться в пределах, указанных в паспорте (для многих наших моделей это 10…32 °C), а конденсатор следует чистить, иначе растёт нагрузка на компрессор. Подробнее о контроле температуры и журнале — в статье «Контроль температуры в холодильнике: термометры, термоиндикаторы, регистраторы и журнал».

Что хранят при −20…−40 °C и при −60…−86 °C

Класс морозильника определяют по образцам, а не наоборот. Общая логика такова: чем выше метаболическая и ферментативная активность образца, тем ниже должна быть температура хранения.

  • −20…−40 °C. Плазма и сыворотки для коротких и средних сроков, реактивы с указанием «хранить в морозильнике», ферменты в глицериновых буферах, расходные материалы, архив готовых препаратов. О хранении плазмы — в статье «Хранение крови и её компонентов: +4 °C, плазма при −25…−40 °C».
  • −60…−86 °C. Бактериальные и вирусные штаммы, нуклеиновые кислоты, белки, ткани, клеточные линии (до передачи в азот), биобанковские образцы, лиофилизированные препараты длительного хранения.
  • Ниже −100 °C. Особо нестабильные образцы, для которых даже −86 °C не гарантирует сохранности на нужный срок.

Если вы работаете с образцами, которые затем лиофилизируют, смотрите раздел «Лиофильные сушилки» и статью «Лиофилизация бактерий, плазмы и биопрепаратов». Для работы с клеточными культурами пригодятся CO₂-инкубаторы, а для подготовки проб с охлаждением — центрифуги с охлаждением.

Для хранения препаратов и материалов, подпадающих под требования к медицинским изделиям, нужно оборудование с регистрационным удостоверением. Модели КАДАММ в нашем каталоге — лабораторные.

Как выбрать низкотемпературный или ультранизкотемпературный морозильник

Выбор строится на нескольких вопросах. Сначала определите температуру: какое значение нужно держать постоянно. Затем объём и компоновку, потом дополнительные функции.

Шаг 1. Температура и срок хранения

Если образцы хранятся недели и месяцы, часто достаточно −25 или −40 °C. Для лет хранения РНК и штаммов берут −86 °C. Не покупайте ультранизкотемпературный прибор «про запас»: он потребляет больше энергии, шумнее и дороже в обслуживании.

Шаг 2. Объём и нагрузка

Планируйте объём с запасом, но без перебора. Забитая камера хуже циркулирует воздух, а полупустая тратит энергию на лишнюю изоляцию. Для небольших групп подойдут модели 28–108 л, для центральной лаборатории и биобанков — 400–900 л.

Шаг 3. Надёжность и мониторинг

Для ценных образцов ищите две независимые системы (КАДАММ МЗ-ВД1), резервное питание сигнализации, отверстие для внешнего датчика и возможность подключения к системе мониторинга по интерфейсам RS485 и USB.

Если вы выбираете по ряду параметров сразу, сводка критериев — в нашей статье «Морозильник −25, −40 или −86 °C». Для общего знакомства с холодильными приборами начните со статьи «Фармацевтический холодильник: что это».

Что есть в каталоге КАДАММ

ЗадачаТип прибораСерии КАДАММРаздел
Архив плазмы и реактивовВертикальный −25 °CКАДАММ МЗ-В2, КАДАММ МЗ-В4, КАДАММ МЗ-В6Низкотемпературные
Глубокая заморозкаВертикальный или ларь −40 °CКАДАММ МЗ-В10, КАДАММ МЗ-Л5Низкотемпературные
Штаммы, РНК, белкиВертикальный −86 °CКАДАММ МЗ-В22, КАДАММ МЗ-В25, КАДАММ МЗ-ВА2Ультранизкотемпературные
Долгое хранение, редкое открываниеЛарь −86 °CКАДАММ МЗ-Л14, КАДАММ МЗ-Л15Ультранизкотемпературные
Особо чувствительные образцыКриогенный ларьКАДАММ МЗ-Л17, КАДАММ МЗ-ЛС2Криогенные
Транспортировка образцовПереноснойКАДАММ МЗ-П2, КАДАММ МЗ-П5Холодильники и морозильники

Если нужна и холодильная, и морозильная камера в одном корпусе, смотрите раздел «Холодильники комбинированные с морозильной камерой». Сообщите нашим инженерам, какие образцы вы храните, какой нужен объём и как часто вы открываете камеру: подберём серию, вертикальную или ларь, и подскажем, нужна ли вам вторая холодильная система.