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Diseño de congelador de temperatura ultrabaja (ULT): reducción del riesgo de costos de servicio

Artículo

Los congeladores de temperatura ultrabaja almacenan rutinariamente muestras clínicas o de investigación críticas y a veces irremplazables. Asegurar la confiabilidad continua de esta categoría de equipos es una prioridad y puede ser un desafío que los laboratorios a menudo enfrentan. Desafortunadamente, el calentamiento del congelador y las fallas del compresor no son eventos poco comunes. Además del riesgo de perder muestras, el impacto de los problemas de confiabilidad del congelador de temperatura ultrabaja es importante en términos de recursos consumidos, incluido el tiempo de inactividad del congelador, la pérdida de productividad para el personal del laboratorio y los gastos directos de la instalación.

Este artículo evalúa el impacto financiero de dos modos de falla del congelador ultrabajo, que incluyen fallas del compresor y calentamiento del congelador debido al registro de aceite. También proporciona consideraciones para elegir diseños confiables de ultra bajo congelador que pueden ayudar a reducir estos riesgos.

Falla del compresor: impacto financiero directo

Cuando un congelador ultrabajo no mantiene la temperatura adecuadamente, el primer paso probable de una instalación es contactar a un proveedor de servicios y programar una llamada de solución de problemas si las instalaciones internas / el personal de ingeniería no pueden resolver el problema. Esta visita de diagnóstico inicial por parte de un técnico de servicio generalmente demora de 3 a 5 horas. Dependiendo de la región en la que se encuentre la instalación, las compañías de servicios suelen cobrar entre $ 80 y $ 125 por hora, aunque las tasas en el extremo superior de este rango se ven con mayor frecuencia. La mayoría de las compañías de servicios tienen un cargo mínimo de $ 300 por una llamada de servicio, lo que significa que la fase de resolución de problemas puede costar entre $ 300 y $ 625, más los gastos de viaje, cuando se requiere que un proveedor de servicios evalúe la unidad.

Durante la llamada de resolución de problemas, si se determina que un compresor ha fallado y debe reemplazarse, se programará un evento de reparación y reemplazo. Por lo general, se le factura a un cliente 8 horas por un evento de reparación y reemplazo, con un costo de $ 640 a $ 1,000. A veces, la reparación y el reemplazo se realizan in situ en las instalaciones; sin embargo, la mejor práctica es llevar la unidad a la compañía de servicios. Si la unidad se transfiere a la compañía de servicios, se le factura al usuario $ 200 por trayecto, lo que resulta en un costo adicional de $ 400. Además, el costo del compresor en sí puede variar de $ 850 para una etapa alta a $ 1250 para una unidad de etapa baja. Después de reemplazar el compresor y cualquier otra reparación necesaria, la unidad se enciende en la instalación y se le da tiempo para que la temperatura baje al punto de ajuste. En este punto, un técnico debe regresar a la instalación para realizar calibraciones, que generalmente demoran 3 horas, lo que resulta en un cargo adicional de $ 240 a $ 375.

También se aplicarán cargos varios. Por ejemplo, un cargo de evacuación típico sería de $ 85, y los cargos adicionales por refrigerantes generalmente superan los $ 100.

La siguiente tabla resume el rango de tarifas por hora, la duración de cada paso del proceso y el impacto financiero directo en la instalación cuando se debe reemplazar un compresor ultra bajo del congelador:


Reemplazo del compresor ultra bajo del congelador: impacto financiero directo

Actividad de servicio o solución de problemas de piezas Horas facturables: 3-5 Costo final bajo: $ 3002 Costo típico: $ 625
Empresa de transporte desde y hacia el servicio N / A N / A $ 400.00
Compresor N / A $ 850 $ 1,250
Reparar y reemplazar evento 8 $ 640 $ 1,000
Calibración 3 $ 240 $ 375
Evacuación N / A $ 85 $ 85
Refrigerante N / A $ 100 $ 100
Total   $ 2,215 $ 3,835

Tarifa baja por hora: $ 80 | Tarifa típica por hora: $ 125


El costo directo total de reemplazar un compresor ultra bajo del congelador es más de $ 2,000 en el escenario de menor costo; sin embargo, más típicamente, el gasto puede exceder los $ 3,500. Los gastos pueden ser aún más altos, según el nivel de competencia del técnico de servicio y los cargos adicionales aplicados.

Además del impacto financiero directo de tener un compresor ultra bajo reemplazado, hay un impacto indirecto, que incluye el tiempo de inactividad del congelador y la necesidad de utilizar un congelador de respaldo o en préstamo. Las muestras pueden perderse si han sido expuestas a temperaturas adversas. Incluso si las muestras no se pierden, existe el riesgo de exponerlas cuando se mueven a un congelador alternativo. Además, existe el tiempo perdido y la distracción del personal del laboratorio, lo que puede ser una carga para los recursos de las instalaciones.

Calentamiento del congelador: riesgos e implicaciones de la "tala de petróleo"

Cabe señalar que los calentamientos del congelador causados por el fenómeno conocido como “registro de petróleo” también pueden ocasionar que las instalaciones incurran en gastos significativos por las llamadas de servicio. El compresor, que mueve el refrigerante a través de las bobinas de cobre, requiere aceite para funcionar correctamente. Sin embargo, el aceite que permanece inactivo en un ambiente ultra frío formará obstrucciones que evitarán que el refrigerante se mueva a través del sistema (también conocido como "registro de aceite"). Estas obstrucciones producen calentamientos porque el refrigerante no puede maniobrar a través del sistema para enfriarse. Los calentamientos resultan en llamadas de servicio, durante las cuales el técnico apaga la unidad y el aceite congelado se descongela. Cuando se reinicia la unidad, parece estar funcionando correctamente hasta que el aceite se aglomera y se congela nuevamente, y todo el ciclo se repite. Muchas llamadas de servicio costosas pueden atribuirse a una mala gestión del petróleo.

Consideraciones de diseño ultra bajo del congelador: reducción del riesgo de falla del compresor y registro de aceite

Uno de los conceptos más importantes para desarrollar un congelador ultrabajo confiable es diseñar un sistema de refrigeración optimizado que proteja el compresor. Esto ayuda a reducir el riesgo de fallas en el compresor, lo que resulta en un impacto positivo en el costo total de propiedad al limitar la necesidad de reemplazar los compresores durante la vida útil del congelador. Un sistema de refrigeración optimizado para un congelador ultrabajo también debería proporcionar el máximo intercambio de calor y una gestión eficaz del aceite para evitar el registro de aceite. Esto reduce el estrés en el compresor y aumenta la confiabilidad del congelador.

La línea i.Series® de ultracongeladores ultra bajos de Helmer Scientific se desarrolló teniendo en cuenta estos principios. El sistema de refrigeración fue diseñado para el máximo intercambio de calor, que protege el compresor al reducir el estrés. El máximo intercambio de calor se logra de la siguiente manera:

  • Un evaporador dividido que enfría uniformemente el gabinete de arriba a abajo. Esto admite uniformidad de temperatura en todo el gabinete y tiempos de recuperación más rápidos.
  • Bobinas envueltas a mano colocadas con precisión que maximizan el contacto del área de superficie. Esto mejora la transferencia de calor, aumenta la eficiencia general y reduce el tiempo de funcionamiento del compresor.
  • Utilizando un condensador grande y robusto que proporciona un área de superficie de enfriamiento mayor, mejorando el rendimiento en etapas bajas para aplicaciones exigentes.

Además, los congeladores ultra bajos de Helmer Scientific fueron diseñados para abordar el problema de la gestión del aceite, que causa el calentamiento del congelador y puede provocar la falla del compresor. Para lograr este objetivo de diseño, los congeladores utilizan:

  • Un separador de aceite de alta eficiencia especialmente diseñado que elimina prácticamente todo el aceite de las líneas de refrigeración.
  • Un refrigerante mixto que se ha optimizado para garantizar un caudal adecuado a temperaturas extremadamente bajas.
  • Colocación precisa de las bobinas que evita las curvas y mantiene un ángulo descendente, asegurando que el refrigerante se mantenga en movimiento.

Conclusión

La prevención de fallas en el compresor y el calentamiento pueden ayudar a los laboratorios a reducir el costo total de propiedad de un congelador ultra bajo al limitar las costosas llamadas de servicio. El diseño de un congelador ultra bajo es importante para minimizar el riesgo de que ocurran estos tipos de eventos. Un diseño de congelador que protege el compresor y elimina el fenómeno llamado "registro de aceite" ayuda a reducir el riesgo de impacto financiero directo debido a eventos de servicio, y ayuda a evitar otras consecuencias como el tiempo de inactividad, muestras comprometidas y consumir el tiempo del personal del laboratorio. También se debe tener en cuenta que aproximadamente el 15% de todas las llamadas fallidas podrían haberse evitado con un mantenimiento preventivo regular.


Referencias

1) Las estimaciones se basan en la información recopilada del Departamento de Servicio Técnico Científico de Helmer.

2) La mayoría de las compañías de servicios tienen un cargo mínimo de $ 300.00 por una llamada de servicio.