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

Impacto financiero de dos modos de falla de congeladores ultrabajos, incluidas fallas de compresores y calentamientos del congelador debido al registro de aceite, con consideraciones para elegir diseños confiables de congeladores ultrabajos.

Los congeladores de temperatura ultrabaja almacenan habitualmente muestras clínicas o de investigación críticas y, a veces, irremplazables. Garantizar la confiabilidad continua de esta categoría de equipos es una prioridad y puede ser un desafío al que se enfrentan a menudo los laboratorios. Desafortunadamente, los calentamientos del congelador y las fallas del compresor no son eventos infrecuentes. Además del riesgo de perder muestras, el impacto de los problemas de confiabilidad de los congeladores 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 a las instalaciones.

Este artículo evalúa el impacto financiero de dos modos de falla de congeladores ultrabajos, incluidas fallas del compresor y calentamientos del congelador debido al registro de aceite. También proporciona consideraciones para elegir diseños confiables de congeladores ultrabajos que puedan 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 comunicarse con un proveedor de servicios y programar una llamada de solución de problemas si las instalaciones internas o el personal de ingeniería no pueden resolver el problema. Esta visita de diagnóstico inicial por parte de un técnico de servicio suele tardar de 3 a 5 horas. Dependiendo de la región en la que se encuentre la instalación, las empresas de servicios suelen cobrar entre 80 y 125 dólares la hora, aunque las tarifas más comunes son las más altas de este rango. La mayoría de las empresas 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 gastos de viaje, cuando se requiere que un proveedor de servicios evalúe la unidad. 1

Durante la llamada de solución de problemas, si se determina que un compresor falló y debe ser reemplazado, se programará un evento de reparación y reemplazo. Por lo general, a un cliente se le facturan 8 horas por un evento de reparación y reemplazo, lo que cuesta entre $640 y $1000. A veces, la reparación y el reemplazo se realizan en las instalaciones; sin embargo, la mejor práctica es llevar la unidad a la empresa de servicios. Si la unidad se transfiere a la empresa de servicios, al usuario se le facturan $200 por trayecto, lo que resulta en un costo adicional de $400. Además, el costo del compresor en sí puede oscilar entre $850 para una unidad de etapa alta y $1250 para una unidad de etapa baja. Después del reemplazo del compresor y cualquier otra reparación necesaria, la unidad se enciende en las instalaciones y se le da tiempo para que la temperatura baje al punto de ajuste. En este punto, un técnico debe regresar a las instalaciones para realizar calibraciones, lo que generalmente demora 3 horas, lo que genera un cargo adicional de $240 a $375.

También se aplicarán cargos diversos. 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 para la instalación cuando se debe reemplazar un compresor de congelador ultrabajo:


Reemplazo del compresor del congelador ultrabajo: impacto financiero directo


Actividad de servicio o solución de problemas de piezas Horas facturables: 3-5 Costo final mínimo: $300 2 Costo típico: $625
Transporte hacia y desde la empresa de servicios N / A N / A $400.00
Compresor N / A $850 $1,250
Evento de reparación y reemplazo 8 $640 $1,000
Calibración 3 $240 $375
Evacuación N / A $85 $85
Refrigerante N / A $100 $100
Total $ 2,215 $ 3,835

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

El costo directo total de reemplazar un compresor de congelador ultrabajo es de más de $2000 en el escenario de menor costo; sin embargo, lo más habitual es que el gasto supere los 3.500 dólares. Los gastos pueden ser aún mayores, dependiendo del nivel de competencia del técnico de servicio y de los cargos adicionales aplicados.

Además del impacto financiero directo de reemplazar un compresor ultrabajo, existe un impacto indirecto, incluido el tiempo de inactividad del congelador y la necesidad de utilizar un congelador de respaldo o prestado. Las muestras pueden perderse si han estado expuestas a temperaturas adversas. Incluso si las muestras no se pierden, existe el riesgo de exponerlas cuando se trasladan a un congelador alternativo. Además, existe la pérdida de tiempo y la distracción del personal del laboratorio, lo que puede suponer una pérdida de recursos para las instalaciones.

Calentamiento del congelador: riesgos e implicaciones del “registro de petróleo”

Cabe señalar que el calentamiento del congelador causado por el fenómeno conocido como “registro de petróleo” también puede provocar que las instalaciones incurran en gastos significativos por llamadas de servicio. El compresor, que mueve el refrigerante a través de los serpentines de cobre, requiere aceite para funcionar correctamente. Sin embargo, el aceite que permanece inactivo en un ambiente ultrafrío formará obstrucciones que impedirán 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 acumula y se congela nuevamente, y todo el ciclo se repite. Muchas llamadas de servicio costosas pueden atribuirse a una mala gestión del aceite.

Consideraciones de diseño de congeladores ultrabajos: reducción del riesgo de falla del compresor y registro de aceite

Uno de los conceptos más importantes en el desarrollo de un congelador ultrabajo confiable es diseñar un sistema de refrigeración optimizado que proteja el compresor. Esto ayuda a reducir el riesgo de fallas en los compresores, lo que genera un impacto positivo en el costo total de propiedad al limitar la necesidad de reemplazar 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 la acumulación de aceite. Esto reduce la tensión sobre el compresor y aumenta la confiabilidad del congelador.

La línea i.Series ® de congeladores ultrabajos de Helmer Scientific se desarrolló teniendo estos principios en mente. El sistema de refrigeración fue diseñado para un máximo intercambio de calor, lo que protege el compresor reduciendo el estrés. El máximo intercambio de calor se logra mediante lo siguiente:

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

Además, los congeladores ultrabajos de Helmer Scientific se diseñaron para abordar el problema de la gestión del aceite, que provoca el calentamiento del congelador y puede provocar fallas en el 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 ha sido optimizado para garantizar un caudal adecuado a temperaturas extremadamente bajas.
  • Colocación precisa de las bobinas que evita curvas y mantiene un ángulo hacia abajo, asegurando que el refrigerante seguirá moviéndose.

Conclusión

Prevenir fallas y calentamientos de los compresores puede ayudar a los laboratorios a reducir el costo total de propiedad de un congelador ultrabajo al limitar las costosas llamadas de servicio. El diseño de un congelador ultrabajo es importante para minimizar el riesgo de que ocurran este tipo 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 tiempo de inactividad, muestras comprometidas y consumo de tiempo del personal del laboratorio. También cabe señalar que aproximadamente el 15 % de todas las llamadas de fallo se podrían haber evitado con un mantenimiento preventivo regular.


Referencias:

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

2. La mayoría de las empresas de servicios cobran un cargo mínimo de $300,00 por una llamada de servicio.