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Ultratiefkühlschrank: Anwendung, Wartung und Fehlersuche

2026-09-23 16:04:19
Ultratiefkühlschränke erreichen Temperaturen bis zu -86 °C. Sie nutzen ein Kühlsystem, um eine stabile Tieftemperaturumgebung zu gewährleisten, und werden häufig in Forschungslaboren zur Konservierung von Zellen, Bakterienstämmen, Serum, biologischen Proben usw. eingesetzt. Dadurch wird die biologische Aktivität gehemmt und die sichere Langzeitlagerung der Proben sichergestellt.

I. Zusammensetzung, Aufbau und Funktionsprinzip von Ultratiefkühlschränken

Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Schränken: horizontale und vertikale. Der Innenschrank ist üblicherweise in mehrere Ebenen unterteilt, die jeweils über eine separat zu öffnende und zu schließende Innentür verfügen. Der Außenschrank besteht in der Regel aus fünf miteinander verbundenen kaltgewalzten Stahlplatten. Die Innen- und Außenflächen des Schranks sind mit 60 mm bzw. 80 mm dickem Polyurethanschaum ausgekleidet. Die Temperaturregelung erfolgt automatisch über ein Platin-Widerstandsthermometer. Umweltfreundliche Kältemittel werden üblicherweise verwendet, um die Anforderungen des Umweltschutzes zu erfüllen.

II. Bedienung eines Ultratiefkühlschranks

1. Ultratiefkühlschränke müssen vor der Inbetriebnahme mindestens 24 Stunden lang stehen.

2. Schalten Sie den leeren Gefrierschrank ein und senken Sie die Temperatur schrittweise auf -40 °C. Nach einer gewissen Zeit im Normalbetrieb senken Sie die Temperatur auf -60 °C und lassen den Betrieb weitere 8 Stunden normal laufen. Anschließend senken Sie die Temperatur auf -80 °C. Beobachten Sie den Gefrierschrank mindestens 24 Stunden lang im Normalbetrieb, um seine einwandfreie Funktion sicherzustellen.

3. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass der Gefrierschrank wie in Schritt 2 beschrieben funktioniert, können Sie Lebensmittel einlagern. Lagern Sie idealerweise Lebensmittel, die bei -60 °C gelagert werden, und füllen Sie den Gefrierschrank maximal zu einem Drittel. Wenn die Temperatur der gelagerten Lebensmittel über -60 °C liegt, stellen Sie die Gefrierschranktemperatur etwa 3 °C höher ein als die Temperatur der gelagerten Lebensmittel (z. B. bei einer Lebensmitteltemperatur von 20 °C die Gefrierschranktemperatur auf 23 °C). Stellen Sie sicher, dass der Gefrierschrank nach dem Abschalten mindestens 8 Stunden lang normal weiterläuft.

4. Verboten: Alle Tiefkühlboxen dienen ausschließlich der Konservierung. Legen Sie niemals zu viele relativ warme Lebensmittel gleichzeitig in den Gefrierschrank. Dies führt dazu, dass der Kompressor über längere Zeiträume ununterbrochen läuft, die Temperatur nicht sinkt und der Kompressor möglicherweise durchbrennt. Geben Sie die Lebensmittel portionsweise hinzu und senken Sie die Temperatur schrittweise, bis die gewünschte niedrige Temperatur erreicht ist. 

III. Wartung des Ultratiefkühlschranks

Reinigen Sie den Ultratiefkühlschrank monatlich. Entfernen Sie mit einem trockenen Tuch kleine Staubmengen von der Innen- und Außenseite des Kühlschranks sowie von den Oberflächen. Bei starker Verschmutzung verwenden Sie ein neutrales Reinigungsmittel, waschen Sie den Kühlschrank und spülen Sie ihn anschließend gründlich mit destilliertem Wasser aus. Spülen Sie die Innenseite und die Oberseite des Kühlschranks nicht mit Wasser ab, da dies die Isolierung beschädigt und zu Fehlfunktionen führen kann. Der Kompressor und andere mechanische Teile benötigen keine Schmierung. Gehen Sie beim Reinigen des Lüfters an der Rückseite des Kompressors vorsichtig vor. Führen Sie nach der Reinigung eine Sicherheitsprüfung durch, um sicherzustellen, dass der Kühlschrankstecker fest sitzt, nicht ungewöhnlich heiß ist und das Netzkabel sowie die Verteilerleitungen an der Rückseite des Kühlschranks keine Risse oder Kratzer aufweisen.

IV. Häufige Fehlersuche bei Ultratiefkühlschränken

1. Der Kühlschrank schaltet sich ab, bevor die eingestellte Temperatur erreicht ist.

Fehlersuche: Obwohl die Innentemperatur die eingestellte Temperatur nicht erreicht hat, zeigt das Bedienfeld diese an. Dies liegt an einem defekten Thermistor, der ausgetauscht werden muss. Ist das Originalteil nicht verfügbar, kann ein neues Temperaturregelungssystem installiert werden, um den Fehler zu beheben.

2. Der Hauptschalter löst nach dem Einschalten automatisch aus.

Fehlersuche: Prüfen Sie, ob der Kompressor des Kühlsystems beschädigt ist. Ein beschädigter Kompressor verursacht einen Kurzschluss und löst den Schutzschalter aus. Ersatzteile sind erhältlich. Sind Originalteile nicht verfügbar, kann nach Berechnung ein Kühlschrankkompressor mit gleichwertiger Leistung ausgetauscht werden. Die Leitungen müssen verschweißt werden. Nach Druckbeaufschlagung und Dichtheitsprüfung wird ein Vakuum erzeugt und 650 g R-12-Kältemittel eingefüllt. Anschließend sollte der Kühlschrank eingeschaltet und auf seine Funktion geprüft werden. Dieser Fehler wird in der Regel durch eine instabile Stromversorgung verursacht. Da die erste Stufe zuerst anläuft, tritt der Schaden üblicherweise in dieser Stufe auf. In diesem Fall kann der Einbau eines verzögerungsfreien Spannungsreglers das erneute Auftreten des Fehlers in der Regel verhindern.

3. Verminderte Kühlleistung des Kühlschranks und ein Stromschlaggefühl beim Berühren der Metallteile.

Fehlerbehebung: Messen Sie mit einem Multimeter den Leckstrom des Kühlschranks abschnittsweise. Schalten Sie den Kompressor der Hochtemperaturstufe separat ein und prüfen Sie, ob der gesamte Kühlschrank aufgrund eines Leckstroms in diesem Kompressor unter Strom steht. Eine statische Prüfung der Kompressoranschlüsse, insbesondere der Anschlussstecker in den Motorwicklungen, deutet auf ein Leck hin, wenn zwischen dem Anschlussstecker und dem Gehäuse Lichtbogenspuren sichtbar sind.

In diesem Fall muss der Klemmenblock zusammen mit einem Teil des Gehäuses ausgetauscht werden. Nach dem Zusammenbau des Geräts schalten Sie es ein und prüfen Sie es auf Leckagen. Sobald die Kompressorparameter normal sind, montieren Sie ihn wieder auf dem Kühlschranksockel, schließen Sie die Leitungen an, prüfen Sie erneut auf Dichtheit, evakuieren Sie das System und füllen Sie die erforderliche Menge Kältemittel ein, um den normalen Betrieb wiederherzustellen.

4. Unzureichende Kühlleistung: Prüfen Sie, ob sich Frost auf der Verdampferoberfläche gebildet hat, ob die Kühlschranktür häufig geöffnet und geschlossen wird, ob die Rückwand des Kühlschranks die Wand berührt und ob sich zu viele Gegenstände im Kühlschrank befinden.

5. Zu laute Kühlschrankgeräusche: Prüfen Sie, ob der Sockel stabil ist und der Kühlschrank sicher steht. Falls er instabil ist, justieren Sie die Schrauben, um sicherzustellen, dass alle vier Ecken fest auf dem Sockel aufliegen. Prüfen Sie, ob Gegenstände die Rückwand des Kühlschranks berühren.