ตู้แช่แข็งยูแอลที

ห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตอาจต้องเก็บตัวอย่างสิ่งมีชีวิตไว้ในที่เก็บซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากในระยะยาว (รวมทั้งการใช้ระบบโซ่เย็นในระดับต่าง ๆ) ตัวอย่างที่เก็บรวมทั้งดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน วัสดุที่สกัดจากเซลล์ หรือสารรีเอเจนต์ เพื่อลดความเสี่ยงต่อตัวอย่าง จึงต้องเก็บไว้ในอุณหภูมิที่ต่ำมากระหว่าง -80 จนถึง -86 องศาเซลเซียสนี้เทียบกับการเก็บตัวอย่างระยะสั้น ๆ ในตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งธรรมดาที่มีอุณหภูมิระหว่าง 4 จนถึง -20 องศาเซลเซียส^{[3][ไม่อยู่ในแหล่งอ้างอิง]}

ตัวอย่างทางชีวภาพในตู้แช่แข็งยูแอลทีมักเก็บในหลอดพอลิเมอร์ โดยปกติใส่ลงในกล่องที่ทำจากกระดาษแข็ง พลาสติกพอลิเมอร์ หรือวัสดุอื่น ๆ อีกหลอดไมโครทิวบ์ (หลอดทดลองขนาดเล็ก ๆ) จะใส่ในกล่องที่แบ่งเป็นช่อง ๆ ดังนั้น แต่ละกล่องจึงใส่หลอดได้ถึง 64, 81 หรือ 100 หลอดตู้แช่แข็งยูแอลทีขนาดปกติจะใส่กล่องเช่นนี้ได้ 350-450 กล่อง^[4]

นอกจากการใช้ทางวิทยาศาสตร์แล้ว อุตสาหกรรมประมงบางส่วน (เช่น ที่จับปลาทูน่า) ก็ต้องใช้ตู้แช่แข็งเช่นนี้ด้วย

ตู้แช่แข็งมักติดระบบสัญญาณเตือนเพื่อแจ้งเหตุการณ์ความล้มเหลวในการรักษาความเย็นแก่บุคลากร

ช่วงเวลาทำให้เย็นหมายถึงระยะเวลาที่ตู้เย็นใช้ในการลดอุณหภูมิจากอุณหภูมิห้องจนถึงอุณหภูมิตามที่ต้องการคือระหว่าง -80 ถึง -86 องศาเซลเซียสระยะเวลาจะขึ้นอยู่กับฉนวนความร้อนที่ใช้ ประสิทธิภาพของระบบคอมเพรสเซอร์ และชั้นโลหะที่ติดไว้ในตู้ในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 21 ตู้อาจย็นลงถึงอุณหภูมิที่ต้องการภายใน 3-5 ชม.

เพราะอุณหภูมิต่ำมาก ตู้แช่เแข็งชนิดนี้จึงเปลืองไฟฟ้ามาก^[5]จึงมีค่าใช้จ่ายสูงยกตัวอย่างเช่น ในปี 2010 มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดมีตู้แช่แข็งแบบนี้กว่าสองพันเครื่อง ซึ่งกินไฟกว่า 40,000 ล้านบีทียู โดยเสียค่าไฟถึง 5.6 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี (ประมาณ 177 ล้านบาท)ตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ ๆ ปกติจะกินไฟน้อยกว่า^[6]

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเริ่มเสนอให้ตั้งอุณหภูมิที่ -70 องศาเซลเซียสแทนที่ -80 เพราะใช้ไฟน้อยกว่าและทำให้ใช้ได้ทนกว่า^[7][8]

ขึ้นอยู่กับขนาดตู้ การเปิดปิด และจำนวนตัวอย่างที่แช่แข็ง ตู้อาจกินไฟถึง 11 กิโลวัตต์ ช.ม./วัน หรือยิ่งกว่าดังนั้น จึงควรใช้ฉนวนกันความร้อนที่ดีสุดการมีช่องที่มีประตูปิดเล็ก ๆ ชั้นในจะช่วยลดการเสียความเย็นเมื่อเปิดประตูใหญ่การจับเกาะเป็นน้ำแข็งควรลดให้มีน้อยสุดตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ปกติจะใช้พัดลมและคอมเพรสเซอร์ที่ปรับความแรงได้ซึ่งอาจลดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ได้ถึงร้อยละ 30

ตู้แช่แข็งที่ใช้ระบบการทำความเย็นเป็นลำดับโดยใช้สารทำความเย็นที่เหมาะกับอุณหภูมิต่าง ๆ กัน ซึ่งเรียกว่า ระบบ cascade refrigeration (CR) อาจกินไฟถึง 20 เท่าของตู้เย็นที่ใช้ในบ้านสารทำความเย็นยังเป็นแก๊สเรือนกระจก โดยปกติเป็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนชนิด R-508B^[5]แต่ตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ใช้แก๊สไฮโดรคาร์บอนแบบผสม โดยมักผสมอีเธน (ethane) กับโพรเพนซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึงร้อยละ 30 เทียบกับตู้ที่ใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนดั้งเดิม^{[ต้องการอ้างอิง]}

• น้ำแข็งแห้ง