根据厂商规格,Legend Micro 21R 型号在典型版本下电气要求为:120 V 60 Hz。
对于不同地区/不同电压版本,亦有 100 V 50/60 Hz 或 230 V 50/60 Hz 版本可选。
该设备净重约 28 kg(62 lb),体积约 33.0 × 29.5 × 44.5 cm。
该机型为“冷冻型”(Refrigerated)设计,意味着除了离心马达驱动,还配有制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、风扇等在运行或预冷阶段需要额外电能。因此,其在运行过程中总能耗将高于仅通风型机型。厂商资料中虽未给出精确功率(W)或耗电量 (kWh) 数据,但从类似微量冷冻离心机能耗白皮书可推知,制冷部分往往是耗能的主要因素。
虽然没有该型号公布的具体“额定功率”数字,结合市场上同类冷冻微量离心机的数据,可以做合理估算。比如一篇白皮书中指出:对于带制冷系统的微量离心机,在 20 分钟离心运行中,其能耗(含转子加速+制冷补偿)可能在几十 Wh 到上百 Wh 范围。
再参考一家大型冷冻台式离心机(更大体积)显示功耗可达 950 W~1000 W 级别。
据此,对于该机型(容量 24 × 1.5/2.0 mL、转速 14,800 rpm、冷冻至 -9℃ 至 +40℃)可推测其“瞬时功率”可能在数百瓦(如 300 W~600 W)级别,具体取决于冷却启动状态、样本热负荷、运行时间及通风条件。
因此,日常运行中估算能耗可如下:假设功率为 400 W,运行 1 小时耗电 ~0.4 kWh;若连续运行 8 小时则约 3.2 kWh。
在实际操作中,该机型的能耗受以下多个因素影响:
当设备从室温(如 22 °C)需要冷却至设定温度(例如 4 °C 或 -9 °C)时,制冷系统处于“预冷”状态,压缩机连续工作以迅速抽热。这一阶段是能耗较高的时段。厂商指出,该设备从室温降至设定温度约需 9 分钟。
预冷完成后,制冷系统进入“维持”状态,即压缩机间歇运行以维持设定温度;此阶段功率略低但仍高于单纯离心马达运行。
离心过程中,电机驱动转子旋转产生离心力,同时摩擦、空气阻力、样本液体运动等会产生热量,冷冻系统需要持续工作以补偿热负荷,维持腔体温度。
速度(rpm/RCF)越高,摩擦热及空气阻力越大,制冷负荷越高,从而总电力消耗越高。白皮书指出,在带冷冻系统的微量离心机中,“运行功耗随 RCF 增大而增多”。
样本装载重量、转子配置、腔体通风状况、环境温度也会影响离心过程中热量累积,从而影响制冷系统的工作强度。
若设备连续进行多个批次离心且中间无间歇冷却恢复,制冷系统可能累积热负荷,导致压缩机频繁运行、风扇加速,功率上升。
若运行结束后盖子打开或腔体暴露,冷却系统要重新降温时也耗电更高。
空闲待机状态下若制冷系统持续维持低温,也有一定能耗。
环境温度高、通风差、散热通道被堵等都会降低冷却效率,从而使压缩机长时间运行,增加电能消耗。
设备若放置近墙、通风不良、或空气过滤器/散热孔积尘,则需更多电力维持低温状态。
若实验室频繁开关离心机、或频繁从室温启动至低温状态,预冷功耗频次上升,也会增加总体能耗。
为了在日常使用该机型时有效控制能耗、降低试验室运营成本,建议从以下方面入手:
预冷安排:若日常有多批样本离心,建议提前设定设备温度并让腔室预冷至目标温度,再一次性装样运行多个批次。避免每批都从室温启动冷却。
批次集中运行:尽量将离心任务集中,减少设备反复启动冷却和停止的次数,这样可减少预冷功耗。
适度降速延时:如果样本允许,可略微降低转速/RCF并适当延长离心时间,以减少摩擦热和冷却负荷,从而降低功耗。白皮书中指出:降低 RCF 后延长时间在某些情况下可节电。
确保设备放置在通风良好、远离热源、散热孔无遮挡的位置。
定期清理散热风扇、滤网、通风孔,防止灰尘积累导致冷却效率下降,从而增加能耗。
维护设备盖子密封及腔体结构,避免空气热入侵导致冷却系统负荷加大。
若设备提供“待机”或“节能”模式(如降低待机温度或自动关闭制冷)可优先使用。部分品牌微量离心机支持在闲置8小时后自动关闭压缩机。
在设备空闲期间建议将设定温度调整为稍高(但仍满足样本稳定性要求)或关闭设备,从而减少低温维持功耗。
确保转子装载均衡且样本体积/管型适配,以避免因不平衡或载荷过大导致振动增大、摩擦热上升、冷却负荷加大。
使用适当规格转子和离心管,避免不必要的额外液体体积或不匹配带来的热量增加。
建议实验室记录每次使用时长、转速/时间/温度设定情况以及设备预冷次数,以便估算设备使用中的电耗情况。
若实验室有能耗监测系统,可将离心机接入监测,观察其实际功率波动趋势,并据此优化使用策略。
将设备能耗纳入实验室年度成本评估中,有助于决策是否需要升级设备或调整使用流程。
虽然单台微量离心机的功率相对较低,但在大规模、频繁使用的分子生物学实验室中,其累计能耗也不容忽视。假设该设备日常运行 4 小时,平均功率 400 W,则每日耗电约 1.6 kWh;若实验室有多台类似设备且全年使用,则年度能耗可达数千 kWh。
因此,将微量离心机能耗纳入实验室设备总能耗管理,对节能减排具有意义。
装有制冷系统的离心机,其冷却剂、压缩机寿命、噪音水平与散热效率均影响长期能耗。优选具备高效压缩机、良好隔热结构、风扇效能高的设备,有助于降低运行功耗。
实验室可考虑采购具备“节能模式”、“自动断电待机”功能的离心设备,以减少非运行时段的电耗。
冷冻离心机在闲置/低使用率状态下,若持续维持低温状态(如 4 °C)但无人使用,也将造成“隐性耗电”。建议将设备在暂时不用时关闭或提高设定温度,减少无效冷却功耗。
在实验室整体能源结构与碳足迹管理中,离心设备虽然不是最大功耗设备(相比超低温冰箱、超速离心机、冷冻干燥器等),但频率高、使用面广,是“细化设备耗电管理”中不可忽视的部分。
若设备使用多年、压缩机效率下降、风扇积尘严重、散热不良,则实际功率可能逐渐上升。实验室应定期评估设备能效,并考虑淘汰或升级至更高效型号。
在采购新设备时,可将“能耗规格”作为选型考量项:例如询问制造商标称“平均功率消耗(W)”或“年度典型电耗(kWh)”。
实验室可探索配置 “停机-低温待机”或 “定时运行”制度,以减少夜间/无人时段的耗电。
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