Unit penyejuk kaskad menggunakan dua litar refrigeran berasingan yang disambungkan melalui penukar haba kaskad, direka untuk operasi stabil pada suhu penyejatan di bawah -70℃ bagi pembekuan farmaseutikal dan bahan. Unit penyejuk kaskad ini mampu mengekalkan kecekapan sistem keseluruhan sebanyak 75% pada suhu penyejatan -80℃. Litar peringkat tinggi dan peringkat rendah menggunakan dua jenis refrigeran berbeza yang dioptimumkan mengikut julat suhu masing-masing. Keseluruhan unit boleh beroperasi dengan stabil apabila suhu persekitaran berubah antara 5℃ hingga 38℃. Setiap pemampat dilengkapi dengan pemanas crankcase bebas untuk mengelakkan pergerakan refrigeran semasa dalam mod siap sedia. Kitaran penyelenggaraan plat injap pemampat bagi unit penyejuk kaskad adalah 5500 jam operasi. Kotoran dalam mana-mana litar refrigeran melebihi 40ppm mengurangkan jangka hayat perkhidmatan sistem secara lebih daripada 38%. Pemampat ulir xiteliduo boleh dikonfigurasikan sebagai komponen pemampatan peringkat rendah atau tinggi di dalam unit penyejuk kaskad, memenuhi keperluan suhu berbeza bagi kedua-dua litar. Berbanding pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal pada suhu sasaran -80℃, unit penyejuk kaskad mempunyai kos sistem awal yang 12% lebih tinggi. Ia merupakan satu-satunya pilihan yang boleh dipercayai untuk penyejatan di bawah suhu -70℃. Jumlah keluasan lantai bagi unit penyejukan berantai penuh ialah 2.4㎡, iaitu 38% lebih besar daripada unit pemampat penyejukan dua peringkat tunggal yang berdiri sendiri. Gred minyak pelincir yang disyorkan berbeza antara dua gelung unit penyejukan berantai. Gelung peringkat rendah menggunakan ISO VG100, manakala gelung peringkat tinggi menggunakan ISO VG68, kedua-duanya dikekalkan pada gred kebersihan NAS 7. Arus permulaan setiap pemampat dalam unit penyejukan berantai dikawal secara berasingan. Setiap kontaktor hendaklah bersaiz 1.25 kali arus nominal pemampat yang sepadan. Isipadu penerima cecair bagi setiap litar refrigeran unit penyejukan berantai hendaklah 1.8 kali jumlah cas refrigeran individu. Reka bentuk ini mengurangkan risiko slugging cecair bagi kedua-dua peringkat mampatan. Pemeriksaan penapis sedutan bagi kedua-dua litar mesti dilakukan setiap 1500 jam operasi. Penyumbatan penapis melebihi 50% menyebabkan suhu superpanas sedutan melebihi 15K dan mengurangkan kapasiti penyejukan keseluruhan unit penyejukan berantai sebanyak 22%. Ramai jurutera perolehan mengelirukan unit penyejukan berantai dengan pemampat penyejukan dua peringkat tunggal. Model unit tunggal dua peringkat tidak dapat mencapai operasi stabil pada suhu penyejatan di bawah -70℃. Kompresor penyejuk jenis reciprocating piawai, termasuk kompresor 4 silinder kecil, sederhana dan besar serta kompresor 6 silinder besar, tidak mampu mencapai suhu ultra-rendah yang sangat rendah di bawah -70℃. Kompresor penyejuk skru boleh digunakan sebagai kompresor peringkat tinggi dalam unit penyejukan berperingkat, tetapi jarang digunakan sebagai unit peringkat rendah kerana prestasi penyegelan yang lemah pada suhu sangat rendah. Unit penyejukan berperingkat boleh beroperasi secara berterusan selama 18 jam sehari untuk penyimpanan sejuk biobank dan farmaseutikal. Masa henti penyelenggaraan tahunan menyumbang kira-kira 4.5% daripada jumlah masa operasi. Pasangan refrigeran biasa untuk unit penyejukan berperingkat ialah R404A untuk litar peringkat tinggi dan R23 untuk litar peringkat rendah. Gabungan ini menyeimbangkan tahap tekanan dan prestasi pemindahan haba. Tahap bunyi yang diukur pada jarak 1 meter dari unit penyejukan berperingkat ialah 84dB(A). Pemasangan sarung akustik penuh mengurangkan bacaan bunyi sebanyak 13dB(A) bagi memenuhi had bunyi persekitaran kilang yang ketat. Keadaan operasi kompresor penyejuk secara langsung mempengaruhi jangka hayat peralatan. Operasi panjang melebihi suhu pelepasan yang ditetapkan mengurangkan jangka hayat penggunaan keseluruhan pemampat unit penyejuk kaskad hampir 42% dalam tempoh dua tahun. Injap pelepasan keselamatan dipasang pada kedua-dua litar peringkat tinggi dan peringkat rendah unit penyejuk kaskad. Setiap injap memerlukan penentukuran tahunan untuk menjamin masa tindak balas dalam lingkungan 0.3s semasa lonjakan tekanan. Pemilihan penukar haba kaskad adalah penting bagi unit penyejuk kaskad. Perbezaan suhu antara kondensasi peringkat tinggi dan penyejatan peringkat rendah biasanya dikawal pada 5K hingga 8K. Celah cincin piston kompresor berayun di dalam unit penyejuk kaskad perlu diperiksa semasa penyelenggaraan. Apabila celah melebihi 0.12mm, kecekapan isipadu akan menurun di bawah 70%. Kompresor berayun xiteliduo yang digunakan dalam unit penyejuk kaskad menggunakan injap hisap dan pelepasan spring bertulang. Masa tindak balas pembukaan injap dikawal dalam lingkungan 0.7ms untuk mengurangkan kehilangan penghadapan di bawah nisbah tekanan yang besar. Setiap kompresor di dalam unit penyejuk kaskad mempunyai mekanisme muat ulang silinder secara bebas, mengelakkan permulaan dan penghentian motor yang kerap serta mencegah kepanasan bahagian pemampatan. Ambang amaran suhu galas engkol ditetapkan pada 80℃ untuk pemampat unit penyejukan berantai. Sistem kawalan akan mencetuskan pemutusan kuasa sekiranya suhu melebihi 85℃. Sudut condong pengangkutan unit penyejukan berantai tidak boleh melebihi 12 darjah. Sudut condong yang lebih besar menyebabkan minyak pelincir membanjiri rongga silinder dan mencetuskan pukulan cecair pada permulaan operasi.
Unit penyejuk kaskad menggunakan dua litar refrigeran berasingan yang disambungkan melalui penukar haba kaskad, direka untuk operasi stabil pada suhu penyejatan di bawah -70℃ bagi pembekuan farmaseutikal dan bahan. Unit penyejuk kaskad ini mampu mengekalkan kecekapan sistem keseluruhan sebanyak 75% pada suhu penyejatan -80℃. Litar peringkat tinggi dan peringkat rendah menggunakan dua jenis refrigeran berbeza yang dioptimumkan mengikut julat suhu masing-masing. Keseluruhan unit boleh beroperasi dengan stabil apabila suhu persekitaran berubah antara 5℃ hingga 38℃. Setiap pemampat dilengkapi dengan pemanas crankcase bebas untuk mengelakkan pergerakan refrigeran semasa dalam mod siap sedia. Kitaran penyelenggaraan plat injap pemampat bagi unit penyejuk kaskad adalah 5500 jam operasi. Kotoran dalam mana-mana litar refrigeran melebihi 40ppm mengurangkan jangka hayat perkhidmatan sistem secara lebih daripada 38%. Pemampat ulir xiteliduo boleh dikonfigurasikan sebagai komponen pemampatan peringkat rendah atau tinggi di dalam unit penyejuk kaskad, memenuhi keperluan suhu berbeza bagi kedua-dua litar. Berbanding pemampat penyejuk dua peringkat unit tunggal pada suhu sasaran -80℃, unit penyejuk kaskad mempunyai kos sistem awal yang 12% lebih tinggi. Ia merupakan satu-satunya pilihan yang boleh dipercayai untuk penyejatan di bawah suhu -70℃. Jumlah keluasan lantai bagi unit penyejukan berantai penuh ialah 2.4㎡, iaitu 38% lebih besar daripada unit pemampat penyejukan dua peringkat tunggal yang berdiri sendiri. Gred minyak pelincir yang disyorkan berbeza antara dua gelung unit penyejukan berantai. Gelung peringkat rendah menggunakan ISO VG100, manakala gelung peringkat tinggi menggunakan ISO VG68, kedua-duanya dikekalkan pada gred kebersihan NAS 7. Arus permulaan setiap pemampat dalam unit penyejukan berantai dikawal secara berasingan. Setiap kontaktor hendaklah bersaiz 1.25 kali arus nominal pemampat yang sepadan. Isipadu penerima cecair bagi setiap litar refrigeran unit penyejukan berantai hendaklah 1.8 kali jumlah cas refrigeran individu. Reka bentuk ini mengurangkan risiko slugging cecair bagi kedua-dua peringkat mampatan. Pemeriksaan penapis sedutan bagi kedua-dua litar mesti dilakukan setiap 1500 jam operasi. Penyumbatan penapis melebihi 50% menyebabkan suhu superpanas sedutan melebihi 15K dan mengurangkan kapasiti penyejukan keseluruhan unit penyejukan berantai sebanyak 22%. Ramai jurutera perolehan mengelirukan unit penyejukan berantai dengan pemampat penyejukan dua peringkat tunggal. Model unit tunggal dua peringkat tidak dapat mencapai operasi stabil pada suhu penyejatan di bawah -70℃. Kompresor penyejuk jenis reciprocating piawai, termasuk kompresor 4 silinder kecil, sederhana dan besar serta kompresor 6 silinder besar, tidak mampu mencapai suhu ultra-rendah yang sangat rendah di bawah -70℃. Kompresor penyejuk skru boleh digunakan sebagai kompresor peringkat tinggi dalam unit penyejukan berperingkat, tetapi jarang digunakan sebagai unit peringkat rendah kerana prestasi penyegelan yang lemah pada suhu sangat rendah. Unit penyejukan berperingkat boleh beroperasi secara berterusan selama 18 jam sehari untuk penyimpanan sejuk biobank dan farmaseutikal. Masa henti penyelenggaraan tahunan menyumbang kira-kira 4.5% daripada jumlah masa operasi. Pasangan refrigeran biasa untuk unit penyejukan berperingkat ialah R404A untuk litar peringkat tinggi dan R23 untuk litar peringkat rendah. Gabungan ini menyeimbangkan tahap tekanan dan prestasi pemindahan haba. Tahap bunyi yang diukur pada jarak 1 meter dari unit penyejukan berperingkat ialah 84dB(A). Pemasangan sarung akustik penuh mengurangkan bacaan bunyi sebanyak 13dB(A) bagi memenuhi had bunyi persekitaran kilang yang ketat. Keadaan operasi kompresor penyejuk secara langsung mempengaruhi jangka hayat peralatan. Operasi panjang melebihi suhu pelepasan yang ditetapkan mengurangkan jangka hayat penggunaan keseluruhan pemampat unit penyejuk kaskad hampir 42% dalam tempoh dua tahun. Injap pelepasan keselamatan dipasang pada kedua-dua litar peringkat tinggi dan peringkat rendah unit penyejuk kaskad. Setiap injap memerlukan penentukuran tahunan untuk menjamin masa tindak balas dalam lingkungan 0.3s semasa lonjakan tekanan. Pemilihan penukar haba kaskad adalah penting bagi unit penyejuk kaskad. Perbezaan suhu antara kondensasi peringkat tinggi dan penyejatan peringkat rendah biasanya dikawal pada 5K hingga 8K. Celah cincin piston kompresor berayun di dalam unit penyejuk kaskad perlu diperiksa semasa penyelenggaraan. Apabila celah melebihi 0.12mm, kecekapan isipadu akan menurun di bawah 70%. Kompresor berayun xiteliduo yang digunakan dalam unit penyejuk kaskad menggunakan injap hisap dan pelepasan spring bertulang. Masa tindak balas pembukaan injap dikawal dalam lingkungan 0.7ms untuk mengurangkan kehilangan penghadapan di bawah nisbah tekanan yang besar. Setiap kompresor di dalam unit penyejuk kaskad mempunyai mekanisme muat ulang silinder secara bebas, mengelakkan permulaan dan penghentian motor yang kerap serta mencegah kepanasan bahagian pemampatan. Ambang amaran suhu galas engkol ditetapkan pada 80℃ untuk pemampat unit penyejukan berantai. Sistem kawalan akan mencetuskan pemutusan kuasa sekiranya suhu melebihi 85℃. Sudut condong pengangkutan unit penyejukan berantai tidak boleh melebihi 12 darjah. Sudut condong yang lebih besar menyebabkan minyak pelincir membanjiri rongga silinder dan mencetuskan pukulan cecair pada permulaan operasi.
