In un vano refrigerato il termostato misura un punto. Quello che l'utente sperimenta è una distribuzione di temperatura che varia da ripiano a ripiano, e per la sicurezza alimentare conta il punto più caldo.
Problemi di distribuzione dell'aria
Zone morte. Gli angoli dei ripiani, i balconcini della porta e l'area attorno al cassetto delle verdure hanno poca circolazione. Queste regioni stanno nettamente sopra la media.
Ostruzione da parte dei prodotti. La distribuzione misurata a vano vuoto non vale più a vano pieno. I prodotti ostruiscono i passaggi d'aria, e la loro stessa massa termica rallenta il sistema. Vanno calcolati sia lo scenario vuoto sia uno di carico tipico.
Aperture della porta. A ogni apertura l'aria fredda trabocca verso il basso e l'aria calda e umida dell'ambiente prende il suo posto. È insieme uno shock termico e la fonte principale della formazione di brina.
I sistemi statici e quelli ventilati differiscono
Nei vani statici (non no-frost) la circolazione è mossa unicamente dal galleggiamento; il flusso è molto lento e fortemente stratificato. È un problema di convezione naturale e quindi impegnativo in termini di griglia e di convergenza.
Nei sistemi ventilati la distribuzione è fissata dal disegno dei condotti e delle bocchette; il problema si avvicina a un classico problema di distribuzione, benché alle basse velocità in gioco il galleggiamento conti ancora. Vedi la nota sulla convezione mista.
Umidità e formazione di brina
L'umidità che condensa sulla superficie dell'evaporatore diventa brina; lo strato di brina riduce lo scambio termico e restringe il passaggio d'aria. Un ciclo di sbrinamento è quindi necessario, ma ogni sbrinamento immette calore nel vano.
Senza risolvere il trasporto di umidità non si può vedere dove comincerà la brina. Vedi la nota sulla condensazione.
Isolamento e ponti termici
Una parte significativa della dispersione del vano viene dalla guarnizione della porta e dai profili del mobile. Vedi la nota sui ponti termici.
Riferimenti
- Churchill, S. W. & Chu, H. H. S. (1975). Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate. International Journal of Heat and Mass Transfer, 18(11), 1323–1329. DOI: 10.1016/0017-9310(75)90243-4
- Shah, R. K. & Sekulić, D. P. (2003). Fundamentals of Heat Exchanger Design. John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/9780470172605