ساختار داخلی یک کابینت نمایشگر یخچالی به طور قابل توجهی بر جریان هوا و توزیع دما در داخل کابینت تأثیر می گذارد. محققان در درجه اول اثرات بهینه سازی پنل پشتی و قفسه ها را بر توزیع دما و جریان هوا تجزیه و تحلیل کرده اند.
1. تأثیر ساختار پنل پشتی
در یک صفحه نمایش یخچال، بخشی از هوای سرد به سمت پرده هوا هدایت می شود، در حالی که بخشی دیگر از طریق پنل پشتی به داخل کابینت می رسد تا غذا خنک شود. توزیع نامعقول جریان هوا بین این دو مسیر، مصرف انرژی کابینت یخچال را افزایش می دهد. جریان هوای ناکافی از پنل پشتی می تواند اختلاف دما بین بسته های داخلی و خارجی مواد غذایی را افزایش دهد و توانایی پرده هوا برای مقاومت در برابر نفوذ گرمای خارجی را تضعیف کند. تنظیم نرخ سوراخ شدن پنل پشتی می تواند توزیع ناهموار دما بین لایه های کابینت را بهبود بخشد. نرخ سوراخ شدن پانل پشتی معمولاً بین 1٪ و 2٪. 70٪ تا 80٪ از جریان هوای پانل پشتی که وارد دریچه برگشت پرده هوا می شود، کنترل می شود. در قفسههای پایین، پرده هوا ضخیمتر میشود اما شدت آن ضعیف میشود، که نیاز به جریان هوا از پانل پشتی برای خنک کردن بستههای بیرونی مواد غذایی و مقاومت موثر در برابر نفوذ گرما دارد. اگرچه مقاومت پرده هوا در برابر نفوذ گرما قابل توجه است، تأثیر نرخ سوراخ شدن پانل پشتی بر توزیع دمای داخلی کابینت را نمی توان نادیده گرفت. هنگامی که نسبت جریان هوا بین پرده هوا و پانل پشتی در 30٪ تا 70٪ حفظ می شود، به اطمینان از پایداری پرده هوای صفحه نمایش و یکنواختی میدان های سرعت و دما در داخل کابینت کمک می کند. وو و همکاران تاثیر سرعت سوراخ شدن پانل پشتی و محل آن بر دمای بستههای غذایی داخلی و خارجی در کابینت را تجزیه و تحلیل کرد و به این نتیجه رسید که تنظیم منطقی محل سوراخ شدن پانل پشتی بین قفسههای هر لایه برای توزیع یکنواخت دما در داخل کابینت مفید است. آنها یک مدل بهبودیافته را پیشنهاد کردند که نشان میدهد وقتی میزان سوراخ شدن پانل پشتی بین ۲ تا ۳ درصد است و جریان هوا حدود ۳۰ درصد است، سیستم کابینت نمایشگر یخچال عملکرد بهتری دارد.
2. تأثیر ساختار قفسه
چیدمان مواد غذایی در داخل کابینت یخچال، عرض قفسه ها و موقعیت نصب آنها بر جریان هوای داخل کابینت و پایداری جریان پرده هوا تأثیر می گذارد. تغییر آرایش افقی معمولی غذا در سوپرمارکت ها به ترتیب پلکانی می تواند اختلاف دما بین جلو و پشت غذا در هر قفسه را کاهش دهد. اندازه و موقعیت قفسه ها در داخل کابینت تأثیر قابل توجهی بر توزیع دما، الگوی جریان هوا و بار حرارتی داخل کابینت دارد. وجود قفسه ها می تواند دامنه عدد ریچاردسون را افزایش دهد که جریان هوای پایدار را تضمین می کند و ثبات جریان هوا را بهبود می بخشد. برای رسیدگی به مشکلات عملکرد ضعیف انتقال حرارت و توزیع ناهموار دما در قفسههای معمولی، محققان بهینهسازی آنها را با استفاده از قفسههای توخالی و افزودن لولههای حرارتی به قفسهها پیشنهاد کردهاند. کلودیک و همکاران یک قفسه توخالی با قابلیت تبادل حرارت طراحی کرد و آن را به کانال هوای سرد متصل کرد. طراحی جدید قفسه توخالی به طور موثر توزیع جریان هوا را در داخل کابینت بهبود بخشید و یکنواختی توزیع دما را افزایش داد. اما به دلیل ساختار پیچیده این قفسه، انعطاف پذیری نصب قفسه و هزینه آن به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار گرفت.
در استفاده از کابینت های یخچال مواد غذایی، مشکل نشت هوای سرد از پرده هوا به خصوص زمانی که سرعت خروجی پرده هوا خیلی زیاد باشد، رخ می دهد. مقدار زیادی هوای سرد از داخل کابینت در باز شدن پرده هوا نشت می کند و در نتیجه باعث هدر رفتن انرژی و ایجاد ناراحتی برای خریداران می شود و جلوه راهروی سرد ایجاد می کند. تحقیقات در مورد ساختار کابینت کابینت های یخچال دار معمولاً بر روی پانل پشتی، قفسه ها و خروجی پرده هوا متمرکز است، در حالی که تحقیقات کمتری در مورد ساختار بازشو پرده هوا وجود دارد. بنابراین، در نظر گرفتن تأثیر عواملی مانند پنل پشتی، قفسهها، خروجی پرده هوا و باز شدن پرده هوا بر عملکرد کابینتهای یخچال مواد غذایی از اهمیت تحقیقاتی بالایی برخوردار است.
