Fluttuazione della temperatura in celle frigorifere e congelatori

In un mondo ideale, la temperatura all'interno del Suo frigorifero o congelatore sarebbe uniforme in tutti i punti. Purtroppo, nel mondo reale non è così.

Esistono frigoriferi e congelatori farmaceutici e ospedalieri di alta qualità che raggiungono una temperatura dell'aria interna quasi uniforme. Questi frigoriferi dispongono di più ventole, elementi di raffreddamento, sistemi di sbrinamento brevettati, una pletora di sensori di temperatura calibrati ad alta precisione, e hanno alle spalle milioni di dollari di ricerca e sviluppo nonché decenni di competenza. Costano molte migliaia di dollari e non possono essere paragonati ai frigoriferi convenzionali utilizzati in altri settori (ad esempio, la catena di approvvigionamento alimentare) per una moltitudine di ragioni pratiche, incluso il costo. La maggior parte dei prodotti che necessitano di refrigerazione non devono essere conservati in una camera altamente uniforme, quindi un frigorifero relativamente economico è sufficiente nella maggior parte dei casi.

La temperatura dell'aria in un punto specifico all'interno del frigorifero o del congelatore dipende da:

• La distanza dalla porta
• La distanza dall' elemento di raffreddamento
• La distanza dalle resistenze di sbrinamento (se si tratta di un congelatore)
• La distanza dal suolo. L'aria calda si muove verso l'alto, mentre l'aria fredda si muove verso il basso

Di seguito è riportata un'immagine tratta da uno studio del 2016 dell'Università della California Riverside che illustra un tipico profilo di temperatura di un congelatore a bassa temperatura:

Fluttuazione della temperatura nel congelatore a bassa temperatura

Per un frigorifero domestico, esiste un altro studio che mostra immagini simili:

Distribuzione della temperatura sulle confezioni all'interno di un congelatore al termine del tempo di funzionamento del congelatore

Distribuzione della temperatura sulle confezioni all'interno di un congelatore al termine del tempo di inattività del congelatore

Come è evidente dalle immagini sopra, è possibile osservare gradienti di temperatura di 8-11°C anche in una piccola camera come quella dell'esperimento sopra riportato. Anche in ambienti non refrigerati, si può facilmente osservare una differenza di 1-2°C alla distanza di pochi centimetri.

Se il termometro del frigorifero e il sensore del dispositivo HAM ThermoSense o HAM HumiSense non si trovano esattamente nello stesso punto, è prevedibile uno scostamento di alcuni °C, in funzione anche dei fattori sopra menzionati.

L'unico confronto significativo che può essere effettuato è quello tra un sensore di temperatura e un termometro portatile (idealmente calibrato), con i loro punti di rilevazione (approssimativamente) esattamente nello stesso punto dopo che si sono stabilizzati per qualche minuto.

Perché la temperatura all'interno di un frigorifero o congelatore non è uniforme

Quando apre il Suo frigorifero o congelatore, potrebbe aspettarsi una temperatura costante in tutta l'estensione, ma in realtà la temperatura all'interno di questi elettrodomestici spesso non è uniforme. Esploriamo le ragioni per cui ciò accade:

1. Flusso e circolazione dell'aria: Questi elettrodomestici utilizzano ventole e bocchette per far circolare l'aria fredda, ma la distribuzione di quest'aria non è sempre perfetta. Nella maggior parte dei frigoriferi, l'aria fredda viene generata dalla parte posteriore o inferiore e poi viene immessa nei vani principali

2. Carico termico e disposizione degli articoli: Anche la disposizione degli articoli alimentari all'interno del frigorifero o del congelatore influisce sull'uniformità della temperatura. Articoli densi o di grandi dimensioni, come grossi blocchi di carne, assorbono e irradiano il freddo in modo diverso rispetto a oggetti più piccoli e meno densi, il che può alterare il flusso dell'aria

3. Cicli di sbrinamento: Frigoriferi e congelatori entrano periodicamente in un ciclo di sbrinamento per sciogliere eventuali accumuli di ghiaccio sulle serpentine dell'evaporatore. Durante questo ciclo, la temperatura all'interno dell'apparecchio può aumentare bruscamente

4. Zone di raffreddamento e progettazione: I frigoriferi moderni dispongono spesso di più zone di raffreddamento con impostazioni di temperatura differenti, il che può creare ulteriori variazioni di temperatura all'interno

5. Apertura frequente della porta: Ogni volta che apre la porta del frigorifero o del congelatore, entra aria calda, causando fluttuazioni di temperatura. Le aree più vicine alla porta tendono a presentare le maggiori variazioni, poiché sono più esposte alle temperature esterne.

Vedo aumenti bruschi di temperatura nei grafici di HAM ThermoSense / HAM HumiSense, ma la lettura locale della temperatura del frigorifero è ben al di sotto. Perché?

La risposta del sensore di temperatura dipende dalla forma e dal materiale del sensore. Un sensore più grande ha una risposta più lenta rispetto a un sensore più piccolo. Un sensore in plastica o in altro materiale termicamente isolante è meno sensibile alle variazioni di temperatura rispetto a un sensore in acciaio inossidabile, a causa della maggiore conduttività termica di quest'ultimo. Per poter anche solo confrontare le letture di temperatura, entrambi i sensori devono essersi stabilizzati per qualche minuto. Si ricordi l'ultima volta che ha utilizzato un termometro corporeo: ha dovuto attendere alcuni minuti prima di poter leggere la Sua temperatura. Naturalmente, attendere la stabilizzazione è molto più complicato quando si dispone di due termometri con sensibilità diverse in una camera che cambia continuamente temperatura.

Quando apre la porta del frigorifero, si verifica un aumento improvviso della temperatura dovuto all'interazione tra l'aria a temperatura ambiente e l'aria fredda che esce dal frigorifero.

Anche i congelatori devono essere sbrinati per sciogliere il ghiaccio, in modo da poter continuare in modo efficiente la loro funzione di raffreddamento. Durante lo sbrinamento, si verifica un aumento della temperatura della camera al di sopra della media normale, che può durare 10-35 minuti. Questo di solito avviene quasi su base programmata, ad esempio ogni 8 ore. Il processo di sbrinamento non causa quasi mai danni alla merce conservata. Può vedere di seguito un esempio di un frigorifero che esegue lo sbrinamento:

I picchi ripidi illustrano lo sbrinamento, la piccola "collinetta" è stata creata durante il rifornimento di merce. Nessuno di questi eventi è motivo di preoccupazione.

La maggior parte dei tester/termometri da frigorifero smettono di mostrare la temperatura reale durante lo sbrinamento, per evitare di destare preoccupazione nel proprietario. Possono inoltre avere un periodo di sospensione della misurazione quando viene aperta la porta, durante il quale la temperatura viene anch'essa mostrata come invariata.

Se ha impostato regole che La avvisano quando la temperatura è fuori intervallo, dovrebbe includere un periodo di tempo "PER" più lungo della durata dello sbrinamento. Ad esempio, "SE la temperatura è superiore a -10°C PER più di 30 minuti ALLORA avvisami". In questa regola, il punto critico di temperatura è al di sopra del normale (o al di sopra del limite di sicurezza) e la durata per cui viene superato è impostata come maggiore della durata dello sbrinamento. In questo modo eviterà la maggior parte dei falsi allarmi, se non tutti. Può inoltre impostare una condizione aggiuntiva per ricevere notifiche solo al di fuori dell'orario di lavoro.

Riepilogo

La conclusione principale qui è di non farsi prendere dal panico quando c'è una differenza nel modo in cui viene visualizzata la temperatura durante il monitoraggio dei congelatori! Le variazioni di temperatura e le differenze riscontrate tra congelatori e sistemi di monitoraggio non equivalgono a un guasto in nessuno dei due sistemi. La conoscenza di queste questioni complesse può contribuire ad alleviare l'ansia, a determinare punti di allarme appropriati per eliminare l'affaticamento da allarmi, e in generale a offrire tranquillità al personale e ai proprietari.

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