Quanto sono efficaci i frigoriferi domestici moderni per mantenere freschi gli altri alimenti quando vengono introdotti cibi caldi nello spazio?

Nei commenti a questa risposta , c'è qualche discussione sul fatto che mettere una notevole quantità di cibo caldo in un frigorifero scalderà inaccettabilmente l'altro cibo già dentro.

Altrove sui consigli stagionali, Atanasio sostiene con passione che con i moderni frigoriferi, questo non è più un problema, tra cui una storia personale di misurazione della temperatura nel proprio frigorifero nel tempo dopo aver messo in stock caldo. Questo è indicativo, ma rappresenta solo un frigorifero particolare, un metodo e una prova.

Quindi la domanda è: ci sono dati scientifici o ingegneristici sostanziali (come quelli dei produttori) che indicano se i moderni frigoriferi di tipo domestico o meno - e intendo le marche più comuni (negli Stati Uniti, si tratterebbe di marchi come Kenmore, GE, o Whirlpool, non i marchi premium di "qualità del ristorante" come Sub Zero) - per affrontare questo problema? (Non sono riuscito a trovare completamente tali dati usando termini come "tempo di recupero del frigorifero" quando cercavo su Google.)

Può gestire un frigorifero medio degli ultimi 5-10 anni, ad esempio:

• Un gallone (4 litri) di brodo caldo
• o una casseruola calda di dimensioni standard, come una lasagna

messo caldo (diciamo 170-180 F), senza consentire alle temperature degli alimenti vicini di aumentare oltre il livello di 40 F (o almeno non molto lontano, e non per molto)?

Hanno un flusso d'aria sufficiente per convogliare il calore e una capacità sufficiente nel motore termico per fornire il raffreddamento necessario?

Lo ammetto, ho creduto che mettere volumi di cibo caldo nel frigorifero di una casa sia una cattiva idea, anche per le attrezzature moderne poiché i frigoriferi domestici non sono abbattitori.

Nota : questa domanda non riguarda la velocità con cui il cibo caldo introdotto si raffredda e se è sicuro o saggio. Questa domanda riguarda l'effetto sugli altri alimenti nel frigorifero.

Nella risposta collegata alla domanda, ho già fornito i risultati di un semplice esperimento condotto qualche anno fa con un termometro a infrarossi. Tuttavia, stasera ho deciso di provare qualcosa di leggermente migliore con qualcosa di più vicino a uno scenario peggiore. Non credo che risponda definitivamente alla domanda, ma fornisce altri pochi punti dati.

Ho riscaldato 4 litri di acqua in una pentola di acciaio inossidabile da 6 litri (con un coperchio di vetro) a ebollizione. Ho scelto l'acqua poiché non volevo rischiare di rovinare una grande quantità di cibo. Inoltre, per certi versi, l'acqua è uno scenario peggiore. Non trattiene tanto calore quanto, per esempio, il volume equivalente di peperoncino, ma il calore circola meglio in un liquido sottile. Ciò significa che l'intera pentola rimarrà all'incirca alla stessa temperatura calda che si raffredda, piuttosto che sviluppare uno strato esterno più freddo (come in una pentola di peperoncino), che inizierà a trasferire il calore più lentamente dopo lo scoppio iniziale.

Nel frattempo, ho inserito un termometro a sonda digitale con un cavo sul display (di solito per misurare le temperature della carne in un forno) in un contenitore quart di yogurt. La sonda era bloccata attraverso il sigillo nella parte superiore del contenitore, quindi pochissima aria avrebbe dovuto essere in grado di entrare o uscire. La sonda misura accuratamente temperature fino a 32F. Ho registrato la sonda in posizione in modo che la punta fosse immersa nello yogurt a circa 1/8 di pollice dal bordo del contenitore.

All'inizio dell'esperimento, la temperatura dello yogurt era 38F. Usando un termometro a infrarossi, ho potuto misurare le temperature superficiali di molti altri oggetti nel frigorifero, che variavano da circa 33F a 40F. (C'erano un paio di valori anomali, a causa di imprecisioni nel modo in cui i termometri a infrarossi gestiscono le superfici riflettenti.)

Quando l'acqua bolliva, ho misurato la temperatura con un termometro a sonda separato: ha registrato 212F. Misi rapidamente il coperchio sulla pentola, lo misi immediatamente nel frigorifero e chiusi la porta.

Lo yogurt era a meno di 2 pollici dalla pentola. Ho lasciato abbastanza spazio per una ragionevole quantità di circolazione dell'aria. Lo yogurt è stato orientato con la sonda di temperatura verso la pentola calda, quindi dovrebbe misurare l'area dello yogurt che aumenterebbe di più la temperatura. Inoltre, come notato, la sonda era solo una frazione di un pollice dal bordo del contenitore, quindi eventuali fluttuazioni anche vicino alla superficie del cibo devono essere registrate.

I tempi approssimativi di variazione della temperatura nello yogurt sono indicati qui:

• 0 minuti: 38F
• ~ 13,5 minuti: 39F
• ~ 26,5 minuti: 40 F.
• ~ 44.0 minuti: 41F
• ~ 64,5 minuti: 42F
• ~ 125 minuti: 41F

Stavo solo controllando la temperatura ogni 10 minuti circa verso la fine, quindi i tempi del ritorno indietro a 41F potrebbero essere leggermente fuori. A 150 minuti (2,5 ore), ho fermato l'esperimento e ho rimosso la pentola dal frigorifero, poiché non volevo perdere altro tempo o energia raffreddando una grande pentola d'acqua.

Dato che poco stava accadendo con la temperatura dello yogurt, ho aperto il frigorifero a 30 minuti per guardarmi intorno. Usando un termometro a infrarossi, ho potuto dire che alcune superfici del contenitore sullo stesso ripiano della pentola calda avevano raggiunto gli anni '40 superiori con un massimo di circa 50F. (Ciò includeva un contenitore di superficie scura che è grigio e nero; non era significativamente diverso in termini di temperatura dalla superficie del contenitore di yogurt di colore chiaro.) Tuttavia, una sonda inserita in questi contenitori ha mostrato che nessun alimento all'interno era superiore a 40F dopo 30 minuti. Si noti che un grande contenitore di plastica su quello scaffale aveva un grande spazio vuoto vicino alla parte superiore e la temperatura superficiale per la porzione vuota è salita a circa 60-65 ° F, ma il fondo del contenitore che conteneva effettivamente il succo è rimasto a circa 40 ° F, proprio come lo yogurt .

Usando il termometro a infrarossi, ho misurato le temperature superficiali del cibo sugli scaffali sopra e sotto la pentola - si sono a malapena spostati di un grado. Niente sugli scaffali sopra o sotto il vaso era superiore a 40F. Li ricontrollai ogni 30 minuti circa, con gli stessi risultati.

(Si noti che 40F non è un punto limite per la crescita batterica. Molti tipi di batteri del deterioramento crescono nell'intervallo 32-40F e si limitano a crescere in modo incrementale più rapidamente quando la temperatura si riscalda sopra 40F. Trascorrere un'ora o due a 41F o è improbabile che 42F o 45F causino problemi - si tratta di un intervallo di temperatura tipico per la maggior parte degli articoli conservati sulle porte del frigorifero - sebbene sia assolutamente sicuro, evitare di mettere oggetti altamente deperibili come carni crude in aree con sbalzi di temperatura.)

Potevo sentire l'aria più calda che circolava intorno alla pentola quando la porta era aperta, ma non sembra essere stato abbastanza per alterare in modo significativo le temperature diverse dagli articoli sullo stesso scaffale - e lì solo di 2-4 gradi.

Ho anche verificato alcune volte la temperatura dell'acqua:

• 0 minuti: 212F
• 60 minuti: 156F
• 120 minuti: 128F
• 150 minuti: 116F

Dato che la temperatura dello yogurt ha iniziato a calare un po 'dopo 2 ore, sembra che anche un gallone d'acqua a circa 130 ° F non fosse abbastanza per sostenere un aumento della temperatura nel frigorifero - anche su oggetti immediatamente adiacenti sullo stesso scaffale.

Quindi, cosa concludo da questo esperimento?

Anche una grande quantità di cibo molto caldo (un litro di acqua bollente) è stata in grado di spostare gli alimenti adiacenti solo di alcuni gradi, e anche questo potrebbe verificarsi solo negli strati esterni del cibo. Gli oggetti sugli scaffali sopra o sotto non avevano quasi alcun impatto.

Vorrei notare che non ho messo alcun alimento direttamente a contatto con la pentola calda, perché ciò avrebbe ovviamente causato un inaccettabile aumento della temperatura (la pentola continuava a sentirsi piuttosto calda al tatto anche dopo un paio d'ore). Ma con solo un paio di centimetri di spazio attorno alla pentola, i cibi adiacenti non aumentavano significativamente di temperatura.

Dovrei anche sottolineare che le temperature superficiali dei contenitori sono aumentate fino a 10-12 gradi sugli oggetti adiacenti in quella prima ora, anche se l'interno del cibo variava molto meno. (Di circa 1-1,5 ore, le temperature superficiali si erano ridotte a un certo livello rispetto alle temperature interne degli alimenti). Penso che questa osservazione suggerisca che si dovrebbe usare cautela per tenere gli alimenti altamente deperibili (ad esempio, carni crude) lontano da qualsiasi contenitori molto caldi, anche se questo sembra un buon senso.

Forse il risultato più sorprendente dal mio punto di vista è che l'aumento della temperatura si è arrestato quando la temperatura dell'acqua è scesa a circa 140 ° F. Dubito che molte persone mettano gli alimenti molto più caldi della 140F direttamente nel frigorifero. Inoltre, dal punto di vista della sicurezza alimentare, il cibo potrebbe essere raffreddato all'esterno a 140 ° F (che è quando i batteri possono ricominciare a crescere) e quindi posto in frigorifero per il resto del raffreddamento. Nel mio frigorifero, comunque, sembra dubbio che anche una quantità relativamente grande di cibo 140F o inferiore provocherebbe il surriscaldamento delle cose.

Ancora una volta - tieni presente che NON sto sostenendo questa pratica, dal momento che il cibo caldo stesso potrebbe richiedere alcune ore per raffreddarsi in frigorifero, causando potenzialmente il deterioramento del cibo caldo. (Per grandi quantità, utilizzare un bagno di ghiaccio, o scomporlo in piccoli contenitori e consentire molta circolazione d'aria nel frigorifero.) Ma, tranne in circostanze estreme, in un ambiente moderno dovrebbe esserci solo un impatto minore sul resto del cibo frigorifero ben funzionante.

In ogni caso, mettere gli alimenti caldi direttamente nel frigorifero è un'opzione più sicura che lasciarli raffreddare sul bancone.

Conosco solo un frigorifero di casa che contiene un abbattitore di temperatura ed è di LG (LFX31935ST). La maggior parte dei produttori non fornirà specifiche su come gestiscono i comportamenti rischiosi per paura di una causa legale (poiché potrebbero essere visti come promotori di comportamenti rischiosi).

Le uniche informazioni che posso trovare sulla velocità con cui LG può trasferire il calore provengono da questo rumore:

Vuoi una bibita fresca ma niente è già in frigo? Basta un drink nel Blast Chiller di LG. Ci vogliono meno di cinque minuti per rilassarsi, quindi la tua bevanda ghiacciata sarà pronta in pochissimo tempo.

Quindi, supponendo che se metti 12 once a temperatura ambiente, lo porterà a una temperatura tipica del frigorifero in 5 minuti. Non conosco la densità termica di birra, soda o brodo, ma andremo con la semplificazione incrociata di dire che sono entrambi principalmente acqua in modo da poter ottenere una stima approssimativa.

Se la temperatura della nostra stanza è vicino a 70 ° F e la temperatura del frigorifero è di 40 ° F, ciò significa che possiamo raffreddare 12 once a 6 gradi. F al minuto. Un gallone di magazzino è di 128 once, quindi ci vorrà ~ 10 volte più a lungo. Stiamo partendo da 170-180 ° F, quindi dobbiamo spostarlo di ~ 140 ° F, non di 40 ° F, quindi ~ 3,5 volte più a lungo.

Quindi, quel gallone di scorta prenderà:

( 128 / 12 ) * (( 180 - 40 ) / (70 - 40)) * 5 minutes
= ( 32 / 3 ) * ( 14 / 3 ) * 5
= 248 minutes = more than 4 hours

So cosa stai facendo ... ma dice "meno di 5 minuti", quindi potrebbe essere 1 minuto. È possibile, ma se lo facesse allora lo pubblicizzerebbero, quindi non farai saltare in aria la tua birra quando si blocca. Non possono sapere quale sia la temperatura iniziale della stanza o quanto sia isolante il contenitore. (una lattina di birra si raffredderà più velocemente di una bottiglia). O anche qual è la bevanda (soluzioni zuccherine Se assumiamo 4 minuti a freddo, allora stiamo guardando (4/5) il tempo, quindi circa 200 minuti (ancora più di 3 ore).

Come secondo punto di dati, abbiamo un primo episodio di Mythbusters, in cui hanno cercato di raffreddare un pacchetto di 6 . Non menzionano la loro temperatura iniziale, ma hanno detto che ci sono voluti più di 40 minuti. Utilizzando lo stesso presupposto 70F inizio e 40F fine:

( 128 / (12 * 6)) * (( 180 - 40 ) / (70 - 40)) * 40 minutes
= ( 16 / 9 ) * ( 14 / 3 ) * 40
= 331.8 minutes = more than 5.5 hours

Sono sorprendentemente simili, considerando quello per un abbattitore e quello per un normale frigorifero. Ho il sospetto che il '40 + 'si fermi a 40 minuti, prima che scendesse a temperatura. Quindi confrontiamolo con il tempo dei Mythbusters per essere messo nel congelatore:

( 128 / (12 * 6)) * ((180 - 40) / (70 - 40)) * 25 minutes
= (331.8 * 25 / 40 )
= 207.4 minutes = about 3.5 hours

Forse i tempi di abbattimento sono per un pacchetto di 6. (ma poi di nuovo, con la convezione in un abbattitore di temperatura, forse è meno rilevante e il rapporto superficie-massa conta di più)

... ma tutti suggeriscono che sei un idiota se metti un gallone di brodo caldo nel frigorifero, come anche se non c'è trasferimento ad altre cose nelle vicinanze, il centro del brodo rimane nella zona di pericolo troppo a lungo e la probabilità ti raggiungerà prima o poi.

Non possiamo effettivamente stimare l'effetto sulle altre cose nel frigorifero senza sapere molto di più:

• In quali contenitori si trovano le cose e il loro valore isolante?
• Stai aprendo il frigorifero ripetutamente? (che sostituirà l'aria nel frigorifero con aria a temperatura ambiente, che in questo caso potrebbe essere un vantaggio)
• Quanto sono vicine le altre cose all'oggetto caldo?
• Qual è il calore specifico (densità termica) di tutti gli articoli? (e sono vicini a un cambio di fase?)
• Qual è la massa della nave in cui si trova l'oggetto caldo? (180F di ghisa non sono gli stessi di un contenitore di plastica).
• C'è un coperchio sullo stock (tasso di raffreddamento evaporativo)?
• Di che forma sono i contenitori? (rapporto superficie-massa)
• Dove nel frigorifero hai messo l'oggetto? (cade l'aria fredda, spingendo verso l'alto l'aria calda)

Come tale, non è una domanda responsabile se non quella di dire che sì, c'è un effetto sulle cose che lo circondano, in particolare quelle che potrebbero essere in contatto con esso.

ps. Thermo era una delle due classi (insieme alla meccanica dei fluidi) che ho quasi fallito al college ... e questo è successo più di un decennio fa, quindi è del tutto probabile che stia tralasciando altri fattori che sarebbero significativi per il problema)

Danfos, Embraco sono alcuni dei maggiori fornitori al mondo di compressori per frigoriferi, i loro siti web hanno molti documenti tecnici. Potresti notare che, in generale, il runtime non è elencato, poiché la maggior parte dei compressori è progettata per un uso continuo, come sarebbe ai tropici ecc. Quindi possono raffreddare grandi quantità di cibo caldo, è solo una questione di tempo

La maggior parte dei frigoriferi domestici in genere non ha un grande flusso d'aria interno, quindi la maggior parte della conduzione del calore avviene attraverso ogni oggetto nel frigorifero. A causa dell'entropia questo fa poca differenza per la maggior parte degli oggetti a meno che non si metta in contatto una grande quantità di cibo caldo con una quantità minore di cibo freddo. ad esempio posizionando una pentola di brodo caldo sopra un vassoio di salsicce; la salsiccia diventerà piuttosto calda!

Un frigorifero domestico avrà una capacità di raffreddamento compresa tra 10 e 20 ° C per un chilo di cibo in un'ora (regola empirica approssimativa, ci sono molte variabili)

I compressori per frigorifero moltiplicano la loro potenza in ingresso per un fattore da 2 a 3. Quindi un compressore da 500 W rimuoverà da 1000 W a 1500 W di calore. Ciò presuppone che la temperatura dell'aria esterna rientri nei limiti operativi desiderati (questa è una spiegazione semplice, non scientifica)

La buona ragione per non mettere cibi caldi nel frigorifero è che è molto inefficiente dal punto di vista energetico. Quindi, per le situazioni domestiche (a meno che non sia necessaria la massima durata di refrigerazione per il cibo in questione), lasciarlo raffreddare per un'ora o due in panchina o a bagnomaria prima di metterlo in frigorifero

Ho intenzione di aggiungere una risposta separata, mentre stavo preparando una zuppa di fagioli neri oggi e ho deciso di eseguire l'esperienza. (ma solo per circa 15 minuti, poi è andato in bagno per rilassarsi).

Quindi, l'installazione: un contenitore di lexan da 6qt, riempito di zuppa tra 4L e 4qt (basato sui segni sul lato) e con coperchio. Era posto su un vassoio da mezzo foglio, posto sopra il ripiano inferiore della mia lavastoviglie. Accanto c'era un barattolo di vetro da 24 once, riempito con circa 10 once di succo di sottaceto. (pane e burro, dal mio ultimo lotto di sottaceti da frigorifero; conservo il succo per condimenti per insalata, insalata di tonno, ecc.) Il succo di due sottaceti era stato selezionato com'era stato in frigorifero ed era qualcosa che ero disposto a sacrificare . (questo è stato fatto nella lavastoviglie vuota, dato che non ero disposto a sacrificare l'intero frigorifero).

Un termometro interno / esterno aveva l'estremità della sonda esterna fissata all'esterno del vaso, sul lato rivolto verso il contenitore della zuppa calda. Era attaccato con una piccola striscia di nastro adesivo (nota; vedi problemi alle 16:46)

Ho fatto non ottenere una temperatura a partire dalla zuppa; il mio termometro a lettura istantanea era dal mio vicino (scarsa pianificazione da parte mia, mentre mi stavo preparando a mettere via la zuppa, mi sono ricordato del termometro nella mia serra e ho deciso di provarlo)

Gli orari si basano sul mio cellulare:

4:36pm : 51.2F
4:37pm : --- (none taken, realized my pen didn't write and had to go get one)
4:38pm : 58.6F
4:39pm : 60.8F
4:40pm : 62.7F
4:41pm : 64.9F
4:42pm : 69.6F
4:43pm : 74.8F
4:44pm : 78.8F
4:45pm : 82.2F **
4:46pm : 77.5F
4:47pm : 75.3F
4:48pm : 75.2F
4:49pm : 76.1F
4:50pm : 76.4F

Alle 16:45 avevo programmato di terminare l'esperimento e di recuperare la zuppa da mettere nel bagno di ghiaccio. Quando ho aperto la lavastoviglie, ho scoperto che la sonda di temperatura era caduta dal vaso e si trovava a circa 1 "dalla zuppa, ma soprattutto era vicino al vassoio del foglio, non sul lato del vaso. Quindi ho ricollegato e ha continuato a registrare i tempi fino a quando sembrava che stesse risalendo.

Naturalmente, questo è stato misurato dall'esterno del contenitore, quindi non riflette accuratamente la temperatura del succo stesso; sarebbe stata al massimo la temperatura della parete esterna del contenitore, e nel peggiore dei casi la temperatura dell'aria accanto al contenitore .. Non era in un frigorifero, ma era in un ambiente simile (pareti chiuse, bianche riflettenti ) anche se non vi sono altri oggetti e nessun compressore per raffreddare l'aria. Distanze diverse dal contenitore avrebbero probabilmente mostrato curve di temperatura diverse; il contatto diretto, come può accadere quando si cerca di stipare un contenitore di grandi dimensioni in un frigorifero altrimenti occupato, avrebbe aumentato la temperatura più rapidamente (come mostrato dai primi 10 minuti).

Quindi ... se guardiamo al periodo tra le 4:40 e le 4:50, si tratta di un aumento di 13,7 F.

Oh ... e la temperatura dell'aria ambiente è aumentata da 62.6F a 64.6F durante questo, in base alla lettura "interna" sulla sonda. Non ho idea se il calore si irradiasse dalla lavastoviglie (che sarebbe stato trattenuto meglio da un frigorifero), o se non avevo concesso alla sonda abbastanza tempo per raggiungere la temperatura dopo averla prelevata dalla mia serra (come c'è neve per terra in questo momento).

E non ho idea di quanto sia calibrata bene la sonda ... L'ho avuta nel frigorifero mentre scrivevo questo, e sta leggendo 41.7F, che è più alta della 39F riportata dal mio termometro per frigorifero ... Sto assumendo che è preciso, ma non accurato. (quindi il cambio di temperatura è buono, la temperatura assoluta potrebbe non esserlo)

Innanzitutto eseguire un bilancio termico e ignorare la velocità di trasferimento del calore

Da quello che ho potuto trovare un moderno frigorifero è di circa 700 btu / ora. Tali informazioni non sembrano essere prontamente pubblicate.

Quanti btu per raffreddare un gallone d'acqua da 180 a 40
1 btu / F / lb * 140 F * 1 gal * 8,3 lb / gal = 1162 btu

Da una BTU grezza circa 1,7 ore circa

Guardando la zona di pericolo (140 - 40)
Circa 1,2 ore
Dovrebbe essere solo nella zona di pericolo 2 ore

1,2 ore equivale al 100% dell'efficienza di trasferimento del calore, quindi è necessario un rendimento 1,2 / 2,0 = 0,6.
Con una circolazione decente dovrebbe ottenere un'efficienza di trasferimento di 0,6 o più.

Quindi ora diamo un'occhiata a un povero yogurt. Supponiamo che abbia la stessa capacità di acqua ed è di 6 once e inizia a 34 F. 1 btu / F / lb * 6 F * 6 oz * 1 lb / 16 oz = 2,25 btu. Quindi, dal punto di vista del BTU, il piccolo yogurt ha una potenza di 516: 1.

Ma per lo yogurt è una cosa di temperatura. Se il compressore è in grado di fornire aria fredda, questo è tutto ciò che conta. Un compressore / evaporatore è molto bravo a fornire una temperatura. Potrebbe non fornire il volume a quella temperatura ma fornisce la temperatura. Il compressore deve condensare il fluido di raffreddamento - se non riesce a condensare si bloccherà.

Il trasferimento di calore è radiazione, conduzione e convezione. Non fare in modo che il povero yogurt tocchi l'oggetto caldo o addirittura accanto ad esso.

Di sicuro non tenere aperto l'elemento caldo con perdita di calore per evaporazione. La perdita di calore dell'evaporatore è rapida ed è possibile alimentare eccessivamente il compressore con un volume di liquido caldo. Con la perdita di calore per evaporazione il compressore deve espellere l'umidità dall'aria e questo richiede molto lavoro. Anche una lasagna dovrebbe avere una tenuta ermetica. Non usare la padella: metterla in un contenitore di plastica sigillato.

Gli articoli caldi e quelli freddi affrontano lo stesso trasferimento di calore, quindi è una specie di lavaggio. Un articolo di piccole dimensioni è svantaggiato in quanto ha una capacità inferiore e un rapporto tra superficie e massa maggiore.

So che dici che non ti interessa il raffreddamento dell'elemento caldo, ma questa è davvero la parte più importante. È necessario il BTU / ora per ottenere da 140 a 40 in due ore. Se non hai il raw btu, allora perdi.

5 galloni di scorta in una nave aperta sono troppo per un comune frigorifero residenziale.

Un litro è facilmente sicuro. Un gallone sembra abbastanza tollerabile. A due galloni potrebbe iniziare a spingerlo. 140 è molto meno lavoro di 180. Anche se hai fretta, metti il ​​contenitore sigillato in acqua fredda per alcuni minuti.

Ho delle citazioni no. Si tratta solo di calcoli a livello di inviluppo tecnico.

Supponendo che nulla sia direttamente adiacente all'oggetto in questione, devi considerare cosa accadrà quando metterai una massa riscaldata nel tuo frigorifero. Il calore si trasferirà prima nell'aria, quindi nella materia solida. Prima che possa essere trasferito molto calore agli altri alimenti nel frigorifero, il termostato attiverà e raffredderà l'aria. L'aria trasporterà quindi più calore dal cibo caldo, fino a quando la stat non verrà nuovamente attivata. Il ciclo continuerà fino a quando il sistema non raggiungerà l'equilibrio. Quindi non penso che tu corra molto il rischio di riscaldare sostanzialmente il cibo circostante.

Devi tenere a mente che in un mondo perfetto, il caso peggiore è raderti qualche ora fuori dalla vita in frigorifero di alcuni dei tuoi deperibili, ma il nostro mondo è tutt'altro che ideale. Stai assumendo che il cibo lì dentro non fosse già al limite della sicurezza quando lo metti nel frigorifero, nel qual caso una piccola influenza sul riscaldamento potrebbe essere sufficiente per metterlo sopra. Sembra improbabile, ma devi decidere se vale la pena rischiare.

La domanda è: quanto sono efficaci i moderni frigoriferi domestici nel mantenere freddi altri alimenti quando vengono introdotti cibi caldi nello spazio?

Questa è in realtà una domanda socio-economica piuttosto che una domanda tecnica. La ragione di ciò è che il produttore di frigoriferi deve essere economicamente competitivo sul mercato, quindi fornirà solo una capacità di refrigerazione sufficiente per mantenere un "set standard" di contenuti a una temperatura fissa di raffreddamento / congelamento in condizioni di stato stazionario più un piccolo extra in caso vengono aggiunti articoli non refrigerati. La recente esperienza con il mio frigorifero (Whirlpool W4TXN ... circa 2011) ha dimostrato che anche l'aggiunta di frutta e verdura dagli acquisti settimanali causerà il funzionamento costante della temperatura per due giorni per abbassare la temperatura. E questi non erano nemmeno riscaldati - solo a temperatura ambiente.

Va bene, questa è roba sul retro - avresti bisogno di un ingegnere professionista della refrigerazione per calcolarlo correttamente. Il sistema di refrigerazione è un sistema a capacità fissa che si accende e si spegne, ma fornisce la quantità costante di capacità di raffreddamento ogni volta che è in funzione. Il volume del frigorifero, inclusi sia il congelatore che la scatola fredda, non è un dispositivo di scambio termico: il calore viene rimosso solo dal congelatore con aria calda dalla scatola fredda che sale attraverso le prese d'aria fino alla sezione del congelatore dove il calore viene respinto nell'aria circostante attraverso la sezione di refrigerazione. Considerando che la capacità termica dell'aria è circa un quarto di quella dell'acqua (0,24 Btu / lb contro 1 Btu / lb), sarebbe necessario un flusso d'aria sostanziale per rimuovere il calore di un liquido.

Ecco un semplice calcolo. Una libbra di acqua è di circa 1 litro - quindi se hai una pentola da 4 litri hai 8 pinte o 8 libbre di acqua. Se i tuoi contenuti "caldi" sono, diciamo 200 degF, la quantità di calore che vuoi rimuovere è 8 pinte x 1 lb / pinta x 1 Btu / lb x (200 - 40 gradi) = 8 x 160 = 1280 Btu. La portata d'aria necessaria per rimuovere questa quantità di calore è data da quella che viene chiamata equazione di calore sensibile, così detta: cfm = load / (1.1xdeltaT). Se volessi rimuovere così tanto calore, diciamo, 1 ora, avresti bisogno di un soffiatore all'interno del frigorifero con una capacità di spostare [(1280 Btu / ora) / [1,1 x (20 gradi)] = 58 cfm (o cubico piedi al minuto). Nel mio Whirlpool, le aperture del flusso d'aria della sezione da congelatore verso il basso per il trasferimento di calore convettivo sono 2 ciascuna @ 1 "x 2" area libera o 4 pollici quadrati = 4/144 = 0,028 piedi quadrati. La velocità dell'aria che dovrebbe fluire attraverso quelle aperture per rimuovere il calore in un'ora sarebbe cfm / Area = 58 ft3 / min / 0.028 ft2 = 2070 ft / min che è molto più alta del normale condotto di trattamento dell'aria per il riscaldamento o il raffreddamento applicazioni. Quando metto qualcosa di caldo nel mio frigo, e il congelatore si chiude con il suo mini-ventilatore in funzione, non c'è modo di avvicinarsi a questa velocità dell'aria che entra o esce dalle prese d'aria nella scatola fredda. Quindi stiamo guardando forse 4-6 ore (forse più) per portare via il calore dalla pentola di scorta, dando la scarsa capacità del ventilatore del congelatore e l'area del flusso limite tra il congelatore e la scatola fredda sottostante. 028 ft2 = 2070 piedi / min che è molto più alto del normale condotto di trattamento dell'aria per applicazioni di riscaldamento o raffreddamento. Quando metto qualcosa di caldo nel mio frigo, e il congelatore si chiude con il suo mini-ventilatore in funzione, non c'è modo di avvicinarsi a questa velocità dell'aria che entra o esce dalle prese d'aria nella scatola fredda. Quindi stiamo guardando forse 4-6 ore (forse più) per portare via il calore dalla pentola di scorta, dando la scarsa capacità del ventilatore del congelatore e l'area del flusso limite tra il congelatore e la scatola fredda sottostante. 028 ft2 = 2070 piedi / min che è molto più alto del normale condotto di trattamento dell'aria per applicazioni di riscaldamento o raffreddamento. Quando metto qualcosa di caldo nel mio frigo, e il congelatore si chiude con il suo mini-ventilatore in funzione, non c'è modo di avvicinarsi a questa velocità dell'aria che entra o esce dalle prese d'aria nella scatola fredda. Quindi stiamo guardando forse 4-6 ore (forse più) per portare via il calore dalla pentola di scorta, dando la scarsa capacità del ventilatore del congelatore e l'area del flusso limite tra il congelatore e la scatola fredda sottostante.

Ma aspetta, la situazione è in realtà peggiore di così. Il calore aggiunto dal brodo caldo farà evaporare l'acqua (calore latente) da frutta e verdura esposte o da eventuali piatti non sigillati con umidità. Il calore in questa umidità dovrà anche essere rimosso attraverso il congelatore, tranne ora che l'acqua si condensa e si congela sulle serpentine del sistema di refrigerazione. Questo a sua volta farà sì che il ciclo di sbrinamento automatico venga eseguito più spesso (o almeno fornisca più lavoro per rimuovere l'accumulo di ghiaccio sulle bobine) rallentando ulteriormente il processo di raffreddamento.

Quindi la semplice risposta alla tua domanda: non molto efficace. L'aumento della temperatura della scatola fredda per un periodo prolungato (ore) comporterà un aumento del tasso di deterioramento - che non è salutare, per non parlare del dover pagare per gli articoli sostitutivi. L'umidità aggiunta dalla pentola non sigillata provocherà la condensazione all'interno della scatola fredda fornendo un terreno fertile per aumentare il tasso di decomposizione dei cibi freschi.

Tornando alla dichiarazione socio-economica sopra ... I progetti di frigoriferi residenziali non sono sostanzialmente cambiati dal concepimento. La maggior parte dell '"innovazione" che vedo è la disposizione degli scaffali che consente di inserire e rimuovere gli articoli in modo più semplice ed efficiente. Ma l'attuale sistema di refrigerazione non è cambiato. Ciò che viene richiesto nel problema è una struttura di "sbiancamento" che consentirebbe di utilizzare rigorosamente una sezione isolata del "frigorifero" per raffreddare una miscela calda. Questo occupa spazio di archiviazione, quindi metterebbe un produttore di elettrodomestici in una posizione di svantaggio competitivo - dal momento che la stragrande maggioranza delle persone non lo userebbe - o comunque lo userebbe correttamente. Inoltre, un frigorifero potrebbe essere progettato in modo compartimentato isolato in modo che l'apertura di una sezione all'interno della scatola fredda non influire su altre sezioni, evitando così che l'apertura e la chiusura costanti della porta rimuovano contemporaneamente il "freddo" nell'intera scatola fredda. Ancora una volta, ciò ridurrebbe il volume di stoccaggio in modo da mettere il produttore di elettrodomestici in una posizione di svantaggio competitivo. La maggior parte delle persone che hanno frigoriferi non considerano il consumo di energia o l'efficienza oltre a quanto riportato sull'etichetta al momento dell'acquisto originale. Lo guardano solo come una scatola fredda. Ciò essenzialmente vieta l'implementazione di funzionalità di raffreddamento blanching o il miglioramento tecnico di un frigorifero perché non ci sarebbe mercato di massa e quindi nessun profitto sostanziale. Questa situazione non cambierà presto, quindi dovrai sbollentare / raffreddare manualmente i piatti caldi usando prima acqua fredda e poi cubetti di ghiaccio prima di posizionare l'oggetto caldo nella finestra.