Lớp cách nhiệt trong tủ đông kem thường có độ dày bao nhiêu?

Những người bạn của tôi, chủ cửa hàng bán đồ tráng miệng hoặc cửa hàng tiện lợi, có lẽ đã từng gặp phải tình huống khó hiểu này: Hai tủ đông kem được đặt ở nhiệt độ -18°C có thể tiêu thụ 5 kWh điện mỗi ngày, trong khi tủ khác lại tiêu thụ đến 10 kWh. Kem mới được bảo quản vẫn giữ được độ mịn trong một số tủ đông, nhưng lại liên tục đóng tuyết và cứng lại trong những tủ khác. Sự thật là, độ dày của lớp cách nhiệt quyết định kết quả.

Nhiều người cho rằng “lớp cách nhiệt càng dày càng tốt”, nhưng những người có kinh nghiệm trong ngành biết rằng độ dày không phù hợp sẽ gây lãng phí năng lượng và tiền bạc hoặc chiếm mất không gian lưu trữ.

I. Độ dày lớp cách nhiệt thông dụng dao động từ 50-100mm, được thiết kế riêng cho từng trường hợp cụ thể.

Không cần phải tìm kiếm mãi – độ dày lớp cách nhiệt lõi cho tủ kem nằm trong khoảng 50-100mm. Tuy nhiên, đây không phải là giá trị cố định. Các trường hợp sử dụng khác nhau và yêu cầu về nhiệt độ khác nhau đòi hỏi độ dày hoàn toàn khác nhau.

Lưu ý đặc biệt: Việc bảo quản kem đòi hỏi tiêu chuẩn cách nhiệt nghiêm ngặt hơn. Như nhiều chuyên gia về kho lạnh chia sẻ trên các nền tảng như Douyin, bảo quản kem ở nhiệt độ -22°C đến -25°C cần lớp cách nhiệt dày ít nhất 15cm (150mm) để đạt hiệu quả năng lượng tối ưu. Mặc dù tủ bảo quản kem không cần độ dày này, nhưng các mẫu tủ bảo quản nhiệt độ cực thấp không bao giờ được có độ dày dưới 100mm.

II. Bốn yếu tố này rất quan trọng đối với hiệu quả cách nhiệt

Nhiều doanh nghiệp chỉ tập trung vào độ dày khi mua hàng, bỏ qua các yếu tố quan trọng hơn. Khả năng giữ nhiệt của tấm cách nhiệt thực chất phụ thuộc vào sự kết hợp của độ dày, vật liệu, quy trình sản xuất và cấu trúc - việc chỉ tăng độ dày không phải lúc nào cũng hiệu quả.

1. Chênh lệch nhiệt độ lớn hơn đòi hỏi tấm pin dày hơn.

Chức năng cốt lõi của vật liệu cách nhiệt là ngăn chặn sự trao đổi nhiệt giữa bên trong và bên ngoài. Chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì độ dày càng cao. Ví dụ, trong môi trường trong nhà 25°C, tủ kem -18°C cần độ dày 70mm. Tuy nhiên, nếu đặt ở gian hàng ngoài trời 38°C, để duy trì cùng nhiệt độ đó thì cần tăng độ dày lên hơn 90mm. Điều này tương tự như việc mặc áo khoác lông vũ vào mùa đông: cần loại dày hơn ở các vùng phía bắc với nhiệt độ -20°C, trong khi loại mỏng hơn là đủ ở các vùng phía nam với nhiệt độ 5°C.

2. Xốp PU thông dụng: Mật độ quan trọng hơn độ dày

Hầu hết các tủ kem đều sử dụng vật liệu cách nhiệt dạng xốp polyurethane (PU) cứng. Vật liệu này có tỷ lệ tế bào kín lên đến 95% và độ dẫn nhiệt thấp tới 0,018-0,024 W/(m·K), khiến nó trở thành vật liệu cách nhiệt "đa năng". Tuy nhiên, cần lưu ý: mật độ xốp PU phải ≥40kg/m³; nếu không, ngay cả với độ dày đủ, các khoảng trống bên trong sẽ làm giảm hiệu quả cách nhiệt. Một số nhà sản xuất cắt giảm chi phí bằng cách sử dụng xốp tổ ong thay vì xốp đặc, làm giảm hiệu suất cách nhiệt đến 30%. Ngay cả khi được ghi nhãn dày 80mm, hiệu quả thực tế của nó vẫn kém hơn so với xốp PU chất lượng cao dày 50mm.

3. Lớp cách nhiệt dày hơn cho cửa mở thường xuyên

Tủ lạnh đựng kem ở cửa hàng tiện lợi, được khách hàng mở ra hàng chục lần mỗi ngày, bị mất lạnh nhanh chóng, đòi hỏi lớp cách nhiệt dày hơn 20mm so với các tủ lạnh gia đình. Các mẫu tủ lạnh ngoài trời không chỉ chịu sự biến động nhiệt độ lớn hơn mà còn tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời và thời tiết, cần thêm độ dày 10-20mm. Ngược lại, các tủ lạnh gia đình ít được mở chỉ cần lớp cách nhiệt chất lượng cao dày 50mm. Độ dày quá mức sẽ chiếm dụng không gian lưu trữ quý giá một cách không cần thiết.

4. Ngăn ngừa “hiệu ứng cầu nhiệt” hiệu quả hơn làm dày vật liệu.

Một số tủ làm kem không giữ được lạnh dù có độ dày đủ do hiện tượng "cầu nhiệt". Ví dụ, các giá đỡ kim loại hoặc gioăng cửa được thiết kế kém hoạt động như "những lỗ hổng trong bộ quần áo cách nhiệt", cho phép nhiệt thoát ra ngoài trực tiếp. Điều này giải thích tại sao một số nhà sản xuất thêm lớp cách nhiệt bổ sung tại các mối nối kim loại - ngay cả với lớp cách nhiệt tổng thể mỏng hơn một chút, hiệu suất của chúng vẫn vượt trội so với các sản phẩm dày hơn nhưng cách nhiệt kém.

III. Lựa chọn độ dày phù hợp có thể tiết kiệm đáng kể chi phí điện năng hàng năm.

Độ dày lớp cách nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến hóa đơn tiền điện. Một công thức truyền nhiệt đơn giản giải thích lý do tại sao: tốc độ truyền nhiệt tỷ lệ nghịch với độ dày. Độ dày càng lớn thì khả năng truyền nhiệt càng khó khăn, làm giảm nhu cầu kích hoạt hệ thống làm mát thường xuyên và tự nhiên làm giảm tiêu thụ năng lượng.

Hãy xem xét ví dụ thực tế này: Tủ kem của một cửa hàng tiện lợi với lớp cách nhiệt dày 70mm tiêu thụ 8 kWh mỗi ngày. Sau khi thay thế bằng tủ dày 90mm cùng loại, mức tiêu thụ hàng ngày giảm xuống còn 5,5 kWh. Với giá thương mại là 1,2 nhân dân tệ/kWh, khoản tiết kiệm hàng năm lên tới (8-5,5) × 365 × 1,2 = 1.095 nhân dân tệ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khi độ dày vượt quá 100mm, mức tiết kiệm năng lượng giảm đi một cách không đáng kể. Ví dụ, tủ dày 120mm chỉ tiết kiệm thêm 0,3 kWh mỗi ngày so với tủ dày 100mm, nhưng lại làm giảm dung tích chứa kem đi 15%—điều này khiến nó phản tác dụng.

IV. Ba lời khuyên để tránh “độ dày giả tạo” và “chất lượng thi công kém”

Ngành công nghiệp này có không ít mánh khóe, chẳng hạn như ghi nhãn độ dày 80mm nhưng chỉ giao hàng 60mm, hoặc đáp ứng tiêu chuẩn độ dày bằng kỹ thuật tạo bọt kém chất lượng. Dưới đây là ba bước kiểm tra đơn giản để xác định những vấn đề này mà không cần đến các công cụ chuyên dụng:

1. Cân trọng lượng: Với cùng dung tích, các thiết bị nặng hơn sẽ đáng tin cậy hơn.

Mút xốp PU chất lượng cao có mật độ lớn hơn, do đó đương nhiên sẽ nặng hơn. Ví dụ, hai tủ đựng kem 153L: một mẫu cao cấp có thể nặng khoảng 62 jin (khoảng 31,5 lbs), trong khi một mẫu chất lượng thấp hơn chỉ nặng khoảng 48 jin (khoảng 24,8 lbs). Trọng lượng nhẹ hơn này có thể cho thấy mật độ mút xốp không đủ hoặc độ dày bị giảm.

2. Kiểm tra khe hở giữa gioăng và thân tủ.

Các dải bịt kín là "chìa khóa phụ" cho việc cách nhiệt. Chúng phải có độ đàn hồi khi ấn vào và tạo thành một lớp bịt kín chặt chẽ, không có khe hở với tủ khi đóng lại. Các vết lõm hoặc phồng ở các góc tủ cho thấy sự phân bố bọt không đồng đều, có thể báo hiệu các khe hở trong lớp cách nhiệt.

3. Kiểm tra nhiệt độ bề mặt: Sau 2 giờ hoạt động, bề mặt tủ không được có hiện tượng ngưng tụ hơi nước hoặc quá nóng.

Sau 2 giờ hoạt động, hãy chạm vào bề mặt ngoài của tủ. Nếu xuất hiện hiện tượng ngưng tụ (đổ mồ hôi) hoặc cảm thấy nóng rõ rệt, điều này cho thấy khả năng cách nhiệt kém—có thể do độ dày không đủ hoặc do vấn đề về vật liệu/sản xuất. Trong điều kiện bình thường, nhiệt độ bề mặt tủ phải gần với nhiệt độ môi trường xung quanh, chỉ hơi mát khi chạm vào.

V. Kiểm tra các tiêu chuẩn này để tránh sản phẩm kém chất lượng

Tủ đông kem hợp pháp phải tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan, chẳng hạn như GB 4706.1 “An toàn của thiết bị điện gia dụng và tương tự” và T/CAR 12—2022 “Phân loại, yêu cầu và điều kiện thử nghiệm đối với tủ đông kem”.

Mặc dù các tiêu chuẩn này không quy định độ dày cụ thể, nhưng chúng đặt ra các yêu cầu rõ ràng về hiệu suất cách nhiệt. Ví dụ, hệ số truyền nhiệt (giá trị K) phải đủ thấp để đảm bảo nhiệt độ bên trong đồng đều và đáp ứng các yêu cầu về hiệu quả năng lượng.

Khi mua hàng, hãy yêu cầu người bán cung cấp báo cáo thử nghiệm. Tập trung vào “hệ số truyền nhiệt” và “mật độ bọt của lớp cách nhiệt”. Nếu hai chỉ số này đáp ứng tiêu chuẩn, kết hợp với phạm vi độ dày đã đề cập trước đó, bạn sẽ tránh được phần lớn các rủi ro.

Tóm lại:Đừng chỉ ưu tiên độ dày lớp cách nhiệt cho tủ kem. Nên chọn độ dày 50-70mm cho gia đình, 70-90mm cho môi trường thương mại trong nhà, và 90-150mm cho ứng dụng ngoài trời/nhiệt độ cực thấp. Ưu tiên mật độ và quy trình sản xuất của mút xốp PU, sau đó điều chỉnh dựa trên các trường hợp sử dụng. Điều này đảm bảo khả năng cách nhiệt hiệu quả mà không lãng phí không gian hoặc chi phí điện năng.