Unutarnja struktura rashladne vitrine značajno utječe na protok zraka i raspodjelu temperature unutar vitrine. Istraživači su prvenstveno analizirali učinke optimizacije stražnje ploče i polica na raspodjelu temperature i protok zraka.
1. Utjecaj strukture stražnje ploče
U rashladnoj vitrini dio hladnog zraka usmjerava se na zračnu zavjesu, dok se drugi dio isporučuje u unutrašnjost vitrine kroz stražnju ploču radi hlađenja hrane. Nerazumna raspodjela protoka zraka između ova dva puta povećava potrošnju energije rashladne vitrine. Neadekvatan protok zraka sa stražnje ploče može povećati temperaturnu razliku između unutarnjeg i vanjskog pakiranja hrane i oslabiti sposobnost zračne zavjese da se odupre prodoru vanjske topline. Podešavanje brzine perforacije stražnje ploče može poboljšati neravnomjernu raspodjelu temperature između slojeva ormarića. Stopa perforacije stražnje ploče obično se kontrolira između 1% i 2%. 70% do 80% protoka zraka stražnje ploče ulazi u povratni otvor zračne zavjese. Na donjim policama, zračna zavjesa se zgušnjava, ali njen intenzitet slabi, zahtijevajući protok zraka sa stražnje ploče za hlađenje vanjskih pakiranja hrane i učinkovitu otpornost na prodor topline. Iako je otpor zračne zavjese na prodor topline značajan, ne može se zanemariti utjecaj brzine perforacije stražnje ploče na unutarnju raspodjelu temperature u ormaru. Kada se omjer protoka zraka između zračne zavjese i stražnje ploče održava na 30% do 70%, pomaže u osiguravanju stabilnosti zračne zavjese vitrine i ujednačenosti polja brzine i temperature unutar kabineta. Wu i sur. analizirao je utjecaj brzine i položaja perforacije stražnje ploče na temperaturu unutarnjeg i vanjskog pakiranja hrane u ormaru, zaključivši da je razumna prilagodba položaja perforacije na stražnjoj ploči između polica svakog sloja korisna za ravnomjernu raspodjelu temperature unutar ormara. Predložili su poboljšani model, sugerirajući da kada je stopa perforacije stražnje ploče između 2% i 3%, a protok zraka oko 30%, sustav rashladnih vitrina radi bolje.
2. Utjecaj strukture polica
Raspored namirnica unutar rashladne vitrine, širina polica i njihov položaj ugradnje utječu na strujanje zraka unutar vitrine i stabilnost strujanja zračne zavjese. Promjena tipičnog horizontalnog rasporeda hrane u supermarketima na stepenasti raspored može smanjiti temperaturnu razliku između prednje i stražnje strane hrane na svakoj polici. Veličina i položaj polica unutar ormarića imaju značajan utjecaj na raspodjelu temperature, uzorak strujanja zraka i toplinsko opterećenje unutar ormarića. Prisutnost polica može proširiti raspon Richardsonovog broja koji osigurava stabilan protok zraka i poboljšava stabilnost protoka zraka. Kako bi riješili probleme lošeg prijenosa topline i neravnomjerne raspodjele temperature u običnim policama, istraživači su predložili njihovu optimizaciju korištenjem šupljih polica i dodavanjem toplinskih cijevi na police. Clodic i sur. dizajnirao šuplju policu s mogućnošću izmjene topline i spojio je na kanal hladnog zraka. Novi dizajn šuplje police učinkovito je poboljšao raspodjelu protoka zraka unutar ormarića i povećao ujednačenost raspodjele temperature. Međutim, zbog složene strukture ove police, fleksibilnost ugradnje polica i cijena bili su značajno smanjeni.
U korištenju rashladnih vitrina za hranu javlja se problem curenja hladnog zraka iz zračne zavjese, posebno kada je izlazna brzina zračne zavjese prevelika. Velika količina hladnog zraka istječe iz ormarića na povratnom otvoru zračne zavjese, što dovodi do gubitka energije i izaziva nelagodu kod kupaca, stvarajući efekt hladnog prolaza. Istraživanje strukture ormara rashladnih vitrina općenito se usredotočuje na stražnju ploču, police i izlaz zračne zavjese, dok je manje istraživanja o strukturi povratnog otvora zračne zavjese. Stoga je sveobuhvatno razmatranje utjecaja čimbenika kao što su stražnja ploča, police, izlaz zračne zavjese i povratni otvor zračne zavjese na performanse rashladnih vitrina za hranu od velike istraživačke važnosti.
