Im Bereich der kommerziellen Kühltechnik ist die Frostbildung in Gelato-Verkaufsschränken ein entscheidender Faktor, der die Produktpräsentation und Energieeffizienz beeinträchtigt. Bei dem GN-Serie-Gelato-Verkaufsschrank mildern seine Konstruktionsgestaltung und integrierten Kühltechnologien das Frostproblem wirksam. Nachfolgend eine technische Analyse seiner Frostschutzmechanismen:
Frostbildung entsteht hauptsächlich durch den Wärme- und Stoffaustausch zwischen feuchter Luft und kalten Oberflächen. Wenn Umgebungsluft mit hoher Feuchtigkeit in den Schrank eindringt, kommt Wasserdampf mit den inneren Oberflächen oder dem Gelato (bei -15℃ bis -25℃ gehalten) in Kontakt und erreicht einen Übersättigungszustand. Dies führt entweder zu direkter Ablagerung (Sublimation zu Frost) oder Kondensation und anschließender Gefrierung (Verflüssigung, dann Verfestigung zu Eis).
Die GN-Serie verfügt über eine Dorn-Schwanz-Verbindungsstruktur zwischen Glasklappe und Schrankkörper, ergänzt durch EPDM-Dichtungen (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Dichtungen). Diese Gestaltung erfüllt die Dichtheitsnorm Klasse II für kommerzielle Kühlgeräte (Luftleckrate ≤0,5 m³/(h·m)) und reduziert so den Eintritt von äußerer feuchter Luft erheblich. Durch die Minimierung der „Feuchtigkeitsbelastung“ im Inneren des Schranks wird die Wahrscheinlichkeit der Frostbildung grundsätzlich verringert.
Der Schrank nutzt ein Luftrückführsystem von unten + zweiseitiges Luftzufuhrsystem von oben, kombiniert mit einem Lüftungskanal mit veränderlichem Durchmesser. Dadurch entsteht eine „Kolbenströmung“ der Kaltluft. Diese Luftströmungskonfiguration bietet zwei Hauptvorteile:
Der Verdampfer verwendet eine Structur aus Rippenrohren + hydrophober Aluminiumfolie. Die hydrophobe Beschichtung ermöglicht es, dass kondensiertes Wasser schnell zu Tröpfchen zusammenfließt und abgeleitet wird. Dadurch wird Frostbildung an den Rippenoberflächen verhindert, die Feuchtigkeit in der Kaltluft bleibt niedrig und das Risiko von Frostbildung wird weiter verringert.
Die Dämmschicht des Schranks besteht aus Polyurethan-Schaum (PU-Schaum) mit einer Dichte von 45 kg/m³ und einer Wärmeleitfähigkeit von ≤0,024 W/(m·K). Dadurch entsteht eine Wärmedämmschicht mit hohem Widerstand. Dies stabilisiert die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen den inneren und äußeren Wänden des Schranks und verhindert „sekundäre Kondensation und Frostbildung“, die durch Temperaturschwankungen der Wände verursacht wird.
Zusätzlich integriert das Temperaturregelsystem einen PT100-Platinwiderstandssensor mit einem PID-Algorithmus (Proportional-Integral-Derivat-Algorithmus), wodurch Temperaturschwankungen auf ±0,5℃ begrenzt werden. Eine stabile Tieftemperaturumgebung reduziert „temperaturinduzierte“ Phasenübergänge von Wasserdampf (plötzliche Temperatursenkungen beschleunigen die Gefrierung von Wasserdampf) und hemmt so die Frostbildung thermisch.
Obwohl es visuell nicht offensichtlich ist, verfügt die GN-Serie wahrscheinlich über ein zeitgesteuertes elektrisches Heizabtau-System. Heizelemente, die an den Rippen des Verdampfers oder an wichtigen kalten Komponenten angebracht sind, aktivieren voreinestellte Abtauzyklen (üblicherweise alle 8–12 Stunden, dauern 10–15 Minuten), um angesammelten Frost zu schmelzen. Dieses „präventive Abtauen“ arbeitet zusammen mit den oben genannten Konstruktionsgestaltungen und hält den Frost in einem „unsichtbaren“ oder „ultradünnen“ Zustand. Dadurch wird das Gefühl von „geringer Frostbildung“ verstärkt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der GN-Serie-Gelato-Verkaufsschrank Frost durch eine multidimensionale Integration von Dichtungs-, Luftströmungs-, Dämmungs-, Temperaturregulierungs- und Abtau-Technologien minimiert. Obwohl eine absolut frostfreie Betriebsweise physikalisch schwierig ist (aufgrund unvermeidlicher Wechselwirkungen zwischen Feuchtigkeit und Tieftemperatur), kontrolliert seine Gestaltung den Frost effektiv auf vernachlässigbarem Niveau. Dadurch werden optimale Gelato-Präsentation und Betriebseffizienz gewährleistet.