La densité et l'espacement des nageoires affectent directement la surface disponible pour l'échange de chaleur, ce qui est un facteur principal de l'efficacité du transfert de chaleur. Une densité d'ailettes plus élevée augmente la surface, améliorant ainsi le taux d'échange de chaleur entre le réfrigérant et l'air environnant. Cependant, une conception d'ailettes trop dense peut entraîner un flux d'air restreint, ce qui peut réduire les performances globales du système. D'un autre côté, si les nageoires sont espacées trop largement, elle peut permettre un meilleur flux d'air, mais qu'il diminue la surface totale pour l'échange de chaleur, ce qui réduit potentiellement l'efficacité du transfert de chaleur. Par conséquent, un équilibre idéal doit être obtenu entre la densité des ailerons et l'espacement pour optimiser le transfert de chaleur tout en maintenant un flux d'air efficace à travers l'évaporateur.

L'épaisseur des nageoires a un double impact sur le transfert de chaleur et le flux d'air. Les ailettes plus épais augmentent la masse du matériau, permettant une meilleure conduction thermique entre le réfrigérant et l'air. Cela peut améliorer la capacité de transfert de chaleur, en particulier dans les systèmes où une efficacité thermique plus élevée est nécessaire. Cependant, les ailettes plus épais augmentent également la résistance au flux d'air, ce qui peut réduire la vitesse et le volume d'air passant sur les nageoires, ce qui limite ainsi potentiellement la dissipation de la chaleur. En revanche, les ailettes plus minces offrent une résistance au débit d'air plus faible mais peuvent ne pas transférer la chaleur aussi efficacement. Les fabricants doivent équilibrer l'épaisseur des ailettes pour garantir que le transfert de chaleur est maximisée sans créer une résistance excessive à l'air, ce qui pourrait affecter l'efficacité globale du système.

L'aluminium est un excellent matériau pour les nageoires en raison de sa conductivité thermique élevée, ce qui permet un transfert de chaleur efficace. Pour améliorer davantage les capacités d'échange de chaleur et la durabilité, les nageoires en aluminium sont souvent traitées avec des revêtements de surface spéciaux tels que l'anodisation, les revêtements hydrophiles ou les revêtements thermiques. Ces traitements améliorent les propriétés de surface des ailettes, améliorant la conductivité thermique et augmentant la résistance des ailettes à la corrosion et à la dégradation de l'environnement. Les traitements de surface peuvent également améliorer les propriétés hydrophiles des nageoires, ce qui aide à réduire la formation de gouttelettes d'eau à la surface, améliorant davantage l'efficacité de transfert de chaleur. En optimisant les propriétés des matériaux et les traitements de surface, les évaporateurs des nageoires en aluminium peuvent obtenir une meilleure dissipation de chaleur et une durée de vie plus longue, même dans des conditions difficiles.

La configuration des ailettes, qu'elle soit plate ou ondulée, joue un rôle important dans l'amélioration du transfert de chaleur. Les ailettes plates sont simples et permettent une résistance minimale du débit d'air, mais elles peuvent ne pas être aussi efficaces pour favoriser un échange de chaleur efficace par rapport aux conceptions plus complexes. Les ailettes ondulées ou en forme d'onde créent des turbulences dans le flux d'air, ce qui peut améliorer considérablement le transfert de chaleur en augmentant le contact entre l'air et la surface de la nageoire. La turbulence ajoutée aide à prévenir la formation de couches limites (couches minces d'air stagnant) qui autrement réduiraient l'efficacité d'échange de chaleur. Le choix entre les nageoires plates et ondulées dépend des exigences de refroidissement spécifiques du système et des compromis entre la résistance du débit d'air et l'efficacité du transfert de chaleur.

La hauteur et la longueur des nageoires influencent directement la surface d'échange de chaleur et le chemin du flux d'air. Les ailerons plus hauts fournissent plus de surface pour le transfert de chaleur, ce qui peut améliorer la capacité de refroidissement de l'évaporateur. Cependant, les ailettes plus hautes peuvent également augmenter la résistance au flux d'air, ce qui peut entraîner une efficacité réduite dans les systèmes où le flux d'air est critique. La longueur des nageoires est également un facteur critique car les ailettes plus longues exposent le réfrigérant à une plus grande surface, améliorant le processus de transfert de chaleur. Cependant, cela peut à nouveau affecter le flux d'air global à travers le système, de sorte que la conception doit tenir compte de l'équilibre optimal entre la longueur, la hauteur et la circulation de l'air.

Évaporateurs des ailerons en aluminium