La risposta non può essere data in assoluto, ma dipende dalla fase di funzionamento e dalle modalità di utilizzo.
Un frigorifero è una macchina termica il cui obiettivo è quello di mantenere tutta la materia presente all’interno di un certo recipiente ad una temperatura più bassa di quella dell’ambiente circostante.
Per raggiungere questo obiettivo il frigorifero lavora, consumando energia elettrica, per sottrarre calore con il risultato di 1) sottrarre calore alla materia al suo interno che si trovi eventualmente ad una temperatura più alta rispetto a quella di esercizio e 2) contrastare il naturale flusso del calore che porterebbe (in assenza di funzionamento) il calore dell’ambiente esterno a riversarsi nel recipiente del frigorifero riscaldandolo, in un certo tempo, fino alla temperatura ambiente. Quest’ultimo aspetto ci fa capire perchè il frigorifero consuma energia anche quando la materia al suo interno è già alla temperatura giusta, in quanto bisogna evitare il riscaldamento da parte dell’ambiente esterno. Tuttavia, quando il frigorifero si trova a dover raffreddare della materia, il consumo di energia è naturalmente superiore perchè il calore da sottrarre, a parità di tempo, è maggiore.
È abbastanza facile capire come le caratteristiche del contenuto influenzano questi due tipi di consumo. Lo scambio di calore con l’esterno dipende esclusivamente dalle caratteristiche delle pareti del recipiente, sia in termini di superficie che di conduzione di calore. Per cui il contenuto non influenza il lavoro che il frigorifero deve compiere per mantenere costante la temperatura al suo interno. Ma se il contenuto del frigorifero è ancora in fase di raffreddamento, dato che la materia di cui sono fatti gli alimenti e i recipienti alimentari ha una capacità termica molto maggiore di quella dell’aria, il frigorifero deve lavorare tanto di più quanto maggiore è la massa di materia da raffreddare. Pertanto, quanto più è pieno un frigorifero tanto più consuma, ma solo nella fase di raffreddamento, una volta che il cibo ha raggiunto la temperatura di esercizio il consumo diventa indipendente dal contenuto. Questo però non deve suggerire che per risparmiare energia sia più conveniente inserire il cibo da raffreddare a poco a poco: il calore da sottrarre per ottenere il raffreddamento è sempre lo stesso, sia che il raffreddamento sia operato contemporaneamente su tutta la massa di materia sia che sia operato sulla stessa quantità di massa ma divisa in porzioni minori e raffreddata in tempi diversi. Anzi in genere i motori consumano più energia se, per eseguire un certo lavoro, vengono accesi e spenti molte volte in successione piuttosto che se eseguono lo stesso lavoro in un unico processo continuo. Per cui i consumi aumentano se si riempie il frigo poco a poco.
Alle considerazioni sul consumo in condizioni di temperatura costante ne va aggiunta una riguardante la frequenza con cui il frigo viene aperto. Data l’estrema mobilità dei gas e il fatto che un gas freddo è più pesante di uno caldo, quando apriamo il frigo praticamente tutta l’aria al suo interno (che è alla temperatura di esercizio del frigo) viene sostituita da aria dell’esterno (che è più calda). Quando richiudiamo la porta, il frigo deve operare un surplus di lavoro per raffreddare la nuova aria che è entrata. Quanto più il frigo è pieno tanto minore sarà il volume al suo interno occupato da aria e quindi sarà minore il lavoro fatto dal frigo per raffreddare l’aria entrata per scambio.
Tenendo presente tutte queste considerazioni si può affermare che è buona norma, per risparmiare energia, tenere il frigo più pieno possibile, naturalmente senza per questo inserirvi cibo o materia che non ha bisogno di essere raffreddata.