Une chambre froide est une installation ou un équipement frigorifique qui sert à stocker et à conserver des produits alimentaires à basse température. Cette installation ou appareil du froid est utilisée dans le domaine de l’agro-alimentaire, de la restauration ou encore dans les grandes surfaces. L'un des défis majeurs dans la gestion d'une chambre froide réside dans le contrôle de l'humidité. L'air refroidi, en se chargeant de vapeur d'eau, tend à former de la glace, ce qui peut diminuer la puissance de l'appareil et compromettre la qualité des denrées stockées. Pour y remédier, l'utilisation d'un déshumidificateur, régulé par un hygrostat, s'avère indispensable. Cet article explore en profondeur le fonctionnement, les avantages et les enjeux liés à l'utilisation d'un hygrostat dans une chambre froide, afin de garantir une conservation optimale des produits et une efficacité énergétique accrue.
Étant un équipement de refroidissement, la chambre froide humidifie l’air ce qui favorise la formation de glace. Cela peut entraîner la diminution de la puissance de l’appareil. Pour y remédier, il est recommandé d’utiliser un déshumidificateur. Cet appareil sert à réguler l’humidité de l’air dans une chambre froide. Un déshumidificateur est un équipement qui aide à réduire et à limiter l’impact de la formation du givre et de la glace dans la chambre froide. L’impact thermique dans la chambre est ainsi maîtrisé et régulé pour optimiser le fonctionnement de la chambre froide. La déshumidification sans ventilation pour tout type de chambre froide est assurée grâce à un système d’aspiration de l’air chaud qui réduit le taux d’humidité.
Le déshumidificateur joue un rôle clé dans le maintien d'un environnement propice à la conservation. Cependant, pour qu'il fonctionne de manière optimale et sans gaspillage d'énergie, il doit être piloté par un appareil de mesure et de régulation précis : l'hygrostat. L'hygrostat est un dispositif électronique conçu pour mesurer et réguler automatiquement le taux d’humidité de l’air. Il est le cerveau du système de déshumidification, indiquant au déshumidificateur quand activer ou désactiver son fonctionnement pour maintenir le taux d'humidité désiré.
Le déshumidificateur, piloté par l'hygrostat, apporte de nombreux avantages directs pour l'exploitation d'une chambre froide :
Augmentation de la sécurité lors des accès : En régulant et limitant le taux d’humidité dans la chambre, la visibilité ainsi que le confort de travail sont optimisés. Le sol à l’intérieur de la chambre froide sera aussi moins glissant du fait que la formation de glace ainsi que du givre sont limités par le déshumidificateur. Le problème fréquemment rencontré pour une chambre froide est lié aux portes d’entrée. Il se peut qu’elles se coincent ou deviennent moins étanches à cause des glaces et du givre.
Préservation de la qualité des produits : Un taux d'humidité excessif peut entraîner la formation de givre sur les produits, altérant leur texture et leur apparence. Inversement, un air trop sec peut provoquer la déshydratation de certaines denrées, comme les viandes et les fromages, entraînant une perte de poids et de saveur. L'hygrostat permet de maintenir l'équilibre idéal pour chaque type de produit.
Optimisation de la performance énergétique : Un déshumidificateur fonctionnant en continu, sans régulation précise, peut entraîner une surconsommation d'énergie électrique. Il faut choisir un modèle de déshumidificateur équipé d’hygrostat pour mieux contrôler la consommation d’énergie électrique de l’appareil. Ce dernier est pratique dans le cas d’une augmentation du taux d’humidité de l’air dans la chambre froide, entraînant la mise en fonction en continu du déshumidificateur causant une surconsommation d’énergie électrique. L'hygrostat assure que le déshumidificateur ne fonctionne que lorsque cela est nécessaire, réduisant ainsi les coûts énergétiques.
Prolongation de la durée de vie des équipements : L'excès d'humidité et la formation de givre peuvent corroder les composants métalliques des chambres froides et des systèmes de réfrigération. Une régulation adéquate grâce à l'hygrostat limite ces phénomènes, réduisant les risques de pannes et les coûts de maintenance.
L'hygrostat, dans son principe de fonctionnement, est un instrument de mesure et de contrôle sophistiqué. Il existe différents types d'hygrostats, mais ceux couramment utilisés dans les applications industrielles et frigorifiques, comme les chambres froides, fonctionnent souvent sur des principes basés sur les propriétés de certains matériaux face à l'humidité.
Les hygrostats JPC, par exemple, sont construits selon la technologie du film en nylon hygroscopique. Le nylon est une matière particulièrement hygroscopique, qui a la propriété de se dilater en présence d’humidité. Les hygrostats à film nylon utilisent cette propriété en mesurant l’allongement d’une bande de nylon en fonction du taux d’humidité relative. Cet allongement est ensuite transmis par un levier à un système de contact électrique. Ce mécanisme permet d'activer ou de désactiver le déshumidificateur lorsque le taux d'humidité atteint les seuils prédéfinis.
Un axe de réglage, comportant une came, assure le déplacement des leviers en fonction du taux d’humidité relative à atteindre. La forme de cette came détermine la plage de réglage possible. Le poussoir assure l’interface entre les leviers de maintien du film nylon et la partie électrique du micro-rupteur. La force développée par le film nylon pour actionner le système de contact électrique est très faible, nécessitant l'utilisation d'un contact à rupture brusque pour les applications demandant des pouvoirs de coupure relativement importants en 230/240V.
Les hygrostats sont étalonnés dans des conditions d'humidité et de température constantes (typiquement 42% d'humidité relative et 23°C). La différentielle de l'hygrostat, c'est-à-dire l'écart du taux d’humidité relative entre le moment où le contact s'ouvre et celui où il se ferme, est un paramètre réglé en usine à l'aide d'une vis dédiée. Cette différentielle assure une régulation stable sans déclenchements intempestifs.
Le raccordement des hygrostats se fait généralement par deux ou trois languettes. Les hygrostats nus, sans boîtier de protection, ont une protection IP00 et sont destinés à une intégration par des clients professionnels. Les hygrostats avec boîtier de protection sont conçus pour une fixation murale dans des applications domestiques intérieures, offrant une protection limitée contre les objets et les chocs (IP20 et IK02).
L'humidité relative de l’air est le pourcentage de vapeur d’eau contenu dans l’air par rapport à la quantité maximale que cet air pourrait contenir à une température donnée avant que la vapeur d’eau ne condense. Si ce taux atteint 100%, la vapeur d’eau se condense sous forme d’eau liquide. La quantité de vapeur d’eau que l’air peut contenir croît avec la température de l’air.
Cette relation entre température et humidité est fondamentale pour comprendre les phénomènes de condensation et de givrage dans une chambre froide. Dans les chambres froides négatives, la température des parois peut facilement descendre sous le point de rosée de l'air ambiant, provoquant la condensation de la vapeur d'eau. Si cette condensation gèle, elle forme du givre.
Le diagramme de Mollier, ou diagramme psychrométrique, est un outil précieux pour visualiser ces relations complexes. Il permet de déterminer la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir à une température donnée (valeur de saturation). Au-delà de cette limite, on voit apparaître du brouillard et de la condensation. Le diagramme ci-dessus peut servir de guide du réglage d’humidité maximum en fonction de la température à l’extérieur. S’il y a condensation aux points de consigne suggérés, alors il est conseillé de baisser le réglage par tranches successives de 5%.
La maîtrise de l'humidité dans une chambre froide négative est un impératif. Le givrage excessif des évaporateurs réduit leur efficacité, entraînant une surconsommation énergétique. La déshydratation des produits sensibles comme les viandes et les fromages entraîne une perte de poids et de qualité. De plus, un environnement trop humide favorise la prolifération de bactéries, posant des risques sanitaires. La corrosion accélérée des circuits électriques est également une conséquence directe d'une humidité mal contrôlée.
La taille de la chambre ou de la salle froide à déshumidifier détermine le type de déshumidificateur à acquérir. En effet, une chambre ou salle spacieuse nécessite un modèle de déshumidificateur de grande capacité, donc, de grande puissance et d’un réservoir à eau condensée répondant au besoin.
Il existe principalement deux technologies de déshumidificateurs :
Les déshumidificateurs à condensation (ou par compresseur) : Ils fonctionnent sur le principe d'un réfrigérateur. L'air humide est aspiré, refroidi par un évaporateur, provoquant la condensation de l'eau. L'air, une fois déshumidifié, est réchauffé par un condenseur avant d'être rejeté. 90% des modèles de déshumidificateurs sur le marché sont équipés de la technologie par compresseur. Le modèle de déshumidificateur à compresseur est recommandé pour les pièces ou les chambres froides de grande taille.
Les déshumidificateurs à absorption (ou par dessiccation) : Ils utilisent un matériau absorbant (comme le gel de silice) pour capter l'humidité de l'air. Ce matériau est ensuite régénéré par chauffage. Ce type de déshumidificateur est souvent plus efficace à basse température et peut être utilisé dans des environnements où les déshumidificateurs à condensation sont moins performants.
Les modèles de déshumidificateurs par effet Peltier fonctionnent par échange thermique. L’air aspiré par l’appareil circule entre une plaque chaude et une plaque froide. L’échange thermique crée une condensation qui est réceptionnée dans le réservoir. Un modèle de déshumidificateur équipé de cette technologie peut capter l’air humide et le transformer en eau condensée. Bien que moins courants pour les grandes chambres froides, ils peuvent être une solution pour des applications spécifiques.
La capacité du réservoir d’un déshumidificateur de chambre froide est généralement inférieure ou égale à 7 litres, nécessitant des vidanges régulières ou une connexion à un système d'évacuation. Le choix du modèle dépendra du volume de la chambre, du taux d'humidité ambiant, de la température de fonctionnement et de la sensibilité des produits stockés.
Au-delà du choix de l'équipement, l'optimisation des performances d'une chambre froide et la maîtrise de son humidité reposent sur une combinaison de solutions techniques et de bonnes pratiques quotidiennes :
Optimisation des flux d'air : Une circulation d'air bien maîtrisée homogénéise la température et l'humidité. Le positionnement des bouches de ventilation et la vitesse de l'air doivent être adaptés aux produits stockés. Par exemple, une vitesse de l'air plus faible est recommandée pour les fruits et légumes frais afin d'éviter leur dessèchement.
Maintenance préventive : Le nettoyage régulier des filtres, la vérification de l'absence de givre obstruant les conduits et le contrôle de l'étanchéité des joints de porte sont essentiels. L'isolation défaillante peut également être une source majeure de problèmes d'humidité.
Adaptation saisonnière : Les cycles de ventilation peuvent nécessiter des ajustements en fonction des saisons pour compenser les variations de l'humidité ambiante extérieure.
Surveillance active : L'installation de capteurs de température et d'humidité connectés avec des systèmes d'alerte permet une surveillance en temps réel et une intervention rapide en cas de dérive.
Étalonnage des sondes : Les sondes de température et d'hygrométrie doivent être testées régulièrement avec un hygromètre étalon pour garantir leur fiabilité.
Sensibilisation du personnel : Les équipes manipulant les produits doivent être formées aux bonnes pratiques, comme limiter la durée d'ouverture des portes, et comprendre l'impact de leurs gestes sur le taux d'humidité et la conservation des denrées.
Dans le domaine de la restauration professionnelle, des enseignes comme Ice Shop proposent des chambres froides équipées de déshumidificateurs, offrant un bon rapport qualité/prix. Des modèles de marques reconnues, comme Diamond, intègrent des caractéristiques telles que l'isolation en polyuréthane, des sols en acier inoxydable antidérapant, et des systèmes de ventilation pour faciliter la condensation de l'air. Ces équipements sont souvent dotés de dispositifs de sécurité, comme une poignée intérieure avec dispositif de sécurité et une serrure à clé, garantissant la sécurité des accès tout en maintenant un environnement de stockage optimal.
En conclusion, le hygrostat, en tandem avec le déshumidificateur, est un composant essentiel pour garantir l'efficacité, la sécurité et la rentabilité des chambres froides. Sa capacité à réguler précisément le taux d'humidité protège les produits stockés, optimise la consommation d'énergie et prolonge la durée de vie des équipements, faisant de lui un allié indispensable dans la chaîne du froid.
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