Fluctuation de température dans les chambres froides et les congélateurs
Dans un monde idéal, la température à l'intérieur de votre réfrigérateur ou de votre congélateur serait uniforme en tous points. Malheureusement, dans le monde réel, ce n'est pas le cas.
Il existe des réfrigérateurs et congélateurs pharmaceutiques et hospitaliers de haute qualité qui atteignent une température d'air presque uniforme à l'intérieur. Ces réfrigérateurs disposent de plusieurs ventilateurs, d'éléments de refroidissement, de systèmes de dégivrage brevetés, d'une multitude de capteurs de température calibrés de très haute précision, et bénéficient de millions de dollars de recherche et développement ainsi que de décennies d'expertise. Ils coûtent plusieurs milliers de dollars et ne peuvent être comparés aux réfrigérateurs conventionnels utilisés dans d'autres secteurs (par exemple, la chaîne d'approvisionnement alimentaire) pour une multitude de raisons pratiques, y compris le coût. La plupart des produits nécessitant une réfrigération n'ont pas besoin d'être stockés dans une enceinte hautement uniforme, de sorte qu'un réfrigérateur relativement peu coûteux suffit la plupart du temps.
La température de l'air en un point donné à l'intérieur du réfrigérateur ou du congélateur dépend de :
- La distance par rapport à la porte
- La distance par rapport à l' élément de refroidissement
- La distance par rapport aux résistances de dégivrage (s'il s'agit d'un congélateur)
- La distance par rapport au sol L'air chaud monte, tandis que l'air froid descend
Vous trouverez ci-dessous une image issue d'une étude de l'Université de Californie à Riverside réalisée en 2016, qui illustre un profil de température typique d'un congélateur à très basse température :
Fluctuation de la température d'un congélateur à très basse température
Pour un réfrigérateur domestique, il existe une autre étude qui présente des images similaires :
Répartition de la température sur les paquets à l'intérieur d'un congélateur à la fin de la phase de fonctionnement du congélateur
Répartition de la température sur les paquets à l'intérieur d'un congélateur à la fin de la phase d'arrêt du congélateur
Comme le montrent les images ci-dessus, il est possible d'observer des gradients de température de 8 à 11 °C même dans une petite enceinte telle que celle de l'expérience ci-dessus. Même dans des pièces non refroidies, on peut facilement observer une différence de 1 à 2 °C sur une distance de quelques centimètres.
Si le thermomètre du réfrigérateur et le capteur de l'appareil HAM ThermoSense ou HAM HumiSense ne sont pas exactement au même point, alors un écart de quelques °C est à prévoir, en fonction également des facteurs mentionnés ci-dessus.
La seule comparaison pertinente qui puisse être faite est celle entre un capteur de température et un thermomètre portatif (idéalement calibré), avec leurs points de mesure se trouvant (approximativement) exactement au même endroit après s'être stabilisés pendant quelques minutes.
Pourquoi la température à l'intérieur d'un réfrigérateur ou d'un congélateur n'est pas uniforme
Lorsque vous ouvrez votre réfrigérateur ou votre congélateur, vous vous attendez peut-être à une température constante partout, mais en réalité, la température à l'intérieur de ces appareils n'est souvent pas uniforme. Examinons les raisons pour lesquelles cela se produit :
1. Flux et circulation de l'air : Ces appareils utilisent des ventilateurs et des aérations pour faire circuler l'air froid, mais la répartition de cet air n'est pas toujours parfaite. Dans la plupart des réfrigérateurs, l'air froid est généré à l'arrière ou au fond, puis insufflé dans les compartiments principaux
2. Charge thermique et placement des produits : Le placement des aliments à l'intérieur du réfrigérateur ou du congélateur affecte également l'uniformité de la température. Les produits denses ou volumineux, comme les gros morceaux de viande, absorbent et restituent le froid différemment des produits plus petits et moins denses, ce qui peut perturber la circulation de l'air
3. Cycles de dégivrage : Les réfrigérateurs et congélateurs entrent périodiquement dans un cycle de dégivrage afin de faire fondre toute accumulation de glace sur les serpentins de l'évaporateur. Pendant ce cycle, la température à l'intérieur de l'appareil peut augmenter brusquement
4. Zones de refroidissement et conception : Les réfrigérateurs modernes disposent souvent de plusieurs zones de refroidissement avec des réglages de température différents, ce qui peut entraîner d'autres variations de température à l'intérieur
5. Ouverture fréquente de la porte : Chaque fois que vous ouvrez la porte du réfrigérateur ou du congélateur, de l'air chaud y pénètre, provoquant des fluctuations de température. Les zones les plus proches de la porte ont tendance à connaître les plus grandes variations, car elles sont davantage exposées aux températures extérieures.
Je vois de fortes hausses de température sur les graphiques HAM ThermoSense / HAM HumiSense, mais la lecture de température locale du réfrigérateur est bien inférieure. Pourquoi ?
La réponse du capteur de température dépend de la forme et du matériau du capteur. Un capteur plus grand a une réponse plus lente qu'un capteur plus petit. Un capteur en plastique ou dans un autre matériau thermiquement isolant est moins sensible aux variations de température, par rapport à un capteur en acier inoxydable, en raison de la conductivité thermique plus élevée de ce dernier. Pour pouvoir ne serait-ce que comparer des relevés de température, les deux capteurs doivent s'être stabilisés pendant quelques minutes. Souvenez-vous de la dernière fois que vous avez utilisé un thermomètre corporel : vous avez dû attendre quelques minutes avant de pouvoir lire votre température. Bien entendu, attendre la stabilisation est bien plus complexe lorsque vous avez deux thermomètres de sensibilités différentes dans une enceinte dont la température change constamment.
Lorsque vous ouvrez la porte du réfrigérateur, une hausse soudaine de la température se produit en raison de l'interaction entre l'air à température ambiante et l'air froid sortant du réfrigérateur.
Les congélateurs doivent également être dégivrés pour faire fondre la glace afin qu'ils puissent continuer à assurer leur fonction de refroidissement de manière efficace. Pendant le dégivrage, la température de l'enceinte augmente au-dessus de la moyenne normale, ce qui peut durer de 10 à 35 minutes. Cela se produit généralement de façon presque programmée, par exemple toutes les 8 heures. Le processus de dégivrage ne cause presque jamais de dommages aux produits stockés. Vous pouvez voir ci-dessous un exemple de réfrigérateur qui dégivre :
Les pics abrupts illustrent le dégivrage, la petite « colline » a été créée pendant l'approvisionnement en marchandises. Aucun de ces événements n'est préoccupant.
La plupart des testeurs/thermomètres pour réfrigérateurs cessent d'afficher la véritable température pendant le dégivrage afin de ne pas inquiéter le propriétaire. Ils peuvent en outre disposer d'une période de mesure suspendue lorsque la porte est ouverte, durant laquelle la température est également affichée comme inchangée.
Si vous avez défini des règles pour vous alerter lorsque la température est hors plage, vous devez inclure une période de temps « POUR » plus longue que la durée du dégivrage. Par exemple, « SI la température est supérieure à -10 °C POUR plus de 30 minutes ALORS notifie-moi ». Dans cette règle, le point de température critique est au-dessus de la normale (ou au-dessus de la limite de sécurité) et la durée pendant laquelle il est dépassé est définie comme supérieure à la durée du dégivrage. De cette manière, vous éviterez la plupart des fausses alertes, sinon toutes. Vous pouvez également définir une condition supplémentaire pour n'être alerté qu'en dehors des heures de bureau.
Résumé
La principale conclusion ici est de ne pas paniquer lorsqu'il y a une différence dans la façon dont la température est affichée lors du suivi des congélateurs ! Les variations de température et les écarts constatés entre les congélateurs et les systèmes de surveillance ne signifient pas qu'il y a une défaillance dans l'un ou l'autre des systèmes. La connaissance de ces questions complexes peut aider à atténuer l'anxiété, à déterminer des seuils d'alarme appropriés afin d'éliminer la fatigue liée aux alarmes, et de manière générale à offrir la tranquillité d'esprit au personnel et aux propriétaires.