Chambre froide – ressuage

En quelques mots

EOLIOS Ingénierie a fourni un aperçu des conditions climatiques dans une chambre froide de ressuage. Le brassage de l’air a pu être amélioré permettant de favoriser le refroidissement des denrées alimentaires

Projet

Chambre froide - ressuage

Année

2021

Client

Localisation

France

Typologie

Génie Climatique

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Simulation CFD d’une chambre froide

L’objectif de l’étude est d’optimiser la diffusion d’air dans une chambre froide.

Les chambres froides utilisées dans l’industrie de la viande ont pour objectif premier de placer les produits dans des conditions convenables de température et de les maintenir dans une atmosphère où l’humidité relative sera favorable à la fois à la réduction des pertes de poids et à la diminution des altérations d’origines microbiennes.

Carcasse de Viande dans une chambre froide de ressuage
Chambre froide de ressuage des abats rouges

Le ressuage est caractérisé par une évacuation massive de calories accompagnée d’une légère évaporation. Elle vise à abaisser rapidement la température superficielle des carcasses, empêchant ainsi la prolifération des germes et réduisant la perte d’eau par évaporation. La température ambiante est de l’ordre de 0°C et les carcasses y sont maintenues entre 4 heures et 6 heures.

L’air a une double fonction : assurer le brassage et véhiculer le froid. De ce fait, il faut concilier un brassage suffisant pour permettre le refroidissement et l’homogénéisation avec une agitation de l’air assez faible pour éviter une perte d’eau trop importante.

Simulation CFD d’une chambre froide

L’objectif de cette étude est d’étudier la diffusion d’air dans le volume de manière à optimiser le brassage d’air des pièces de viande afin de maintenir à 4°C le centre de la viande.

Une bonne réfrigération doit permettre l’obtention d’une température basse à cœur des denrées réfrigérées. Elle dépend de la température initiale de la denrée, de sa masse, de la température au ressuage, de la température de stockage. Cette température à cœur conditionne la durée de conservation. La bonne disposition des carcasses dans la chambre froide permet une bonne aération et facilite la pénétration du froid. Le fait d’avoir de nombreux linéaires dépourvus de carcasses, principalement dans l’axe peut être défavorable. En effet, il existe un risque de concentration des flux d’air dans l’axe rack vides. Les linéaires de carcasses entreposées entraînent une résistance aéraulique plus importante ce qui réduira l’efficacité du brassage dans ces zones, car l’air aura tendance à se concentrer dans les zones vides.

Plan de simulation CFD - Etude des vitesses d'air dans une chambre froide - ressuage abats rouges
Exemple de plan des vitesses d’air

Les mouvements d’air de la salle sont constitués de deux boucles opposées ayant pour moteur la diffusion depuis les ventilateurs des évaporateurs. Ces boucles entraînent des vitesses importantes sur un axe vertical en partie centrale de la salle. Elles entraînent également des vitesses importantes au niveau du sol. Cependant à l’intérieur de la zone carcasse, là où se situe la zone centrale des boucles de recirculation, les vitesses d’air sont nettement plus faibles.

Conception de solution paliative pour obtenir une température de viande à coeur réglementaire

Toutes les carcasses ne sont pas brassées à la même vitesse et les carcasses dans les zones centrales des boucles se retrouvent insuffisamment brassées. Le fait que le brassage est réduit entraîne la stagnation des calories à la surface des carcasses ce qui réduit les échanges convectifs. D’autre part, les phénomènes de recirculation entraînent également le bouclage des calories dans les zones basse vitesse ce qui entraîne une légère augmentation des températures dans ces zones.

Coupe des vitesses d'air CFD dans une chambre froide de ressuage non optimisée
Exemple de coupe des vitesses d’air

En finalité, EOLIOS a pu concevoir un système sur-mesure permettant d’améliorer les conditions de refroidissement des denrées alimentaires dans la chambre froide.

Modèle 3D d'une solution d'optimisation du brassage d'air dans une salle de ressuage
Chambre froide de ressuage des abats rouges

Synthèse vidéo de l'étude

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