Première partie : température des produits
Introduction
Grâce à diverses expériences et essais sur le terrain, nous avons démontré les performances des rideaux d’air BlueSeal dans divers scénarios pour la conservation des produits et la réduction de la consommation d’énergie dans le transport sous température dirigée.
Dans cette expérience de simulation, nous examinons l’efficacité de BlueSeal lorsque les marchandises sont exposées à des niveaux variables de température extérieure lorsque différentes combinaisons de portes arrière sont ouvertes. Pour trois exemples, nous envisageons des situations où des marchandises seront chargées/déchargées de véhicules de 7,5 mètres afin de tester comment les performances de BlueSeal diffèrent dans un scénario réel.
La raison en est que souvent, pendant la distribution, les chauffeurs n’ouvrent que les portes nécessaires au chargement et au déchargement, ce qui affecte l’efficacité des rideaux d’air BlueSeal à préserver l’intégrité du produit. En comprenant la relation entre l’ouverture des portes et la conservation des produits, nous pouvons mieux comprendre comment assurer la meilleure application réelle des rideaux d’air BlueSeal pour garder vos produits frais avec des arrêts fréquents lors des livraisons.
Les trois exemples courants d’ouvertures de porte que nous étudions dans ce test sont les suivants :
- Les deux portes ouvertes dans un camion à deux portes arrière (ouverture complète)
- Une porte ouverte dans un camion à deux portes arrière (demi-ouverture)
- Une porte ouverte dans un camion à trois portes arrière (ouverture par tiers)
Pour les besoins de ce test, nous utiliserons de la crème glacée comme produit d’essai. En effet, la crème glacée est un produit fragile et difficile à transporter lors de fluctuations de température. Le produit devient non consommable lorsqu’il fond et est recongelé, ce qui lui donne une texture glacée et granuleuse.
Pour évaluer la capacité de BlueSeal à maintenir le produit à une température constante, nous calculons la température de l’air intérieur du véhicule et le produit lui-même sur la base d’un modèle théorique. Les lignes directrices de l’ATP pour les produits alimentaires surgelés et les produits glacés recommandent des températures critiques de -18°C et -20°C (src : Manuel ATP 2016, annexe 2). Dans cette étude, nous avons choisi d’examiner si les produits dans un camion peuvent être maintenus à une température inférieure à -18°C pendant le transport et avec un groupe frigorifique de 6kW.
Conception de l’étude
Pour cette expérience, nous avons utilisé un modèle théorique (Brightec 2019) pour simuler le parcours température-temps pendant un trajet de distribution de 6 heures. Nous avons déterminé que des cycles de 36 x 10 minutes avec les portes fermées pendant 8 minutes et ouvertes pendant 2 minutes par cycle seraient précis pour une application dans le monde réel.
Dans ce modèle, la variation de température est calculée dans deux types de configurations de glaces transportées dans le même camion :
1. Crème glacée conditionnée en vrac : le calcul se concentre sur la couche extérieure de la crème glacée conditionnée en vrac placée sur des palettes d’une profondeur de 6 m dans l’espace de chargement d’un camion. La hauteur des palettes est de 1,2 m (h) x 2,5 m (l). La température de l’emballage en vrac sera nommée : T-Vrac
2. Paquets de glace de 0,5 kg : placés individuellement et entièrement exposés à l’air intérieur de l’espace de chargement. Les paquets individuels sont séparés les uns des autres. La température des glaces emballées individuellement est décrite comme : T-Paquet
Les emballages individuels de crème glacée présentent le pire des scénarios en raison d’une exposition accrue à l’air de l’espace de chargement. On nous informe que cette configuration est courante dans la distribution de la crème glacée et constitue une situation à haut risque pour la chaîne du froid et la préservation du produit lors de l’ouverture des portes.
Dans notre simulation, un point de consigne de -25°C est utilisé dans l’espace de chargement et une température ambiante de 35°C. La machine frigorifique s’arrête à une température intérieure de -30°C.
Le modèle de simulation a été validé par des mesures de température dans des emballages de crème glacée (de -30°C à -5°C) exposés à l’air à température ambiante. Ce modèle est capable de faire face à différents scénarios d’ouverture des portes à différentes températures extérieures, au contenu de la cargaison et aux points de consigne de la température intérieure.
Les variations de température seront indiquées en chiffres pour les deux premières heures (avec 12 ouvertures de porte de 2 minutes) et les dernières températures après 6 heures (c’est-à-dire 36 ouvertures de porte de 2 minutes) seront indiquées dans un tableau pour donner une illustration plus claire des variations de température tout au long de la journée.
Résultats
Une porte ouverte dans un camion à deux portes arrière (demi-ouverture)
Les graphiques 1 et 2 montrent les parcours température-temps (parcours T) pendant un cycle de 12 x 10 minutes avec une porte de 2 minutes ouvrant à chaque cycle pour les camions sans barrière climatique et équipés de rideaux d’air BlueSeal.
Sans barrière climatique : la température de l’air intérieur augmente rapidement même avec 9 900 kg de glace en vrac dans l’espace de chargement, en 2 minutes, elle augmente de 24 °C. La température du paquet de glace (T-paquet) dépasse la température minimale requise de -18°C après 7 ouvertures de porte (indiquées sur la courbe bleu foncé). Après 2 heures de distribution, la température du T-paquet augmente jusqu’à -12°C et celle du T-vrac jusqu’à -18°C (figure 1). Après 6 heures de distribution (36 ouvertures de porte de 2 minutes), les températures de la glace en vrac et du paquet augmentent jusqu’à -10°C et -3°C respectivement. Cela nous indique que le véhicule n’est pas adapté pour transporter de la glace dans ces conditions sans compromettre l’intégrité du produit.
Avec le rideau d’air BlueSeal : la température de l’air intérieur augmente jusqu’à 6°C après une ouverture de porte et jusqu’à 9°C après 12 ouvertures de porte (graphique 2). La température des murs reste inférieure à -7°C (contre 5°C sur le modèle sans barrière climatique). Après 6 heures de distribution, le T-Paquet augmente jusqu’à -16°C et le T-vrac monte à -20°C (tableau 1).
Une porte ouverte dans un camion à deux portes arrière (demi-ouverture)
Les graphiques 3 et 4 montrent les courbes en T pour une demie-ouverture, des deux premières heures d’une livraison de 6 heures.
Sans barrière climatique : la température de l’air intérieur augmente jusqu’à 20°C. La température du paquet de glace (T-Paquet) dépasse la température minimale requise de -18°C après 12 ouvertures de porte (indiquées sur la courbe bleu foncé). Après 2 heures de distribution, la température du T-Paquet augmente jusqu’à -16°C et celle du T-vrac jusqu’à -20°C (graphique 3). Après 6 heures de distribution (36 ouvertures de porte de 2 minutes), la température du produit augmente jusqu’à -9°C et -14°C. La température de l’air passe de -25°C à 20°C.
Avec le rideau d’air BlueSeal : Une performance nettement supérieure avec une augmentation de la température de l’air jusqu’à -2°C (par rapport à 20°C sans barrière). La température de la paroi augmente jusqu’à -14°C (contre -2°C sans barrière). Pendant les deux premières heures de la distribution, les températures des glaces en emballage individuel et en vrac restent bien en dessous des -18°C souhaités (graphique 4). Cela reste constant tout au long des 6 heures de distribution. La température des deux produits étant de -23°C à la fin de l’expérience (tableau 1). Le graphique 4 montre que la température de l’air fluctuera au-dessus de -30°C. Pendant cet essai, l’équipement de refroidissement atteint fréquemment son point de consigne et s’allume/éteint pour répondre à la demande de refroidissement.
Une porte ouverte dans un camion à trois portes arrière (ouverture par tiers)
Les graphiques 5 et 6 montrent les parcours en T prévus pour une ouverture d’un tiers sur les 3 portes arrière sans et avec BlueSeal.
Sans barrière climatique : le graphique 5 montre que le vrac et les emballages en T restent en dessous des -18°C souhaités. À la fin des 6 heures de distribution (36 x 2 min. d’ouverture de la porte), la glace en vrac augmente jusqu’à -18°C et les emballages individuels jusqu’à -14°C, ce qui est 4°C de plus que les -18°C souhaités (tableau 1).
Avec le rideau d’air BlueSeal : On peut clairement voir que le format d’ouverture de porte combiné avec BlueSeal offre une amélioration significative par rapport aux autres configurations (voir graphique 6). Après 6 heures de distribution (36 ouvertures de porte de 2 minutes), la crème glacée conditionnée individuellement reste bien en dessous de -18°C, à -25°C (tableau 1).
Conclusion
Nous pouvons déduire que BlueSeal est très avantageux pour maintenir la chaîne du froid et préserver l’intégrité du produit dans tous les scénarios d’ouverture des portes. Le format optimal pour cela est l’utilisation d’une configuration d’ouverture des portes par tiers, mais cette solution fonctionne également très bien lorsque l’on ouvre qu’une seule des deux portes arrière de l’espace de chargement du véhicule.
Les résultats des emballages individuels de crème glacée qui sont plus sensibles à l’augmentation de la température nous donnent confiance dans les performances de BlueSeal, même lors d’ouvertures fréquentes des portes utilisées dans le test. Comme ces températures ont à peine augmenté, nous sommes convaincus que la combinaison de BlueSeal avec une demi-ouverture de deux portes et une ouverture d’un tiers des portes serait favorable même avec des régimes d’ouverture des portes moins tolérants.
Nous avons effectué ces simulations en utilisant une machine de refroidissement de 6 kW. L’utilisation d’une puissance de refroidissement plus élevée permettrait de maintenir les températures à un niveau plus bas en contrepartie d’une consommation d’énergie plus importante.
Pour les régimes d’entraînement de distribution mentionnés ci-dessus, avec des ouvertures de porte de 2 minutes, nous concluons que sans l’utilisation d’une barrière climatique efficace :
1. La température de l’air intérieur augmente jusqu’à 14°C (un tiers de l’ouverture de la porte), 20°C (demi ouverture de la porte) et 27°C (ouverture complète de la porte).
2. Les températures des glaces emballées individuellement (T-Paquet) ne peuvent pas être maintenues à une température suffisamment basse pendant une distribution de 6 heures, toutes dépassant de loin la température requise fixée par les directives de l’ATP.
3. La température des glaces en vrac (T-vrac) n’est pas maintenue au niveau souhaité dans les demi-ouvertures ou les ouvertures complètes des portes avec des augmentations allant jusqu’à -14°C et -10°C respectivement. Cela n’est possible qu’en utilisant une configuration d’ouverture de porte par tiers.
Utilisation du rideaux d’air BlueSeal :
1. Les températures de l’air intérieur sont maintenues à un niveau beaucoup plus bas à -8°C (un tiers d’ouverture de la porte), -2°C (demi ouverture de la porte) et 10°C (ouverture complète de la porte) – voir tableau 1.
2. La température des glaces emballées individuellement (T-Paquet) reste à des températures basses de -25°C, -23°C et -16°C (ouverture complète de la porte). Ce n’est que lorsque les portes sont complètement ouvertes que le T-Paquet dépasse la température critique de -18°C pendant la distribution de 6 heures.
Notre prochain article examinera les résultats obtenus en fonction des différentes capacités des machines de refroidissement et leur effet sur les variations de température et la consommation d’énergie.