Dégivrage manuel ou automatique ?

« C’est un travail difficile, mais il faut bien que quelqu’un s’en charge. » Nous avons tous pensé cela face à ces corvées fastidieuses que nous devons régulièrement accomplir à la maison, le dégivrage du congélateur étant l’une d’entre elles.

La grande majorité des réfrigérateurs domestiques nécessitent un dégivrage manuel. En revanche, pour les congélateurs et les congélateurs de laboratoire, nous avons le choix : il existe des modèles à dégivrage automatique et des modèles à dégivrage manuel.

Voyons maintenant en quoi consistent ces deux pratiques, quelles sont les différences et enfin leurs avantages et inconvénients.

Qu'est-ce que le dégivrage manuel ?

Aussi bien dans les congélateurs de laboratoire que dans les congélateurs conventionnels, du givre et de la glace ont tendance à se former à l'intérieur du compartiment. 

Cela est dû aux ouvertures répétées de la porte , qui permettent à l'air chaud de pénétrer. Cet air, plus humide que la même masse d'air à une température plus basse, se refroidit en réduisant son volume et en condensant l'humidité qu'il contient. Or, à l'intérieur d'un congélateur, cette humidité se transforme en glace.

Pour dégivrer manuellement, débranchez d'abord le congélateur. Ensuite, porte ouverte, retirez les glaçons les plus faciles à enlever. L'air chaud aidera à faire fondre le reste de la glace, et vous pourrez utiliser une éponge pour recueillir l'eau qui se forme.

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Qu'est-ce que le dégivrage automatique ?

Certains modèles de congélateurs de laboratoire sont équipés d'un mécanisme de dégivrage automatique du compartiment congélateur et sont pour cette raison également appelés congélateurs sans givre.

Dans ce type de congélateur, le dégivrage s'effectue périodiquement grâce à un mécanisme qui chauffe l'élément de refroidissement (appelé évaporateur) pendant une certaine période, afin de faire fondre la glace qui s'est formée dessus. 

L'eau ainsi produite est recueillie dans un bac installé sur le compresseur, de sorte que la chaleur qu'elle génère accélère son évaporation.

Dégivrage manuel vs. dégivrage automatique

Alors, lequel choisir : un congélateur à dégivrage manuel ou un congélateur à dégivrage automatique ?

Tout dépend de vos besoins.

En revanche, le congélateur à dégivrage manuel a un prix nettement inférieur à celui des congélateurs à dégivrage automatique.

Il consomme également moins d'énergie et est moins bruyant.

En revanche, les congélateurs modernes à dégivrage automatique nécessitent beaucoup moins d'entretien et sont idéaux pour les laboratoires où les machines doivent fonctionner en permanence et où il serait gênant de devoir les vider pour les dégivrer.

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Congélateurs FDM avec dégivrage manuel et automatique

Chez FDM – Environment Makers nous fabriquons des chambres climatiques et des instruments de laboratoire depuis plus de 70 ans. Notre gamme de congélateurs est variée et adaptée à tous les besoins. 

En effet, nous proposons des modèles à dégivrage automatique (comme la série NC/BC) et d'autres à dégivrage manuel.

N'hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus.

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Normes de référence

• CEI 60068-2-1 — Essais environnementaux – Partie 2-1 : Essais – Essai A : Froid. Référence pour les essais à froid et les problèmes de formation de glace dans les chambres climatiques.
• IEC 60068-3-5 — Confirmation des performances des chambres thermiques, qui prend en compte les effets du cycle de dégivrage sur la stabilité.
• ISO 23953-2 — Vitrines réfrigérées – Partie 2 : Classification, exigences et conditions d'essai, y compris les spécifications sur le cycle de dégivrage.
• EN 441 — Vitrines réfrigérées – Méthodes d’essai, y compris la mesure de la consommation d’énergie pendant le dégivrage.
• Manuel ASHRAE – Réfrigération (édition actuelle) — Chapitre méthodes de dégivrage (hors cycle, électrique, à gaz chaud, cycle inversé).
• UNI EN ISO 23953-1 — Mise en œuvre italienne des classes climatiques spécifiques et des cycles de dégivrage.
• Règlement (UE) 2019/2019 — Exigences d’écoconception pour les appareils frigorifiques, y compris les contraintes relatives à l’efficacité du système de dégivrage.

Sources faisant autorité

• L'ASHRAE, société américaine leader mondial dans le domaine du CVC-R, publie le Manuel de réfrigération, dont certains chapitres sont consacrés aux méthodes de dégivrage.
• IIR – Institut international du froid. Organisme scientifique et technique pour le froid, proposant des guides techniques sur le dégivrage et les performances.
• CEI – Commission électrotechnique internationale. Série CEI 60068 sur les chambres d'essais environnementaux et leur qualification.
• Certification Eurovent. Organisme européen de certification CVC-R qui certifie les performances des systèmes de réfrigération.

Questions fréquentes sur le dégivrage

Quels sont les principaux types de dégivreurs et comment les choisir ?

Il existe quatre méthodes principales de dégivrage. hors cycle (naturel) arrête le compresseur et permet à la température de l'évaporateur de dépasser 0 °C. Son cycle est lent (30 à 90 minutes) et il convient aux pièces dont la température se situe entre +1 °C et +10 °C. Le dégivrage électrique utilise des résistances chauffantes sur l'évaporateur. Son cycle dure de 15 à 45 minutes et il est couramment utilisé dans les pièces dont la température descend jusqu'à -25 °C. Le dégivrage par gaz chaud envoie du gaz réfrigérant chaud de la sortie du compresseur vers l'évaporateur via une vanne de dérivation. Son cycle est rapide (8 à 20 minutes) et il est 30 à 50 % plus économe en énergie que le dégivrage électrique. Il est utilisé dans les systèmes industriels de plus de 50 kW. Le dégivrage à cycle inversé inverse le flux de réfrigérant (mode pompe à chaleur), ce qui est courant dans les pompes à chaleur et les chambres froides à cycles fréquents. Le choix de la méthode dépend de la température de fonctionnement, de la fréquence des cycles journaliers, du budget énergétique et des critères d'écoconception.

Comment le dégivrage affecte-t-il la stabilité d'une chambre climatique ?

Lors du dégivrage, la température de l'enceinte subit un dépassement transitoire typique de +2 à +8 °C par rapport à la consigne pour les enceintes < −20 °C, pendant 10 à 30 minutes. Pour les essais environnementaux critiques (enceintes climatiques IEC 60068), cet écart est inacceptable si l'essai exige une continuité du froid. Solutions : (1) double évaporateur à fonctionnement alterné (pendant le dégivrage d'un évaporateur, l'autre refroidit), le dépassement étant réduit à ± 0,5 °C ; (2) dégivrage adaptatif intervenant uniquement en cas de besoin (capteur de pression d'air de retour ou d'humidité) ; (3) pré-refroidissement avant dégivrage par abaissement de la consigne de 3 à 5 °C ; (4) compensation logicielle de la durée de l'essai. La qualification IEC 60068-3-5 doit être réalisée en incluant des cycles de dégivrage afin de représenter les conditions réelles d'utilisation.

Comment dimensionner un cycle de dégivrage (durée, fréquence, fin) ?

Les paramètres critiques sont la fréquence (cycles/jour), la durée (minutes) et la logique d'arrêt. Paramètres typiques pour une chambre à −20 °C : 4 à 6 cycles/jour, d'une durée de 25 à 35 minutes chacun, arrêt à une température d'évaporateur de +15 °C (capteur de contact). Afin de réduire la consommation d'énergie, une logique adaptative est utilisée : arrêt en cas de pression différentielle sur le filtre à air (≥ 50 Pa), arrêt en cas d'humidité relative de l'air de retour (< 60 % indiquant la fonte du givre) et dégivrage à la demande par capteurs optiques ou ultrasoniques pour détecter la présence de givre. Un cycle de dégivrage mal calibré entraîne : (a) un dégivrage incomplet avec accumulation progressive (perte de COP de 10 à 30 % en 30 jours) ; (b) une durée excessive avec dépassement de température et gaspillage d'énergie. Le dimensionnement doit tenir compte de l'humidité relative de l'air : à RH , le nombre de cycles peut doubler par rapport à RH 40 %

Quels problèmes le dégivrage manuel engendre-t-il en laboratoire ?

Le dégivrage manuel nécessite l'intervention d'un opérateur : arrêt de l'appareil, ouverture de la porte, élimination du givre à l'aide d'un grattoir en plastique (jamais en métal, risque de perforation de l'évaporateur), séchage interne, puis redémarrage du cycle frigorifique. Principaux problèmes : (1) interruption de service de 2 à 6 heures avec nécessité de transférer les échantillons vers le réfrigérateur de secours (risque de rupture de la chaîne du froid BPF) ; (2) forte consommation d'énergie pour le retour au point de consigne (+30 à 50 % par rapport au cycle continu) ; (3) risque de contamination lors d'une ouverture prolongée (entrée d'humidité, micro-organismes) ; (4) absence de traçabilité lors des audits BPF sans procédure opératoire normalisée (SOP) et registre dédiés. Pour les laboratoires fonctionnant 24 h/24 et 7 j/7 avec des produits conformes aux BPF, les normes OMS PQS et les réglementations BPF de l'EMA privilégient le dégivrage automatique avec système No-Gross et double thermorégulation, garantissant une traçabilité continue des paramètres. L'utilisation du dégivrage manuel est actuellement limitée aux réfrigérateurs économiques ou aux applications non critiques.