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Comment fonctionne une enceinte climatique ?

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Une enceinte climatique est un équipement utilisé en laboratoire dans le secteur pharmaceutique, aéronautique, cosmétique et agroalimentaire. Elle permet d’effectuer des essais en thermo-hygrométrie dans un environnement contrôlé. Son rôle consiste à simuler des conditions climatiques spécifiques dans des compartiments spécialisés. L’objectif est d’évaluer avec précision la résistance et la longévité du produit testé face aux variations climatiques, aux vibrations, au rayonnement solaire et à l’humidité.
Enceinte climatique
Devis pour une enceinte climatique

Comment fonctionne une enceinte climatique ?

Le fonctionnement d’une enceinte climatique s’appuie sur deux des paramètres qu’elle peut contrôler, à savoir la température et l’humidité.
enceinte climatique

Le contrôle de la température

Une enceinte climatique est capable de moduler la température, c’est-à-dire de réchauffer ou de refroidir le compartiment, au cours d’un essai en chambre climatique. Elle contrôle la vitesse de l’air et veille à ce que l’ensemble des surfaces de l’échantillon subisse la même valeur de température.

Offrant une capacité de 600 à 2 000 litres, une enceinte thermique comporte un système en circuit fermé conçu pour baisser la température. À travers la compression et l’expansion successive d’un gaz frigorigène, l’appareil refroidit le compartiment d’essai de manière uniforme. La vitesse moyenne de refroidissement est comprise entre 0,5 et 5,5 K/mn. La température minimale peut atteindre -40°C pour les enceintes climatiques à un étage, contre -70°C pour les enceintes climatiques à deux étages.

Le système mécanique de réchauffement d’une enceinte climatique comporte des résistances électriques placées à proximité du système de ventilation. Avec une vitesse moyenne de chauffage de 1 à 10 K/mn, l’air chauffé pénètre dans la chambre d’essai à travers la ventilation. La température maximale peut alors monter à +180°C, voire à +200°C pour les modèles de haute performance.

Le contrôle de l’humidité

Le principe de fonctionnement d’une enceinte climatique repose également sur la régulation de l’humidité. Cet équipement procède à l’humidification ou à la déshumidification de l’air en fonction des besoins de l’expérience en cours. L’enceinte climatique veille à ce que le niveau d’humidité soit homogène dans le compartiment d’essai.

L’humidité relative dans une enceinte climatique se réfère à la température interne et à la quantité de vapeur d’eau dans l’air. Elle varie de 10 à 98 % en moyenne. Lorsque le taux d’humidité est bas, l’enceinte thermique se sert d’un humidificateur électrique intégré pour injecter de la vapeur d’eau dans le débit d’air. Ce processus permet de garantir une humidification directe sans aérosol.

Lorsque le niveau d’humidité dans le compartiment d’essai est élevé, l’humidité présente dans l’air se condense sur la surface la plus froide de l’appareil. L’enceinte climatique est aussitôt déshumidifiée. Ce processus est assuré par un évaporateur intégré dans l’appareil.

Quelles sont les normes régissant une enceinte climatique ?

L’utilisation d’une enceinte climatique est régie par la norme française FD X 15-140 de l’AFNOR. Celle-ci reprend les principes de la norme NF X 15-140 validée en octobre 2002 puis annulée en mai 2013. Ces deux normes énoncent un ensemble de spécifications relatives aux enceintes climatiques et thermostatiques, à leurs caractérisations et à leurs vérifications. Elles définissent avec précision les critères d’un système climatique, c’est-à-dire à régulation de température et d’humidité, d’un système thermostatique à régulation de la température.

Garantie 100% AtmoSAFE, une enceinte climatique doit également respecter les hautes exigences de la norme DIN 12880:2007-05 afin d’assurer une sécurité d’utilisation optimale. Celles-ci se rapportent aux essais climatiques, aux tests de stabilité et d’homogénéité des paramètres, aux études de conditionnement et de vieillissement.

Certaines marques comme Caelis fabriquent leurs enceintes climatiques selon les normes ICH, Q1A, Q1B, WHO, GMP, EMA ou ASEAN. Elles assurent un meilleur contrôle de la température, de l’humidité et des pressions atmosphériques à l’intérieur du compartiment d’essai. Ces fonctionnalités constituent un excellent moyen de garantir la conformité des enceintes aux conditions de sécurité en vigueur.
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