BE1026279B1 - Systeme de torrefaction - Google Patents
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Description
SYSTEME DE TORREFACTION
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention a trait à un système de torréfaction de matière particulaire, telle que des fèves de café ou de cacao, des grains, du malt.
ANTÉCÉDENTS DE L’INVENTION
Bien que la torréfaction de matière particulaire, comme des fèves de cacao ou de café, soit utilisée dans les grandes installations industrielles, elle reste une opération extrêmement délicate, demandant un savoir-faire particulier. La composition chimique de la matière se modifie durant la torréfaction : son aspect, de même que le développement des arômes et des qualités gustatives, évoluent au cours de cette opération. De plus, au contact de la chaleur certains éléments disparaissent, tandis que d'autres se combinent.
Selon des solutions connues dans l'industrie, la torréfaction se déroule dans un grilloir circulaire ou cylindrique, appelé torréfacteur. Il s'agit d'un appareil muni d'un tambour en rotation permanente pour que la matière, toujours en mouvement, soit torréfiée de façon uniforme et sans être brûlée. La source de chaleur doit être régulée car les réactions évoluent au cours de la torréfaction. A la fin de l'opération, la matière doit être refroidie rapidement pour interrompre les processus chimiques.
Pendant la torréfaction, la matière particulaire doit atteindre une température uniforme en son sein, afin d'obtenir la meilleure qualité possible. Plusieurs techniques se distinguent par leur durée et par la quantité de chaleur utilisée. La méthode traditionnelle s'opère à basse température pendant un temps long, impliquant une faible quantité de production mais l'obtention de la meilleure qualité. Par contre, les processus industriels permettant des vitesses de production plus rapides sont généralement réalisés à des températures plus élevées, avec pour conséquence qu'une partie de la matière sera brûlée, libérant des arômes moins raffinés.
A ce jour, l'énergie n'est pas utilisée de manière optimale dans les appareils de torréfaction, et de nombreuses pertes sont à souligner, par exemple en considérant un système ouvert avec des émissions de gaz et/ou de vapeur de torréfaction vers l'extérieur de ce système. De plus, la consommation d'énergie peut s'avérer importante lorsqu'il s'agit de processus industriels fonctionnant à haute température. Les installations de traitement des émissions ne sont pas réglées de manière optimale et fonctionnent à des niveaux de puissance élevés, ce qui peut présenter un impact sur l'environnement.
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RÉSUMÉ
L’objectif des modes de réalisation de l’invention est de proposer un système de torréfaction de matière particulaire pour lequel la quantité d’énergie nécessaire est réduite. Plus particulièrement, les modes de réalisation de l’invention ont pour but de proposer un système de torréfaction de matière particulaire capable d’être implémenté industriellement et d’opérer à basse température afin d'obtenir une matière torréfiée de meilleure qualité, à basse consommation d’énergie, et à des taux de production élevés. Pour ce faire, une utilisation maximale d’énergie renouvelable est considérée, évitant l’utilisation de combustible fossile afin de réduire les émissions de carbone.
Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un système pour torréfier de la matière particulaire, telle que des fèves de café ou de cacao, des grains, du malt, ledit système comprenant : un collecteur solaire à concentration configuré pour chauffer un fluide ;
un dispositif de stockage de chaleur configuré pour emmagasiner la chaleur du fluide chauffé ;
un appareil de torréfaction de matière particulaire comprenant un compartiment de traitement configuré pour recevoir la matière particulaire, au moins une unité de génération configurée pour générer au moins un flux de gaz et/ou de vapeur avec une température contrôlée, à travers ledit compartiment de traitement ; ladite au moins une unité de génération étant configurée pour échanger de la chaleur entre ledit au moins un flux de gaz et/ou de vapeur et un deuxième flux ;
un système de circulation configuré pour générer le deuxième flux en utilisant la chaleur stockée dans le dispositif de stockage, et optionnellement configuré pour utiliser directement le fluide chauffé.
Le système se base donc sur une source d’énergie renouvelable, un dispositif de stockage de chaleur provenant de cette source, ainsi qu’un appareil de torréfaction alimenté par la chaleur produite et/ou stockée. Le système de circulation assure l’acheminement d’un flux de chaleur vers l’appareil de torréfaction, ainsi qu’un échange de chaleur entre ce flux et l’appareil de torréfaction. Compte tenu des enjeux énergétiques à venir, le développement des sources d’énergie durable devient de plus en plus d’actualité. Cependant, du fait que ces énergies sont délivrées de manière irrégulière, leur développement est lié de près à celui de systèmes adéquats de stockage d’énergie. Le développement de solutions de stockage d’énergie thermique efficaces et à moindre coût apparaît donc comme crucial face à l’émergence de la récupération de chaleur ainsi qu’à celle des énergies renouvelables comme l’énergie solaire. Une installation basée sur l’énergie solaire permet de générer de l’énergie sur demande, et non pas seulement lorsque le soleil brille. Une installation thermique à concentration d’énergie solaire convertit l’énergie solaire en énergie thermique et peut
BE2018/5322 donc stocker de l'énergie thermique, laquelle peut être convertie par la suite en énergie électrique si nécessaire, grâce à une turbine.
Selon un mode de réalisation préféré, le collecteur solaire à concentration et le dispositif de stockage de chaleur sont configurés pour opérer dans une gamme de températures entre 150 °C et 350 °C, de préférence entre 200 °C et 300 °C.
De cette manière, on obtient une qualité de matière particulaire comparable à celle qui est obtenue avec une méthode de torréfaction traditionnelle. Cette gamme de températures permet également de réduire la consommation d'énergie thermique tout en assurant cette qualité.
Selon un mode de réalisation préféré, le collecteur solaire à concentration comprend au moins un collecteur à miroirs paraboliques.
En effet, les inventeurs ont découvert qu'avec cette solution la surface au sol de l'installation de production d'énergie thermique est réduite par rapport à d'autres solutions. Optionnellement, des panneaux photovoltaïques peuvent être utilisés pour la génération d'électricité alimentant les appareils mécaniques.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de stockage de chaleur comprend au moins un matériau à changement de phase.
En effet, parmi les technologies existantes pour stocker de l'énergie thermique, le stockage de chaleur latente grâce à l'utilisation de matériaux à changement de phase s'avère être une solution d'intérêt puisqu'il peut mener à une taille de stockage réduite. Des matériaux à changement de phase sont des matériaux capables de subir une transition de phase à une température constante. Le stockage et la restitution d'énergie s'opèrent durant ces processus de changement de phase, et la quantité d'énergie correspond à leur chaleur latente, laquelle est relativement élevée en comparaison avec les systèmes de stockage de chaleur sensible.
Selon un exemple de mode de réalisation, ledit au moins un matériau à changement de phase comprend un matériau à changement de phase situé en amont et un matériau à changement de phase situé en aval. De préférence, la température de fusion du matériau à changement de phase en amont est supérieure à la température de fusion du matériau à changement de phase en aval. De préférence, la température de solidification du matériau à changement de phase en amont est supérieure à la température de solidification du matériau à changement de phase en aval.
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De cette manière, si l'intensité lumineuse incidente est faible, au moins une partie du dispositif de stockage de chaleur se trouve à l'état liquide et permet de libérer de l'énergie utile à l'appareil de torréfaction. Cette configuration faisant intervenir différents matériaux à changement de phase disposés en couches présente une efficacité énergétique supérieure à une configuration ne faisant intervenir qu'un seul matériau à changement de phase.
Selon un exemple de mode de réalisation, ledit au moins un matériau à changement de phase comprend l'un quelconque ou une combinaison des matériaux suivants : un matériau organique tel que des paraffines ou des acides gras, une combinaison potassium-acétate ou sodium-acétate, un mélange eutectique de sels fondus tel que le chlorure de potassium et le bromure de lithium, des métaux et leurs alliages, des sels hydratés.
Les exemples cités ci-dessus sont largement repris dans la littérature scientifique et technique comme étant des matériaux à changement de phase de référence pour les installations industrielles.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de stockage de chaleur comprend au moins un matériau capable de stocker de la chaleur par une réaction thermochimique.
En effet, le stockage thermochimique est l'alternative la plus répandue à l'utilisation de matériaux à changement de phase. En effet, ces deux techniques présentent des capacités de stockage ainsi que des coûts similaires. Les réactions thermochimiques réversibles, telles que l'adsorption ou adhésion d'une substance à la surface d'un solide ou d'un liquide, peuvent être utilisées pour accumuler et restituer de la chaleur à la demande en utilisant différents réactifs chimiques.
Selon un exemple de mode de réalisation, ledit au moins un matériau capable de stocker de la chaleur par une réaction thermochimique comprend l'un quelconque ou une combinaison des matériaux suivants : un mélange lithium-chlore, des zéolites, des gels de silice, des hydrates de sel poreux.
Les exemples cités ci-dessus sont largement repris dans la littérature scientifique et technique comme étant des matériaux de référence capables de stocker de la chaleur par une ou plusieurs réactions thermochimiques pour les installations industrielles.
Selon un mode de réalisation préféré, le fluide chauffé est présent sous forme de vapeur.
Selon un mode de réalisation préféré, le fluide chauffé est présent sous forme d'huile thermique.
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En effet, la vapeur et l'huile thermique présentent des capacités calorifiques intéressantes pour le développement d'une installation industrielle.
Selon un mode de réalisation préféré, le système de circulation comprend une première branche de collecteur et une deuxième branche de collecteur, une première vanne dans la première branche de collecteur et une deuxième vanne dans la deuxième branche de collecteur, et une unité de pompage configurée pour pomper le deuxième flux à travers la première branche de collecteur et la deuxième branche de collecteur. Le collecteur solaire à concentration comprend une première unité collectrice dans la première branche de collecteur et une deuxième unité collectrice dans la deuxième branche de collecteur.
Ainsi, le système de vannes assure qu'une température préconfigurée du fluide est atteinte en sortie du collecteur solaire à concentration, indépendamment de la quantité de rayonnement solaire disponible. Ainsi, si l'intensité du rayonnement solaire diminue, les vannes se ferment et le fluide circule plus lentement dans le collecteur solaire à concentration. Ce système permet l'utilisation d'une seule pompe.
Selon un mode de réalisation préféré, le système de circulation comprend une première branche de génération et une deuxième branche de génération, une première vanne dans la première branche de génération et une deuxième vanne dans la deuxième branche de génération, et une unité de pompage configurée pour pomper le deuxième flux à travers la première branche de génération et la deuxième branche de génération. Ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération couplée à la première branche de génération et une deuxième unité de génération couplée à la deuxième branche de génération, un premier échangeur de chaleur dans la première unité de génération et un deuxième échangeur de chaleur dans la deuxième unité de génération.
Ainsi, le dispositif de vannes permettant la régulation de la température du flux de gaz et/ou de vapeur dans les unités de génération permet de n'utiliser qu'une seule pompe. Pour réguler ces températures, les vannes peuvent s'ouvrir de plus en plus jusqu'à atteindre un certain pourcentage de la capacité maximale d'ouverture. Au-delà de cette valeur, la pompe peut se mettre à pomper davantage pour réguler lesdites températures.
Selon un exemple de mode de réalisation, l'unité de pompage comprend une pompe et un variateur de vitesse configuré pour contrôler la vitesse de la pompe.
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Ainsi, l’unité de pompage est configurée pour utiliser une quantité minimale d'énergie électrique pour pomper le deuxième flux à travers chaque branche du système de circulation, de telle sorte que lesdites vannes sont ouvertes d’une manière telle que la chute de pression est minimisée.
Selon un mode de réalisation préféré, une unité de génération de ladite au moins une unité de génération comprend un échangeur de chaleur ayant une première branche dans laquelle circule un flux de gaz et/ou de vapeur, et une deuxième branche dans laquelle circule le deuxième flux généré par le système de circulation. Ledit échangeur de chaleur permet de réguler la température dudit flux de gaz et/ou de vapeur.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération, une deuxième unité de génération, et un échangeur de chaleur ayant une première branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur généré par la première unité de génération, et une deuxième branche dans laquelle circule un flux de gaz et/ou de vapeur généré par la deuxième unité de génération. Ledit échangeur de chaleur permet de récupérer de l’énergie du flux de gaz et/ou de vapeur généré par la deuxième unité de génération et passé à travers le compartiment de traitement.
De cette manière, chaque unité de génération peut communiquer avec le système de circulation ou avec une autre unité de génération par l’intermédiaire d’échangeurs de chaleur, de manière à réguler la température du flux de gaz et/ou de vapeur.
Selon un exemple de mode de réalisation, le système comprend en outre un système de contrôle configuré pour contrôler ledit échangeur de chaleur entre une unité de génération et le système de circulation, et/ou ledit échangeur de chaleur entre une première unité de génération et une deuxième unité de génération, afin de réguler la température du flux de gaz et/ou de vapeur généré par ladite unité de génération.
Selon un exemple de mode de réalisation, le système comprend en outre un ventilateur disposé dans ladite première branche, et une vanne disposée entre ladite première branche et une entrée d’air frais. Le système de contrôle est configuré pour contrôler le ventilateur et/ou la vanne.
Comme décrit ci-dessus, la température du flux de gaz et/ou de vapeur de chaque unité de génération est régulée par l’intermédiaire d’échangeurs de chaleur. La vitesse et la composition de ces flux sont respectivement régulées par l’utilisation de ventilateurs et de vannes réglables.
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Selon un mode de réalisation préféré, ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération et une deuxième unité de génération. La première unité de génération est configurée pour directement utiliser, c’est-à-dire sans recours à un échangeur de chaleur, au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur généré par la deuxième unité de génération, de préférence une unité de génération en aval de ladite première unité de génération, et qui est passé à travers le compartiment de traitement, pour générer son propre flux de gaz et/ou de vapeur.
Ainsi, non seulement de l’énergie mais également de la matière peut être transférée d’une unité de génération à une autre.
Selon un exemple de mode de réalisation, la première unité de génération comprend une vanne configurée pour réguler le flux de gaz et/ou de vapeur de la deuxième unité de génération vers la première unité de génération. Le système comprend en outre un système de contrôle configuré pour contrôler ladite vanne afin de réguler la température et/ou la composition du flux de gaz et/ou de vapeur généré par la première unité de génération.
Cette vanne permet de réguler la partie du flux provenant de la deuxième unité de génération qui est redirigée vers la première unité de génération.
Selon un mode de réalisation préféré, l’appareil de torréfaction comprend un système de transport configuré pour transporter une couche de matière particulaire à travers le compartiment de traitement comprenant une première zone, une ou plusieurs zones intermédiaires et une dernière zone tel que la matière particulaire passe consécutivement à travers la première zone, les zones intermédiaires, et la dernière zone.
Les solutions existantes pour torréfier de la matière particulaire est l’utilisation de la méthode batch ou discontinue, dans laquelle la matière particulaire est secouée dans un tambour rotatif pendant que l'air chaud est soufflé à travers elle. Cette méthode produit des lots de matière torréfiée à intervalles réguliers. Les avantages du transport d’une couche de matière particulaire, permettant de travailler en continu, à travers un compartiment de traitement comprenant plusieurs zones sont la réduction de la quantité d’énergie mécanique à fournir lors de la torréfaction ainsi que la possibilité de travailler à des températures plus basses pouvant être ajustées de manière à obtenir une torréfaction optimale, donnant lieu à l’obtention d’une matière torréfiée de meilleure qualité. Bien que la méthode de torréfaction ayant recours à un compartiment de traitement comprenant plusieurs zones soit la méthode privilégiée selon l’objectif des modes de réalisation de la présente invention, l’utilisation d’un ou de plusieurs tambours rotatifs combinés à un collecteur solaire à
BE2018/5322 concentration et à un dispositif de stockage de chaleur est à envisager. Comme ces deux méthodes n'opèrent pas dans la même gamme de températures, différentes configurations et régimes de fonctionnement sont à envisager pour la production et le stockage de chaleur.
Selon un exemple de mode de réalisation, le système de transport comprend des moyens d'approvisionnement configurés pour approvisionner la matière particulaire de sorte que la couche présente une épaisseur ne comprenant pas plus de 10 particules de matière particulaire, telle que des fèves, de préférence pas plus de 3 particules, plus préférablement pas plus de 2 particules.
De cette manière, la détermination de la hauteur maximale de la couche de matière particulaire, c'est-à-dire du nombre de particules que l'on peut superposer sans que ces particules n'adhèrent les unes aux autres, assure une température uniforme au sein de toutes les particules. En prévoyant une couche fine, il est plus facile de rendre la température au sein des particules plus homogène.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite au moins une unité de génération comprend : une première unité de génération configurée pour générer un premier flux de gaz et/ou de vapeur à travers la première zone ; une ou plusieurs unités de génération intermédiaires configurées pour générer un ou plusieurs flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires à travers la ou les zones intermédiaires ; une dernière unité de génération configurée pour générer un dernier flux de gaz et/ou de vapeur à travers la dernière zone ; un système de contrôle configuré pour contrôler ladite première unité de génération, ladite ou lesdites unités de génération intermédiaires, et ladite dernière unité de génération, tel que la couche de matière particulaire est préchauffée et séchée dans la première zone, torréfiée dans la ou les zones intermédiaires, et refroidie dans la dernière zone.
Ainsi, le présent appareil de torréfaction est divisé en différentes zones, où chaque zone a une température différente afin d'atteindre dans chaque zone une certaine température prédéterminée au sein de la matière particulaire, l'échauffement étant assuré par du gaz et/ou de la vapeur.
Selon un exemple de mode de réalisation, le système de contrôle est configuré pour utiliser au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur qui est passé à travers une des zones pour générer le flux de gaz et/ou de vapeur d'une autre zone, de préférence d'une zone en amont de ladite zone.
Ce système de récupération et de recirculation de chaleur permet de réduire à la fois la consommation d'énergie thermique et le niveau des émissions de gaz et/ou de vapeur vers
BE2018/5322 l'extérieur. L'utilisation d'au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur qui est passé à travers une zone en aval de la zone qui récupère ce flux présente l'avantage que ce dernier se trouve à une température plus élevée. Ainsi, la quantité de chaleur récupérée est plus importante.
Selon un mode de réalisation préféré, le collecteur solaire à concentration, le dispositif de stockage de chaleur, l'appareil de torréfaction de matière particulaire et le système de circulation forment un système substantiellement fermé, de sorte qu'il n'y ait substantiellement pas de fuite d'énergie du système substantiellement fermé.
Ainsi, concevoir un système fermé permet de réduire à la fois la consommation d'énergie thermique et le niveau des émissions de gaz et/ou de vapeur de torréfaction vers l'extérieur du système. De cette manière, les installations de traitement des émissions peuvent être réglées de manière optimale et fonctionner à des niveaux de puissance plus faibles, ce qui permet d'obtenir d'excellentes performances tout en respectant l'environnement.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Des modes de réalisation de la présente invention seront décrits ci-après dans de plus amples détails, en référence aux dessins annexés. Dans les dessins, des numéros de référence identiques correspondent à des caractéristiques identiques ou similaires.
La Figure 1 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d'un système de torréfaction selon l'invention ;
La Figure 2 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d'un collecteur solaire à concentration selon l'invention ;
La Figure 3 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation de l'interface entre le collecteur solaire à concentration et le dispositif de stockage de chaleur selon l'invention ;
La Figure 4 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de stockage de chaleur selon l'invention ;
La Figure 5 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d'un appareil de torréfaction continue de matière particulaire selon l'invention ;
La Figure 6 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation de l'interface entre le dispositif de stockage de chaleur et l'appareil de torréfaction selon l'invention ;
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La Figure 7 illustre une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation de l’interface entre le système de circulation et une unité de génération de l’appareil de torréfaction selon l’invention ;
La Figure 8 illustre une vue schématique d’un exemple de mode de réalisation de l’interface entre deux unités de génération de l’appareil de torréfaction selon l’invention ;
La Figure 9 illustre une vue schématique d’un autre exemple de mode de réalisation de l’interface entre deux unités de génération de l’appareil de torréfaction selon l’invention.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION
La Figure 1 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation d’un système de torréfaction selon la présente invention.
Dans l’exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 1, le système 1 pour torréfier de la matière particulaire, telle que des fèves de café ou de cacao, des grains, du malt, comprend un collecteur solaire à concentration 100 configuré pour chauffer un fluide Fl comprenant trois unités collectrices 101, 102, 103, un dispositif de stockage de chaleur 200 configuré pour emmagasiner la chaleur du fluide Fl chauffé, ainsi qu’un appareil de torréfaction 300 de matière particulaire P. Ce dernier comprend un compartiment de traitement 310 configuré pour recevoir la matière particulaire, ainsi que quatre unités de génération 321, 322, 323, 324 configurées pour générer quatre flux de gaz et/ou de vapeur avec des températures contrôlées, à travers le compartiment de traitement 310. Une ou plusieurs unités de génération, et de préférence chaque unité de génération, sont configurées pour échanger de la chaleur entre le flux de gaz et/ou de vapeur qu’elle génère et un deuxième flux.
Le système 1 comprend également un système de circulation 400 configuré pour générer ce deuxième flux, en utilisant la chaleur stockée dans le dispositif de stockage 200, et optionnellement configuré pour utiliser directement le fluide Fl chauffé. Ce fluide Fl chauffé peut être présent sous forme de vapeur ou d’huile thermique, mais l’homme de métier comprendra qu’un autre fluide présentant une capacité calorifique similaire peut être utilisé. De préférence, le collecteur solaire à concentration 100 et le dispositif de stockage de chaleur 200 sont configurés pour opérer dans une gamme de températures entre 150 °C et 350 °C, de préférence entre 200 °C et 300 °C. Cette gamme de température correspond à l’obtention d’une qualité de matière particulaire comparable à celle qui est obtenue avec une méthode de torréfaction traditionnelle, permettant par la même occasion de réduire la consommation d’énergie thermique.
Le collecteur solaire à concentration 100 comprend trois unités collectrices 101, 102, 103 disposées en parallèle, mais l’homme de métier comprendra que le nombre et/ou la disposition (en série ou en parallèle) des unités collectrices comprises dans le collecteur solaire à concentration 100 peuvent varier. De plus, de préférence les unités collectrices 101, 102, 103 correspondent à des
BE2018/5322 collecteurs à miroirs paraboliques, mais l'homme de métier comprendra qu'il peut par exemple s'agir de tours solaires thermiques ou de réflecteurs linéaires de Fresnel.
Le type de dispositif de stockage de chaleur 200 n'est pas spécifié dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 1. Il peut par exemple s'agir d'un dispositif basé sur l'utilisation d'un ou de plusieurs matériaux à changement de phase, ou d'un dispositif basé sur l'utilisation d'où ou de plusieurs matériaux capables de stocker de la chaleur par une ou plusieurs réactions thermochimiques. La première catégorie de matériaux comprend par exemple des matériaux tels que des paraffines ou des acides gras, une combinaison potassium-acétate ou sodium-acétate, un mélange eutectique de sels fondus tel que le chlorure de potassium et le bromure de lithium, des métaux et leurs alliages, des sels hydratés, ou bien une combinaison de matériaux précités. La seconde catégorie de matériaux comprend par exemple des matériaux tels qu'un mélange lithiumchlore, des zéolites, des gels de silice, des hydrates de sel poreux, ou bien une combinaison de matériaux précités.
L'appareil de torréfaction 300 comprend quatre unités de génération 321, 322, 323, 324, mais l'homme de métier comprendra que leur nombre peut varier. De plus, le compartiment de traitement 310 peut comprendre un système de transport 330 configuré pour transporter une couche L de matière particulaire P, ou bien un système de tambours rotatifs. Ainsi, la torréfaction de matière particulaire P peut s'opérer de manière continue ou discontinue. Enfin, l'appareil de torréfaction 300 comprend un système de contrôle 500 configuré pour réguler la température et/ou la composition et/ou la vitesse de chaque flux de gaz et/ou de vapeur généré par chaque unité de génération.
Le collecteur solaire à concentration 100, le dispositif de stockage de chaleur 200, l'appareil de torréfaction 300 de matière particulaire P et le système de circulation 400 forment un système substantiellement fermé, de sorte qu'il n'y ait substantiellement pas de fuite d'énergie du système substantiellement fermé. Ainsi, cela permet de réduire à la fois la consommation d'énergie thermique et le niveau des émissions de gaz et/ou de vapeur de torréfaction vers l'extérieur du système 1.
La Figure 2 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation d'un collecteur solaire à concentration selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 2, le collecteur à miroirs paraboliques 101 comprend une entrée 120 et une sortie 130 de fluide Fl, ainsi qu'une conduite centrale 110 dans laquelle circule le fluide Fl soumis au rayonnement solaire. Les miroirs paraboliques 150 peuvent s'orienter selon la direction des rayons lumineux incidents, et sont configurés pour réfléchir et concentrer ces rayons incidents au niveau de la conduite centrale 110. L'inclinaison des miroirs paraboliques 150 s'opère par rapport à l'axe de rotation horizontal 140.
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De préférence, l'infrastructure de la conduite centrale et la conduite centrale 110 elle-même sont réalisées dans le même matériau, par exemple de l'acier recouvert d'une couche de couleur sombre, évitant ainsi des expansions thermiques différentes sous l'effet du rayonnement solaire dues à l'utilisation de deux matériaux différents. En effet, si la conduite est réalisée par exemple en verre et l'infrastructure, c'est-à-dire les supports du collecteur à miroirs paraboliques 101, par exemple en acier, ces deux matériaux ne se dilateront pas de la même manière sous l'effet de la chaleur, puisqu'ils ne possèdent pas les mêmes caractéristiques thermiques.
La Figure 3 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation de l'interface entre le collecteur solaire à concentration et le dispositif de stockage de chaleur selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 3, le collecteur solaire à concentration 100 et le dispositif de stockage de chaleur 200 communiquent par l'intermédiaire du système de circulation 400. Ce dernier comprend trois branches de collecteur 421, 422, 423, trois vannes 401, 402, 403, une dans chacune des trois branches de collecteur, ainsi qu'une unité de pompage 420 configurée pour pomper le fluide Fl à travers les trois branches de collecteur 421, 422, 423. L'unité de pompage 420 achemine donc le fluide Fl vers trois unités collectrices 101, 102, 103 disposées en parallèle. En amont des ces unités collectrices se trouve les trois vannes réglables 401, 402, 403. En aval des ces unités collectrices se trouve un système de trois capteurs de température 411, 412, 413.
Le système de vannes 401, 402, 403 assure qu'une température préconfigurée du fluide Fl est atteinte en sortie 130 du collecteur solaire à concentration 100, indépendamment de la quantité de rayonnement solaire disponible. Ainsi, si l'intensité du rayonnement solaire diminue, les vannes 401, 402, 403 se ferment et le fluide Fl circule plus lentement dans le collecteur 100. Ce système permet l'utilisation d'une seule unité de pompage 420. De plus, l'unité de pompage 420 peut comprendre une pompe et un variateur de vitesse configuré pour contrôler la vitesse de la pompe. Ainsi, l'unité de pompage 420 est configurée pour utiliser une quantité réduite d'énergie électrique pour pomper le fluide Fl à travers les trois branches de collecteur 421, 422, 423 du système de circulation 400, de telle sorte que les vannes 401, 402, 403 sont ouvertes d'une manière telle que la chute de pression est minimisée.
La Figure 4 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de stockage de chaleur selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 4, le fluide Fl chauffé par le collecteur solaire à concentration 100 pénètre dans le dispositif de stockage de chaleur 200, en vue d'y être stocké et restitué par la suite. Le dispositif 200 comprend trois couches distinctes 201, 202, 203, correspondant à trois différents matériaux à changement de phase PCM1, PCM2, PCM3,
BE2018/5322 possédant des températures de fusion Tml, Tm2, Tm3 différentes. L’homme de métier comprendra que leur nombre peut varier, et que certains matériaux peuvent être identiques. De préférence, la température de fusion d’un matériau à changement de phase situé en amont est supérieure à la température de fusion d’un matériau à changement de phase situé en aval. De préférence également, la température de solidification d’un matériau à changement de phase situé en amont est supérieure à la température de solidification d’un matériau à changement de phase situé en aval. Par exemple, la température de fusion Tml peut se trouver entre 350 °C et 250 °C, et la température de fusion Tm3 peut se trouver entre 250 °C et 150 °C. Ces gammes de température sont compatibles avec les gammes de température de la méthode de torréfaction traditionnelle. Ainsi, si l’intensité lumineuse incidente est faible, au moins une partie du dispositif de stockage de chaleur 200 se trouve à l’état liquide et permet de libérer de l’énergie utile à l’appareil de torréfaction 300. Cette configuration faisant intervenir différents matériaux à changement de phase disposés en couches présente une efficacité énergétique supérieure à une configuration ne faisant intervenir qu’un seul matériau à changement de phase. Cependant, l’ajout de matériaux conducteurs de chaleur tels que du graphite ou des métaux au sein du ou des matériaux à changement de phase permet d’augmenter la conductivité thermique de ce ou ces derniers. Il convient également de tenir compte dans les calculs de modélisation des éventuels recouvrements dans les valeurs des températures de fusion Tml, Tm2, Tm3 et de solidification Tsl, Ts2, Ts3 des matériaux à changement de phase PCM1, PCM2, PCM3.
La Ligure 5 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation d’un appareil de torréfaction continue de matière particulaire selon l’invention.
Dans l’exemple de mode de réalisation illustré dans la figure 5, l’appareil de torréfaction continue 300 comprend un compartiment de traitement 310, un système de transport 330, une première unité de génération de fluide 321, deux unités de génération de fluide intermédiaires 322, 323, une dernière unité de génération de fluide 324, ainsi qu’un système de contrôle 500. Le compartiment de traitement 310 est composé d’une première zone Zl, de deux zones intermédiaires Zil, Zi2, et d’une dernière zone Zd. Le système de transport 330 est configuré pour transporter une couche L de matière particulaire P à travers le compartiment de traitement 310, de sorte que la matière particulaire P passe consécutivement à travers la première zone Zl, les deux zones intermédiaires Zil, Zi2, et la dernière zone Zd. L’homme du métier comprendra que le nombre et la longueur de chaque zone peut varier. Ainsi, chaque zone peut avoir une longueur propre, et le compartiment de traitement 310 peut comprendre plus de deux zones intermédiaires.
Le système de transport 330 comprend des moyens d’approvisionnement 340 configurés pour approvisionner la matière particulaire P, sans introduire de l’air de l’environnement, de sorte que la couche L présente une épaisseur ne comprenant pas plus de 10 particules de matière particulaire,
BE2018/5322 telle que des fèves de café ou de cacao, des grains, du malt, soit une épaisseur inférieure à 100 mm, de préférence pas plus de 3 particules, soit une épaisseur inférieure à 20 mm, et plus préférablement pas plus de 2 particules, soit une épaisseur inférieure à 15 mm. De plus, le système de transport 330 comprend une bande transporteuse 350 avec une surface substantiellement plane qui supporte la couche L de matière particulaire P. La bande transporteuse 350 passe à travers la première zone Z1, les deux zones intermédiaires Zi1, Zi2, et la dernière zone Zd. L'énergie mécanique nécessaire au mouvement de la bande transporteuse 350 peut être fournie par de l'électricité générée par une pluralité de panneaux photovoltaïques. Ces derniers, couplés à des collecteurs à miroirs paraboliques pour la génération d'énergie thermique, répondent à la demande de minimisation de la surface au sol de l'installation de production d'énergie selon l'objectif de l'invention.
La première unité de génération de fluide 321 est configurée pour générer un premier flux de gaz et/ou de vapeur F1 à travers la première zone Z1, les deux unités de génération de fluide intermédiaires 322, 323 sont configurées pour générer deux flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires Fi1, Fi2 à travers les zones intermédiaires Zi1, Zi2, et la dernière unité de génération de fluide 324 est configurée pour générer un dernier flux de gaz et/ou de vapeur Fd à travers la dernière zone Zd. La bande transporteuse 350 est configurée pour permettre au premier flux de gaz et/ou de vapeur F1, aux deux flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires Fi1, Fi2 et au dernier flux de gaz et/ou de vapeur Fd de passer à travers la couche L de matière particulaire P qu'elle supporte. Par exemple, la bande transporteuse 350 peut comprendre des ouvertures à la manière d'une ceinture perforée, ou bien peut être réalisée en matériau poreux, laissant ainsi passer les flux de gaz et/ou de vapeur. Le système de contrôle 500 est configuré pour utiliser au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur qui est passé à travers une des zones Z1, Zi1, Zi2, Zd pour générer le flux de gaz et/ou de vapeur d'une autre zone Z1, Zi1, Zi2, Zd, de préférence d'une autre zone en amont de ladite zone.
Le système de contrôle 500 est configuré pour contrôler la température T1 et/ou la composition et/ou la vitesse du premier flux de gaz et/ou de vapeur F1, des deux flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires Fi1, Fi2, et du dernier flux de gaz et/ou de vapeur Fd. La température T1 est contrôlée pour qu'elle figure entre 45 °C et 150 °C, les températures Ti1, Ti2 sont contrôlées pour qu'elles figurent entre 150 °C et 350 °C, et la température Td est contrôlée pour qu'elle figure entre 10 °C et 100 °C. L'humidité relative des deux flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires Fi1, Fi2 est également contrôlée. Typiquement, la température Ti1 de la première zone intermédiaire Zi1 est plus élevée que la température T1 de la première zone Z1, et la température d'une zone intermédiaire en aval d'une zone intermédiaire donnée est plus grande que celle de ladite zone. En outre, typiquement la température Td de la dernière zone Zd est plus basse que la température T1 de la première zone Z1.
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La Figure 6 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation de l’interface entre le dispositif de stockage de chaleur et l’appareil de torréfaction selon l’invention.
Dans l’exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 6, le dispositif de stockage de chaleur 200 et l’appareil de torréfaction 300 (pas représenté dans son intégralité par souci de clarté) communiquent par l’intermédiaire du système de circulation 400. Ce dernier comprend quatre branches de génération 431, 432, 433, 434, quatre vannes 441, 442, 443, 444, une dans chacune des quatre branches de génération, ainsi qu’une unité de pompage 430 configurée pour pomper le fluide Fl à travers les quatre branches de génération 431, 432, 433, 434. L’unité de pompage 430 achemine donc le fluide Fl vers le compartiment de traitement 310 (pas représenté par souci de clarté). Ce dernier comprend une première zone Z1, à travers laquelle circule un flux de gaz et/ou de vapeur F1 à une température T1, de deux zones intermédiaires Zi1, Zi2 à travers lesquelles circulent respectivement les flux de gaz et/ou de vapeur Fi1, Fi2 à des températures Ti1, Ti2, ainsi qu’une dernière zone Zd à travers laquelle circule un flux de gaz et/ou de vapeur Fd à une température Td. L’homme de métier comprendra que le nombre de zones intermédiaires peut varier.
En amont du compartiment de traitement 310 se trouvent les quatre vannes 441, 442, 443, 444. L’homme de métier comprendra que ces quatre vannes 441, 442, 443, 444 peuvent également se trouver en aval du compartiment de traitement 310. Ce dispositif de vannes en cascade permettant la régulation de la température du flux de gaz et/ou de vapeur dans chacune des zones Z1, Zi1, Zi2, Zd permet de n’utiliser qu’une seule unité de pompage 430. De plus, l’unité de pompage 430 peut comprendre une pompe et un variateur de vitesse configuré pour contrôler la vitesse de la pompe. Ainsi, l’unité de pompage 430 est configurée pour utiliser une quantité réduite d’énergie électrique pour pomper le fluide Fl à travers les quatre branches de génération 431, 432, 433, 434 du système de circulation 400, de telle sorte que les vannes 441, 442, 443, 444 sont ouvertes d’une manière telle que la chute de pression est minimisée. Pour réguler ces températures, les vannes 441, 442, 443, 444 peuvent s’ouvrir de plus en plus jusqu’à atteindre par exemple environ 95 pourcents de la capacité maximale d’ouverture. Au-delà de cette valeur, l’unité de pompage 430 peut se mettre à pomper davantage pour réguler lesdites températures.
Le système de circulation 400 peut échanger de la chaleur avec chacune des quatre zones Z1, Zi1, Zi2, Zd comprises dans le compartiment de traitement 310, par l’intermédiaire d’échangeurs de chaleur 601, 602, 603, 604. En effet, chacune des quatre unités de génération (pas représentées par souci de clarté), correspondant à chacune des quatre zones Z1, Zi1, Zi2, Zd, est respectivement couplée à une branche 431, 432, 433, 434 du système de circulation 400. Chacune des quatre unités de génération, dans lesquelles circulent les flux de gaz et/ou de vapeur F1, Fi1, Fi2, Fd, comprend un ventilateur réglable 361, 362, 363, 364 permettant de réguler la vitesse desdits flux de gaz et/ou
BE2018/5322 de vapeur grâce à par exemple un variateur de vitesse, ainsi qu'une vanne réglable 371, 372, 373, 374 permettant de réguler le taux d'humidité présent dans les flux F1, Fi1, Fi2, Fd grâce à un circuit d'air frais extérieur à l'appareil de torréfaction 300. Enfin, une cheminée 390 permet d'éviter que les quatre unités de génération ne s'emballent du fait de la présence des circuits d'entrée d'air frais aux côtés des ventilateurs 361, 362, 363, 364 et des vannes 371, 372, 373, 374.
La Figure 7 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation de l'interface entre le système de circulation et une unité de génération de l'appareil de torréfaction selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 7, la première unité de génération 321, dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur F1, communique avec le système de circulation 400, dans lequel circule le fluide Fl, par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur 601. Ce dernier a donc une première branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur F1, et une deuxième branche dans laquelle circule le fluide Fl généré par le système de circulation 400. L'échangeur de chaleur 601 permet de réguler la température T1 du flux F1. La Figure 7 réalise donc un zoom sur l'échangeur de chaleur associé à la zone Z1 qui est représenté sur la Figure 6. L'homme de métier comprendre que la description ci-dessus peut s'appliquer également à une ou plusieurs autres unités de génération, associées aux autres zones Zi1, Zi2, Zd représentées sur la Figure 6. De plus, le système de contrôle (non représenté) est configuré pour contrôler l'échangeur de chaleur 601 afin de réguler la température et/ou la composition et/ou la vitesse du flux de gaz et/ou de vapeur F1 généré par la première unité de génération 321.
La Figure 8 illustre de manière schématique un exemple de mode de réalisation de l'interface entre deux unités de génération de l'appareil de torréfaction selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 8, la première unité de génération 321, dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur F1, communique avec la première unité de génération intermédiaire 322, dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur Fi1, par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur 610. Ce dernier a donc une première branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur F1 généré par la première unité de génération 321, et une deuxième branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur Fi1 généré par la première unité de génération intermédiaire 322. L'échangeur de chaleur 610 permet de réguler la température T1 et/ou la température Ti1 du flux F1 et/ou du flux Fi1. L'homme de métier comprendra qu'un tel échangeur de chaleur peut servir d'intermédiaire entre d'autres unités de génération que les unités 321 et 322, et non nécessairement entre deux unités de génération adjacentes. Par exemple, on peut envisager qu'un échangeur de chaleur se trouve entre les unités 321 et 323 telles que représentées sur les Figures 1 et 5. De plus, le système de contrôle (non représenté) est configuré pour contrôler l'échangeur de chaleur 610 afin de réguler la température
BE2018/5322 et/ou la composition et/ou la vitesse du flux de gaz et/ou de vapeur F1 généré par la première unité de génération 321.
La Figure 9 illustre de manière schématique un autre exemple de mode de réalisation de l'interface entre deux unités de génération de l'appareil de torréfaction selon l'invention.
Dans l'exemple de mode de réalisation illustré dans la Figure 9, la première unité de génération 321, dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur F1, communique directement avec la première unité de génération intermédiaire 322, dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur Fi1, c'est-à-dire sans recours à un échangeur de chaleur. Ainsi, chacune des deux unités de génération 321, 322 est configurée pour directement utiliser au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur généré par l'autre unité de génération 321 ou 322, et qui est passé à travers le compartiment de traitement 310, pour générer son propre flux de gaz et/ou de vapeur F1 ou Fi1. De préférence, l'unité de génération utilisée pour soutirer au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur vers l'autre unité de génération se situe en aval de cette autre unité. Dans le cas représenté sur la Figure 9, au moins une partie du flux Fi1, dont la température Ti1 est plus élevée que la température T1 du flux F1, est soutirée pour générer le flux F1 de l'unité de génération 321. Ainsi, non seulement de l'énergie mais également de la matière peut être transférée d'une unité de génération à une autre. Cette caractéristique distingue l'exemple de mode de réalisation illustré à la Figure 9 de celui illustré à la Figure 8. L'homme de métier comprendra qu'un tel échange de chaleur et de matière peut être réalisé entre d'autres unités de génération que les unités 321 et 322, et non nécessairement entre deux unités de génération adjacentes. Par exemple, on peut envisager qu'un échange de chaleur et de matière s'opère entre les unités 321 et 323, de préférence de l'unité 323 vers l'unité 321, telles que représentées sur les Figures 1 et 5. De plus, l'unité de génération 321 comprend une vanne 381 configurée pour réguler le flux de gaz et/ou de vapeur de l'unité de génération 322 vers l'unité de génération 321. Le système de contrôle (pas représenté) est configuré pour contrôler la vanne 381 afin de réguler la température et/ou la composition et/ou la vitesse du flux de gaz et/ou de vapeur F1 généré par l'unité de génération 321.
Claims (10)
1. Un système (1) pour torréfier de la matière particulaire (P), telle que des fèves de café ou de cacao, des grains, du malt, ledit système comprenant :
un collecteur solaire à concentration (100) configuré pour chauffer un fluide (Fl) ;
un dispositif de stockage de chaleur (200) configuré pour emmagasiner la chaleur du fluide (Fl) chauffé ;
un appareil de torréfaction (300) de matière particulaire (P) comprenant un compartiment de traitement (310) configuré pour recevoir la matière particulaire (P), au moins une unité de génération (321, 322, etc.) configurée pour générer au moins un flux de gaz et/ou de vapeur avec une température contrôlée, à travers ledit compartiment de traitement ; ladite au moins une unité de génération étant configurée pour échanger de la chaleur entre ledit au moins un flux de gaz et/ou de vapeur et un deuxième flux ;
un système de circulation (400) configuré pour générer le deuxième flux en utilisant la chaleur stockée dans le dispositif de stockage, et optionnellement configuré pour utiliser directement le fluide chauffé.
2. Le système selon la revendication 1, dans lequel le collecteur solaire à concentration (100) et le dispositif de stockage de chaleur (200) sont configurés pour opérer dans une gamme de températures entre 150 °C et 350 °C, de préférence entre 200 °C et 300 °C.
3. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le collecteur solaire à concentration (100) comprend au moins un collecteur à miroirs paraboliques (101, 102, 103, etc.).
4. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de stockage de chaleur (200) comprend au moins un matériau à changement de phase.
5 23. Le système selon la revendication 22, dans lequel le système de contrôle (500) est configuré pour utiliser au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur qui est passé à travers une des zones (Z1, Zi1, Zi2, etc., Zd) pour générer le flux de gaz et/ou de vapeur d'une autre zone (Z1, Zi1, Zi2, etc., Zd), de préférence d'une zone en amont de ladite zone.
5. Le système selon la revendication 4, dans lequel ledit au moins un matériau à changement de phase (201, 202, 203, etc.) comprend un matériau à changement de phase situé en amont et un matériau à changement de phase situé en aval ; dans lequel la température de fusion du matériau à changement de phase en amont est supérieure à la température de fusion du matériau à changement de phase en aval ; et/ou dans lequel la température de solidification du matériau à changement de phase en amont est supérieure à la température de solidification du matériau à changement de phase en aval.
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6. Le système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ledit au moins un matériau à changement de phase comprend l'un quelconque ou une combinaison des matériaux suivants : un matériau organique tel que des paraffines ou des acides gras, une combinaison potassium-acétate ou sodium-acétate, un mélange eutectique de sels fondus tel que le chlorure de potassium et le bromure de lithium, des métaux et leurs alliages, des sels hydratés.
7. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de stockage de chaleur (200) comprend au moins un matériau capable de stocker de la chaleur par une réaction thermochimique.
8. Le système selon la revendication 7, dans lequel ledit au moins un matériau capable de stocker de la chaleur par une réaction thermochimique comprend l'un quelconque ou une combinaison des matériaux suivants : un mélange lithium-chlore, des zéolites, des gels de silice, des hydrates de sel poreux.
9. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide (Fl) chauffé est présent sous forme de vapeur.
10. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide (Fl) chauffé est présent sous forme d'huile thermique.
11. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de circulation (400) comprend une première branche de collecteur (421) et une deuxième branche de collecteur (422), une première vanne (401) dans la première branche de collecteur et une deuxième vanne (402) dans la deuxième branche de collecteur, et une unité de pompage (420) configurée pour pomper le deuxième flux à travers la première branche de collecteur et la deuxième branche de collecteur ; et dans lequel le collecteur solaire à concentration (100) comprend une première unité collectrice (101) dans la première branche de collecteur et une deuxième unité collectrice (102) dans la deuxième branche de collecteur.
12. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de circulation (400) comprend une première branche de génération (431) et une deuxième branche de génération (432), une première vanne (441) dans la première branche de génération et une deuxième vanne (442) dans la deuxième branche de génération, et une unité de pompage (430) configurée pour pomper le deuxième flux à travers la première
BE2018/5322 branche de génération et la deuxième branche de génération ; et dans lequel ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération (321) couplée à la première branche de génération et une deuxième unité de génération couplée à la deuxième branche de génération, un premier échangeur de chaleur (601) dans la première unité de génération (321) et un deuxième échangeur de chaleur (602) dans la deuxième unité de génération (322).
13. Le système selon la revendication 11 ou 12, dans lequel l'unité de pompage (420, 430) comprend une pompe et un variateur de vitesse configuré pour contrôler la vitesse de la pompe.
14. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une unité de génération (321) de ladite au moins une unité de génération comprend un échangeur de chaleur (601) ayant une première branche dans laquelle circule un flux de gaz et/ou de vapeur (F1), et une deuxième branche dans laquelle circule le deuxième flux généré par le système de circulation (400), ledit échangeur de chaleur permettant de réguler la température dudit flux de gaz et/ou de vapeur (F1).
15. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération (321), une deuxième unité de génération (322), et un échangeur de chaleur (610) ayant une première branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur (F1) généré par la première unité de génération, et une deuxième branche dans laquelle circule le flux de gaz et/ou de vapeur (Fi1) généré par la deuxième unité de génération, ledit échangeur de chaleur permettant de récupérer de l'énergie du flux de gaz et/ou de vapeur généré par la deuxième unité de génération et passé à travers le compartiment de traitement (310).
16. Le système selon la revendication 14 ou 15, comprenant en outre un système de contrôle (500) configuré pour contrôler ledit échangeur de chaleur (601, 610) afin de réguler la température du flux de gaz et/ou de vapeur (F1) généré par ladite unité de génération (321).
17. Le système selon la revendication 16, comprenant en outre un ventilateur (361) disposé dans ladite première branche, et une vanne (371) disposée entre ladite première branche et une entrée d'air frais ; et dans lequel le système de contrôle (500) est configuré pour contrôler le ventilateur (361) et/ou la vanne (371).
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18. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une unité de génération comprend une première unité de génération (321) et une deuxième unité de génération (322) ; et dans lequel la première unité de génération est configurée pour directement utiliser au moins une partie du flux de gaz et/ou de vapeur (Fi1) généré par la deuxième unité de génération, de préférence une unité de génération en aval de ladite première unité de génération, et qui est passé à travers le compartiment de traitement (310), pour générer son propre flux de gaz et/ou de vapeur (F1).
19. Le système selon la revendication 18, dans lequel la première unité de génération (321) comprend une vanne (381) configurée pour réguler le flux de gaz et/ou de vapeur de la deuxième unité de génération (322) vers la première unité de génération (321) ; et comprenant en outre un système de contrôle (500) configuré pour contrôler ladite vanne (381) afin de réguler la température et/ou la composition du flux de gaz et/ou de vapeur (F1) généré par la première unité de génération (321).
20. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil de torréfaction (300) comprend un système de transport (330) configuré pour transporter une couche (L) de matière particulaire (P) à travers le compartiment de traitement (310) comprenant une première zone (Z1), une ou plusieurs zones intermédiaires (Zi1, Zi2, etc.) et une dernière zone (Zd) tel que la matière particulaire passe consécutivement à travers la première zone, les zones intermédiaires, et la dernière zone.
21. Le système selon la revendication 20, dans lequel le système de transport (330) comprend des moyens d'approvisionnement (340) configurés pour approvisionner la matière particulaire de sorte que la couche présente une épaisseur ne comprenant pas plus de 10 particules de matière particulaire, telle que des fèves, de préférence pas plus de 3 particules, plus préférablement pas plus de 2 particules.
22. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une unité de génération comprend : une première unité de génération (321) configurée pour générer un premier flux de gaz et/ou de vapeur (F1) à travers la première zone (Z1) ; une ou plusieurs unités de génération intermédiaires (322, 323, etc.) configurées pour générer un ou plusieurs flux de gaz et/ou de vapeur intermédiaires (Fi1, Fi2, etc.) à travers la ou les zones intermédiaires (Zi1, Zi2, etc.) ; une dernière unité de génération (324) configurée pour générer un dernier flux de gaz et/ou de vapeur (Fd) à travers la dernière zone (Zd) ; un système de contrôle (500) configuré pour contrôler ladite première unité de génération, ladite ou lesdites unités de génération intermédiaires, et
BE2018/5322 ladite dernière unité de génération, tel que la couche de matière particulaire est préchauffée et séchée dans la première zone, torréfiée dans la ou les zones intermédiaires, et refroidie dans la dernière zone.
10 24. Le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le collecteur solaire à concentration (100), le dispositif de stockage de chaleur (200), l'appareil de torréfaction (300) de matière particulaire (P) et le système de circulation (400) forment un système substantiellement fermé, de sorte qu'il n'y ait substantiellement pas de fuite d'énergie du système substantiellement fermé.
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