FR2903127A1

FR2903127A1 - Producing hot water to set in a solution of milk powder for feeding veals, comprises introducing water in a stainless steel reservoir having two heat exchangers, heating the water, and occulting a solar sensor during a depopulated period

Info

Publication number: FR2903127A1
Application number: FR0605981A
Authority: FR
Inventors: Eric Lecoq
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-04

Abstract

The process for producing hot water to set in a solution of milk powder for feeding veals, comprises introducing water in a stainless steel reservoir (2) having two heat exchangers (4, 5), heating the water at 70-85[deg] C, and occulting a solar sensor (4A) during a depopulated period. One of the exchanger is supplied with the solar sensor and a fluid coolant, and the other is supplied with a classic heating unit (5A). A total volume of the water of 500 liters is separated into smaller dimensions in the reservoir. An independent classic heating circuit (3) is arranged at the solar sensor. The process for producing hot water to set in a solution of milk powder for feeding veals, comprises introducing water in a stainless steel reservoir (2) having two heat exchangers (4, 5), heating the water at 70-85[deg] C, and occulting a solar sensor (4A) during a depopulated period. One of the exchanger is supplied with the solar sensor and a fluid coolant, and the other is supplied with a classic heating unit (5A). A total volume of the water of 500 liters is separated into smaller dimensions in the reservoir. An independent classic heating circuit (3) is arranged at the solar sensor. The reservoir is connected to a water supplying station. An independent claim is included for a unit for producing hot water.

Description

PROCEDE DE CHAUFFAGE D'EAU POUR LE NOURRISSAGE DE VEAUX. L'invention seMETHOD OF HEATING WATER FOR NOURISHING CALVES. The invention

rapporte à un procédé de chauffage d'eau alimentaire pour la production de lait destiné aux nourrissages des veaux. Elle se rapporte également aux moyens pour la mise en oeuvre du procédé. relates to a method of heating food water for the production of milk for feeding calves. It also relates to the means for implementing the method.

L'élevage des veaux se fait soit à partir de lait naturel soit à partir de lait en poudre mis en solution avant la buvée. Pour cette mise en solution l'eau doit être chauffée à une température de préférence apte à dissoudre les graisses que contient la poudre de lait puis ramener à une température de buvée de l'ordre de 38 à 42 C. Calves are raised either from natural milk or from powdered milk dissolved before drinking. For this dissolution the water must be heated to a temperature preferably capable of dissolving the fats contained in the milk powder and then bring to a drinking temperature of the order of 38 to 42 C.

De nos jours, la production d'eau chaude est obtenue à partir d'une chaudière qui permet d'obtenir une eau à une température de 70 à 80 C. Cette production d'eau chaude est dite production instantanée. Les élevages étant plus ou moins important de 100 à 2000 veaux, on comprend bien que la quantité d'énergie est importante et coûte de plus en plus cher car on utilise soit 15 de l'énergie fossile soit de l'électricité fournie par un distributeur. Certains éleveurs disposant de matière énergétique de substitution (biomasse) tel que du maïs, du blé, ou du bois remplacent leurs chaudières existantes par une chaudière permettant de brûler cette matière énergétique de substitution moins cher que les énergies fossiles mais d'autres ne disposent pas de ces sources d'énergie à faible coût 20 et devraient les acquérir à un coût supérieur... L'investissement, dans une chaudière est lourd et ne trouve son intérêt que pour les éleveurs ayant un groupe de veaux très important et/ou ayant à remplacer une chaudière usée. Il est connu de produire de l'eau chaude sanitaire avec des panneaux solaires donc 25 avec un coût d'énergie très faible. Avec cette approche, on ne produit pas de l'eau instantanée et l'eau chaude doit être stockée dans un réservoir couramment appelé ballon. Il faut également tenir compte que la nuit il n'y a pas de production d'eau chaude d'où un problème de dimensionnement. Today, the production of hot water is obtained from a boiler that allows to obtain a water at a temperature of 70 to 80 C. This production of hot water is called instant production. As farms are more or less important from 100 to 2000 calves, we understand that the amount of energy is important and costs more and more because we use either 15 fossil energy or electricity supplied by a distributor. . Some breeders with alternative energy material (biomass) such as maize, wheat, or wood replace their existing boilers with a boiler that burns this alternative energy source cheaper than fossil fuels, but others do not have of these low-cost energy sources 20 and should acquire them at a higher cost ... The investment in a boiler is heavy and finds its interest only for farmers with a very large group of calves and / or to replace a used boiler. It is known to produce domestic hot water with solar panels, therefore, with a very low energy cost. With this approach, instantaneous water is not produced and hot water must be stored in a tank commonly called a balloon. It must also be taken into account that at night there is no production of hot water hence a problem of sizing.

30 Les solutions existantes sont malheureusement inappropriées car la température de l'eau contenue dans ces ballons est de l'ordre de 55 Celsius 2903127 2 Une raison est d'éviter des brûlures accidentelles car l'eau est à destination sanitaire. Mais celle ci ne paraît pas à priori insurmontable. Cependant il existe une difficulté technique. En effet, la température de l'eau chaude doit être limitée car la montée en température 5 de cette eau augmente fortement la corrosion des ballons commercialisés sur le marché qui sont en acier recouvert d'émail. Même si l'émail protège de la corrosion, il y a des micro-fissures qui permettent cette attaque de l'eau. Des solutions utilisant des anodes de protection existent mais sont peu efficace lorsque la température dépasse les 55 Celsius.Existing solutions are unfortunately inappropriate because the temperature of the water contained in these flasks is of the order of 55 Celsius 2903127 2 One reason is to avoid accidental burns because the water is for health destination. But this one does not seem a priori insurmountable. However, there is a technical difficulty. Indeed, the temperature of the hot water must be limited because the rise in temperature 5 of this water greatly increases the corrosion of balloons marketed on the market which are steel coated with enamel. Even if enamel protects against corrosion, there are micro-cracks that allow this attack of water. Solutions using protective anodes exist but are not very effective when the temperature exceeds 55 Celsius.

10 On peut imaginer utiliser de l'eau à 55 C mais cela pose outre le problème de la dissolution des graisse celui de la légionellose car en limitant la température de l'eau, on favorise la multiplication de bactéries donc un risque alimentaire. L'eau n'est donc pas consommable. L'invention propose une solution économique pour des élevages inférieurs à 1000 15 veaux. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de production d'eau chaude alimentaire destinée à mettre en solution du lait en poudre pour le nourrissage des veaux ce procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit de l'eau dans au moins un réservoir en acier inoxydable équipé de deux échangeurs de chaleur l'un alimenté par 20 des capteurs solaires à fluide caloporteur et l'autre par un moyen de chauffage classique et on chauffe cette eau à une température comprise entre 70 Celsius et 85 Celsius. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente 25 FIG 1 : Vue schématique d'une installation FIG 2 : Un capteur solaire. En se reportant au dessin, on voit une installation 1 de production d'eau chaude pour le nourrissage des veaux. L'eau chaude sert à mettre en solution de la poudre de lait.It is conceivable to use water at 55 ° C, but this poses the problem of the dissolution of the fat legionnaire's disease because by limiting the temperature of the water, it promotes the multiplication of bacteria therefore a food risk. Water is not consumable. The invention provides an economical solution for farms smaller than 1000 calves. To this end, the invention relates to a method for producing hot food water for dissolving powdered milk for feeding calves, this method being characterized in that water is introduced into at least one a stainless steel tank equipped with two heat exchangers, one supplied by heat-transfer solar collectors and the other by a conventional heating means, and this water is heated to a temperature of between 70 and 85 ° Celsius. The invention will be better understood from the following description given by way of non-limiting example with reference to the drawing which represents FIG. 1: Schematic view of an installation FIG. 2: A solar collector. Referring to the drawing, we see a facility 1 for producing hot water for feeding calves. Hot water is used to dissolve milk powder.

30 Les veaux sont nourris deux fois par jour.30 The calves are fed twice a day.

2903127 3 De manière caractéristique, on introduit de l'eau dans au moins un réservoir 2 en acier inoxydable, on chauffe cette eau à une température comprise entre 70 Celsius et 85 Celsius au travers d'un circuit 3 de chauffage régulé comprenant deux échangeurs 4, 5 de chaleur l'un 4 alimenté par des capteurs 4A solaires et l'autre par un moyen 5A de 5 chauffage classique. Dans un mode de fonctionnement, le dimensionnement des capteurs solaires est tel que l'apport calorifique journalier de ces capteurs est d'au moins 50% et de préférence d'au moins 70%. De préférence, pour une volume d'eau total par buvée à chauffer supérieur à 500 litres, 10 on répartie le volume d'eau en réservoirs de plus petites dimensions par exemple de 300 litres, chacun de ces réservoirs étant pourvu de son propre circuit de chauffage par capteur solaire et accessoirement du circuit de chauffage classique indépendant des autres. Dans le cas où le circuit de chauffage classique est une résistance électrique, chaque réservoir sera alimenté par un circuit électrique distinct des autres. Par contre, il ne serait pas cohérent de prévoir pour chaque réservoir un chauffage à gaz ou autre indépendant. Dans ce dernier cas, il vaudra mieux prévoir une iso répartition énergétique de la source de chauffage d'appoint sur les différents ballons. Avantageusement, on relie ces réservoirs à une station 6 de distribution de l'eau tel que la quantité d'eau prélevée soit faite à volume égal sur chaque ballon. Plus précisément si l'on dispose de 3 ballons de 300 litres soit 900 litres et que l'on prélève 750 litres, le procédé et les moyens sont tels que chaque ballon sera vidé de 250 litres. En effet dans le cas où ces ballons seraient prélevés les uns après les autres, le troisième ne serait pas vidé. L'apport en calories pour réchauffer ensuite l'eau serait inégalement réparti. Effectivement pour ce ballon, une fois la température souhaitée atteinte, les calories provenant de ses capteurs solaires ne seraient pas exploitées et donc perdues pour l'ensemble de l'installation, entraînant une perte de rendement. Le fractionnement en plusieurs réservoirs permet de limiter les effets lorsqu'un incident de chauffage arrive. En effet, si les circuits de chauffage étaient en série, une panne sur le circuit entraînerait un défaut de chauffe sur l'ensemble des réservoirs.Typically, water is introduced into at least one tank 2 of stainless steel, this water is heated to a temperature of between 70 and 85 Celsius through a regulated heating circuit 3 comprising two heat exchangers 4 5 of the heat supplied by solar collectors 4A and the other by conventional heating means 5A. In one operating mode, the sizing of the solar collectors is such that the daily heat input of these collectors is at least 50% and preferably at least 70%. Preferably, for a total volume of water per buve to be heated greater than 500 liters, the volume of water is divided into smaller tanks, for example 300 liters, each of these reservoirs being provided with its own water circuit. heating by solar collector and incidentally of the conventional heating circuit independent of the others. In the case where the conventional heating circuit is an electrical resistance, each tank will be powered by a separate electrical circuit from the others. On the other hand, it would not be coherent to provide for each tank a heating gas or other independent. In the latter case, it is better to provide an iso energy distribution of the supplementary heating source on the different balloons. Advantageously, these tanks are connected to a station 6 of water distribution such that the amount of water taken is made at equal volume on each flask. More precisely if one has 3 300 liter or 900 liter flasks and 750 liters are taken, the process and the means are such that each flask will be emptied of 250 liters. Indeed in the case where these balls would be taken one after the other, the third would not be emptied. The calorie intake to warm the water then would be unequally distributed. Indeed for this balloon, once the desired temperature is reached, the calories from its solar collectors would not be exploited and therefore lost for the entire installation, resulting in a loss of efficiency. Splitting into multiple tanks helps limit the effects when a heating incident occurs. Indeed, if the heating circuits were in series, a failure on the circuit would lead to a heating fault on all the tanks.

2903127 4 Les réservoirs sont ainsi montés en parallèle avec un équilibrage de charge par exemple par égales longueurs des canalisations et des sections de sorte que les réservoirs agissent comme un seul réservoir et se vide en parallèle.. De préférence, on choisit comme matériau de qualité alimentaire un acier inoxydable 5 référence 316L ou 304 L. Comme on le voit, le réservoir est équipé de deux échangeurs de chaleur. Le premier concerne les panneaux solaires. Le soleil réchauffe un fluide caloporteur qui vient céder des calories à l'eau. Le deuxième échangeur est relié à un moyen de chauffage, gaz, fuel, électricité qui 10 permet de chauffer l'eau, par exemple la nuit en période dite creuse, période où l'électricité peut être commercialisé à prix réduit. Cette solution permet d'éviter une multiplication démesurée des panneaux solaires si on utilisait essentiellement un chauffage solaire. En effet, il faut tenir compte du prélèvement d'eau chaude qui dans la configuration de l'alimentation des veaux se fait le matin et en fin d'après midi.The reservoirs are thus mounted in parallel with load balancing, for example by equal lengths of the pipes and sections so that the reservoirs act as a single reservoir and empty in parallel. Preferably, one chooses as a quality material food stainless steel 5 reference 316L or 304 L. As can be seen, the tank is equipped with two heat exchangers. The first concerns solar panels. The sun warms a heat transfer fluid that gives calories to the water. The second heat exchanger is connected to a heating means, gas, fuel, electricity which makes it possible to heat the water, for example at night during the so-called hollow period, during which electricity can be marketed at a reduced price. This solution avoids an excessive multiplication of solar panels if one used essentially a solar heating. Indeed, we must take into account the hot water intake in the configuration of calf feeding is in the morning and late afternoon.

15 En fin d'après midi, le soleil se couche, cependant il faut disposer d'eau pour le matin. La solution la plus économique est de faire un apport d'énergie par chauffage classique et en augmentant le volume d'eau total de sorte à bénéficier d'une partie de l'eau chauffée par le soleil. L'acier inoxydable 316L ou 304 L permet à la fois d'avoir une qualité alimentaire et 20 de limiter la corrosion. Il peut recevoir un polissage électrolytique permettant d'augmenter sa résistance. L'eau chaude est donc à une température suffisante pour faire fondre les graisses de la poudre de lait. Lorsque la poudre de lait est dissoute dans l'eau chaude, la solution est refroidie par adjonction d'eau froide jusqu'à atteindre la température de buvée.15 At the end of the afternoon, the sun sets, however you need water for the morning. The most economical solution is to provide energy by conventional heating and increasing the total water volume to benefit some of the water heated by the sun. 316L or 304L stainless steel makes it possible both to have food quality and to limit corrosion. It can receive an electrolytic polishing to increase its resistance. The hot water is therefore at a temperature sufficient to melt the fats of the milk powder. When the milk powder is dissolved in hot water, the solution is cooled by the addition of cold water until the temperature of buvée is reached.

25 Les moyens pour la mise en oeuvre du procédé comprennent au moins un réservoir 2 en acier inoxydable de qualité alimentaire pourvu de deux échangeurs 4,5 de chaleur l'un 4 alimenté par des capteurs 4A solaires à fluide caloporteur et l'autre 5 par un moyen SA de chauffage classique avec un circuit de régulation maintenant l'eau à une température comprise entre 70 C et 80 C.The means for carrying out the process comprise at least one food grade stainless steel tank 2 provided with two heat exchangers 4, one 4 fed by heat transfer fluid solar sensors 4A and the other 5 by conventional heating means SA with a control circuit maintaining the water at a temperature between 70 C and 80 C.

30 Pour chaque installation dont le volume d'eau nécessaire est supérieure à 500 litres, ce volume d'eau est réparti en des réservoirs de 300 litres et/ou 500 litres chaque 2903127 5 réservoir ayant son propre circuit de chauffage solaire et accessoirement classique les dits réservoirs étant reliés à un moyen 7 de distribution prélevant l'eau dans les réservoir à quantités égales. Pour cette activité particulière, il existe entre l'engraissement de deux bandes de 5 veaux, un vide sanitaire de plusieurs semaines. Pour éviter des incidents de surchauffe, les moyens comprennent des couvercles ou des volets roulants destinés à réduire le rayonnement frappant les capteurs solaires de manière significative. En effet, pendant ces périodes de vide sanitaire, l'eau n'est pas prélevée dans les réservoirs alors qu'il y a un apport de chaleur au niveau des capteurs et donc il y a un 10 risque de dégradation voire de vaporisation du fluide caloporteur des capteurs. La mise en place d'un couvercle 8 ou d'un volet occultant au moins partiellement les capteurs va éviter cette surchauffe.For each installation whose volume of water required is greater than 500 liters, this volume of water is divided into 300-liter and / or 500-liter tanks each tank having its own solar heating circuit and incidentally conventional. said reservoirs being connected to a distribution means 7 which draws water into the tanks in equal quantities. For this particular activity, there is between fattening of two strips of five calves, a crawl space of several weeks. To prevent overheating incidents, the means include covers or shutters to reduce radiation striking the solar collectors significantly. Indeed, during these periods of crawl space, the water is not taken from the tanks while there is a heat input at the sensors and therefore there is a risk of degradation or even vaporization of the fluid coolant sensors. Setting up a cover 8 or a flap that at least partially obscures the sensors will prevent this overheating.

Claims

1. A method for producing hot food water for dissolving powdered milk for feeding calves, in which water is introduced into at least one stainless steel tank equipped with two heat exchangers, one of which is fed by heat-exchange solar collectors and the other by a conventional heating means and this water is heated to a temperature between 70 Celsius and 85 Celsius, this process being characterized in that during periods of so-called crawl space, it is occult at least partially the solar collectors.

2. A method of producing hot water according to claim 1 characterized in that for a total volume of water per buvée to heat greater than 500 liters, the volume of water is divided into smaller tanks, each of these tanks being provided with its own solar collector heating circuit and incidentally of the conventional heating circuit independent of the others.

3. A method of producing hot water according to claim 1 or 2 characterized in that these tanks are connected to a station (6) of water distribution such that the amount of water taken is made at equal volume on each tank.

4. Means for implementing the method according to any one of the preceding claims characterized in that they comprise a cover obscuring the solar collectors of a heating circuit heating at least one tank (2) of stainless steel quality food processor provided with two heat exchangers (4,5) one (4) fed by the heat transfer fluid solar collectors (4A) and the other (5) by a conventional heating means (5A) with a control circuit now the water at a temperature between 70 C and 80 C.

5. Means according to claim 4 characterized in that the stainless steel is of type 316L or 304L.

6. Means according to claim 4 or 5 characterized in that the stainless steel receives an electrolytic polishing. 2903127 7

7. Means according to any one of claims 4 to 6 characterized in that when the volume of water; The volume of water I is greater than 500 liters, this volume of water is divided into smaller capacity tanks, each tank having its own solar heating circuit and incidentally conventional. 5

8. Means according to claim 7characterized in that said reservoirs are connected to a means (7) of distribution distribution drawing water in tanks equal quantities.