FR3071606B1

FR3071606B1 - Systeme et procede de calorimetrie a determination multiple de flux de chaleur

Info

Publication number: FR3071606B1
Application number: FR1758959A
Authority: FR
Inventors: Anthony Delahaye; Jerome Gahartian; Christophe Jouquin; Fatou Toutie Ndoye; Jeremy Oignet
Original assignee: Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement; Institut National de Recherche en Sciences et Technologies Pour Lenvironnement et lAgriculture IRSTEA
Current assignee: Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: WO2019063890A1; EP3688431A1; FR3071606A1

Abstract

L'invention a trait à un système de calorimétrie (10) pour la détermination d'un flux de chaleur inférieur à 1W généré par au moins un corps (14), comprenant : - une enceinte (12) de mesure pour recevoir le corps, et - au moins deux dispositifs de détermination du flux de chaleur généré par le corps parmi : ? un dispositif de détermination directe configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par mesure directe, ? un premier dispositif de détermination indirecte configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique, et ? un deuxième dispositif de détermination indirecte par confinement configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par confinement.

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE CALORI METRI E A DETERMI NATI ON MULTI PLE DE FLUX DE CHALEUR L’invention concerne un système de calorimétrie configuré pour mettre en œuvre au moins deux méthodes de détermination de flux de chaleur. De plus, l’invention concerne un procédé de détermination de flux de chaleur mettant en œuvre un tel système.

Certains corps, notamment organiques, ont une activité biologique après leur fabrication. Lorsque ces corps sont d’ordre alimentaire, la conservation de ces corps est un enjeu majeur pour la maîtrise de la qualité des produits et la sécurité des consommateurs. En effet, cette activité biologique se poursuit durant tout le processus de transport et de stockage de ces produits. Ainsi, il est important de maîtriser les effets de cette activité biologique sur les produits. A titre d’exemple, pour les fromages à pâte molle, la présence de ferments provoque une activité respiratoire dans le produit, ce qui conduit à un dégagement de chaleur et par conséquent à une augmentation de la température du fromage lorsqu’il est stocké dans des équipements frigorifiques ne permettant pas d’extraire efficacement cette chaleur. L’échauffement du fromage a alors pour conséquence d’accélérer sa détérioration et, à terme, d’entraîner la perte des produits stockés. Ainsi, la maîtrise de ces températures est devenue un enjeu primordial et l’un des principaux axes de recherches dans le domaine agro-alimentaire et en particulier pour les industries laitières. De manière plus générale, la maîtrise de ces dégagements de chaleur est importante pour tout corps ayant une activité biologique entraînant la génération d’un flux de chaleur.

Le flux de chaleur généré par cette activité biologique est faible, notamment inférieur à 1 Watt. Dès lors, la mesure d’un niveau si faible de flux de chaleur est peu aisée et nécessite un système de mesure spécifiquement adapté à un niveau de puissance aussi faible.

De plus, pour que l’augmentation de température associée par la génération du flux de chaleur n’altère pas la qualité du produit ou des produits environnants, les produits sont de préférence ventilés ou brassés avec de l’air pour dissiper la chaleur générée. Cette ventilation est toutefois configurée pour ne pas assécher les produits, notamment lorsque les produits sont des fromages à pâte molle. Dès lors, pour obtenir des mesures de flux de chaleur fidèles au mode de stockage des produits, le système de mesure est de préférence configuré pour reproduire ces conditions.

Il est notamment connu d’analyser la masse d’un fromage pour étudier l’activité biologique, ou respiratoire, de celui-ci (Arnaud Hélias, loan Cristian Trelea, Georges Corrieu, 2007. “Assessment of respiratory activity during surface-mould cheese ripening”). Dans cet article, l’étude est menée sur l’activité respiratoire de la surface d’un fromage et plus précisément de la flore microbienne se trouvant sur la surface du fromage. L’objectif de l’article est de créer et de valider une observation sur l’estimation de l’activité respiratoire microbienne à partir de mesures (entre autres des mesures de température, d’humidité relative, de composition de l’air et de poids des fromages) et d’en déduire un modèle physique permettant de calculer le flux de chaleur dégagé. Toutefois, cette étude n’indique pas comment mesurer directement le flux de chaleur généré par l’activité biologique du fromage. En effet, cet article ne décrit aucun calorimètre ou dispositif de mesure de flux de chaleur.

Il est par ailleurs connu du document RU 2485463 une cellule calorimétrique comprenant une chambre isotherme dans laquelle un produit peut être disposé. Des thermocouples sont disposés au niveau de la chambre isotherme pour permettre une mesure différentielle entre l’intérieur et l’extérieur de la chambre isotherme. Toutefois, une telle cellule calorimétrique ne comprend pas de ventilation à l’intérieur de l’espace où est disposé le produit de sorte que les conditions de mesure ne permettent pas de réaliser une mesure de flux de chaleur d’un produit provenant de sa respiration ou de son activité biologique. De plus, la cellule calorimétrique ne permet pas de vérifier les mesures effectuées par un dispositif de mesure de nature différente ou par des capteurs supplémentaires ayant un emplacement différent.

Il existe donc un besoin pour un système de calorimétrie permettant la détermination d’un flux de chaleur inférieur à 1W généré par un corps, la mise en oeuvre de ce système étant simplifiée et permettant l’obtention de résultats fiables.

Pour cela l’invention concerne un système de calorimétrie pour la détermination d’un flux de chaleur inférieur à 1W généré par au moins un corps, comprenant : - une enceinte de mesure pour recevoir le corps, et - au moins deux dispositifs de détermination du flux de chaleur généré par le corps parmi : o un dispositif de détermination directe configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par mesure directe, o un premier dispositif de détermination indirecte configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique, et o un deuxième dispositif de détermination indirecte par confinement configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par confinement.

Un tel système de calorimétrie permet de mesurer précisément le flux de chaleur généré par le corps pour optimiser au mieux le stockage des corps afin d’éviter les pertes dues à un dégagement de chaleur trop important. En effet, dans le cas d’un fromage, la connaissance du dégagement de chaleur généré par les fromages permet d’établir et de maîtriser une meilleure disposition des fromages sur des palettes de stockage et d’ajuster les températures adaptées à leur bonne conservation.

De plus, la combinaison de plusieurs méthodes de mesure différentes dans un même système permet de vérifier la cohérence des mesures réalisées et ainsi améliorer la fiabilité des résultats obtenus.

Selon un mode de réalisation du système de calorimétrie, le dispositif de détermination directe comprend au moins un fluxmètre disposé à proximité du corps.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le premier dispositif de détermination indirecte comprend au moins un capteur de température disposé au niveau d’une entrée de l’enceinte et au moins un autre capteur de température disposé au niveau d’une sortie de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique comprend une étape de comparaison d’une température mesurée au niveau d’une entrée de l’enceinte à une température mesurée au niveau d’une sortie de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le deuxième dispositif de détermination indirecte comprend au moins un capteur de température configuré pour déterminer une température à l’intérieur ou à la surface du corps, le procédé de détermination du flux de chaleur par confinement comprenant en outre une étape de mesure d’une température à l’intérieur du corps ou à la surface du corps.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le procédé de détermination du flux de chaleur par confinement comprend une étape de mesure d’une température à l’intérieur de l’enceinte lorsque l’enceinte est close.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le deuxième dispositif de détermination indirecte comprend : - des moyens d’occlusion d’une entrée et d’une sortie de l’enceinte pour clore l’enceinte, et - un capteur de température à l’intérieur de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, celui-ci comprend le dispositif de détermination directe, le dispositif de détermination par bilan thermique et le dispositif de détermination par confinement de sorte que le système de calorimétrie est configuré pour déterminer sélectivement ou simultanément le flux de chaleur généré par le corps par mesure du fluxmètre, par bilan thermique ou par confinement.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, celui-ci comprend en outre un dispositif de ventilation configuré pour faire circuler un flux d’air entre une entrée et une sortie de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le dispositif de ventilation est configuré pour faire circuler le flux d’air à l’intérieur de l’enceinte à un débit inférieur à 0,5m/s.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, celui-ci comprend en outre un dispositif de régulation de la température du flux d’air circulant entre l’entrée et la sortie de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, le dispositif de régulation de la température comprend : - un échangeur de chaleur pour réguler l’air admis à l’intérieur du système de calorimétrie à une première température, et - un dispositif de chauffage pour chauffer l’air provenant de l’échangeur de chaleur à une deuxième valeur de température souhaitée pour circuler dans l’enceinte, la première valeur de température étant inférieure à la deuxième température.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, celui-ci comprend en outre un dispositif de régulation de l’humidité à l’intérieur de l’enceinte.

Selon un autre mode de réalisation du système de calorimétrie, celui-ci comprenant en outre un support ajouré pour supporter le corps à l’intérieur de l’enceinte pour permettre à un gaz d’être rejeté du ou absorbé par le corps. L’invention concerne également un procédé de détermination de la puissance thermique associée à la génération d’un flux de chaleur inférieur à 1W par au moins un corps, comprenant les étapes suivantes : - fournir un système de calorimétrie tel que décrit ci-avant, - disposer le corps à l’intérieur de l’enceinte, - régler lesdits au moins deux dispositifs de détermination dans une configuration permettant la détermination du flux de chaleur, - déterminer par une pluralité de mesures la ou les valeurs de flux de chaleur ou de température associées au flux de chaleur généré par le corps au moyen desdits au moins deux dispositifs de détermination de manière à déterminer une évolution du flux de chaleur.

Selon un mode de réalisation du procédé de détermination, l’étape de réglage est renouvelée au cours ou postérieurement à l’étape de détermination pour régler lesdits au moins deux dispositifs de détermination dans une autre configuration. L’invention concerne en outre une utilisation du système de calorimétrie tel que décrit ci-avant dans laquelle ledit au moins un corps est un corps organique générant un flux de chaleur inférieur à 1W. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation préférés de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés.

La figure 1 représente schématiquement une enceinte de mesure d’un système de calorimétrie selon l’invention.

Les figures 2 et 3 représentent schématiquement une vue de face et de coupe transversale, respectivement, du système de calorimétrie de la figure 1.

Tel que représenté sur la figure 1, un système de calorimétrie 10 comprend une enceinte 12 de mesure pour recevoir au moins un corps 14. En particulier, le système de calorimétrie 10 est configuré pour la détermination d’un flux de chaleur inférieur à 1W généré par au moins un corps disposé à l’intérieur de l’enceinte 12 de mesure. En d’autres termes, le système de calorimétrie 10 est configuré pour déterminer un flux de chaleur généré par une activité biologique ou respiratoire du corps. De préférence, le corps 14 est un corps organique, du type fromage à pâte molle tel qu’un camembert ou une bûche de chèvre. De manière alternative, le corps 14 peut être un fruit, un légume ou tout autre corps ayant encore une activité biologique ou respiratoire lorsqu’il est stocké en vue d’être utilisé ou consommé. De plus, une pluralité de corps 14 peuvent être disposés à l’intérieur de l’enceinte 12. Dans ce dernier cas, la pluralité de corps 14 peut dégager un flux de chaleur supérieur à 1 W, notamment jusqu’à 2 W pour une quantité de huit fromages dans l’enceinte 12. Quelle que soit la quantité de corps 14 à l’intérieur de l’enceinte 12, le système de calorimétrie 10 est configuré pour mesurer un flux de chaleur inférieur ou égal à 1 W, qu’il ait été généré par un ou plusieurs corps 14. Dès lors, le système de calorimétrie 10 a une précision de mesure inférieure à 1 W pour au moins deux types de mesures différentes. De manière alternative, la calibration du dispositif peut être modifiée afin de mesurer un flux de chaleur supérieur à 1 W. Il est à noter que la précision intrinsèque des capteurs de mesure rend la mesure d’un flux de chaleur supérieur à 1W plus aisé qu’un flux de chaleur inférieur à 1 W. L’enceinte 12 est de préférence isolée pour former une enceinte adiabatique ou quasi-adiabatique. Pour cela, l’enceinte 12 comprend des parois configurées pour limiter les échanges thermiques avec l’extérieur de l’enceinte 12.

Le corps 14 peut être disposé sur un support 15 pour supporter le corps 14 à l’intérieur de l’enceinte 12. Le support 15 est de préférence ajouré pour permettre à un gaz d’être rejeté du ou absorbé par le corps 14. En effet, l’activité biologique ou la respiration du corps 14 peut entraîner le rejet de gaz qu’il est préférable d’évacuer pour garantir des conditions optimales de conservation du corps 14, notamment lorsque le corps est un fromage. De plus, le fait que le support 15 soit ajouré permet de dissiper la chaleur générée par le corps plus facilement. Le support 15 est de préférence un élément rapporté à l’intérieur de l’enceinte 12. Le système de calorimétrie 10 peut comprendre une pluralité de support 15 permettant de disposer une pluralité de corps 14 à l’intérieur de l’enceinte 12. Les supports 15 peuvent être de hauteurs identiques ou différentes de manière à disposer la pluralité de corps 14 sur plusieurs étages et ainsi optimiser le volume disponible à l’intérieure de l’enceinte 1 2. De manière alternative, le support 15 peut être formé par une paroi de l’enceinte 12. En d’autres termes, le corps 14 peut être disposé sur une paroi inférieure de l’enceinte 12.

De plus, l’enceinte de mesure 12 comprend un orifice d’entrée 18 et un orifice de sortie 20 permettant à de l’air ou à un gaz de respectivement entrer à l’intérieur et sortir de l’enceinte 12. Ainsi, les orifices d’entrée 18 et de sortie 20 permettent à un flux d’air de circuler au travers de l’enceinte 12. De préférence, les orifices d’entrée 18 et de sortie 20 sont formés de sorte qu’un flux d’air traversant l’enceinte 12 rencontre ledit au moins un corps 14. De manière encore préférée, les orifices d’entrée 18 et de sortie 20 sont disposés de sorte que le flux d’air ou de gaz traverse une zone centrale de l’enceinte 12. De plus, les orifices d’entrée 18 et de sortie 20 peuvent comprendre un organe de stabilisation 22 pour permettre de stabiliser un flux d’air ou de gaz traversant les orifices d’entrée 18 et de sortie 20. On entend par « stabiliser >> le fait de faire tendre le flux d’air de gaz traversant les orifices d’entrée 1 8 et de sortie 20 vers un régime laminaire. En d’autres termes, l’organe de stabilisation 22 permet de réduire ou d’éviter les perturbations d’air autour du ou des capteurs de manière à améliorer la précision des mesures de ce ou ces capteurs. Les organes de stabilisation 22 sont de préférence réalisés dans un matériau de type « nid d’abeille >>.

Tel que représenté en figure 2, le système de calorimétrie 10 comprend également de préférence une première 24 et une deuxième 26 zones tampon disposées respectivement de part et d’autre de l’enceinte 12. La première zone tampon 24 est en communication de fluide avec l’enceinte 12 via l’orifice d’entrée 18 et la deuxième zone tampon 26 est en communication de fluide avec l’enceinte 12 via l’orifice de sortie 20. Les première 24 et deuxième 26 zones tampon sont donc disposées respectivement en amont et en aval de l’enceinte 12 par rapport à un écoulement d’air ou de gaz circulant de l’orifice d’entrée 18 vers l’orifice de sortie 20. Les première 24 et deuxième 26 zones tampon permettent de stabiliser le flux d’air en amont et aval de l’enceinte pour permettre au flux d’air circulant à l’intérieur de l’enceinte d’être le moins turbulent possible. De plus, chacune des première 24 et deuxième 26 zones tampon comprend un orifice de passage 28 permettant à un flux d’air ou de gaz d’entrer à l’intérieur de la première zone tampon 24 et de sortir de la deuxième zone tampon 26, respectivement.

De plus, le système de calorimétrie 10 comprend au moins deux dispositifs de détermination du flux de chaleur généré par le corps 14. Ces dispositifs de détermination comprennent un dispositif de détermination directe configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par mesure directe, un premier dispositif de détermination indirecte configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique et un deuxième dispositif de détermination indirecte par confinement configuré pour mettre en oeuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par confinement. On entend par « bilan thermique >> le fait de comparer une mesure de température réalisée en amont de l’enceinte 12 et une autre mesure de température réalisée en aval de l’enceinte 12 pour déterminer la quantité de chaleur générée par le corps 14 disposé dans l’enceinte 12. De plus, on entend par « confinement >>, le fait de clore l’enceinte 12 et de mesurer une pluralité de valeurs de température successives à l’intérieur de l’enceinte 12 close.

Ainsi, le système de calorimétrie 10 est configuré pour la mise en oeuvre sélective d’au moins deux méthodes différentes de détermination d’un flux de chaleur inférieur à 1 Watt. Ainsi, il est possible de choisir parmi lesdites au moins deux méthodes celle qui est la plus adaptée au corps 14 mesuré. Ce choix peut être réalisé en fonction du type de corps 14 mesuré, du nombre de corps 14 mesurée mais également de leur disposition à l’intérieur de l’enceinte 12 de mesure. De plus, il est possible de disposer une pluralité de corps 14 à l’intérieur de l’enceinte de mesure 12. Ces corps 14 peuvent être de nature différente et peuvent donc générer des flux de chaleur différents. Ainsi, dans ce dernier cas, le choix de la méthode de détermination est un atout important pour adapter au mieux la méthode de détermination aux corps 14 mesurés. De plus, les dispositifs de détermination peuvent être mis en oeuvre de manière combinée ou séparée. Une utilisation combinée permet la détermination simultanée soit d’un même flux de chaleur de deux manières différentes, soit de plusieurs flux de chaleur générés par différents corps de sorte que le protocole de mesure peut être raccourci et donc rendu plus efficace. Dans le cas d’une utilisation séparée, une première mesure peut être réalisée et ensuite comparée à une deuxième mesure réalisée par un dispositif de détermination différent. Ainsi, il est possible de fiabiliser les résultats obtenus par comparaison de valeurs.

Le dispositif de détermination directe comprend de préférence au moins un fluxmètre 16 disposé à proximité du corps. De préférence, le fluxmètre 16 est disposé directement au contact du corps 14. Lorsque le système de calorimétrie 10 comporte une pluralité de corps 14, il est préférable de disposer un fluxmètre 16 au contact de chacun des corps 14 dont le flux de chaleur généré est à mesurer par détermination directe.

Le premier dispositif de détermination indirecte comprend de préférence au moins un capteur de température 30 disposé au niveau d’une entrée de l’enceinte 12 et au moins un autre capteur de température 30 disposé au niveau d’une sortie de l’enceinte 12. L’entrée et la sortie de l’enceinte 12 correspondent de préférence aux première 24 et deuxième 26 zones tampon. Ainsi, un capteur de température 30 est de préférence disposé à l’intérieur de chacune des première 24 et deuxième 26 zones tampon. Grâce à ces capteurs de température 30 disposés au niveau de l’entrée et de la sortie de l’enceinte 12, un bilan thermique peut être réalisé en comparant une température mesurée au niveau de l’entrée de l’enceinte 12 à une température mesurée au niveau d’une sortie de l’enceinte 12.

Le deuxième dispositif de détermination indirecte comprend de préférence au moins un capteur de température 30 configuré pour déterminer une température à l’intérieur ou à la surface du corps 14 de sorte que la température à l’intérieur ou à la surface du corps 14 peut être mesurée. De plus, pour réaliser le confinement de l’enceinte 12, le deuxième dispositif de détermination indirecte peut comprendre des moyens d’occlusion d’une entrée et d’une sortie de l’enceinte 12. Ainsi, combiné à un capteur de température 30 disposé à l’intérieur de l’enceinte 12, il est possible de réaliser une série de mesures de température permettant de déterminer le flux de chaleur généré par ledit au moins un corps 14.

De préférence, le système de calorimétrie 10 comprend à la fois le dispositif de détermination directe, le dispositif de détermination par bilan thermique et le dispositif de détermination par confinement. De cette façon, le système de calorimétrie 10 est configuré pour déterminer sélectivement ou simultanément le flux de chaleur généré par ledit au moins un corps 14 par mesure du fluxmètre, par bilan thermique ou par confinement.

Tel que représenté sur les figures 2 et 3, le système de calorimétrie 10 peut comporter un dispositif de ventilation 32 configuré pour faire circuler un flux d’air entre une entrée et une sortie de l’enceinte 12 à l’intérieur d’un circuit de ventilation 31. En particulier, le dispositif de ventilation 32 permet de générer un flux d’air ou de gaz à l’intérieur du circuit de ventilation 31 de manière à traverser l’enceinte 12 entre les orifices d’entrée 18 et de sortie 20 de l’enceinte 12. En effet, la mise en route du dispositif de ventilation permet d’aspirer de l’air ou du gaz au niveau d’une entrée 33 du circuit de ventilation 31 jusqu’à une sortie 35 du circuit de ventilation 31. Le dispositif de ventilation 32 comprend de préférence un ventilateur pour mettre en mouvement l’air ou le gaz et un moteur pour entraîner en rotation le ventilateur. De plus, le dispositif de ventilation 32 est de préférence configuré pour faire circuler le flux d’air à l’intérieur de l’enceinte à un débit inférieur à 0,5m/s, de préférence inférieure à 0,2m/s, de manière encore préférée inférieure à 0,1 m/s.

Le système de calorimétrie 10 comprend également de préférence un dispositif de régulation 34 de la température du flux d’air ou de gaz circulant entre l’entrée et la sortie de l’enceinte 12. Ainsi, il est possible de définir et de faire varier la température de l’air ou du gaz circulant à l’intérieur de l’enceinte 12. Le dispositif de régulation 34 comprend un échangeur de chaleur 36 et un dispositif de chauffage 38. L’échangeur de chaleur 36 est disposé de préférence en amont du dispositif de chauffage 38 de manière à réguler l’air admis à l’intérieur du système de calorimétrie 10 à une première valeur de température. Le dispositif de chauffage 38, disposé en aval de l’échangeur de chaleur 36, permet de chauffer l’air provenant de l’échangeur de chaleur 36 à une deuxième valeur de température souhaitée pour circuler dans l’enceinte 12. La première valeur de température est prédéfinie comme étant inférieure à la deuxième valeur de température. Ainsi, l’échangeur de chaleur 36 permet de refroidir l’air admis dans le circuit de ventilation 31 et le dispositif de chauffage 38 permet de réchauffer l’air à la température souhaitée à l’intérieur de l’enceinte 12. Le fait de refroidir l’air admis puis de le réchauffer permet un meilleur contrôle de la température à l’intérieur de l’enceinte 12. Le dispositif de chauffage 38 peut par exemple être une résistance chauffante disposée dans le circuit de ventilation 31.

Pour permettre un meilleur refroidissement de l’air admis à l’intérieur du circuit de ventilation 31, le système de calorimétrie 10 comprend de préférence deux échangeurs de chaleur 36 disposés successivement à l’intérieur du circuit de ventilation 31, en amont du dispositif de chauffage 38. De manière avantageuse, les deux échangeurs de chaleur 36 sont des échangeur air/eau associés à un bain thermostaté (non visible) permettant d’amener l’air entrant dans le système de calorimétrie 10 à une température inférieure à 10°C, de préférence inférieur à 5°C, de manière encore préférée à une température d’environ 0°C.

Par ailleurs, le système de calorimétrie 10 peut comprendre un dispositif de régulation de l’humidité à l’intérieur de l’enceinte 12 pour éviter un dessèchement dudit au moins corps 14. De préférence, des hygromètres sont disposés en entrée et en sortie de l’enceinte 12 afin de mesurer l’évolution de l’humidité dans l’enceinte 12 au cours du temps. Différents moyens de contrôle de l’humidité (sels, bain et dessiccateur) peuvent être également installés afin de limiter au maximum le dessèchement des produits. De plus, le système de calorimétrie 10 peut comprendre un organe de détermination du débit 40 d’air ou de gaz circulant à l’intérieur de l’enceinte 12. L’ensemble des capteurs de température 30 utilisés dans le système de calorimétrie 10 sont de préférence des thermocouples ou des sondes de type « PT100 >>. En particulier, les capteurs de température 30 disposés à l’intérieur des première 24 et deuxième 26 zones tampon sont de préférence des sondes de type « PT100 >>. De plus, le système de calorimétrie 10 peut comprendre des capteurs de température 30 supplémentaires disposés par exemple à l’extérieur de l’enceinte 12 et des première 24 et deuxième 26 zones tampon pour mesurer la température ambiante ou sous le support 15 pour mesurer la température sous le corps 14.

Par ailleurs, le système de calorimétrie 10 comprend de préférence un caisson 42 dans lequel l’ensemble des dispositifs de détermination et les dispositifs annexes, tels que le circuit de ventilation 31 et les première 24 et deuxième 26 zones tampon, sont disposés. Ce caisson 42 peut être mobile et notamment comporter des roues permettant de déplacer l’ensemble du système de calorimétrie 10. De plus, le système de calorimétrie 10 comprend de préférence une porte 44 permettant d’accéder à l’enceinte 12 pour y insérer ledit au moins un corps 14.

Il est également proposé un procédé de détermination de la puissance thermique associée à la génération d’un flux de chaleur inférieur à 1W par au moins un corps 14. Le procédé de détermination comprend tout la fourniture d’un système de calorimétrie 10 tel que décrit ci-dessus. Au moins un corps 14 est disposé à l’intérieur de l’enceinte 12. Lesdits au moins deux dispositifs de détermination sont réglés dans une configuration permettant la détermination du flux de chaleur généré par ledit au moins un corps 14. Ensuite, on détermine, par une pluralité de mesures, la ou les valeurs de flux de chaleur ou de température associées au flux de chaleur généré par le corps 14 au moyen desdits au moins deux dispositifs de détermination de manière à déterminer une évolution du flux de chaleur. Selon une variante du procédé de détermination, l’étape de réglage est renouvelée au cours ou postérieurement à l’étape de détermination pour régler lesdits au moins deux dispositifs de détermination dans une autre configuration.

Claims

REVENDI CATI ONS

1. Système de calorimétrie (10) pour la détermination d’un flux de chaleur inférieur à 1W généré par au moins un corps (14), comprenant : une enceinte (12) de mesure pour recevoir le corps, et au moins deux dispositifs de détermination du flux de chaleur généré par le corps parmi : o un dispositif de détermination directe configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par mesure directe, o un premier dispositif de détermination indirecte configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique et o un deuxième dispositif de détermination indirecte par confinement configuré pour mettre en œuvre un procédé de détermination du flux de chaleur par confinement.
2. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de détermination directe comprend au moins un fluxmètre (16) disposé à proximité du corps (14).
3. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier dispositif de détermination indirecte comprend au moins un capteur de température (30) disposé au niveau d’une entrée de l’enceinte (12) et au moins un autre capteur de température (30) disposé au niveau d’une sortie de l’enceinte (12).
4. Système de calorimétrie (10) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le procédé de détermination du flux de chaleur par bilan thermique comprend une étape de comparaison d’une température mesurée au niveau d’une entrée de l’enceinte (12) à une température mesurée au niveau d’une sortie de l’enceinte (12).
5. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième dispositif de détermination indirecte comprend au moins un capteur de température (30) configuré pour déterminer une température à l’intérieur ou à la surface du corps (14), le procédé de détermination du flux de chaleur par confinement comprenant en outre une étape de mesure d’une température à l’intérieur du corps (14) ou à la surface du corps (14).
6. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 5, dans lequel le procédé de détermination du flux de chaleur par confinement comprend une étape de mesure d’une température à l’intérieur de l’enceinte (12) lorsque l’enceinte (12) est close.
7. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième dispositif de détermination indirecte comprend : des moyens d’occlusion d’une entrée et d’une sortie de l’enceinte pour clore l’enceinte, et un capteur de température (30) à l’intérieur de l’enceinte.
8. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant le dispositif de détermination directe, le dispositif de détermination par bilan thermique et le dispositif de détermination par confinement de sorte que le système de calorimétrie est configuré pour déterminer sélectivement ou simultanément le flux de chaleur généré par le corps par mesure du fluxmètre, par bilan thermique ou par confinement.
9. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif de ventilation (32) configuré pour faire circuler un flux d’air entre une entrée et une sortie de l’enceinte (12).
10. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif de ventilation est configuré pour faire circuler le flux d’air à l’intérieur de l’enceinte à un débit inférieur à 0,5m/s.
11. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 9 ou 10, comprenant en outre un dispositif de régulation de la température du flux d’air circulant entre l’entrée et la sortie de l’enceinte.
12. Système de calorimétrie (10) selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de régulation de la température comprend : un échangeur de chaleur (36) pour réguler l’air admis à l’intérieur du système de calorimétrie (10) à une première température, et un dispositif de chauffage (38) pour chauffer l’air provenant de l’échangeur de chaleur (36) à une deuxième valeur de température souhaitée pour circuler dans l’enceinte (12), la première valeur de température étant inférieure à la deuxième température.
13. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif de régulation (34) de l’humidité à l’intérieur de l’enceinte.
14. Système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un support (15) ajouré pour supporter le corps (14) à l’intérieur de l’enceinte (12) pour permettre à un gaz d’être rejeté du ou absorbé par le corps (14).
15. Procédé de détermination de la puissance thermique associée à la génération d’un flux de chaleur inférieur à 1W par au moins un corps (14), comprenant les étapes suivantes : fournir un système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, disposer le corps à l’intérieur de l’enceinte (12), régler lesdits au moins deux dispositifs de détermination dans une configuration permettant la détermination du flux de chaleur, déterminer par une pluralité de mesures la ou les valeurs de flux de chaleur ou de température associées au flux de chaleur généré par le corps (14) au moyen desdits au moins deux dispositifs de détermination de manière à déterminer une évolution du flux de chaleur.
16. Procédé de détermination selon la revendication 15, dans lequel l’étape de réglage est renouvelée au cours ou postérieurement à l’étape de détermination pour régler lesdits au moins deux dispositifs de détermination dans une autre configuration.
17. Utilisation d’un système de calorimétrie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14 dans laquelle ledit au moins un corps (14) est un corps organique générant un flux de chaleur inférieur à 1 W.