FR3137534A1 - Air dehumidification system within a closed culture structure and closed culture structure equipped with such a dehumidification system. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système (200) de déshumidification de l’air au sein d’une structure de culture close comprenant un circuit thermodynamique, ledit circuit thermodynamique comprenant : un évaporateur (102), pour refroidir et déshumidifier l’air (114) se trouvant dans ladite structure de culture par échange thermique avec un fluide caloporteur du circuit thermodynamique,un premier condenseur (104) pour réchauffer l’air (114) en sortie de l’évaporateur (102) par échange thermique avec ledit fluide caloporteur,un détendeur (106), entre ledit premier condenseur et ledit évaporateur pour abaisser la pression du fluide caloporteur provenant dudit premier condenseur (104) et le fournir audit évaporateur (102), etun compresseur (108), entre ledit évaporateur (102) et ledit premier condenseur (104) pour augmenter la pression du fluide caloporteur provenant dudit évaporateur ; dans lequel le circuit thermodynamique système comprend en outre un deuxième condenseur (110), alimentant ledit premier condenseur (104) en fluide caloporteur, pour condenser au moins partiellement ledit fluide caloporteur par échange thermique avec un premier flux. Elle concerne également structure de culture close comprenant un système déshumidification de l’air. Figure : Fig. 2The invention relates to a system (200) for dehumidifying air within a closed cultivation structure comprising a thermodynamic circuit, said thermodynamic circuit comprising: an evaporator (102), for cooling and dehumidifying the air (114) located in said culture structure by heat exchange with a heat transfer fluid of the thermodynamic circuit, a first condenser (104) for heating the air (114) at the outlet of the evaporator (102) by heat exchange with said heat transfer fluid, a expander (106), between said first condenser and said evaporator to lower the pressure of the heat transfer fluid coming from said first condenser (104) and supply it to said evaporator (102), and a compressor (108), between said evaporator (102) and said first condenser (104) for increasing the pressure of the heat transfer fluid from said evaporator; in which the system thermodynamic circuit further comprises a second condenser (110), supplying said first condenser (104) with heat transfer fluid, to at least partially condense said heat transfer fluid by heat exchange with a first flow. It also concerns a closed culture structure including an air dehumidification system. Figure: Fig. 2
Description
La présente invention concerne un système de déshumidification de l’air au sein d’une structure de culture close. Elle concerne également une structure de culture close équipée d’un système de déshumidification.The present invention relates to an air dehumidification system within a closed cultivation structure. It also concerns a closed culture structure equipped with a dehumidification system.
Le domaine de l’invention est le domaine de la déshumidification de l’air dans des structures de culture closes.The field of the invention is the field of air dehumidification in closed cultivation structures.
L’humidité est un problème courant pour les cultures dans des structures closes. En effet, l’excès d’humidité se condense sur la culture et dégrade sa qualité. De plus, les zones humides favorisent le développement de maladies, de champignons, de parasites et de moisissures.Humidity is a common problem for growing crops in enclosed structures. Indeed, excess humidity condenses on the crop and degrades its quality. Additionally, damp areas encourage the development of diseases, fungi, parasites and mold.
Afin d’évacuer l’humidité dans des structures de culture, il est connu de chauffer l’air compris dans ces structures puis d’évacuer l’air chaud et humide par des ouvrants prévus en partie haute de ladite structure et de faire entrer de l’air froid provenant de l’extérieur de ladite structure.In order to evacuate humidity in cultivation structures, it is known to heat the air included in these structures then to evacuate the hot and humid air through openings provided in the upper part of said structure and to bring in cold air coming from outside said structure.
Il existe aussi des systèmes de déshumidification thermodynamiques ou des systèmes de déshumidification hygroscopiques.There are also thermodynamic dehumidification systems or hygroscopic dehumidification systems.
Toutefois, ces systèmes de déshumidification sont excédentaires en chaleur et augmentent donc la température de l’air lorsqu’ils sont placés dans une structure de culture close.However, these dehumidification systems are heat surplus and therefore increase the air temperature when placed in an enclosed growing structure.
De plus, la température de l’air en sortie des systèmes de déshumidification actuels est supérieure à la température voulue pour les cultures, ce qui génère des zones chaudes au sein des structures de cultures qu’ils déshumidifient, ce qui nuit à la culture des plantes présentent dans lesdites zones chaudes.In addition, the temperature of the air leaving current dehumidification systems is higher than the desired temperature for the crops, which generates hot zones within the crop structures that they dehumidify, which harms the cultivation of crops. plants present in said hot zones.
Un but de la présente invention est de remédier à au moins un des inconvénients précités.An aim of the present invention is to remedy at least one of the aforementioned drawbacks.
Un autre but de la présente invention est de proposer une solution de déshumidification de l’air au sein d’une structure de culture close permettant un meilleur contrôle de la température au sein de ladite structure et permettant ainsi d’obtenir des meilleures conditions de culture.Another aim of the present invention is to propose a solution for dehumidifying the air within a closed culture structure allowing better control of the temperature within said structure and thus making it possible to obtain better culture conditions. .
Un autre but de la présente invention est de proposer une solution de déshumidification capable de déshumidifier sans augmenter la température de l’air se trouvant dans la structure.Another aim of the present invention is to propose a dehumidification solution capable of dehumidifying without increasing the temperature of the air located in the structure.
L’invention permet d’atteindre au moins l’un de ces buts par un système de déshumidification de l’air au sein d’une structure de culture close comprenant un circuit thermodynamique, ledit circuit thermodynamique comprenant :
- un évaporateur, pour refroidir et déshumidifier l’air se trouvant dans ladite structure de culture par échange thermique avec un fluide caloporteur du circuit thermodynamique,
- un premier condenseur pour réchauffer l’air en sortie de l’évaporateur par échange thermique avec ledit fluide caloporteur,
- un détendeur, entre ledit premier condenseur et ledit évaporateur pour abaisser la pression du fluide caloporteur provenant dudit premier condenseur et le fournir audit évaporateur, et
- un compresseur, entre ledit évaporateur et ledit premier condenseur pour augmenter la pression du fluide caloporteur provenant dudit évaporateur ;
- un flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté à l’extérieur ; ou
- un flux de liquide caloporteur rejeté dans un réservoir.
- an evaporator, for cooling and dehumidifying the air located in said culture structure by heat exchange with a heat transfer fluid from the thermodynamic circuit,
- a first condenser for heating the air leaving the evaporator by heat exchange with said heat transfer fluid,
- a regulator, between said first condenser and said evaporator to lower the pressure of the heat transfer fluid coming from said first condenser and supply it to said evaporator, and
- a compressor, between said evaporator and said first condenser to increase the pressure of the heat transfer fluid coming from said evaporator;
- a flow of air coming from outside the closed cultivation structure and discharged outside; Or
- a flow of heat transfer liquid released into a tank.
L’invention propose un système de déshumidification de l’air permettant d’évacuer une partie de la chaleur se trouvant dans le circuit thermodynamique, soit à l’extérieur de la structure de culture close par échange avec un premier flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture, soit dans un réservoir prévu à cet effet. Ainsi, il est possible de déshumidifier l’air d’une structure de culture close sans augmenter la température de l’air à l’intérieur de la structure, en évacuant, au moins en partie, l’excédent de chaleur du système de déshumidification à l’extérieur de la structure de culture close, ou dans un réservoir prévu à cet effet, par le premier flux.The invention proposes an air dehumidification system making it possible to evacuate part of the heat found in the thermodynamic circuit, i.e. outside the closed culture structure by exchange with a first flow of air coming from outside the cultivation structure, or in a tank provided for this purpose. Thus, it is possible to dehumidify the air in a closed culture structure without increasing the air temperature inside the structure, by evacuating, at least in part, the excess heat from the dehumidification system outside the closed culture structure, or in a tank provided for this purpose, by the first flow.
La solution selon l’invention permet donc un meilleur contrôle de la température de l’air de la structure de culture close lors d’une déshumidification de celui-ci. En effet, il est possible de contrôler la température de l’air en sortie du premier condenseur. Le système selon l’invention permet donc de réduire la différence de température entre l’air en sortie du premier condenseur et le reste de l’air compris dans la structure de culture close. Par conséquent, il est possible d’éviter la présence de zones chaudes dans ladite structure de culture, en particulier à la sortie du premier condenseur.The solution according to the invention therefore allows better control of the air temperature of the closed culture structure during dehumidification thereof. In fact, it is possible to control the temperature of the air leaving the first condenser. The system according to the invention therefore makes it possible to reduce the temperature difference between the air leaving the first condenser and the rest of the air included in the closed culture structure. Consequently, it is possible to avoid the presence of hot zones in said culture structure, in particular at the outlet of the first condenser.
De plus, comme le système de l’invention est capable de déshumidifier l’air d’une structure de culture close sans chauffer celui-ci, une structure de culture close équipée d’un tel système ne nécessite pas d’être ouverte pour remplacer de l’air chaud par de l’air froid provenant de l’extérieur. Ainsi, une structure de culture close équipée d’un système de l’invention peut rester close lors d’une culture, ce qui réduit les risques de laisser entrer dans la structure des insectes et autres parasites pouvant nuire aux cultures.Furthermore, as the system of the invention is capable of dehumidifying the air of a closed culture structure without heating it, a closed culture structure equipped with such a system does not need to be opened to replace hot air with cold air coming from outside. Thus, a closed cultivation structure equipped with a system of the invention can remain closed during cultivation, which reduces the risk of allowing insects and other parasites that could harm the crops to enter the structure.
Par conséquent, pour au moins une des raisons précitées, le système selon l’invention permet un meilleur contrôle de l’environnement de culture au sein d’une structure de culture close.Consequently, for at least one of the aforementioned reasons, the system according to the invention allows better control of the cultivation environment within a closed cultivation structure.
Comme indiqué plus haut, suivant des modes de réalisation, le premier flux peut être un flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté à l’extérieur. Ainsi, la déshumidification de l’air de la structure close est réalisée avec l’air extérieur et rejeté à l’extérieur après déshumidification.As indicated above, according to embodiments, the first flow may be an air flow coming from outside the closed culture structure and rejected outside. Thus, the dehumidification of the air in the closed structure is carried out with outside air and released outside after dehumidification.
Suivant des modes de réalisation, le premier flux peut être un flux de liquide caloporteur, tel que par exemple de l’eau, rejeté dans un réservoir. Ce dernier peut se trouver à l’extérieur de ladite structure de culture close, ou à l’intérieur de la structure de culture close. Dans ces modes de réalisation, le liquide caloporteur se charge de calories, provenant de la structure de culture close, et qui lui sont transférées au sein du deuxième condenseur. Ce premier flux de liquide caloporteur est stocké, dans un réservoir ou dans un ballon. Ces calories peuvent ensuite être utilisées, tout de suite ou ultérieurement, directement ou indirectement, pour chauffer l’air à l’intérieur de la structure close, en cas de besoin, tel que par exemple en demi-saison.Depending on embodiments, the first flow may be a flow of heat transfer liquid, such as for example water, discharged into a tank. The latter can be located outside said closed cultivation structure, or inside the closed cultivation structure. In these embodiments, the heat transfer liquid is loaded with calories, coming from the closed culture structure, and which are transferred to it within the second condenser. This first flow of heat transfer liquid is stored in a tank or in a tank. These calories can then be used, immediately or later, directly or indirectly, to heat the air inside the closed structure, if necessary, such as for example in mid-season.
Suivant des modes de réalisation, le système selon l’invention peut comprendre une combinaison de ce qui vient d’être décrit, à savoir :
- un deuxième condenseur traversé par un premier flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté à l’extérieur, et
- un deuxième condenseur traversé par un premier flux de liquide caloporteur, tel que par exemple de l’eau, rejeté dans un réservoir.
- a second condenser crossed by a first flow of air coming from outside the closed culture structure and rejected outside, and
- a second condenser crossed by a first flow of heat transfer liquid, such as for example water, discharged into a tank.
Avantageusement, le deuxième condenseur peut être équipé d’au moins un ventilateur, et plus généralement un moyen d’entrainement, pour générer et contrôler le premier flux.Advantageously, the second condenser can be equipped with at least one fan, and more generally a drive means, to generate and control the first flow.
Ainsi, le système est capable de réguler l’échange thermique dans le deuxième condenseur, et donc de réguler la proportion du fluide caloporteur traversant le deuxième condenseur qui est condensé par ledit deuxième condenseur. Par conséquent, il est possible de réguler la proportion du fluide caloporteur restant à condenser par le premier condenseur.Thus, the system is capable of regulating the heat exchange in the second condenser, and therefore of regulating the proportion of the heat transfer fluid passing through the second condenser which is condensed by said second condenser. Consequently, it is possible to regulate the proportion of the heat transfer fluid remaining to be condensed by the first condenser.
Autrement dit, il est possible de contrôler la proportion du fluide caloporteur à l’état gazeux et à l’état liquide en sortie du deuxième condenseur alimentant le premier condenseur.In other words, it is possible to control the proportion of the heat transfer fluid in the gaseous state and in the liquid state at the outlet of the second condenser supplying the first condenser.
Ainsi, lorsque l’air se trouvant dans la structure de culture close a besoin d’être rafraichi, par exemple en été et/ou pendant la journée ou lorsque des lampes de cultures sont allumées, il est possible d’augmenter la vitesse dudit au moins un moyen d’entrainement, et en particulier du ventilateur, équipant le deuxième condenseur de sorte à augmenter les échanges thermiques au sein dudit deuxième condenseur. Dans ce cas, le fluide caloporteur en sortie du deuxième condenseur est d’avantage condensé et la proportion du fluide à l’état gazeux est réduit. Par conséquent, les échanges thermiques dans le premier condenseur, entre le fluide caloporteur et un air en sortie de l’évaporateur, sont réduits. Ainsi, l’air froid en sortie de l’évaporateur est moins réchauffé et la température de l’air compris dans la structure de culture close peut être réduite.Thus, when the air in the closed cultivation structure needs to be refreshed, for example in summer and/or during the day or when cultivation lamps are lit, it is possible to increase the speed of said least one drive means, and in particular the fan, equipping the second condenser so as to increase the heat exchanges within said second condenser. In this case, the heat transfer fluid leaving the second condenser is further condensed and the proportion of the fluid in the gaseous state is reduced. Consequently, the heat exchanges in the first condenser, between the heat transfer fluid and air leaving the evaporator, are reduced. Thus, the cold air leaving the evaporator is heated less and the temperature of the air included in the closed culture structure can be reduced.
De plus, il est possible de condenser intégralement le fluide caloporteur traversant le deuxième condenseur. Dans ce cas, le deuxième condenseur alimente le premier condenseur en un fluide caloporteur uniquement à l’état liquide. Ainsi, les échanges thermiques dans le premier condenseur, entre le fluide caloporteur et un air en sortie de l’évaporateur, sont négligeable, voire inexistant. Par conséquent, il est possible de ne pas réchauffer le flux d’air en sortie de l’évaporateur et donc de maximiser le refroidissement de l’air compris dans la structure de culture close.In addition, it is possible to completely condense the heat transfer fluid passing through the second condenser. In this case, the second condenser supplies the first condenser with a heat transfer fluid only in the liquid state. Thus, the heat exchanges in the first condenser, between the heat transfer fluid and air leaving the evaporator, are negligible, or even non-existent. Consequently, it is possible not to heat the air flow leaving the evaporator and therefore to maximize the cooling of the air included in the closed culture structure.
Par ailleurs, lorsque l’air se trouvant dans la structure de culture close a besoin d’être réchauffé, par exemple en hiver et/ou pendant la nuit ou lorsque des lampes de cultures sont éteintes, il est possible de réduire la vitesse du moyen d’entrainement, et en particulier du un ventilateur, équipant le deuxième condenseur de sorte à réduire les échanges thermiques au sein dudit deuxième condenseur. Dans ce cas, le fluide caloporteur en sortie du deuxième condenseur est moins condensé et la proportion du fluide caloporteur à l’état gazeux est augmentée. Par conséquent, les échanges thermiques dans le premier condenseur, entre le fluide caloporteur et un air en sortie de l’évaporateur, sont augmentés. Ainsi, l’air froid en sortie de l’évaporateur est d’avantage réchauffé et la température de l’air compris dans la structure de culture close peut être augmentée.Furthermore, when the air in the closed cultivation structure needs to be heated, for example in winter and/or during the night or when cultivation lamps are turned off, it is possible to reduce the speed of the means drive, and in particular a fan, equipping the second condenser so as to reduce heat exchanges within said second condenser. In this case, the heat transfer fluid leaving the second condenser is less condensed and the proportion of the heat transfer fluid in the gaseous state is increased. Consequently, the heat exchanges in the first condenser, between the heat transfer fluid and air leaving the evaporator, are increased. Thus, the cold air leaving the evaporator is further heated and the temperature of the air included in the closed culture structure can be increased.
De plus, il est possible de mettre à l’arrêt ledit au moins un moyen d’entrainement, et en particulier le ventilateur, équipant le deuxième condenseur de sorte à réduire au maximum les échanges thermiques dans le deuxième condenseur. Cela permet de maximiser les échanges thermiques dans le premier condenseur et donc de maximiser le réchauffement de l’air compris dans la structure de culture close.In addition, it is possible to turn off said at least one drive means, and in particular the fan, fitted to the second condenser so as to reduce the heat exchanges in the second condenser as much as possible. This makes it possible to maximize thermal exchanges in the first condenser and therefore to maximize the heating of the air included in the closed culture structure.
Avantageusement, le système peut comprendre au moins un ventilateur pour générer et contrôler le flux d’air, traversant le premier condenseur et l’évaporateur.Advantageously, the system can include at least one fan to generate and control the air flow, passing through the first condenser and the evaporator.
Ainsi, il est possible d’adapter la vitesse du flux et donc de réguler les échanges thermiques dans le premier condenseur et dans l’évaporateur.Thus, it is possible to adapt the flow speed and therefore regulate the heat exchanges in the first condenser and in the evaporator.
A titre d’exemple nullement limitatif, au moins un ventilateur peut être positionné :
- en amont de l’évaporateur de sorte à pousser de l’air dans l’évaporateur puis dans le premier condenseur,
- entre le premier condenseur et l’évaporateur de sorte à tirer de l’air au travers du premier condenseur et de pousser de l’air au travers de l’évaporateur, et/ou
- en aval du premier condenseur de sorte à tirer de l’air dans l’évaporateur et dans le premier condenseur.
- upstream of the evaporator so as to push air into the evaporator then into the first condenser,
- between the first condenser and the evaporator so as to draw air through the first condenser and push air through the evaporator, and/or
- downstream of the first condenser so as to draw air into the evaporator and into the first condenser.
Alternativement, lorsque le deuxième condenseur est équipé d’au moins un moyen d’entrainement, et en particulier d’un ventilateur, pour générer et contrôler le premier flux, le système selon l’invention peut comprendre au moins un ventilateur à vitesse constante pour générer un flux d’air, traversant le premier condenseur et l’évaporateur. Ainsi, la vitesse du ce flux d’air est constante. Par conséquent, les échanges thermiques du fluide caloporteur dans le premier condenseur ne sont pas régulés par ce flux. En effet, dans ce mode de réalisation les échanges thermiques dans le premier condenseur sont dépendant de la proportion du fluide caloporteur restant à condenser en sortie du deuxième condenseur.Alternatively, when the second condenser is equipped with at least one drive means, and in particular a fan, to generate and control the first flow, the system according to the invention can comprise at least one fan at constant speed to generate a flow of air, passing through the first condenser and the evaporator. Thus, the speed of this air flow is constant. Consequently, the heat exchanges of the heat transfer fluid in the first condenser are not regulated by this flow. Indeed, in this embodiment the heat exchanges in the first condenser are dependent on the proportion of the heat transfer fluid remaining to be condensed at the outlet of the second condenser.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le ventilateur à vitesse constante peut être dimensionné pour générer un flux d’air permettant au premier condenseur de condenser la proportion du fluide caloporteur restant à condenser en sortie du deuxième condenseur même lorsque le ventilateur équipant le deuxième condenseur est à l’arrêt.Thus, in this embodiment, the constant speed fan can be dimensioned to generate an air flow allowing the first condenser to condense the proportion of the heat transfer fluid remaining to be condensed at the outlet of the second condenser even when the fan fitted to the second condenser is stopped.
Selon un mode de réalisation, au moins un ventilateur dudit système peut être prévu pour être activé et/ou contrôlé manuellement.According to one embodiment, at least one fan of said system can be provided to be activated and/or controlled manually.
Avantageusement, le système peut comprendre en outre :
- au moins une sonde pour mesurer une température et/ou un niveau d’humidité dans la structure de culture close, et
- une unité de contrôle pour ajuster la vitesse de :
- du moyen d’entrainement, et en particulier du ventilateur, équipant le deuxième condenseur, et/ou
- du ventilateur équipant le premier condenseur ;
- at least one probe for measuring a temperature and/or a humidity level in the closed culture structure, and
- a control unit to adjust the speed of:
- of the drive means, and in particular of the fan, equipping the second condenser, and/or
- of the fan fitted to the first condenser;
Ainsi, il est possible de réguler les échanges thermiques dans l’évaporateur, le premier condenseur et/ou dans le deuxième condenseur en fonction de données de température et/ou d’humidité mesurées dans ladite structure. Par conséquent, il est possible d’adapter le comportement du système en temps réel en fonction de données de température et/ou d’humidité. Ainsi, il est possible de mieux contrôler le climat à l’intérieur d’une structure de culture close et donc d’obtenir des cultures de meilleure qualité.Thus, it is possible to regulate the heat exchanges in the evaporator, the first condenser and/or in the second condenser as a function of temperature and/or humidity data measured in said structure. Therefore, it is possible to adapt the behavior of the system in real time based on temperature and/or humidity data. Thus, it is possible to better control the climate inside a closed cultivation structure and therefore to obtain better quality crops.
A titre d’exemples nullement limitatifs, au moins une sonde pour mesurer une température et/ou un niveau d’humidité peut être prévue pour être positionnée :
- dans une partie haute d’une structure de culture,
- dans une partie basse d’une structure de culture, ou
- en sortie du premier condenseur,
- etc.
- in an upper part of a cultivation structure,
- in a lower part of a cultivation structure, or
- at the outlet of the first condenser,
- etc.
Selon un mode de réalisation, l’évaporateur peut être prévu pour être disposé à l’extérieur de la structure de culture close et le premier condenseur peut être prévu pour être disposé à l’intérieur de la structure de culture close. Dans ce mode de réalisation, l’évaporateur doit être agencé de sorte à permettre à l’air se trouvant dans la structure de traverser l’évaporateur puis le premier condenseur sans que cet air, provenant de l’intérieur de la structure ne soit mélangé avec l’air se trouvant à l’extérieur de la structure. À titre d’exemple nullement limitatif, des conduits dédiés peuvent être utilisés.According to one embodiment, the evaporator can be provided to be arranged outside the closed culture structure and the first condenser can be provided to be arranged inside the closed culture structure. In this embodiment, the evaporator must be arranged so as to allow the air in the structure to pass through the evaporator then the first condenser without this air, coming from inside the structure, being mixed. with the air outside the structure. As a non-limiting example, dedicated conduits can be used.
Alternativement, l’évaporateur et le premier condenseur peuvent être prévus pour être disposés à l’extérieur de la structure de culture close. Dans ce mode de réalisation, l’évaporateur et le premier condenseur doivent être agencés de sorte à permettre à l’air se trouvant dans la structure de traverser l’évaporateur puis le premier condenseur sans que cet air, provenant de l’intérieur de la structure ne soit mélangé avec l’air se trouvant à l’extérieur de la structure. À titre d’exemple nullement limitatif, des conduits dédiés peuvent être utilisés.Alternatively, the evaporator and the first condenser can be planned to be arranged outside the closed culture structure. In this embodiment, the evaporator and the first condenser must be arranged so as to allow the air located in the structure to pass through the evaporator then the first condenser without this air, coming from inside the structure. structure is mixed with air outside the structure. As a non-limiting example, dedicated conduits can be used.
Avantageusement, le premier condenseur et l’évaporateur peuvent être prévus pour être disposés à l’intérieur de la structure de culture close.Advantageously, the first condenser and the evaporator can be provided to be arranged inside the closed culture structure.
Selon un mode de réalisation, le deuxième condenseur peut être prévu pour être disposé à l’intérieur de la structure. Dans ce cas, le deuxième condenseur doit être agencé de sorte à permettre audit premier flux de traverser ledit deuxième condenseur sans que ce premier flux ne soit mélangé avec l’air se trouvant au sein de la structure. À titre d’exemple nullement limitatif, des conduits dédiés au premier flux peuvent être utilisés.According to one embodiment, the second condenser can be provided to be arranged inside the structure. In this case, the second condenser must be arranged so as to allow said first flow to pass through said second condenser without this first flow being mixed with the air within the structure. As a non-limiting example, conduits dedicated to the first flow can be used.
Avantageusement, le deuxième condenseur peut être prévu pour être disposé à l’extérieur de la structure de culture close.Advantageously, the second condenser can be provided to be arranged outside the closed culture structure.
Ainsi, les échanges entre le fluide caloporteur et le premier flux sont facilités, en particulier lorsque le premier est un flux d’air extérieur à la structure de culture close. En effet, il est plus simple d’acheminer de l’air extérieur au deuxième condenseur puis de rejeter cet air à l’extérieur de la structure de culture close lorsque ladite deuxième condenseur est à l’extérieur de ladite structure.Thus, the exchanges between the heat transfer fluid and the first flow are facilitated, in particular when the first is an air flow external to the closed culture structure. Indeed, it is simpler to route outside air to the second condenser then to reject this air outside the closed culture structure when said second condenser is outside said structure.
De plus, avoir un condenseur prévu pour être disposé à l’extérieur permet de dédier une plus grande partie du volume intérieur de la structure aux cultures et permet donc une plus grande production.In addition, having a condenser designed to be placed outside makes it possible to dedicate a greater part of the interior volume of the structure to crops and therefore allows greater production.
Avantageusement, le circuit thermodynamique peut comprendre en outre un réservoir à fluide caloporteur, disposé entre le premier condenseur et le détendeur.Advantageously, the thermodynamic circuit can further comprise a heat transfer fluid reservoir, placed between the first condenser and the expander.
Ainsi, il est possible de garantir un bon fonctionnement du détendeur et donc de l’évaporateur. En effet, l’utilisation d’un réservoir en amont du détendeur permet de garantir que du fluide caloporteur soit toujours disponible pour le détendeur.In this way, it is possible to guarantee proper operation of the expander and therefore of the evaporator. Indeed, the use of a tank upstream of the regulator ensures that heat transfer fluid is always available for the regulator.
Avantageusement, le circuit thermodynamique peut comprendre au moins une vanne à pression constante disposée en aval du premier condenseur.Advantageously, the thermodynamic circuit can comprise at least one constant pressure valve placed downstream of the first condenser.
Ainsi, il est possible de contrôler la pression de condensation du fluide caloporteur et donc la température de condensation du fluide caloporteur. Cela est particulièrement avantageux lorsque la température de l’air à l’extérieur de la structure de culture close est plus froide que la température de l’air se trouvant dans la structure de culture, par exemple en hiver.Thus, it is possible to control the condensation pressure of the heat transfer fluid and therefore the condensation temperature of the heat transfer fluid. This is particularly advantageous when the air temperature outside the enclosed growing structure is colder than the air temperature within the growing structure, for example in winter.
En effet, dans ces conditions et sans vanne à pression constante, le premier condenseur peut être alimenté en un fluide caloporteur à une température trop basse pour être condensé par échange thermique avec l’air compris dans la structure de culture close.Indeed, under these conditions and without a constant pressure valve, the first condenser can be supplied with a heat transfer fluid at a temperature too low to be condensed by heat exchange with the air included in the closed culture structure.
A titre d’exemple nullement limitatif, sans vanne à pression constante, lorsque la température à l’intérieure de la structure est de 20°C et que la température à l’extérieure de la structure est de 0°C, le fluide caloporteur peut avoir une température de condensation d’environ 10°C. De plus, dans ces conditions, le fluide caloporteur en sortie du deuxième condenseur et alimentant le premier condenseur peut être à une température d’environ 10°C. Par conséquent, le fluide caloporteur ne peut être condensé par échange thermique avec l’air compris dans la structure, à une température de 20°C.As a non-limiting example, without a constant pressure valve, when the temperature inside the structure is 20°C and the temperature outside the structure is 0°C, the heat transfer fluid can have a condensation temperature of around 10°C. Furthermore, under these conditions, the heat transfer fluid leaving the second condenser and supplying the first condenser can be at a temperature of approximately 10°C. Consequently, the heat transfer fluid cannot be condensed by heat exchange with the air included in the structure, at a temperature of 20°C.
Ainsi, l’utilisation d’une vanne à pression constante en aval du premier condenseur permet d’augmenter la température de condensation dudit fluide caloporteur et donc permet de condenser celui-ci dans le premier condenseur même lorsque la température à l’extérieure de la structure est plus basse que celle à l’intérieur de la structure.Thus, the use of a constant pressure valve downstream of the first condenser makes it possible to increase the condensation temperature of said heat transfer fluid and therefore makes it possible to condense the latter in the first condenser even when the temperature outside the structure is lower than that inside the structure.
Selon un mode de réalisation avantageux, la vanne à pression constante peut être prévue pour se fermer lorsque le compresseur est mis à l’arrêt. Ainsi, la vanne à pression constante peut faire office de clapet anti-retour. Cela est particulièrement avantageux pour les modes de réalisation comprenant un réservoir à liquide caloporteur, disposé entre le premier condenseur et le détendeur. En effet, dans un tel mode de réalisation, la vanne à pression constante permet d’éviter la migration du fluide caloporteur depuis le réservoir vers le premier condenseur lorsque le système est à l’arrêt.According to an advantageous embodiment, the constant pressure valve can be designed to close when the compressor is turned off. Thus, the constant pressure valve can act as a check valve. This is particularly advantageous for embodiments comprising a heat transfer liquid reservoir, placed between the first condenser and the expander. Indeed, in such an embodiment, the constant pressure valve makes it possible to avoid the migration of the heat transfer fluid from the tank to the first condenser when the system is stopped.
Alternativement, ou en plus, le circuit thermodynamique peut comprendre un clapet anti-retour disposé entre le premier condenseur et le deuxième condenseur.Alternatively, or in addition, the thermodynamic circuit may comprise a non-return valve disposed between the first condenser and the second condenser.
Ainsi, il est possible d’éviter que le fluide caloporteur migre depuis le premier condenseur vers le deuxième condenseur. Ceci est particulièrement avantageux pour les modes de réalisation du système où le deuxième condenseur est prévu pour être disposé à l’extérieur de ladite structure de culture. En effet, dans un tel mode de réalisation, lorsque le système est à l’arrêt et que la température extérieure à la structure de culture close est inférieure à la température intérieure de la structure close, le fluide caloporteur a une température et une pression plus haute dans le premier condenseur que dans le deuxième, ce qui peux entrainer une migration du fluide depuis le premier condenseur vers le deuxième condenseur. Par conséquent, au redémarrage, le détendeur risque de ne pas être suffisamment alimenté en fluide caloporteur, la pression d’évaporation risque d’être abaissée et d’entrainer un arrêt du compresseur pour des raisons de sécurité. De plus, l’accumulation de fluide dans le deuxième condenseur risque de créer un bouchon et de faire augmenter la pression en sortie du compresseur, ce qui peut aussi entrainer un arrêt du compresseur pour des raisons de sécurité.In this way, it is possible to prevent the heat transfer fluid from migrating from the first condenser to the second condenser. This is particularly advantageous for the embodiments of the system where the second condenser is intended to be arranged outside of said culture structure. Indeed, in such an embodiment, when the system is stopped and the exterior temperature of the closed culture structure is lower than the interior temperature of the closed structure, the heat transfer fluid has a higher temperature and pressure. higher in the first condenser than in the second, which can lead to migration of the fluid from the first condenser to the second condenser. Consequently, when restarting, the expander may not be sufficiently supplied with heat transfer fluid, the evaporation pressure may be lowered and cause the compressor to stop for safety reasons. In addition, the accumulation of fluid in the second condenser risks creating a blockage and increasing the pressure at the compressor outlet, which can also cause the compressor to stop for safety reasons.
Selon un mode de réalisation, le compresseur peut être un compresseur à vitesse fixe.According to one embodiment, the compressor may be a fixed speed compressor.
Avantageusement, le compresseur peut être un compresseur à vitesse variable.Advantageously, the compressor can be a variable speed compressor.
Ainsi, il est possible de réguler la quantité de fluide caloporteur tiré dans le détendeur et l’évaporateur. Réguler ainsi la quantité de fluide traversant l’évaporateur permet de réguler les échanges thermiques possibles dans l’évaporateur et donc de réguler la déshumidification. Ainsi, il est possible de limiter la quantité de déshumidification. De plus, il est possible de refroidir l’air traversant l’évaporateur sans le déshumidifier.Thus, it is possible to regulate the quantity of heat transfer fluid drawn into the expander and the evaporator. Regulating the quantity of fluid passing through the evaporator thus makes it possible to regulate the possible heat exchanges in the evaporator and therefore to regulate dehumidification. Thus, it is possible to limit the amount of dehumidification. In addition, it is possible to cool the air passing through the evaporator without dehumidifying it.
Préférentiellement, lorsque le système comprend une unité de contrôle, le compresseur à vitesse variable peut être contrôlé par ladite unité de contrôle.Preferably, when the system includes a control unit, the variable speed compressor can be controlled by said control unit.
Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une structure de culture close équipée d’un système selon l’invention.According to another aspect of the invention, a closed culture structure is proposed equipped with a system according to the invention.
Avantageusement, la structure de culture close peut être :
- une serre,
- une chambre de culture,
- une tente de culture, ou
- un placard de culture,
- etc.
- a greenhouse,
- a culture room,
- a grow tent, or
- a culture cupboard,
- etc.
La structure de culture close peut par exemple être une structure prévue pour être disposée en extérieur ou une structure prévue pour être disposée à l’intérieur d’un bâtiment. La structure de culture close peut être une structure fixe non déplaçable, ou une structure déplaçable voire mobile.The closed cultivation structure can for example be a structure intended to be placed outdoors or a structure intended to be placed inside a building. The closed culture structure can be a fixed, non-movable structure, or a movable or even mobile structure.
De plus, la structure de culture close peut être équipée de lampes de culture.In addition, the enclosed growing structure can be equipped with growing lights.
Par ailleurs, la structure de culture close peut être une structure, dite opaque, dont chacune des parois est opaque à la lumière, de sorte que de la lumière provenant de l’extérieur de la structure de culture close ne puisse pénétrer l’intérieur de ladite structure de culture close. De plus, lorsqu’une telle structure opaque est équipée de lampes de culture, la lumière générée à l’intérieur de la structure opaque est contenue à l’intérieur de celle-ci. Cela est particulièrement avantageux pour les structures disposées à l’intérieur de bâtiments ou d’habitations.Furthermore, the closed culture structure can be a structure, called opaque, each of the walls of which is opaque to light, so that light coming from outside the closed culture structure cannot penetrate the interior of said closed cultivation structure. In addition, when such an opaque structure is equipped with grow lights, the light generated inside the opaque structure is contained therein. This is particularly advantageous for structures located inside buildings or homes.
Alternativement, la structure peu comprendre au moins une paroi transparente ou translucide, de sorte à permettre à de la lumière provenant de l’extérieur de la structure de culture close de pénétrer à l’intérieur de ladite structure.Alternatively, the structure may comprise at least one transparent or translucent wall, so as to allow light coming from outside the closed culture structure to penetrate inside said structure.
D’autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- la
- la
- les
- les
- there
- there
- THE
- THE
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à de l’état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.It is understood that the embodiments which will be described below are in no way limiting. In particular, it will be possible to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described subsequently isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to other the prior art. This selection includes at least one preferably functional characteristic without structural details, or with only part of the structural details if this part is only sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared to the state of the prior art.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
La
Le système 100 de déshumidification de l’air de structure de culture close comprend un circuit thermodynamique comprenant un fluide caloporteur.The closed culture structure air dehumidification system 100 comprises a thermodynamic circuit comprising a heat transfer fluid.
Le circuit thermodynamique comprend un évaporateur 102, pour refroidir et déshumidifier l’air au sein de ladite structure de culture par échange thermique avec le fluide caloporteur du circuit thermodynamique.The thermodynamic circuit includes an evaporator 102, to cool and dehumidify the air within said culture structure by heat exchange with the heat transfer fluid of the thermodynamic circuit.
Le circuit thermodynamique comprend en outre un premier condenseur 104 pour réchauffer l’air en sortie de l’évaporateur 102 par échange thermique avec ledit fluide caloporteur.The thermodynamic circuit further comprises a first condenser 104 to heat the air leaving the evaporator 102 by heat exchange with said heat transfer fluid.
De plus, le circuit thermodynamique comprend un détendeur 106, en aval dudit premier condenseur 104 et en amont dudit évaporateur 102 ainsi qu’un compresseur 108, en aval dudit évaporateur 102 et en amont dudit premier condenseur 104.In addition, the thermodynamic circuit comprises an expander 106, downstream of said first condenser 104 and upstream of said evaporator 102 as well as a compressor 108, downstream of said evaporator 102 and upstream of said first condenser 104.
Par ailleurs, le circuit thermodynamique comprend en outre un deuxième condenseur 110, alimentant ledit premier condenseur 104 en fluide caloporteur. Ce deuxième condenseur 110 du système 100 est prévu pour condenser au moins partiellement ledit fluide caloporteur, provenant du compresseur 108, par échange thermique avec un premier flux d’air 112, provenant de l’extérieur de ladite structure de culture close et rejeté à l’extérieur de ladite structure de culture close.Furthermore, the thermodynamic circuit further comprises a second condenser 110, supplying said first condenser 104 with heat transfer fluid. This second condenser 110 of the system 100 is intended to at least partially condense said heat transfer fluid, coming from the compressor 108, by heat exchange with a first flow of air 112, coming from the outside of said closed culture structure and rejected to the outside of said closed culture structure.
Ainsi, le système 100 de déshumidification de l’air est capable d’évacuer une partie de la chaleur se trouvant dans le circuit thermodynamique à l’extérieur de la structure de culture close. Ainsi, il est possible de déshumidifier l’air d’une structure de culture close sans augmenter la température de l’air à l’intérieur de la structure, en évacuant l’excédent de chaleur du système 100 de déshumidification à l’extérieur de la structure de culture close.Thus, the air dehumidification system 100 is capable of evacuating part of the heat found in the thermodynamic circuit outside the closed culture structure. Thus, it is possible to dehumidify the air of a closed culture structure without increasing the temperature of the air inside the structure, by evacuating excess heat from the dehumidification system 100 to the outside of the structure. the closed culture structure.
Ainsi, lors d’une déshumidification de l’air de la structure de culture close, illustré par le flux d’air 114 traversant l’évaporateur 102 puis le premier condenseur 104, le système 100 est capable de ne pas augmenter la température de l’air au sein de la structure de culture close.Thus, during dehumidification of the air of the closed culture structure, illustrated by the air flow 114 passing through the evaporator 102 then the first condenser 104, the system 100 is capable of not increasing the temperature of the air within the closed culture structure.
Lorsque le système de déshumidification 100 est en marche, le premier condenseur 104 alimente le détendeur 106 en fluide caloporteur à l’état liquide. Le détendeur 106 baisse la pression du fluide caloporteur et module le débit de fluide caloporteur en entrée de l’évaporateur 102. Le fluide caloporteur est ainsi converti à l’état gazeux dans l’évaporateur 102 par échange thermique avec l’air 114 se trouvant à l’intérieur de la structure. Ensuite, le compresseur 108 augmente la pression du fluide caloporteur provenant de l’évaporateur 102. L’excédent en chaleur du système 100 peut ensuite être évacué hors de la structure de culture close par le deuxième condenseur 110 en condensant une partie du fluide caloporteur par échange thermique avec le premier flux d’air 112. Le deuxième condenseur 110 alimente ensuite le premier condenseur 104 en fluide caloporteur qui condense la partie du fluide caloporteur encore à l’état gazeux, par échange thermique avec le flux 114.When the dehumidification system 100 is in operation, the first condenser 104 supplies the expander 106 with heat transfer fluid in the liquid state. The regulator 106 lowers the pressure of the heat transfer fluid and modulates the flow of heat transfer fluid at the inlet of the evaporator 102. The heat transfer fluid is thus converted to the gaseous state in the evaporator 102 by heat exchange with the air 114 located inside the structure. Then, the compressor 108 increases the pressure of the heat transfer fluid coming from the evaporator 102. The excess heat from the system 100 can then be evacuated from the closed culture structure by the second condenser 110 by condensing part of the heat transfer fluid by heat exchange with the first air flow 112. The second condenser 110 then supplies the first condenser 104 with heat transfer fluid which condenses the part of the heat transfer fluid still in the gaseous state, by heat exchange with the flow 114.
La
Le système 200 de la
Le système 200 comprend en outre un premier ventilateur 202 équipant le deuxième condenseur 110 pour générer et contrôler ledit premier flux d’air 112 traversant le deuxième condenseur 110.The system 200 further comprises a first fan 202 equipping the second condenser 110 to generate and control said first air flow 112 passing through the second condenser 110.
En
Alternativement ou en plus, selon d’autres modes de réalisation (non représentés), le système 200 peut comprendre un ventilateur positionné pour tirer de l’air au travers du deuxième condenseur 110.Alternatively or additionally, according to other embodiments (not shown), the system 200 may include a fan positioned to draw air through the second condenser 110.
Le système 200 comprend en outre un deuxième ventilateur 204 pour générer et contrôler le deuxième flux d’air 114 traversant le premier condenseur 104 et l’évaporateur 102.The system 200 further comprises a second fan 204 to generate and control the second air flow 114 passing through the first condenser 104 and the evaporator 102.
En
Alternativement ou en plus, selon d’autres modes de réalisation (non représentés), le système 200 peut comprendre un ventilateur positionné en amont de l’évaporateur 102 de sorte à pousser de l’air dans l’évaporateur 102 puis dans le premier condenseur 104 et/ou en aval du premier condenseur 104 de sorte à tirer de l’air dans l’évaporateur 102 et dans le premier condenseur 104.Alternatively or in addition, according to other embodiments (not shown), the system 200 may comprise a fan positioned upstream of the evaporator 102 so as to push air into the evaporator 102 then into the first condenser 104 and/or downstream of the first condenser 104 so as to draw air into the evaporator 102 and into the first condenser 104.
De plus, le système 200 comprend une sonde 206 pour mesurer une température dans la structure de culture close ainsi qu’une sonde 208 pour mesurer un niveau d’humidité dans la structure de culture close.Additionally, the system 200 includes a probe 206 for measuring a temperature in the enclosed cultivation structure as well as a probe 208 for measuring a humidity level in the enclosed cultivation structure.
Par ailleurs, le système 200 comprend une unité de contrôle 210 pour ajuster la vitesse du premier ventilateur 202 et du deuxième ventilateur 204 en fonction d’au moins une température et/ou d’un niveau d’humidité mesurés par la sonde 206 et/ou la sonde 208 respectivement.Furthermore, the system 200 comprises a control unit 210 for adjusting the speed of the first fan 202 and the second fan 204 as a function of at least one temperature and/or a humidity level measured by the probe 206 and/or or probe 208 respectively.
Ainsi, en régulant la vitesse du premier ventilateur 202 et donc en régulant le flux d’air 112, l’unité de contrôle 210 du système 200 est capable de réguler l’échange thermique dans le deuxième condenseur 110, et donc de réguler la proportion du fluide caloporteur traversant le deuxième condenseur 110 qui est condensé par ledit deuxième condenseur 110. Par conséquent, il est possible de réguler la proportion du fluide caloporteur restant à condenser par le premier condenseur 104. Autrement dit, le système 200 est capable de contrôler la proportion du fluide caloporteur à l’état gazeux et à l’état liquide en sortie du deuxième condenseur 110 alimentant le premier condenseur 104.Thus, by regulating the speed of the first fan 202 and therefore by regulating the air flow 112, the control unit 210 of the system 200 is capable of regulating the heat exchange in the second condenser 110, and therefore of regulating the proportion of the heat transfer fluid passing through the second condenser 110 which is condensed by said second condenser 110. Consequently, it is possible to regulate the proportion of the heat transfer fluid remaining to be condensed by the first condenser 104. In other words, the system 200 is capable of controlling the proportion of the heat transfer fluid in the gaseous state and in the liquid state at the outlet of the second condenser 110 supplying the first condenser 104.
De plus, l’unité de contrôle 210 est capable d’adapter la vitesse du ventilateur 204 et donc de réguler le flux 114 de sorte à permettre au premier condenseur 104 de condenser la proportion du fluide caloporteur à l’état gazeux en sortie du deuxième condenseur 110.In addition, the control unit 210 is capable of adapting the speed of the fan 204 and therefore of regulating the flow 114 so as to allow the first condenser 104 to condense the proportion of the heat transfer fluid in the gaseous state at the outlet of the second condenser 110.
Ainsi, lorsque l’unité de contrôle 210 réduit la vitesse de rotation du premier ventilateur 202 afin de réduire la proportion du fluide caloporteur condensé par le deuxième condenseur 110, l’unité de contrôle peut augmenter la vitesse de rotation du deuxième ventilateur 204.Thus, when the control unit 210 reduces the rotation speed of the first fan 202 in order to reduce the proportion of the heat transfer fluid condensed by the second condenser 110, the control unit can increase the rotation speed of the second fan 204.
Réciproquement, lorsque l’unité de contrôle 210 augmente la vitesse de rotation du premier ventilateur 202 afin d’augmenter la proportion du fluide caloporteur condensé par le deuxième condenseur 110, l’unité de contrôle peut réduire la vitesse de rotation du deuxième ventilateur 204. Préférentiellement, une vitesse de rotation minimale du deuxième ventilateur 204 peut être prédéfinie. Cette vitesse de rotation minimale permet de garantir un flux 114 permettant un bon fonctionnement de l’évaporateur 102. Ainsi, lorsque le système 200 est en fonctionnement, l’unité de contrôle 210 ne peut réduire la vitesse du deuxième ventilateur 204 en dessous de cette vitesse minimale prédéfinie. Par ailleurs, cette vitesse de rotation minimale peut être fonction d’un niveau d’humidité mesuré dans la structure de culture close. Ainsi, il est possible que la vitesse de rotation minimale soit adaptée à la quantité de déshumidification souhaitée.Conversely, when the control unit 210 increases the rotation speed of the first fan 202 in order to increase the proportion of the heat transfer fluid condensed by the second condenser 110, the control unit can reduce the rotation speed of the second fan 204. Preferably, a minimum rotation speed of the second fan 204 can be predefined. This minimum rotation speed makes it possible to guarantee a flow 114 allowing proper operation of the evaporator 102. Thus, when the system 200 is in operation, the control unit 210 cannot reduce the speed of the second fan 204 below this predefined minimum speed. Furthermore, this minimum rotation speed may be a function of a humidity level measured in the closed culture structure. Thus, it is possible that the minimum rotation speed is adapted to the desired amount of dehumidification.
De plus, l’unité de contrôle 210 est capable d’adapter la vitesse du deuxième ventilateur 204 et donc de réguler le flux 114 de sorte à contrôler les échanges thermiques au sein de l’évaporateur 102. Ainsi, il est possible de contrôler la quantité de déshumidification fournie par le système 200.In addition, the control unit 210 is capable of adapting the speed of the second fan 204 and therefore of regulating the flow 114 so as to control the heat exchanges within the evaporator 102. Thus, it is possible to control the amount of dehumidification provided by the system 200.
Selon un mode de réalisation alternatif non illustré, le deuxième ventilateur 204 peut être un ventilateur à vitesse constante, configuré pour générer un flux d’air 114 permettant au premier condenseur 104 de condenser la proportion du fluide caloporteur restant à condenser en sortie du deuxième condenseur 110 même lorsque le premier ventilateur 202 équipant le deuxième condenseur 110 est à l’arrêt.According to an alternative embodiment not illustrated, the second fan 204 can be a constant speed fan, configured to generate an air flow 114 allowing the first condenser 104 to condense the proportion of the heat transfer fluid remaining to be condensed at the outlet of the second condenser 110 even when the first fan 202 equipping the second condenser 110 is stopped.
Par ailleurs, dans l’exemple de réalisation illustré en
De plus, le système 200 comprend une vanne à pression constante 212 disposée directement en aval dudit premier condenseur 104. Contrôler et fixer la pression requise en sortie du premier condenseur 104 permet de contrôler la température de condensation du fluide caloporteur.In addition, the system 200 includes a constant pressure valve 212 placed directly downstream of said first condenser 104. Controlling and setting the required pressure at the outlet of the first condenser 104 makes it possible to control the condensation temperature of the heat transfer fluid.
Cela est particulièrement avantageux lorsque la température de l’air à l’extérieur de la structure de culture close est plus froide que la température de l’air 114 se trouvant dans la structure de culture, par exemple en hiver.This is particularly advantageous when the air temperature outside the enclosed growing structure is colder than the air temperature 114 within the growing structure, for example in winter.
En effet, sans vanne à pression constante 212, le premier condenseur 104 peut être alimenté en un fluide caloporteur à une température trop basse pour être condensé par échange thermique avec l’air 114 compris dans la structure de culture close.Indeed, without a constant pressure valve 212, the first condenser 104 can be supplied with a heat transfer fluid at a temperature too low to be condensed by heat exchange with the air 114 included in the closed culture structure.
Ainsi, l’utilisation d’une vanne à pression constante 212 en aval du premier condenseur permet d’augmenter la température de condensation dudit fluide caloporteur et donc permet de condenser celui-ci dans le premier condenseur 104 même lorsque la température extérieure à l’extérieure de la structure est plus basse que celle à l’intérieur de la structure.Thus, the use of a constant pressure valve 212 downstream of the first condenser makes it possible to increase the condensation temperature of said heat transfer fluid and therefore makes it possible to condense the latter in the first condenser 104 even when the temperature outside the exterior of the structure is lower than that inside the structure.
Par ailleurs, le système 200 comprend un clapet anti retour 214 disposé entre ledit premier condenseur 104 et ledit deuxième condenseur 110. Ce clapet 214 permet d’éviter que le fluide caloporteur migre depuis le premier condenseur 104 vers le deuxième condenseur 110. Ceci est particulièrement avantageux pour lorsque le deuxième condenseur 110 est prévu pour être disposé à l’extérieur de la structure de culture, tel que décrit ci-après en relation avec les
De plus, le système 200 comprend un réservoir de liquide 216 à liquide caloporteur, disposé entre ledit premier condenseur 104 et le détendeur 106, plus précisément entre la vanne à pression constante 212 et le détendeur 106.In addition, the system 200 comprises a liquid reservoir 216 with heat transfer liquid, disposed between said first condenser 104 and the regulator 106, more precisely between the constant pressure valve 212 and the regulator 106.
Le système 200 est ainsi capable de garantir un bon fonctionnement du détendeur 106 et donc de l’évaporateur 102. En effet, l’utilisation d’un réservoir 216 en amont du détendeur 106 permet de garantir que du fluide caloporteur soit toujours disponible.The system 200 is thus capable of guaranteeing proper operation of the expander 106 and therefore of the evaporator 102. In fact, the use of a reservoir 216 upstream of the expander 106 makes it possible to guarantee that the heat transfer fluid is always available.
Selon une alternative de réalisation non illustrée, la vanne à pression constante 212 peut être prévue pour se fermer lorsque le compresseur 108 est mis à l’arrêt. Ainsi, la vanne 212 à pression constante peut faire office de clapet anti-retour. Dans un tel mode de réalisation, la vanne à pression constante 212 permet d’éviter la migration du fluide caloporteur depuis le réservoir 216 vers le deuxième condenseur 104 lorsque le système est à l’arrêt.According to an alternative embodiment not illustrated, the constant pressure valve 212 can be designed to close when the compressor 108 is turned off. Thus, the constant pressure valve 212 can act as a check valve. In such an embodiment, the constant pressure valve 212 makes it possible to avoid the migration of the heat transfer fluid from the tank 216 to the second condenser 104 when the system is stopped.
La
En particulier, la
La structure de culture close 300 est une structure immobile de type serre de culture. Cette structure de culture close 300 comprend un volume intérieur 304 délimité par des parois 306, un plafond 308 et un sol 310.The closed cultivation structure 300 is an immobile structure of the cultivation greenhouse type. This closed culture structure 300 comprises an interior volume 304 delimited by walls 306, a ceiling 308 and a floor 310.
Dans l’exemple illustré en
Par soucis de lisibilité, le système 302 de déshumidification de l’air de structure 300 de culture close est partiellement illustré en
Le système 302 déshumidification peut être un système 100 ou 200 tel que décrit ci-dessus en relation avec les FIGURES 1 et 2, ou de manière plus générale, un système selon l’invention.The dehumidification system 302 can be a system 100 or 200 as described above in relation to FIGURES 1 and 2, or more generally, a system according to the invention.
L’évaporateur 102 et le premier condenseur 104 sont disposés à l’intérieur du la structure de culture 300 tandis que le deuxième condenseur 110 est disposé à l’extérieur de celle-ci.The evaporator 102 and the first condenser 104 are arranged inside the culture structure 300 while the second condenser 110 is arranged outside it.
Ainsi, il est plus simple de générer :
- le premier flux d’air 112 d’acheminant de l’air extérieur au deuxième condenseur 110 puis rejetant cet air à l’extérieur de la structure de culture close 300, et
- le flux d’air 114 se trouvant dans la structure de culture close 300, traversant l’évaporateur 102 puis le premier condenseur 104.
- the first air flow 112 conveying outside air to the second condenser 110 then rejecting this air outside the closed culture structure 300, and
- the air flow 114 being in the closed culture structure 300, passing through the evaporator 102 then the first condenser 104.
De plus, lorsque le structure de culture close 300 est une structure immobile de type serre de culture et que le deuxième condenseur 110 est prévu pour être disposé à l’extérieur de ladite structure 300, il est possible d’enterrer au moins partiellement des conduits de fluide caloporteur reliant des éléments disposés à l’intérieur de la structure de culture close à des éléments disposés à l’extérieur de la structure de culture close. Dans l’exemple de réalisation illustré en
Les
En particulier, la
La structure de culture close 401 est une structure déplaçable de type chambre de culture ou tente de culture. Cette structure de culture close 401 des FIGURES 4a et 4b comprend tous les éléments de la structure de culture close 300 des FIGURES 3a et 3b.The closed culture structure 401 is a movable structure of the culture chamber or culture tent type. This closed culture structure 401 of FIGURES 4a and 4b includes all the elements of the closed culture structure 300 of FIGURES 3a and 3b.
Par soucis de lisibilité, le système 402 de déshumidification de l’air de structure 401 de culture close est partiellement illustré en
Le système 402 déshumidification peut être un système 100 ou 200 tel que décrit ci-dessus en relation avec les FIGURES 1 et 2, ou de manière plus générale, un système selon l’invention.The dehumidification system 402 can be a system 100 or 200 as described above in relation to FIGURES 1 and 2, or more generally, a system according to the invention.
L’évaporateur 102, le premier condenseur 104 et le deuxième condenseur 110 du système 402 sont disposés à l’intérieur de la structure de culture close 401.The evaporator 102, the first condenser 104 and the second condenser 110 of the system 402 are arranged inside the closed culture structure 401.
Comme l’évaporateur 102 et le premier condenseur 104 sont disposés dans la structure de culture close 401, le flux d’air 114, d’un air compris dans la structure de culture close 300, traversant l’évaporateur 102 puis le premier condenseur 104 est facile à générer.As the evaporator 102 and the first condenser 104 are arranged in the closed culture structure 401, the air flow 114, of air included in the closed culture structure 300, passing through the evaporator 102 then the first condenser 104 is easy to generate.
Par ailleurs, le deuxième condenseur 110 est relié à l’extérieur de la structure de culture close par des conduits d’air 404 et 406. Ainsi il est possible de générer le premier flux d’air 112 d’acheminant de l’air extérieur au deuxième condenseur 110 puis le rejeter à l’extérieur de la structure de culture close 401 sans que cet air extérieur ne soit mélangé avec l’air se trouvant à l’intérieur de la structure de culture close 401. Ainsi, l’air extérieur peut entrer dans le premier conduit d’air 404 par une première ouverture 408 dans la paroi 306, traverser le deuxième condenseur 110 puis être dirigé par le deuxième conduit 406 vers l’extérieur de la structure 401 par une deuxième ouverture 408.Furthermore, the second condenser 110 is connected to the outside of the closed cultivation structure by air ducts 404 and 406. Thus it is possible to generate the first air flow 112 carrying outside air to the second condenser 110 then reject it outside the closed culture structure 401 without this outside air being mixed with the air located inside the closed culture structure 401. Thus, the outside air can enter the first air duct 404 through a first opening 408 in the wall 306, pass through the second condenser 110 then be directed by the second duct 406 towards the outside of the structure 401 through a second opening 408.
Dans cet exemple de structure de culture close 401 déplaçable, tous les éléments du système de déshumidification 402 sont disposés à l’intérieur de la structure. Ceci présente l’avantage de faciliter le déplacement ainsi que l’installation de cette structure de culture à l’intérieur de bâtiment et en particulier à l’intérieur d’habitations. Toutefois, selon d’autres modes de réalisation, certains éléments du système de déshumidification, en particulier le deuxième condenseur 110, peuvent être prévus pour être disposés à l’extérieur de ladite structure afin de maximiser l’espace de culture disponible à l’intérieur de ladite structure.In this example of a movable closed culture structure 401, all the elements of the dehumidification system 402 are arranged inside the structure. This has the advantage of facilitating the movement as well as the installation of this cultivation structure inside buildings and in particular inside homes. However, according to other embodiments, certain elements of the dehumidification system, in particular the second condenser 110, can be provided to be arranged outside of said structure in order to maximize the cultivation space available inside. of said structure.
Dans les exemples non limitatifs qui viennent d’être décrits en référence aux FIGURES, le système selon l’invention comprend un deuxième condenseur 110 traversé par un premier flux qui est un flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté dans l’atmosphère extérieur.In the non-limiting examples which have just been described with reference to the FIGURES, the system according to the invention comprises a second condenser 110 crossed by a first flow which is a flow of air coming from outside the closed culture structure and released into the outside atmosphere.
Suivant des modes de réalisation alternatifs non représentés, le premier flux peut être un flux d’eau, ou de manière générale un flux de liquide caloporteur, rejeté dans un réservoir, disposé à l’extérieur ou à l’intérieur de la structure de culture close. Dans ce cas, le liquide caloporteur se charge de calories, provenant de la structure de culture close, et qui lui sont transférées au sein du deuxième condenseur. Ce premier flux de liquide caloporteur chargé de calories peut alors être stocké, par exemple dans un réservoir ou dans un ballon. Ces calories peuvent ensuite être utilisées, tout de suite ou ultérieurement, directement ou indirectement, pour chauffer l’air à l’intérieur de la structure close, en cas de besoin, tel que par exemple en demi-saison.According to alternative embodiments not shown, the first flow can be a flow of water, or generally a flow of heat transfer liquid, discharged into a tank, placed outside or inside the culture structure closed. In this case, the heat transfer liquid is loaded with calories, coming from the closed culture structure, and which are transferred to it within the second condenser. This first flow of heat transfer liquid loaded with calories can then be stored, for example in a tank or in a tank. These calories can then be used, immediately or later, directly or indirectly, to heat the air inside the closed structure, if necessary, such as for example in mid-season.
Suivant encore d’autres modes de réalisation alternatifs non représentés, le système selon l’invention peut comprendre une combinaison de ce qui vient d’être décrit, à savoir :
- un deuxième condenseur traversé par un premier flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté à l’extérieur, tel que montré sur les FIGURES, et
- un deuxième condenseur traversé par un premier flux de liquide caloporteur rejeté dans un réservoir, ou un ballon, pour être réutilisé.
- a second condenser crossed by a first flow of air coming from outside the closed culture structure and rejected outside, as shown in the FIGURES, and
- a second condenser crossed by a first flow of heat transfer liquid discharged into a tank, or a tank, to be reused.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus.
Of course, the invention is not limited to the examples detailed above.
Claims (12)
- un évaporateur (102), pour refroidir et déshumidifier l’air (114) se trouvant dans ladite structure de culture par échange thermique avec un fluide caloporteur du circuit thermodynamique,
- un premier condenseur (104) pour réchauffer l’air (114) en sortie de l’évaporateur (102) par échange thermique avec ledit fluide caloporteur,
- un détendeur (106), entre ledit premier condenseur et ledit évaporateur pour abaisser la pression du fluide caloporteur provenant dudit premier condenseur (104) et le fournir audit évaporateur (102), et
- un compresseur (108), entre ledit évaporateur (102) et ledit premier condenseur (104) pour augmenter la pression du fluide caloporteur provenant dudit évaporateur ;
- un flux d’air provenant de l’extérieur de la structure de culture close et rejeté à l’extérieur ;
- un flux de liquide caloporteur rejeté dans un réservoir.
- an evaporator (102), for cooling and dehumidifying the air (114) located in said culture structure by heat exchange with a heat transfer fluid from the thermodynamic circuit,
- a first condenser (104) for heating the air (114) leaving the evaporator (102) by heat exchange with said heat transfer fluid,
- a regulator (106), between said first condenser and said evaporator for lowering the pressure of the heat transfer fluid coming from said first condenser (104) and supplying it to said evaporator (102), and
- a compressor (108), between said evaporator (102) and said first condenser (104) to increase the pressure of the heat transfer fluid coming from said evaporator;
- a flow of air coming from outside the closed cultivation structure and discharged outside;
- a flow of heat transfer liquid released into a tank.
- au moins une sonde (206,208) pour mesurer une température et/ou un niveau d’humidité dans la structure de culture close, et
- une unité de contrôle (210) pour ajuster la vitesse de :
- du moyen d’entrainement, et en particulier du ventilateur (202), équipant le deuxième condenseur, et/ou
- du ventilateur (204) équipant le premier condenseur (102) ;
- at least one probe (206,208) for measuring a temperature and/or a humidity level in the enclosed culture structure, and
- a control unit (210) for adjusting the speed of:
- of the drive means, and in particular of the fan (202), equipping the second condenser, and/or
- of the fan (204) equipping the first condenser (102);
- une serre,
- une chambre de culture,
- un placard de culture, ou
- une tente de culture.
- a greenhouse,
- a culture room,
- a culture cupboard, or
- a grow tent.
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CN113840645A (en) * | 2019-05-27 | 2021-12-24 | 三菱电机株式会社 | Dehumidifying device |
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2022
- 2022-07-05 FR FR2206869A patent/FR3137534A1/en active Pending
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- 2023-07-03 WO PCT/EP2023/068224 patent/WO2024008642A1/en unknown
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