WO2013034832A1 - Installation pour la conservation des bois et procédé de conservation associé. - Google Patents

Installation pour la conservation des bois et procédé de conservation associé. Download PDF

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WO2013034832A1
WO2013034832A1 PCT/FR2012/051932 FR2012051932W WO2013034832A1 WO 2013034832 A1 WO2013034832 A1 WO 2013034832A1 FR 2012051932 W FR2012051932 W FR 2012051932W WO 2013034832 A1 WO2013034832 A1 WO 2013034832A1
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WO
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wood
enclosure
air
temperature
installation according
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/051932
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English (en)
Inventor
Luc EVRARD
Original Assignee
Cbiom
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Filing date
Publication date
Application filed by Cbiom filed Critical Cbiom
Publication of WO2013034832A1 publication Critical patent/WO2013034832A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/0005—Cryogenic treatment

Definitions

  • the invention relates to a plant for the conservation of raw wood (logs, logs and ridges) or processed (products obtained by sawing, slicing, peeling, splitting, etc.), and a method of preservation associated.
  • the relative humidity of the air is the ratio between the quantity of water in the air and the maximum amount of water that the air could hold at the same temperature.
  • the "dry bulb” temperature is the temperature of the air given by a dry thermometer, placed in a moist air current protected from solar radiation.
  • the "wet bulb” temperature is the temperature of the air indicated by a thermometer placed in a damp cloth swept by moving air and protected from solar radiation. At the surface of the wet bulb thermometer, the water vaporizes and, since the evaporation of water depends on the humidity of the ambient air, the water on the wet thermometer evaporates all the more quickly and the temperature it indicates is lower compared to the temperature "dry bulb” as the relative humidity of the air is low.
  • the woods that have just been cut down have a high dry moisture content that varies according to species: generally between 90% for oak or beech and up to 200% for some poplars. As soon as they are slaughtered, the woods begin to lose water until they reach equilibrium humidity with the ambient air (for example: in ambient air at a temperature of 20 ° C and at a relative humidity level 80%, moisture content on dry wood balance is around 16%):
  • the woods first lose their "free water", that is to say the one that fills the cell voids, up to the PSF (or saturation point of the fibers).
  • the dry moisture content of wood at PSF is about 28 to 30%, it is relatively constant regardless of the species of wood considered. Until the PSF, we talk about fresh wood.
  • the removal of the wood is very strongly anisotropic: the longitudinal shrinkage (along the longitudinal axis of the wood) is so small that it is practically negligible; the radial shrinkage (from the heart to the bark) and the tangential shrinkage (in a direction tangent to the bark) are not negligible, the tangential shrinkage is usually about 1.5 to 2 times higher than the radial shrinkage.
  • the quality of wood is likely to be degraded by attacks of biological origin (fungi, insects, etc.) that can occur at any time, throughout the exploitation and processing chain since the felling of trees. in the forest until the wood is dried or until treated with preservatives.
  • biological origin fungi, insects, etc.
  • the wood becomes unsuitable for most technological uses after a period of time depending on the species and weather conditions: the woods first undergo a degradation of their aesthetic properties (blueing, discolouration). , ...) then a degradation of their physical, mechanical and chemical properties (heating, rotting, ).
  • a first method, called wet, is to permanently maintain a dry moisture content equal to or greater than 100% in the stored wood, immersing the wood in the water or by sprinkling them continuously.
  • fungi can not grow.
  • xylophagous insects can not develop because they do not lay on too wet woods. The development of fungi and insects is thus made impossible.
  • this process has significant drawbacks: high water and energy consumption, need to treat the water coming out of the installation, recovery of difficult woods, particularly because of the weight of the damp woods and the wet soil around the storage area. etc.
  • water removes wood from its tannins and thus degrades their natural durability.
  • the installation of such storage areas requires administrative authorizations that are often difficult to obtain, particularly because of environmental impacts.
  • this storage method is not effective for storing the most fragile woods, such as beech or maritime pine for example.
  • a second method known as the dry method, consists of storing the woods by covering them with a cover element of tarpaulin type.
  • the composition of the atmosphere thus confined around the woods evolves rapidly by the consumption of oxygen and the production of carbon dioxide by the stored wood cells and by the bacteria and fungi present (oxidation and fermentation phenomena).
  • the resulting atmosphere containing too little oxygen, fungi and insects can not grow.
  • This storage method also has many drawbacks in particular: difficulty of production and installation of a very large cover element, difficulty in obtaining a perfectly sealed cover, and especially to maintain this seal for several months or years etc. In practice, this method is not used on an industrial scale because of its cost and the great difficulty of maintaining a perfect seal over time.
  • a third method known chemically, is to soak stored wood with a suitable chemical to inhibit the development of fungi and insects.
  • a suitable chemical to inhibit the development of fungi and insects.
  • disadvantages of this method are the prohibitive cost of chemicals and the means to implement them, the significant risks of environmental degradation and the health of people in the vicinity of the area. storage, the particular care to bring to the preparation of wood.
  • this method is not allowed in some forests because of the high risks of pollution, nor to treat wood intended for use in the food sector (manufacture of barrels, crates, etc.).
  • the invention proposes a new wood storage and preservation facility, and a related method, solving at least one of the problems of known storage methods described above.
  • the invention relates to an installation, and an associated method, for the preservation of wood, comprising:
  • Means for maintaining a temperature inside the enclosure at a desired temperature value of between -5 ° C and + 15 ° C dry bulb.
  • Tests have shown that keeping the wood at a temperature below + 15 ° C "dry bulb" can limit the development of biological parasites such as fungi and / or insects. Tests have also shown that a temperature below -5 ° C in the enclosure causes a burst of wood due to the freezing of water molecules inside the woods. With a temperature between -5 and + 15 ° C, the quality of wood is preserved.
  • the choice of the temperature at which the woods are maintained depends in particular on their nature, the envisaged shelf life, their future use, etc. The choice of temperature is also dependent on the amount of energy required to maintain the woods at the desired temperature throughout the desired storage period. A desired temperature of between 0 and + 6 ° C gives good results, at least for the majority of species present in Europe, for an acceptable energy investment.
  • the enclosure is preferably a closed enclosure, of dimensions adapted to the dimensions of the woods and the volume of wood to keep.
  • the enclosure preferably comprises an access zone for gear adapted to the transport of wood, for example a door, a removable wall or an airlock.
  • the enclosure can be installed on the wood production site, near a forest or a sawmill for example; it can also be installed on an industrial zone or on a river or sea port.
  • the enclosure can be installed in the open air or be buried, it can be rigid or flexible, it can be unitary or composed of several independent cells with specific environments.
  • the enclosure is for example a building built specifically for this purpose, a box or a transport container.
  • the enclosure may be permanent or temporary; in the latter case, it is preferably removable or movable to be used several times.
  • the enclosure is preferably thermally insulated to limit the energy consumption necessary to maintain a low temperature inside the enclosure.
  • the temperature maintenance means may comprise:
  • a heating device adapted to heat a heat transfer fluid
  • a refrigeration device adapted to cool a heat transfer fluid
  • At least one air treatment device adapted to temper a flow of air entering from the hot fluid or the cold fluid
  • a device for diffusing the temperate air inside the enclosure and
  • the coolant is for example water, or more generally any heat transfer fluid usually used in the field of air conditioning.
  • the refrigeration device is for example a compression device, adsorption or absorption.
  • the heating device and / or the refrigeration device are preferably devices consuming a renewable energy, for example of the type wood or solar energy boiler, or heat pump. The ecological impact of the installation is thus limited.
  • the plant according to the invention can therefore also include a means for maintaining a relative humidity level inside the enclosure to a desired value, adapted to keep the wood stored in a fresh state. By keeping the woods in a fresh state, the risk of withdrawal is eliminated.
  • the plant may further include a steam generating device for supplying steam to the air handler; in this case, the air treatment device is adapted to humidify the air from the received water vapor and the control means is also adapted to control the steam generating device so as to maintain the relative humidity inside the enclosure to the desired humidity value.
  • the steam generating device, the air handling device and the regulating means together form the means for maintaining the moisture content within the casing.
  • FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an installation according to the invention, permanent, fixed, connected to the surrounding energy networks (gas, electricity), and with controlled humidity,
  • FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of an installation according to the invention, temporary, nomadic, not connected to the surrounding energy (gas, electricity) networks, and to controlled humidity
  • the Figure 3 is a block diagram of a third embodiment of an installation according to the invention, suitable for maritime container transport, connected to an electricity network, and uncontrolled humidity.
  • the invention relates to a wood preservation installation, comprising an enclosure in which the woods are stored, and a means for maintaining a temperature inside the enclosure to a desired value of between -5 and + 15 ° C "dry bulb".
  • the woods can be stored stacked, spread, or in any other form.
  • the installation according to the invention is permanent, fixed, connected to the energy networks (gas, electricity) surrounding, and humidity controlled.
  • Enclosure 1 is a hard-wearing, durable industrial building, thermally insulated and connected to electricity and natural gas grids.
  • An airlock 2 allows the loading of the woods inside the enclosure by an overhead crane.
  • the storage of the woods 3 is between stakes planted in the ground to keep the wood in piles.
  • the warehouse has, for example, an interior volume of the order of 20,000 to 200,000 cubic meters and can accommodate a volume of wood of 10,000 to 100,000 cubic meters.
  • a cooling device 4 cools the water of a balloon 4a.
  • the device 4 is in the example connected to the electricity network.
  • a heater 5, of the gas boiler type heats the water on demand.
  • a steam generating device 9 supplies steam to a box 6 for treating the air.
  • a finned heat exchanger of water / air type 4b is adapted to cool the air present in the box from the cold water of the balloon 4a, a finned heat exchanger.
  • water / air type 5b is adapted to heat the air present in the chamber 6 from the water heated by the heating device 5, and the water vapor supplied by the device 9 modifies the humidity level of the 'air.
  • the outside air entering the box is heated or cooled, and / or humidified in the box 6 and is then supplied to dispensing devices 7 via an air distribution network.
  • the devices 7 are in this example air diffusion vents. The distributed air is partially recycled.
  • the warehouse is also equipped with a communicating control assembly 8 which, based on measurements of the climatic conditions (temperature, humidity) performed by a room sensor 11 inside the enclosure 1, controls the control device.
  • the installation is temporary, nomadic, not connected to the energy networks (gas, electricity) surrounding, and humidity controlled.
  • the chamber 1 here consists of two thermally insulated cells, installed far from any water point and any power distribution network such as a gas or electricity network.
  • the cells are for example made of a metal frame covered with textile; the cells can be deployed easily and quickly.
  • An airlock 2 allows the loading of the woods inside each cell by the usual forestry machines.
  • the storage of the woods 3 is between stakes planted in the ground to keep the wood in piles.
  • the cells have, for example, a unitary internal volume of the order of 400 to 2,000 cubic meters and can each accommodate a volume of wood of 200 to 1,000 cubic meters.
  • a heating device 5, of the shredded wood boiler type heats the water of a buffer tank 5a.
  • the water of the buffer tank is transmitted to heat exchangers 5b inside caissons 6 of air treatment (in the example, a box per cell).
  • a cooling device 4, of the absorption type produces on demand cold water from the hot water of the buffer tank 5a and transmits the cold water to heat exchangers 4b inside the boxes 6.
  • Steam generating devices 9 (one per well 6) supply water vapor to the wells 6.
  • the heat exchangers 4b, 5b cool or heat the air, and the steam changes the humidity level of the air.
  • the cooled or heated air and / or humidified in the box 6 is then supplied to dispensing devices 7 inside the corresponding cell via an air distribution network.
  • the devices 7 are in this example perforated induction ducts. The distributed air is partially recycled.
  • the warehouse is also equipped with a communicating control assembly 8 which, based on measurements of the climatic conditions (temperature, humidity) performed by a room sensor 11 inside the enclosure 1, controls the control device.
  • a fuel generator 10 supplies power to steam generating devices, the regulator assembly, and all electronic devices that consume a small amount of energy overall.
  • the facility is suitable for container shipping, it is connected to an electricity network, and is uncontrolled humidity.
  • the chamber 1 is here an electric refrigerating container in stainless steel thermally insulated and suitable for maritime transport.
  • a swing door 2 allows the loading of logs 3 by usual port handling equipment.
  • a container for example, has a unitary internal volume of the order of 33 cubic meters which can accommodate a volume of wood of 20 cubic meters.
  • a cooling device 4 of the compression type is adapted to cool the air entering an air treatment chamber 6.
  • the device 4 is in the example connected to the electricity network.
  • a heating device 5 of the electric thermal machine type is adapted to heat the air entering the box. The heated or cooled air in the box 6 is then diffused inside the container by a fan 7. The distributed air is partially recycled.
  • the container is also equipped with a communicating regulation assembly 8 which, from climatic conditions determined by a probe 11 inside the enclosure 1, controls the cold-generating device 4, the heating device 5, and the fan 7 of the air treatment box 6 for adjusting the temperature of the air inside the box 6 and the air flow supplied by the box 6 to the chamber 1 so as to adjust the temperature inside the enclosure to desired conditions.
  • the electricity required for the operation of the equipment is supplied by connection to the urban electricity network when the container is stored in a port and by connection to the electrical network of the vessel during transport.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne une installation et un procédé associé de conservation de bois, comprenant : · une enceinte (1) dans laquelle les bois (3) sont entreposés, · un moyen (4, 4a, 4b, 5, 5b, 6, 7, 8, 9, 11) pour maintenir une température à l'intérieur de l'enceinte à une valeur souhaitée comprise entre -5 et +15°C. L'invention est particulièrement destinée à la conservation des bois bruts (grumes, billes et billons) ou transformés (produits obtenus par sciage, tranchage, déroulage, fendage, etc.), dans le cadre traditionnel de la filière forêt / bois ou comme solution d'urgence aux accidents climatiques (chablis issus des tempêtes, etc.) et épidémies forestières.

Description

Installation pour la conservation des bois, et procédé de conservation associé
Domaine technique et état de l'art
L'invention concerne une installation pour la conservation des bois bruts (grumes, billes et billons) ou transformés (produits obtenus par sciage, tranchage, déroulage, fendage, etc.), et un procédé de conservation associé.
Quelques définitions sont tout d'abord rappelées.
L'humidité d'un bois est définie comme le rapport de la masse d'eau qu'il contient sur sa masse anhydre. Elle s'exprime par la formule suivante : taux d'humidité sur sec (%) = (masse humide - masse anhydre) / (masse anhydre) x 100. L'humidité relative de l'air est le rapport entre la quantité d'eau présente dans l'air et la quantité maximale d'eau que l'air pourrait contenir à la même température.
La température « bulbe sec » est la température de l'air donnée par un thermomètre sec, placé dans un courant d'air humide à l'abri du rayonnement solaire.
La température « bulbe humide » est la température de l'air indiquée par un thermomètre placé dans un linge humide balayé par de l'air en mouvement et protégé du rayonnement solaire. A la surface du thermomètre à bulbe humide, l'eau se vaporise et, étant donné que l'évaporation d'eau dépend de l'humidité de l'air ambiant, l'eau sur le thermomètre humide s'évapore d'autant plus rapidement et la température qu'il indique est d'autant plus basse par rapport à la température « bulbe sec » que l'humidité relative de l'air est faible.
Les bois qui viennent d'être abattus présentent un taux d'humidité sur sec élevé et variable suivant les essences : généralement entre 90 % pour du chêne ou du hêtre et jusque 200 % pour certains peupliers. Dès leur abattage, les bois commencent à perdre de l'eau jusqu'à atteindre leur humidité d'équilibre avec l'air ambiant (par exemple : dans un air ambiant à une température de 20°C et à un taux d'humidité relative de 80 %, le taux d'humidité sur sec d'équilibre du bois s'établit aux alentours de 16 %) :
• Les bois perdent d'abord leur « eau libre », c'est-à-dire celle qui remplit les vides cellulaires, jusqu'au PSF (ou point de saturation des fibres). Le taux d'humidité sur sec du bois au PSF est d'environ 28 à 30 %, il est relativement constant quelles que soient les essences de bois considérées. Jusqu'au PSF, on parle de bois frais.
• Puis les bois perdent leur « eau liée », c'est-à-dire celle qui imprègne les membranes des cellules du bois. Au delà du point de saturation des fibres, on parle de bois sec.
Tant que l'humidité du bois reste supérieure à celle du PSF, les bois ne subissent pas de retrait ni de déformation. Le retrait du bois est un phénomène selon lequel les dimensions d'une pièce de bois varient avec son taux d'humidité. On parle de retrait car le bois frais a des dimensions maximales et les dimensions du bois diminuent avec son taux d'humidité. En revanche, pour des humidités de bois inférieures à celle du PSF, le retrait ou le gonflement (phénomène inverse du retrait) d'un bois d'une essence donnée sont directement proportionnels au nombre de points d'humidité perdus ou repris. Le retrait des bois est très fortement anisotrope : le retrait longitudinal (selon l'axe longitudinal du bois) est si faible qu'il est pratiquement négligeable ; le retrait radial (du cœur vers l'écorce) et le retrait tangentiel (selon une direction tangente à l'écorce) sont non négligeables, le retrait tangentiel est en général environ 1,5 à 2 fois plus élevé que le retrait radial.
La qualité des bois est susceptible d'être dégradée par des attaques d'origine biologique (champignons, insectes, etc.) qui peuvent intervenir à tout moment, tout au long de la filière d'exploitation et de transformation depuis l'abattage des arbres en forêt jusqu'au séchage des bois ou jusqu'à leur traitement par des produits de préservation. En l'absence de mesures de conservation après abattage, les bois deviennent impropres à la plupart des usages technologiques après une durée dépendant de l'espèce et des conditions météorologiques : les bois subissent d'abord une dégradation de leurs propriétés esthétiques (bleuissement, décolorations, ...) puis une dégradation de leurs propriétés physiques, mécaniques et chimiques (échauffures, pourritures, ...).
Les problèmes liés au stockage et à la conservation des bois, courants dans toute la filière forêt / bois, sont exacerbés lors d'accidents climatiques ou d'épidémies forestières car de grandes quantités de bois doivent alors être traitées dans des temps très courts.
Le stockage et la conservation des bois bruts ou transformés sur une longue période, de l'ordre de plusieurs mois à plusieurs années, nécessite d'inliiber le développement et la croissance d'organismes susceptibles de détériorer le bois stocké, et ce pendant toute la durée du stockage. Trois méthodes sont essentiellement utilisées à ce jour.
Une première méthode, dite par voie humide, consiste à maintenir en permanence un taux d'humidité sur sec égal ou supérieur à 100 % dans le bois stocké, en immergeant les bois dans l'eau ou en les aspergeant en continu. En l'absence d'oxygène gazeux, les champignons ne peuvent pas se développer. Egalement, les insectes xylophages ne peuvent pas se développer car ils ne pondent pas sur des bois trop humides. Le développement des champignons et des insectes est ainsi rendu impossible. Ce procédé présente cependant des inconvénients importants : consommation en eau et en énergie importante, nécessité de traiter l'eau sortant de l'installation, reprise des bois difficile notamment à cause du poids des bois humides et du sol détrempé autour de la zone de stockage, etc. En particulier, l'eau délave les bois de leurs tannins et dégrade ainsi leur durabilité naturelle. De plus, l'installation de telles zones de stockage nécessite des autorisations administratives souvent difficiles à obtenir, en particulier à cause des impacts environnementaux. Enfin, ce mode de stockage n'est pas efficace pour le stockage des bois les plus fragiles, comme le hêtre ou le pin maritime par exemple.
Une deuxième méthode, dite par voie sèche, consiste à stocker les bois en les recouvrant d'un élément de couverture de type bâche. La composition de l'atmosphère ainsi confinée autour des bois évolue rapidement par la consommation de l'oxygène et la production de gaz carbonique par les cellules des bois stockés et par les bactéries et champignons présents (phénomènes d'oxydation et de fermentation). L'atmosphère qui en résulte contenant trop peu d'oxygène, les champignons et les insectes ne peuvent pas se développer. Ce procédé de stockage comprend également de nombreux inconvénients notamment : difficulté de réalisation et d'installation d'un élément de couverture de très grande taille, difficulté d'obtenir une couverture parfaitement étanche, et surtout de maintenir cette étanchéité pendant plusieurs mois ou plusieurs années, etc. Dans la pratique, cette méthode n'est pas utilisée à l'échelle industrielle, du fait de son coût et de la très grande difficulté à maintenir une étanchéité parfaite dans le temps.
Une troisième méthode, dite par voie chimique, consiste à imbiber les bois stockés d'un produit chimique adapté à inhiber le développement des champignons et des insectes. Parmi les inconvénients de cette méthode, on peut citer notamment le coût prohibitif des produits chimiques et des moyens à mettre en œuvre pour les appliquer, les risques importants de dégradation de l'environnement et pour la santé des personnes présentes au voisinage de la zone de stockage, le soin particulier à apporter à la préparation des bois. Enfin, cette méthode n'est pas autorisée dans certaines forêts à cause des risques élevés de pollution, ni pour traiter les bois destinés à une utilisation dans le domaine alimentaire (fabrication de tonneaux, de cagettes, etc.).
Description de l'invention
L'invention propose une nouvelle installation de stockage et conservation des bois, et un procédé associé, résolvant au moins un des problèmes des méthodes de stockage connues et décrites ci-dessus.
Plus précisément, l'invention concerne une installation, et un procédé associé, pour la conservation de bois, comprenant :
· une enceinte dans laquelle les bois sont entreposés,
• un moyen pour maintenir une température à l'intérieur de l'enceinte à une valeur de température souhaitée comprise entre -5 et +15°C "bulbe sec".
Des essais ont montré que maintenir les bois à une température inférieure à +15°C "bulbe sec" permet de limiter le développement des parasites biologiques tels que les champignons et / ou les insectes. Des essais ont également montré qu'une température inférieure à -5°C dans l'enceinte entraîne un éclatement des bois dû au gel des molécules d'eau à l'intérieur des bois. Avec une température comprise entre -5 et +15°C, la qualité des bois est ainsi préservée. Le choix de la température à laquelle les bois sont maintenus est fonction notamment de leur nature, de la durée de conservation envisagée, de leur utilisation future, etc. Le choix de la température est également fonction de la quantité d'énergie nécessaire pour maintenir les bois à la température souhaitée pendant toute la période de conservation souhaitée. Une température souhaitée comprise entre 0 et +6°C donne de bons résultats, au moins pour la majorité des essences présentes en Europe, pour un investissement énergétique acceptable.
L'enceinte est de préférence une enceinte close, de dimensions adaptées aux dimensions des bois et au volume des bois à conserver. L'enceinte comprend de préférence une zone d'accès pour des engins adaptés au transport des bois, par exemple une porte, un mur amovible ou un sas. L'enceinte peut être installée sur le lieu de production des bois, à proximité d'une forêt ou d'une scierie par exemple ; elle peut aussi être installée sur une zone industrielle ou sur un port fluvial ou maritime. L'enceinte peut être installée à l'air libre ou bien être enterrée, elle peut être rigide ou souple, elle peut être unitaire ou composée de plusieurs cellules indépendantes avec des ambiances spécifiques. L'enceinte est par exemple un bâtiment construit spécialement à cet effet, un caisson ou un conteneur de transport. L'enceinte peut être pérenne ou provisoire ; dans ce dernier cas, elle est de préférence démontable ou déplaçable pour être utilisée plusieurs fois. Enfin, l'enceinte est de préférence isolée thermiquement pour limiter la consommation d'énergie nécessaire au maintien d'une basse température à l'intérieur de l'enceinte.
Selon un mode de réalisation, le moyen de maintien en température peut comprendre :
• un dispositif de chauffage adapté à chauffer un fluide caloporteur,
• un dispositif de réfrigération adapté à refroidir un fluide caloporteur,
« au moins un dispositif de traitement d'air adapté à tempérer un flux d'air entrant à partir du fluide chaud ou du fluide froid,
• un dispositif de diffusion de l'air tempéré à l'intérieur de l'enceinte, et
• un moyen de régulation pour commander les dispositifs de chauffage, de réfrigération et d'humidification de sorte à maintenir la température à l'intérieur de l'enceinte à la valeur de température souhaitée. Le fluide caloporteur est par exemple de l'eau, ou plus généralement tout fluide caloporteur habituellement utilisé dans le domaine de la climatisation de l'air. Une telle installation permet de conserver des bois à température constante sur plusieurs mois, en tenant compte des variations climatiques d'une saison à l'autre, et notamment de la température extérieure qui peut être bien inférieure à -5°C ou bien supérieure à +15°C.
Le dispositif de réfrigération est par exemple un dispositif à compression, à adsorption ou à absorption. Le dispositif de chauffage et / ou le dispositif de réfrigération sont de préférence des dispositifs consommant une énergie renouvelable, par exemple du type chaudière à bois ou à énergie solaire, ou pompe à chaleur. L'impact écologique de l'installation est ainsi limité.
Le retrait anisotrope dû au séchage des bois ronds ou transformés provoque souvent l'apparition de gerces et de fentes. Afin d'éviter cet inconvénient, il peut se révéler nécessaire de conserver les bois dans un état frais durant leur stockage, c'est-à-dire à un taux d'humidité sur sec minimum proche de celui du PSF. L'installation selon l'invention peut donc également comprendre un moyen pour maintenir un taux d'humidité relative à l'intérieur de l'enceinte à une valeur souhaitée, adaptée à maintenir les bois entreposés dans un état frais. En maintenant les bois dans un état frais, les risques de retrait sont supprimés. Selon un mode de réalisation, l'installation peut encore comprendre un dispositif de production de vapeur pour fournir de la vapeur d'eau au dispositif de traitement de l'air ; dans ce cas, le dispositif de traitement de l'air est adapté pour humidifier l'air à partir de la vapeur d'eau reçue et le moyen de régulation est également adapté pour commander le dispositif de production de vapeur de sorte à maintenir l'humidité relative à l'intérieur de l'enceinte à la valeur d'humidité souhaité. Le dispositif de production de vapeur, le dispositif de traitement de l'air et le moyen de régulation forment ensemble le moyen pour maintenir le taux d'humidité à l'intérieur de l'enveloppe. Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'exemples de réalisation d'une installation selon l'invention. Ces exemples sont donnés à titre illustratif et non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels :
• la figure 1 est un schéma de principe d'un premier mode de réalisation d'une installation selon l'invention, permanente, fixe, raccordée aux réseaux d'énergie (gaz, électricité) environnants, et à humidité contrôlée,
• la figure 2 est un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation d'une installation selon l'invention, provisoire, nomade, non raccordée aux réseaux d'énergie (gaz, électricité) environnants, et à humidité contrôlée, « la figure 3 est un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation d'une installation selon l'invention, adaptée au transport maritime par conteneurs, raccordée à un réseau d'électricité, et à humidité non contrôlée.
Description de modes de réalisation de l'invention
Comme dit précédemment, l'invention concerne une installation pour la conservation de bois, comprenant une enceinte dans laquelle les bois sont entreposés, et un moyen pour maintenir une température à l'intérieur de l'enceinte à une valeur souhaitée comprise entre -5 et +15°C "bulbe sec".
Les bois peuvent être entreposés empilés, étalés, ou sous toute autre forme.
Dans l'exemple de la figure 1, l'installation selon l'invention est permanente, fixe, raccordée aux réseaux d'énergie (gaz, électricité) environnants, et à humidité contrôlée. L'enceinte 1 est un entrepôt industriel en dur, pérenne, isolé thermiquement et raccordé aux réseaux d'électricité et de gaz naturel. Un sas 2 permet le chargement des bois à l'intérieur de l'enceinte par un pont roulant. L'entreposage des bois 3 se fait entre des piquets plantés dans le sol pour permettre de maintenir les bois en piles. L'entrepôt a par exemple un volume intérieur de l'ordre de 20 000 à 200 000 mètres cubes et peut accueillir un volume de bois de 10 000 à 100 000 mètres cubes. Un dispositif de refroidissement 4 refroidit l'eau d'un ballon 4a. Le dispositif 4 est dans l'exemple raccordé au réseau d'électricité. Un dispositif de chauffage 5, de type chaudière à gaz, chauffe l'eau à la demande. Un dispositif de production de vapeur 9 fournit de la vapeur à un caisson 6 de traitement de l'air. Dans le caisson 6 de traitement de l'air, un échangeur thermique à ailettes de type eau / air 4b est adapté pour refroidir l'air présent dans le caisson à partir de l'eau froide du ballon 4a, un échangeur thermique à ailettes du type eau / air 5b est adapté pour réchauffer l'air présent dans le caisson 6 à partir de l'eau chauffée par le dispositif de chauffage 5, et la vapeur d'eau fournie par le dispositif 9 modifie le taux d'humidité de l'air. L'air extérieur entrant dans le caisson est chauffé ou refroidi, et / ou humidifié dans le caisson 6 et est ensuite fourni à des dispositifs de distribution 7 par l'intermédiaire d'un réseau de distribution aéraulique. Les dispositifs 7 sont dans cet exemple des bouches de diffusion de l'air. L'air distribué est partiellement recyclé. L'entrepôt est équipé également d'un ensemble de régulation 8 communicant qui, à partir de mesures des conditions climatiques (température, humidité) réalisées par une sonde d'ambiance 11 à l'intérieur de l'enceinte 1, pilote le dispositif de chauffage 5, 5b, le dispositif de refroidissement 4, 4a, 4b, le dispositif de production de vapeur 9 et le caisson 6 de traitement de l'air pour ajuster respectivement la température d'eau chaude, la température d'eau froide, le débit de vapeur fourni au caisson et le débit d'air fourni par le caisson à l'enceinte 1 de sorte à ajuster les conditions climatiques (température, humidité) à l'intérieur de l'enceinte à des conditions climatiques souhaitées.
Dans l'exemple de la figure 2, l'installation est provisoire, nomade, non raccordée aux réseaux d'énergie (gaz, électricité) environnants, et à humidité contrôlée. L'enceinte 1 est ici constituée de deux cellules isolées thermiquement, installées loin de tout point d'eau et de tout réseau de distribution d'énergie tel qu'un réseau de gaz ou d'électricité. Les cellules sont par exemple constituées d'une armature métallique recouverte de textile ; les cellules peuvent être déployées aisément et rapidement. Un sas 2 permet le chargement des bois à l'intérieur de chaque cellule par les engins forestiers habituels. L'entreposage des bois 3 se fait entre des piquets plantés dans le sol pour permettre de maintenir les bois en piles. Les cellules ont par exemple un volume intérieur unitaire de l'ordre de 400 à 2.000 mètres cubes et peuvent accueillir chacune un volume de bois de 200 à 1.000 mètres cubes.
Un dispositif de chauffage 5, du type chaudière à bois déchiqueté, chauffe l'eau d'un ballon tampon 5a. L'eau du ballon tampon est transmise à des échangeurs thermiques 5b à l'intérieur de caissons 6 de traitement de l'air (dans l'exemple, un caisson par cellule). Un dispositif de refroidissement 4, du type à absorption, produit à la demande de l'eau froide à partir de l'eau chaude du ballon tampon 5a et transmet l'eau froide à des échangeurs thermiques 4b à l'intérieur des caissons 6. Des dispositifs de production de vapeur 9 (un par caisson 6) fournissent de la vapeur d'eau aux caissons 6. Dans chaque caisson 6, les échangeurs thermiques 4b, 5b refroidissent ou chauffent l'air, et la vapeur d'eau modifie le taux d'humidité de l'air. L'air refroidi ou chauffé et / ou humidifié dans le caisson 6 est ensuite fourni à des dispositifs de distribution 7 à l'intérieur de la cellule correspondante par l'intermédiaire d'un réseau de distribution aéraulique. Les dispositifs 7 sont dans cet exemple des gaines perforées à induction. L'air distribué est partiellement recyclé.
L'entrepôt est équipé également d'un ensemble de régulation 8 communicant qui, à partir de mesures des conditions climatiques (température, humidité) réalisées par une sonde d'ambiance 11 à l'intérieur de l'enceinte 1, pilote le dispositif de chauffage 5, 5a, 5b, le dispositif de refroidissement 4, 4b, le dispositif de production de vapeur 9 et le caisson 6 de traitement de l'air pour ajuster respectivement la température d'eau chaude, la température d'eau froide, le débit de vapeur fourni au caisson et le débit d'air fourni par le caisson à l'enceinte 1 de sorte à ajuster les conditions climatiques (température, humidité) à l'intérieur de l'enceinte à des conditions climatiques souhaitées. Un groupe électrogène 10 à fuel alimente en électricité les dispositifs de production de vapeur, l'ensemble de régulation, et tous les dispositifs électroniques qui consomment globalement une faible quantité d'énergie. Dans l'exemple de la figure 3, l'installation est adaptée au transport maritime par conteneurs, elle est raccordée à un réseau d'électricité, et est à humidité non contrôlée.
L'enceinte 1 est ici un conteneur frigorifique électrique en acier inox isolé thermiquement et adapté au transport maritime. Une porte battante 2 permet le chargement des grumes 3 par des engins de manutention portuaire habituels. Un conteneur a par exemple un volume intérieur unitaire de l'ordre de 33 mètres cubes pouvant accueillir un volume de bois de 20 mètres cubes.
Un dispositif de refroidissement 4 du type à compression est adapté pour refroidir l'air entrant dans un caisson 6 de traitement de l'air. Le dispositif 4 est dans l'exemple raccordé au réseau d'électricité. Un dispositif de chauffage 5, de type machine thermique électrique, est adapté pour chauffer l'air entrant dans le caisson. L'air chauffé ou refroidi dans le caisson 6 est ensuite diffusé à l'intérieur du conteneur par un ventilateur 7. L'air distribué est partiellement recyclé. Le conteneur est équipé également d'un ensemble de régulation 8 communicant qui, à partir de conditions climatiques déterminées par une sonde 11 à l'intérieur de l'enceinte 1, pilote le dispositif de production de froid 4, le dispositif de chauffage 5, et le ventilateur 7 du caisson 6 de traitement de l'air pour ajuster la température de l'air à l'intérieur du caisson 6 et le débit d'air fourni par le caisson 6 à l'enceinte 1 de sorte à ajuster la température à l'intérieur de l'enceinte à des conditions souhaitées. L'électricité nécessaire au fonctionnement du matériel est fournie par raccordement au réseau d'électricité urbain lorsque le conteneur est stocké dans un port et par raccordement au réseau électrique du bateau durant les transports.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation pour la conservation de bois, comprenant
• une enceinte (1) dans laquelle les bois (3) sont entreposés,
• un moyen (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b, 6, 7, 8, 10, 11) pour maintenir une température à l'intérieur de l'enceinte à une valeur de température souhaitée comprise entre -5 et +15°C "bulbe sec".
2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle la valeur de température souhaitée est comprise entre 0 et +6°C "bulbe sec".
3. Installation selon l'une des revendications 1 à 2, dans laquelle le moyen de maintien en température comprend :
• un dispositif de réfrigération adapté à refroidir un fluide caloporteur (4, 4a),
• un dispositif de chauffage adapté à chauffer un fluide caloporteur (5, 5a),
• au moins un dispositif de traitement d'air (6) adapté à tempérer un flux d'air entrant à partir du fluide chaud ou du fluide froid,
• un dispositif de diffusion (7) de l'air tempéré à l'intérieur de l'enceinte et
• un moyen de régulation (8, 11) pour commander les dispositifs de chauffage et de réfrigération de sorte à maintenir la température relative à l'intérieur de l'enceinte à la valeur de température souhaitée.
4. Installation selon la revendication 3, dans laquelle le dispositif de réfrigération est un dispositif à compression, à adsorption ou à absorption.
5. Installation selon l'une des revendications 3 à 4, dans laquelle le dispositif de chauffage ou le dispositif de réfrigération est un dispositif consommant une énergie renouvelable, par exemple du type chaudière à bois ou à énergie solaire, ou pompe à chaleur.
6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant également un moyen (8, 9, 11, 6) pour maintenir un taux d'humidité relative à l'intérieur de l'enceinte à une valeur d'humidité souhaitée adaptée à maintenir les bois entreposés dans un état frais.
7. Installation selon la revendication 6 en combinaison avec l'une des revendications 3 à 5, comprenant également un dispositif de production de vapeur (9), pour fournir de la vapeur au dispositif de traitement de l'air (6), dans laquelle le dispositif de traitement de l'air est adapté pour humidifier l'air à partir de la vapeur d'eau reçue, et dans laquelle le moyen de régulation est également adapté pour commander le dispositif de production de vapeur de sorte à maintenir l'humidité relative à l'intérieur de l'enceinte à la valeur d'humidité souhaitée.
8. Procédé de conservation de bois au cours duquel :
• les bois sont entreposés à l'intérieur d'une enceinte,
• une température à l'intérieur de l'enceinte fermée est régulée à une température souhaitée comprise entre -5 et +15°C "bulbe sec".
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la température souhaitée est comprise entre 0 et +6°C "bulbe sec".
0. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel un taux d'humidité relative à l'intérieur de l'enceintest également régulé à une valeur souhaitée adaptée à maintenir les bois entreposés dans un état frais.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE393588C (de) * 1922-12-12 1924-04-04 Ernest Gallaudet Draper Verfahren und Vorrichtung zur Traenkung von Holz
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