WO2020225066A1 - Procédé et ensemble de traitement d'un stockage de produits végétaux à basse température et haute humidité relative - Google Patents

Procédé et ensemble de traitement d'un stockage de produits végétaux à basse température et haute humidité relative Download PDF

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WO2020225066A1
WO2020225066A1 PCT/EP2020/061964 EP2020061964W WO2020225066A1 WO 2020225066 A1 WO2020225066 A1 WO 2020225066A1 EP 2020061964 W EP2020061964 W EP 2020061964W WO 2020225066 A1 WO2020225066 A1 WO 2020225066A1
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atmosphere
liquid
temperature
storage
iiq
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PCT/EP2020/061964
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Alberto Sardo
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Xeda International S.A.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/14—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10
    • A23B7/144—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10 in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
    • A23B7/148—Preserving or ripening with chemicals not covered by groups A23B7/08 or A23B7/10 in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/04—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
    • A23L3/3409—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
    • A23L3/3418—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O

Definitions

  • TITLE Process and set of treatment of a storage of plant products at low temperature and high relative humidity
  • the invention relates in general to the preservation of plant products stored in large volume rooms.
  • the invention relates according to a first aspect to a method for treating the atmosphere of a closed enclosure for storing plant products having a volume greater than 200 m 3 as well as to a storage and a packaging unit for the corresponding atmosphere.
  • the respiration of preserved plant products depends on the plant variety, their state of ripening, the storage temperature and the composition of the atmosphere.
  • the main sources of heat and condensation in the enclosure, which oppose maintaining a low temperature and high relative humidity are:
  • the invention relates to a method of conditioning an atmosphere of a storage of plant products, the storage preferably having a volume greater than 200 m 3 , the storage atmosphere being maintained at a temperature T predetermined atm and at a relative humidity greater than 99%;
  • the atmosphere being brought into contact with a flow of liquid by circulation in a packing with a flow rate of the atmosphere in the packing D atm and a flow of liquid in the packing D Iiq , the liquid circulating at a temperature T Iiq , the temperature of the atmosphere being lowered by a value DT during circulation through the lining; at least one of the parameters D atm , D Iiq , T Iiq and DT being determined so that the heat Q tot ceded by the atmosphere to the liquid satisfies the following constraint: Q tot - Qmat - Q ext - Qcond is between -20% and Q tot 20% tot Q, Q ⁇ na is the heat released by the condensation of the quantity of water vapor H vap in storage, DT value being moreover less than 1, 5 ° C.
  • the method according to the invention has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically feasible combination:
  • the method comprises a step of measuring a current temperature T atm-court of the storage atmosphere, the temperature of the liquid T Iiq being determined as a function of the temperature T atm and of the current temperature T atm-court ;
  • the storage atmosphere is maintained at a temperature T atm and at a relative humidity greater than 99% only by circulation in the lining;
  • the liquid is an aqueous solution comprising at least 5% by mass of at least one alkaline solute, in particular soda and / or potash.
  • a subject of the invention is also a storage of plant products having a volume greater than 200 m 3 , comprising a conditioning assembly configured to maintain the atmosphere of the storage at a predetermined temperature T atm and at a relative humidity greater than 99%; plant products in said atmosphere at temperature T atm and at relative humidity greater than 99% clearance, due to their maturation, heat Q mat and an amount of water vapor H vap;
  • the packaging assembly comprising a packing and being configured to bring the atmosphere into contact with a flow of liquid by circulation in the packing with a flow rate of the atmosphere in the packing D atm and a flow rate of liquid in the packing D üq , the liquid circulating at a temperature T Iiq , the temperature of the atmosphere being lowered by a value DT during the circulation through the lining;
  • the assembly further comprising a device for controlling at least one of the parameters D atm , D üq , T Iiq and DT, configured so that the heat Q tot ceded by the atmosphere to the liquid satisfies the following constraint:
  • the invention further relates to an assembly for conditioning the atmosphere of a storage of plant products, the assembly comprising at least:
  • a contacting device comprising a lining, shaped so that the atmosphere is brought into contact with a liquid flow by circulation in the lining, the atmosphere being cooled by a value DT and charged with liquid during the circulation ;
  • a device for regulating the temperature of the liquid in the reserve configured to maintain the temperature of the liquid at a temperature T Iiq ,
  • a device for controlling at least one of the parameters D atm , D Iiq , T Iiq and DT configured so that the heat Q tot ceded by the atmosphere to the liquid satisfies the following constraint:
  • Q tot - Qmat - Q ext - Qcond is between -20% of Q tot and 20% of Q tot , Q cond being the heat released by the condensation of the quantity of water vapor M vap in the storage, and for that the DT value is less than 1.5 ° C.
  • the assembly according to the invention has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically feasible combination:
  • the assembly 1 comprises a device for measuring a current temperature T atm court of the storage atmosphere and / or of the relative humidity in the storage atmosphere, the control device being configured to adjust the flow rate of the atmosphere D atm and / or the liquid flow D Iiq and / or the liquid temperature T Iiq , depending on:
  • control device is configured to keep the relative humidity of the storage atmosphere greater than 99%, in particular greater than or equal to 99.5%, advantageously greater than or equal to 99.9%;
  • the liquid is an aqueous solution is an aqueous solution comprising at least 5% by mass of at least one alkaline solute, in particular sodium hydroxide and / or potash;
  • the set additionally includes:
  • the reserve comprises a tank and a second tank positioned inside the tank, the device for regulating the temperature of the liquid comprising a heat exchanger immersed in the second tank, the second tank being arranged so as to collect the liquid s' flowing from the packing, the liquid overflowing into an interstitial space delimited between the second tank and the tank, the injection device being configured to suck the liquid into the interstitial space.
  • the physiology of stored plant products could be practically inhibited by storing them in an atmosphere with very high relative humidity, greater than 99%.
  • the metabolism can be reduced by a factor of 10 by going from a relative humidity of 95% to a relative humidity of 99.5%, or even by a factor of 50 for a relative humidity of 99.9 %.
  • Maintaining this very high relative humidity makes it possible to drastically limit the release of heat linked to the metabolism of plants, which makes it easier to maintain a low temperature in storage, for example below 10 ° C, and helps to ensure that we can do without a heat exchanger refrigeration installation of the type used in the state of the art. This also contributes to limiting the quantity of water vapor released by the plant products due to their weight loss, which is at least partially recondensed in the filling.
  • the small amount of heat to be evacuated allows operation with a low temperature difference between the atmosphere at the inlet and the outlet of the packaging assembly, especially below 1.5 ° C. This makes it possible to minimize the condensation of liquid following its rise in temperature in the storage, and thus to achieve a very high level of humidity in the storage atmosphere.
  • Figure 1 is a simplified schematic representation of a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a simplified schematic representation of a second embodiment of the invention.
  • the assembly 1 illustrated in the figures, like the corresponding process, is intended for treating the atmosphere of a storage 3 of plant products 5, typically having a volume greater than 200 m 3 .
  • Storage 3 is a closed enclosure, in the sense that the exchanges between the atmosphere of storage 3 and the outside, in particular gas exchange, are very reduced, so as not to jeopardize the conservation of plant products 5.
  • Plant products are typically vegetables, fruits, tubers, grains, flowers or seedlings, which are stored after harvest and before shipment to retailers.
  • the volume of the storage 3 is typically greater than 200 m 3 , preferably greater than 500 m 3 and more preferably greater than 1000 m 3 .
  • the assembly and the method may typically be intended to be applied to large-volume storage, for example a room, a silo, a greenhouse or any other room intended for the storage of plant products.
  • An installation is shown in FIG. 1, comprising the storage 3 and the assembly 1 arranged in the enclosure of the storage 3. The installation is intended to store and preserve the plant products 5 under optimal conditions.
  • Assembly 1 is configured to regulate both temperature and relative humidity in the atmosphere of storage 3.
  • the installation does not include an atmosphere cooling device placed in direct thermal contact with the atmosphere of storage 3, such as a finned heat exchanger.
  • atmosphere cooling device placed in direct thermal contact with the atmosphere of storage 3, such as a finned heat exchanger.
  • direct thermal contact is meant that the heat exchanges between the cooling device and the atmosphere would take place without involving an intermediate coolant, and that the cooling device would then be the seat of the condensation of the humidity contained in the atmosphere.
  • the assembly 1 and the storage method can also be intended to be applied to smaller volumes such as storage enclosures in places of marketing (supermarkets, shop, etc.) or transport (trucks, etc. .).
  • Set 1 includes at least:
  • a contacting device 7 comprising a lining 9;
  • the contacting device 7 is shaped so that the atmosphere is brought into contact with the flow of liquid by circulation in the packing 9.
  • the contacting device 7 is a packed tower, which has an axis vertical in the example shown.
  • packing is understood here to mean any type of structure making it possible to obtain a large contact surface between a liquid phase and a gas phase, and thus to improve exchanges between the liquid phase and the gas phase.
  • the packing can thus be a packing of the bulk type or a packing of the structured type.
  • the packing is for example of the Raschig ring or Rail ring type, or else is a structured packing in honeycombs.
  • the liquid is at a low temperature, which allows heat exchange between the atmosphere and the liquid circulating in the packing 9.
  • the heat flow given to the liquid by the atmosphere has a total value denoted Q tot -
  • these transfers aim essentially to humidify the atmosphere to a relative humidity greater than 99%, in particular greater than 99.5%, advantageously greater than 99.9% and to maintain the atmosphere at a temperature T atm less than 10 ° C at the outlet of the assembly 1, in particular less than 3 ° C, and advantageously less than or equal to 0 ° C.
  • RH relative humidity
  • the plant products 5 release, due to their maturation, a heat Q mat and a quantity of vapor d 'water M vap .
  • the amount of water vapor evaporated H vap is at least partially condense in the storage, generating thereby a same quantity of heat Q Cond.
  • the invention thus aims to compensate the heat sources Q mat , Q ext and Q cond by transferring the quantity of heat Q tot from the atmosphere to the cold liquid, while maintaining a relative humidity greater than 99% in the storage atmosphere 3.
  • the storage atmosphere here corresponds to the volume of gases filling the storage and bathing the plant products.
  • This atmosphere typically includes air and water vapor, plus gases and products released by plant products during their ripening.
  • the atmosphere is a modified atmosphere, for example oxygen-depleted. This is particularly the case for the storage of certain plant products such as apples.
  • the liquid comprises at least one aqueous phase, comprising water.
  • the aqueous phase also comprises a solute suitable for lowering its melting temperature below 0 ° C, and in particular below -5 ° C.
  • the solute is in particular an alkaline product, for example sodium hydroxide NaOH and / or potassium hydroxide KOH, present in the aqueous phase with a proportion by mass greater than 5%, in particular greater than 8%, advantageously greater than or equal to 10%.
  • the use of a 10% KOH solution makes it possible, for example, to lower the melting temperature to -8 ° C.
  • the use of an alkaline solution also makes it possible to absorb the CO 2 produced by the plants. As the metabolism of plants 5 is greatly reduced by the high relative humidity, the latter give off only a small amount of CO 2 , and the alkaline solution does not need to be renewed regularly.
  • the liquid can comprise an organic phase, and / or additional compounds present in the aqueous phase.
  • the transfers of liquid between the contacting device and the atmosphere can serve different purposes, in addition to maintaining a high relative humidity and a low temperature in the storage 3, depending on the nature of the device.
  • the aqueous phase and the organic phase such as:
  • the injection device 1 1 is fluidly connected to the reserve 15 of liquid, and is arranged to inject the liquid above the packing 9, with a flow of liquid D Iiq .
  • the circulation device 13 is arranged to create an upward circulation of the atmosphere inside the contacting device 7, and through the lining 9, with an atmosphere flow rate D a tm.
  • the contacting device 7 comprises one or more inlets 21 for the atmosphere opening inside the contacting device 7, under the lining 9.
  • Each inlet 21 communicates fluidly with the interior of storage 3.
  • the atmosphere enters the assembly 1 directly at the ambient temperature T a tm into the storage 3, without heating or intermediate cooling.
  • the contacting device 7 has an outlet 23 for the atmosphere charged with evaporated liquid, placed in the upper part of the contacting device 7, above the packing 9.
  • the outlet 23 is fluidly connected with the interior of the device. storage 3.
  • the atmosphere leaves assembly 1 at the temperature T atm - DT, with DT the value of the temperature drop by circulation in the packing.
  • DT is less than 1.5 ° C., so as to minimize condensation during the temperature rise of the atmosphere leaving the assembly 1 and mixing with the storage atmosphere at the temperature T atm .
  • the circulation device 13 comprises for example a circulation member 24 such as a fan or a blower, placed above the lining 9, typically at the top of the contacting device 7.
  • a circulation member 24 such as a fan or a blower
  • the circulation member 24 sucks in the atmosphere charged with evaporated liquid above the packing 9, and delivers it into or to the outlet 23.
  • the circulation member 24 is placed upstream of the lining 9. It sucks the atmosphere from the storage 3 and discharges the latter directly into the inlet (s) 21. Thus, the heat supplied by the member circulation 24 is compensated by an additional evaporation of liquid.
  • the contacting device 7 comprises a drop separator 25, placed above the sprinkler members 17, and more precisely between the sprinkler members 17 and the circulation member 24.
  • the reserve 15 comprises at least one tank 30 suitable for containing the dose of liquid as well as for receiving the remainder of liquid flowing from the packing 9 after being brought into contact with the atmosphere circulating therein.
  • the device for regulating the temperature of the liquid is arranged to maintain the temperature of the liquid in the reserve 15 at a value T Iiq , less than 10 ° C, in particular less than 3 ° C, advantageously less than 0 ° C, so that the liquid is cold vaporized and cools the atmosphere in the packing 9 without requiring an external cooling system.
  • the device for regulating the temperature of the liquid comprises a heat exchanger 31 received in the reserve 15, in thermal contact with the liquid.
  • the exchanger 31 is for example a plate exchanger, having a heat exchange surface for example between 1 m 2 and 5 m 2 , in particular 2 m 2 .
  • the exchanger 31 is in particular capable of carrying out a total heat transfer of between 2 kW / h and 15 kW / h.
  • the regulator further comprises a supply system for the exchanger 31 (not shown), configured to cool and circulate a heat transfer fluid in the exchanger 31.
  • the feed system is advantageously located outside the storage 3 and fluidly connected to the assembly 1 through the walls of the storage enclosure.
  • the reserve 15 comprises a second tank 32, positioned inside the tank 30.
  • the exchanger 31 is immersed in the second tank 32.
  • the second tank 32 is arranged so as to collect the liquid flowing from the packing 9, the liquid overflowing into an interstitial space defined between the second tank 32 and the tank 30.
  • the second tank 32 has a cross section smaller than that of the tank 30.
  • the interstitial space is delimited between its outer walls and the walls of the tank 30, which constitute a double wall.
  • the injection device 11 opens into the tank 30, and is arranged to suck the liquid from the interstitial space.
  • the liquid flowing from the packing 9 falls into the second tank 32 where it is contained and cools by heat exchange with the exchanger 31.
  • the liquid continuously overflows above the walls of the second tank 32, into the interstitial space.
  • the use of the second tank 32 allows more efficient cooling of the liquid before it is sucked by the injection device 11.
  • the contacting device 7 has a square, substantially constant, horizontal outer section of side 1500 mm.
  • the tank 30 of the reserve 15 has a horizontal outer section identical to that of the contacting device 7, and has a height of between 500 and 1000 mm.
  • the second tank 32 has a square horizontal outer section, the side of which is lower than that of the tank 30, for example 1100 mm, and a height of between 300 mm and 500 mm.
  • the contacting device 7 has four inputs 21, each arranged on one of the sides.
  • the lining 9 has a height of approximately 600 mm.
  • the filling 9 is placed for example 100 mm below the sprinkler members 17, the droplet separator 25 being placed for example 100 mm above the sprinkler members 17.
  • the cooling and humidification assembly 1 preferably comprises at least one module 27 for evaluating a current value of the temperature of the atmosphere of the storage 3 and / or of the relative humidity in the atmosphere of the storage. 3.
  • the module 27 comprises for example a temperature sensor configured to measure the temperature T atm of the atmosphere of the storage 3, and / or the temperature of the atmosphere at the outlet of the assembly 1, T atm - DT.
  • a temperature sensor configured to measure the temperature T atm of the atmosphere of the storage 3, and / or the temperature of the atmosphere at the outlet of the assembly 1, T atm - DT.
  • the module 27 advantageously comprises a humidity sensor, or hygrometer, configured to measure the relative humidity in the atmosphere of storage 3. Such a sensor is known and will not be described here.
  • the measurement by a hygrometer is not sufficiently precise to determine variations in RH.
  • the RH is then determined indirectly, while allowing the necessary precision, by using the principle of the reaction: sugar + O 2 ® CO 2 + H 2 O.
  • an absorbent product such as soda, potash or calcium hydroxide
  • the module 27 then comprises a CO 2 sensor configured to measure the concentration of CO 2 in the atmosphere of the storage 3, and a calculation module configured to evaluate the humidity concentration using the measured CO 2 concentration.
  • the calculation module uses, for example, predetermined correlations, directly indicating the humidity level as a function of the measured CO 2 concentration.
  • the module 27 then comprises a sensor configured to measure the concentration of CO 2 in the recirculated liquid, and a calculation module configured to evaluate the humidity concentration using the measured CO 2 concentration.
  • the calculation module uses, for example, predetermined correlations, directly indicating the humidity level as a function of the measured CO 2 concentration.
  • the processing unit 1 also comprises a sensor for measuring a concentration of dioxygen in the atmosphere of the storage 3 and / or a sensor for measuring a concentration of a product in the atmosphere, in particular a product. biocide or phytoprotector.
  • the cooling and humidification assembly 1 also includes a device 29 for controlling at least one of the parameters D atm , D Iiq , T Iiq and DT.
  • the control device 29 is configured so that the quantity of heat Q tot ceded by the atmosphere to the liquid verifies the following constraint: Q tot - Qmat - CW - Q ⁇ nd is between -20% of Q tot and 20% of Q tot , in particular between -10% of Q tot and 10% of Q tot , advantageously between -5% of Q tot and 5% of Q tot ,
  • the control device 29 is also configured to keep the temperature difference DT between the atmosphere entering the assembly 1 and the atmosphere leaving the assembly 1 less than 1.5 ° C.
  • control device 29 is configured to regulate the temperature and RH of the storage atmosphere, by acting on the flow rate of circulation of the atmosphere through the packing 9 and / or the flow rate of liquid through the packing 9 and / or the temperature of the liquid, checking that the heat exchanges in the packing 9 sufficiently compensate for the thermal losses to avoid having an excessively large temperature difference between the inlet and the outlet of the set 1.
  • the control device 29 receives the current values evaluated by the evaluation module 27.
  • the control device 29 controls the liquid temperature regulation device, and / or the transfer member 19, and / or the circulation member 24.
  • the control device 29 is programmed to adjust the flow rate of circulation of the atmosphere through the lining 9 and / or the flow of liquid through the lining 9 and / or the temperature of the liquid, depending on:
  • the setpoint (s) are typically chosen by the operator and entered into the control device 29.
  • the RH setpoint is for example a range [99%; 100%], or [99.5%; 100%].
  • the temperature setpoint is for example a range [10 ° C; -5 ° C] at the outlet of assembly 1, or [3 ° C; -5 ° C], or else [0 ° C; -5 ° C].
  • the control device 29 is programmed to determine the flow rate of circulation of the atmosphere through the lining 9 and / or the flow of liquid through the lining 9 and / or the temperature of the liquid by any suitable means, for example curves. , tables or pre-programmed calculation formulas.
  • the control device 29 decreases the flow rate of circulation of liquid D Iiq . If the current RH value is below the set value, the control device 29 increases the liquid circulation flow rate D Iiq . If the current temperature value is above the set value, the control device 29 reduces the temperature of the liquid T Iiq . If the current temperature value is below the set value, the control device 29 increases the temperature of the liquid T Iiq .
  • RH can be regulated by controlling the circulating rate of the atmosphere D atm .
  • the temperature of the atmosphere T atm is then regulated by controlling either the circulation rate of liquid D Iiq or the temperature of the liquid T Iiq .
  • control device 29 is also configured to adjust the flow rates of circulation of the atmosphere D atm and of liquid circulation D Iiq as a function of the oxygen concentration measured in the atmosphere and / or as a function of the concentration of biocidal or phytoprotective product measured in the atmosphere.
  • the control device 29 is for example a computer or part of a computer.
  • the control device 29 is produced in the form of programmable logic components (FPGA, Field Programmable Gâte Array) or in the form of a dedicated integrated circuit (ASIC, Application Specifies Integrated Circuit).
  • FPGA Field Programmable Gâte Array
  • ASIC Application Specifies Integrated Circuit
  • the control device 29 is programmed to implement a processing strategy.
  • the treatment strategy can be of any type.
  • the treatment can be spread over a long period of time, so as to vaporize the liquid in small quantities, gradually, so as to maintain the desired relative humidity inside the storage 3 constantly at the desired level.
  • a treatment aimed at rapidly saturating the atmosphere with vapor over a short period. This makes it possible, for example, to humidify the empty or partially empty storage.
  • the treatment unit 1 offers a contact surface between the atmosphere and the liquid which can range for example up to 70 m 2 . It is thus possible to evaporate much larger quantities of liquid, for example approximately 70 liters per day for a volume of water of 1000 liters and 1000 tonnes of stored products. It is therefore possible to reach the saturation concentration in the atmosphere more quickly.
  • a method of conditioning the atmosphere of the storage 3 will now be described, aiming to maintain a predetermined temperature T a tm and a relative humidity greater than 99%, in particular greater than 99.5%, advantageously greater than 99.9% in storage 3.
  • the method is designed to be implemented by the assembly 1 described above.
  • the assembly 1 described above is particularly suitable for the implementation of the method.
  • the method comprises a step of bringing an atmosphere of storage 3 into contact with a flow of liquid by circulation in a packing 9, the flow of liquid circulating in the packing 9 at a temperature less than or equal to 10 ° C, in particular less. or equal to 3 ° C, advantageously less than or equal to 0 ° C, the atmosphere being cooled and charged with liquid during the circulation,
  • the lining 9 is of the type described above.
  • the atmosphere of storage 3 is circulated by a circulation device of the type described above.
  • the liquid flow is injected into the packing 9 by an injection device of the type described above.
  • the liquid is placed in the reserve 15, and its temperature is regulated by a regulating device of the type described above.
  • the liquid is cooled in thermal contact with the exchanger 31.
  • the liquid is cooled to a temperature T Iiq less than or equal to 10 ° C, in particular less than or equal to 0 ° C, advantageously less than or equal to -3 ° C.
  • the liquid comprises for example water and KOH potassium hydroxide, with a mass concentration of potassium hydroxide greater than or equal to 5%, in particular greater than or equal to 8%, advantageously greater than or equal to 10%.
  • the transfer member 19 discharges the liquid into the sprinkler (s) 17, which project the liquid towards the packing 9.
  • the member 24 for circulating the atmosphere creates an ascending gas flow.
  • the liquid circulates downwards through the lining 9, and cools the atmosphere by heat exchange during their. respective circulation.
  • the amount of heat given up by the atmosphere to the liquid is denoted CW.
  • Part of the liquid is evaporated on contact with the gas flow and is entrained in the atmosphere in the form of vapor.
  • the fraction of the liquid that has not evaporated falls back into the reserve 15.
  • the cooled atmosphere charged with evaporated liquid passes through the droplet separator 25 and is discharged by the circulation member 24 to the outlet 23.
  • the atmosphere leaves the assembly 1 at a temperature T atm - DT , less than or equal to 10 ° C, in particular less than or equal to 3 ° C, advantageously less than or equal to 0 ° C, and with a relative humidity greater than or equal to 99%, in particular greater than or equal to 99.5%, advantageously greater than or equal to 99.9%.
  • the assembly 1 is typically placed inside the storage 3. It thus draws the atmosphere from the storage directly through the inlet (s) 21, and rejects this cooled atmosphere and charged with vapor directly into the storage 3, through the outlet 23. .
  • the flow rate of liquid in assembly 1 is for example 5 m 3 / hour, and the flow rate of the atmosphere in assembly 1 is about 6000 m 3 / hour, with an average speed of circulation of the atmosphere in set 1 of the order of 2 m / s.
  • the method comprises a regulation step during which the relative humidity of the atmosphere of storage 3 is maintained above 99% and the temperature of the atmosphere of storage 3 is kept below 10 ° C, in particular below 3. ° C, preferably less than 0 ° C.
  • the temperature and relative humidity are maintained by controlling one or more of the parameters below:
  • At least one of the four parameters D atm , D Iiq , T Iiq and DT is determined so that the heat Q tot ceded by the atmosphere to the liquid satisfies the following constraint:
  • Q tot - Qmat - Q ext - Qcond is between -20% of Q tot and 20% of Q tot , in particular between -10% of Q tot and 10% of Q tot , advantageously between -5% of Q tot and 5 % of Q tot.
  • Q cond is the heat released by the condensation of the quantity of water vapor M vap in storage 3.
  • the value DT is also kept below 1.5 ° C.
  • the regulation step includes the following sub-steps:
  • This evaluation is carried out, for example, with temperature and humidity sensors 27.
  • a CO 2 sensor measures the concentration of CO 2 in the atmosphere of storage 3, and a calculation module evaluates the humidity concentration using the measured CO 2 concentration.
  • a sensor measures the concentration of CO 2 in the recirculated liquid, and a calculation module evaluates the humidity concentration using the measured CO 2 concentration.
  • the results are processed by the steering system 29.
  • the adjustment of the circulation flow rate D atm of the atmosphere in the packing 9 and / or the adjustment of the flow rate of liquid D Iiq injected into the packing 9 by the injection device 1 1 and / or the liquid temperature T Iiq is performed by the control device 29 as described above.
  • Maintaining a relative humidity greater than 99% and a temperature below 10 ° C. makes it possible to very significantly reduce the metabolism of the plants 5 and thus to greatly reduce the unwanted heat sources Q mat and Q cond .
  • maintaining a low temperature difference DT makes it possible to reduce the condensation during the heating of the atmosphere leaving the packing 9 and returning to ambient temperature in the storage 3.
  • the assembly 1 comprises the contacting device 7 and the injection device 11 of the first embodiment.
  • It also includes a second contacting device 40 and a second device 42 for injecting a second liquid, as well as a second reserve 44 of second liquid.
  • the second contacting device 40 is placed at the outlet of the first contacting device 7 and receives the cooled atmosphere loaded with humidity as input. It is configured to bring said atmosphere into contact with the second liquid in at least one diffusion member 48, advantageously in a plurality of diffusion members 48 arranged one above the other.
  • the second contacting device 40 comprises a receptacle 47 placed under the diffusion members 48, adapted to collect the fraction of second liquid not evaporated into the atmosphere, with a view to recycling it.
  • the second injection device 42 is configured to inject the second liquid above each diffusion member 48. It comprises a transfer member 50 as well as at least one row of sprinkler members 46, and advantageously one row. of sprinkler members 46 for each diffusion device 48, the row of sprinkler members 46 being arranged above the diffusion member 48.
  • the sprinkler members 46 are for example ramps.
  • the transfer member 50 is for example a pump configured to suck the second liquid from the second reserve 44 and deliver it to the sprinkler members 46, for example with a total flow rate of between 100 L / h and 200 L / h .
  • the second reserve 44 contains a dose of second liquid.
  • the second liquid comprises at least one compound capable of effecting treatment of the atmosphere and / or treatment of plant products 5.
  • the second liquid comprises at least one volatile biocidal and / or phytoprotective product, with a boiling point of between 60 and 280 ° C, the second liquid being evaporated in the contacting step at a temperature below 10 ° C, and in particular less than or equal to 3 ° C.
  • the treatment is aimed at cleaning up the storage.
  • this treatment is applied when storage 3 does not contain plant products 5.
  • the treatment aims to protect the plant products 5, by preventing the development of diseases and / or rots, such as in particular fungicides or anti-germinating products.
  • the second liquid comprises only at least one biocidal product, or only at least one plant protection product, or else comprises one or more biocidal products mixed with one or more plant protection products.
  • At least one of the phytosanitary products is chosen from the following list: essential oil, terpenes, saturated or unsaturated C3 to C9 alcohol, such as for example isopropanol, iso-octanol, 2-ethylhexanol, volatile synthetic products , such as for example glutaraldehyde, hexanal, dimethylnaphthalene and 3-decene-2-one.
  • essential oil such as for example isopropanol, iso-octanol, 2-ethylhexanol
  • volatile synthetic products such as for example glutaraldehyde, hexanal, dimethylnaphthalene and 3-decene-2-one.
  • the essential oil is for example chosen from the group formed by mint oil, clove oil, rose oil, thyme oil and oregano oil.
  • the liquid comprises one of the constituents of these oils, chosen from the group formed by L-carvone, eugenol, geraniol, thymol, carvacrol.
  • the biocidal product is a volatile product, natural or synthetic, having biocidal properties, such as clove oil, thyme oil, geraniol, ethyl alcohol, glutaraldehyde.
  • the second liquid comprises only the product (s), without solvent or adjuvant.
  • it comprises an aqueous or organic solvent, in which the product (s) and one or more adjuvants are dissolved.
  • the aqueous solvent is, for example, water.
  • the organic solvent is for example a solvent of the type described in FR 2 791 910 or glycols, di-glycols and their relative esters.
  • the adjuvants are, for example, substances capable of conveying the active material (s) or capable of giving a dilution effect.
  • the circulation device 13 is arranged to create the upward circulation of the atmosphere through the contacting device 7 and through the second contacting device 40.
  • the circulation device 13 comprises a circulation member 24, such as a fan or a blower, disposed laterally with respect to the outlet 23 of the assembly 1.
  • a circulation member 24 such as a fan or a blower
  • the control device circulation 13 creates the upward circulation by entrainment, without the circulation member being placed directly across the outlet 23 through which the atmosphere saturated with liquid passes. This helps prevent drops from depositing on the circulation organ 24.
  • the treatment method according to the second embodiment comprises a second contacting step, during which the gas flow circulating in the assembly 1 is brought into contact with at least one second liquid flow by circulation in another packing.
  • the second liquid comprising at least one volatile biocidal and / or phytoprotective product, with a boiling point of between 60 and 280 ° C, the second liquid being evaporated in the second contacting step at a temperature below 10 ° C. , and in particular less than or equal to 3 ° C.
  • the method comprises a step of measuring the concentration of the volatile biocidal and / or phytoprotective product in the atmosphere of the storage 3 by the sensor 27, the flow rate of the flow of second liquid at the second contacting step being adjusted by function of the measured concentration.
  • the fraction of second non-evaporated liquid is collected under the second contacting device, in receptacle 47, and recycled to the second contacting step.
  • a storage 3 comprising a closed enclosure containing stored plant products.
  • the main heat loss factors are evaluated below, first in a storage installation of the state of the art, then in an installation according to the invention, in order to show the efficiency of the cooling process according to the invention.
  • the enclosure has a substantially parallelepipedal shape, having a length substantially equal to 20 m, and a width and a height substantially equal to 10 m.
  • the enclosure therefore defines an internal volume substantially equal to 2000 m 3 , and a heat exchange surface with the exterior substantially equal to 1000 m 2 .
  • the internal temperature of the storage is kept close to 0 ° C, for example 0.5 ° C.
  • the thermal transmission coefficient Q is of the order of 0.015 kcal.h 1 .nr 2 .K 1 , according to the general knowledge of those skilled in the art.
  • a ton of plants produces, depending on the nature of the plants and their condition, between 1 g and 50 g of CO 2 per hour of storage at low temperature, for a corresponding release of heat of 2.55 kcal per gram of CO 2 emitted.
  • the total heat losses are therefore of the order of 8335 kcal / h for a storage installation of the state of the art. These losses must be compensated by a withdrawal of energy Q tot through a calorific fluid circulating in the exchanger, to maintain the temperature sufficiently low in the storage, which is in practice impossible with a low DT.
  • the value of DT used will therefore be high, in particular greater than 1.5 ° C., and will lead to decondensation of the water vapor contained in the atmosphere, which prevents having a high relative humidity.
  • the term corresponding to the condensation of moisture on the cold walls of the exchanger is substantially zero.
  • the cooling is provided by the exchanger 31 located in the tank 30.
  • the tank 30 contains a reserve of 600 L of a 10% KOH solution, cooled to a temperature less than or equal to 0 ° C by circulation in the exchanger 31 of a calorific fluid at -3 ° C.
  • the thermal energy losses are therefore reduced from 8335 kcal / h to 480 kcal / h, which is obviously very advantageous both from the point of view of the cost of storage, and from the environmental point of view.
  • the energy losses can be compensated by a relatively low thermal shrinkage, compatible with a low value of DT, in particular less than 1.5 ° C, which makes it possible to avoid recondensation of the water vapor and thus to maintain a very high relative humidity.

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Abstract

Procédé et ensemble de traitement d'un stockage de produits végétaux à basse température et haute humidité relative La présente invention concerne un procédé de conditionnement d'atmosphère d'un stockage (3) de produits végétaux (5). L'atmosphère du stockage (3) est maintenue à une température Tatm et à une humidité relative supérieure à 99%. Les produits végétaux (5) dégagent, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d'eau Mvap. Un flux de chaleur Qext entre depuis l'extérieur. L'atmosphère est mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage (9) avec un débit de l'atmosphère Datm et un débit de liquide Dliq à une température Tliq, la température de l'atmosphère étant abaissée d'une valeur ∆T inférieure à 1,5° C. Au moins un des paramètres Datm, Dliq, Tliq et ∆T est déterminé pour que la chaleur Qtot cédée par l'atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Qtot – Qmat – Qext – Qcond est compris entre -20% et 20% de Qtot.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé et ensemble de traitement d’un stockage de produits végétaux à basse température et haute humidité relative
L’invention concerne en général la conservation des produits végétaux stockés dans des chambres de grand volume.
Plus précisément, l’invention concerne selon un premier aspect un procédé de traitement de l’atmosphère d’une enceinte fermée de stockage de produits végétaux ayant un volume supérieur à 200 m3 ainsi qu’un stockage et un ensemble de conditionnement de l'atmosphère correspondants.
Il est nécessaire de maîtriser un grand nombre de paramètres pour contrôler le processus de maturation des produits végétaux stockés.
La respiration des produits végétaux conservés dépend de la variété végétale, de leur état de maturation, de la température de stockage et de la composition de l’atmosphère.
Lors de leur respiration, les produits végétaux absorbent l’oxygène et produisent du gaz carbonique et de l’eau. Typiquement, le métabolisme est ralenti ou inhibé par la réduction du taux d’oxygène dans l’atmosphère. Cependant, des taux d’oxygène très bas, généralement couplés avec des températures basses, sont nécessaires pour obtenir une réduction sensible de métabolisme, sans engendrer de fermentation.
Il est nécessaire généralement de maintenir une température basse dans l’enceinte de stockage pour une bonne conservation des végétaux frais, ainsi qu’un certain taux d’humidité dans l’atmosphère pour éviter que les produits végétaux ne dessèchent et présentent un aspect ridé.
Les principales sources de chaleur et de condensation dans l’enceinte, qui viennent s’opposer maintien d’une température basse et d’une humidité relative élevée sont :
- les échanges thermiques avec l’extérieur, plus chaud que l’intérieur de l’enceinte, à travers les parois de l’enceinte, sur lesquelles se forme de la condensation,
- le métabolisme des végétaux, dont la respiration est fortement exothermique,
- la condensation de l’eau évaporée par les végétaux directement sur l’échangeur thermique de refroidissement, dans lequel circule un fluide caloporteur plus froid que l’atmosphère de l’enceinte. En pratique, les meilleures chambres froides utilisant des grandes surfaces d'échanges et l'eau glycolée comme liquide intermédiaire afin de réduire l'écart de température air/surface froide, peuvent maintenir à peine une HR de l’ordre de 90% à 95%.
Pour une telle enceinte de stockage, typiquement contenant 400 tonnes de végétaux dans un volume de stockage de 2000 m3, on constate que les échanges thermiques avec l’extérieur représentent une perte d’énergie bien inférieure, de l’ordre de 10 à 20 fois plus faible, que chacune des deux autres sources de chaleur listées.
Une installation de refroidissement de l’atmosphère d’un stockage par diffusion de vapeur d’eau refroidie est décrite dans le document FR 2441812. Cette installation présente des avantages intéressants en termes de réduction de la condensation en proposant de se passer d’un échangeur de chaleur en contact thermique direct avec l’atmosphère. Cependant, l’installation décrite dans ce document nécessite de passer par l’évaporation de vapeur d’eau chauffée pour atteindre une humidité relative importante, ce qui crée une source de chaleur parasite importante dans le stockage.
Il existe donc un besoin d’une méthode de conditionnement de l’atmosphère d’une enceinte de stockage de produits végétaux permettant d’atteindre à la fois une humidité relative très élevée, de préférence supérieure à 99%, et des températures basses, par exemple inférieures à 10°C.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de conditionnement d’une atmosphère d’un stockage de produits végétaux, le stockage ayant de préférence un volume supérieur à 200 m3, l’atmosphère du stockage étant maintenue à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;
les produits végétaux dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;
un flux de chaleur CW entrant dans le stockage depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;
l’atmosphère étant mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage Datm et un débit de liquide dans le garnissage DIiq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage ; au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT étant déterminé pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Q¥nd étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage, la valeur DT étant de plus inférieure à 1 ,5° C.
Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolement ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- le procédé comprend une étape de mesure d’une température courante Tatm-cour de l’atmosphère du stockage, la température du liquide TIiq étant déterminée en fonction de la température Tatm et de la température courante Tatm-cour ;
- Datm et Düq sont prédéterminés et sensiblement constants ;
- l’atmosphère pénètre dans le garnissage à la température Tatm de l’atmosphère du stockage ;
- l’atmosphère du stockage est maintenue à une température Tatm et à une humidité relative supérieure à 99% seulement par circulation dans le garnissage ;
- le liquide est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude et/ou de la potasse.
L’invention a également pour objet un stockage de produits végétaux présentant un volume supérieur à 200 m3, comprenant un ensemble de conditionnement configuré pour maintenir l’atmosphère du stockage à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ; les produits végétaux dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;
un flux de chaleur CW entrant dans le stockage depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;
l’ensemble de conditionnement comprenant un garnissage et étant configuré pour mettre en contact l’atmosphère avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage Datm et un débit de liquide dans le garnissage Düq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage ;
l’ensemble comprenant de plus un dispositif de pilotage d’au moins un des paramètres Datm, Düq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :
Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage, et pour que la valeur DT soit inférieure à 1 ,5° C. L’invention concerne en outre un ensemble de conditionnement de l’atmosphère d’un stockage de produits végétaux, l’ensemble comprenant au moins :
- un dispositif de mise en contact, comportant un garnissage, conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage, l’atmosphère étant refroidie d’une valeur DT et chargée en liquide au cours de la circulation ;
- un dispositif d’injection du flux de liquide dans le garnissage avec un débit de liquide DIiq ;
- un dispositif de circulation de l’atmosphère du stockage dans le garnissage avec un débit d’atmosphère Datm ;
- une réserve contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection ;
- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve, configuré pour maintenir la température du liquide à une température TIiq,
- un dispositif de pilotage d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :
Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage, et pour que la valeur DT soit inférieure à 1 ,5° C.
Selon des modes de réalisation particuliers, l’ensemble selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolement ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- l’ensemble 1 comprend un dispositif de mesure d’une température courante Tatm cour de l’atmosphère du stockage et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage, le dispositif de pilotage étant configuré pour ajuster le débit de l’atmosphère Datm et/ou le débit de liquide DIiq et/ou la température du liquide TIiq, en fonction :
- de la température courante Tatm Cour de l’atmosphère du stockage et/ou de la valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage ; et
- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage ;
- le dispositif de pilotage est configuré pour maintenir l’humidité relative de l’atmosphère du stockage supérieure à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5 %, avantageusement supérieure ou égale à 99,9% ; - le liquide est une solution aqueuse est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude et/ou de la potasse ;
- l’ensemble comprend de plus :
- un deuxième dispositif de mise en contact arrangé au-dessus du dispositif de mise en contact, conformé pour mettre l’atmosphère en contact avec un flux d’un deuxième liquide ; et
- un deuxième dispositif d’injection du flux du deuxième liquide dans le deuxième dispositif de mise en contact ;
- la réserve comprend un bac et un second bac positionné à l’intérieur du bac, le dispositif de régulation de la température du liquide comprenant un échangeur thermique immergé dans le second bac, le second bac étant disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage, le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac et le bac, le dispositif d’injection étant configuré pour aspirer le liquide dans l’espace interstitiel.
La régulation de la température et de l’humidité de l’atmosphère du stockage par échange avec un liquide permet d’utiliser directement le liquide froid pour refroidir l’atmosphère du stockage, plutôt que de passer par un échangeur de chaleur supplémentaire placé en contact thermique direct avec l’atmosphère. L’absence de contact direct entre un échangeur froid et l’atmosphère évite la condensation sur les parois de l’échangeur, qui constitue sinon à la fois une source de chaleur intempestive de par la chaleur latente de changement d’état, mais aussi une perte d’humidité relative dans l’atmosphère. Ainsi, on augmente fortement l’efficacité thermique du stockage, à la fois directement en réduisant les pertes par condensation et indirectement en maintenant une très forte humidité relative qui ralentit le métabolisme des produits végétaux stockés.
En effet, il a de plus été découvert que la physiologie des produits végétaux stockés pouvait être pratiquement inhibée en les stockant dans une atmosphère à très haute humidité relative, supérieure à 99%. Notamment, le métabolisme peut être réduit de l’ordre d’un facteur 10 en passant d’une humidité relative de 95% à une humidité relative de 99,5%, voire d’un facteur 50 pour une humidité relative de 99,9%.
Maintenir cette humidité relative très élevée permet de limiter drastiquement le dégagement de chaleur lié au métabolisme des végétaux, ce qui facilite le maintien d’une température basse dans le stockage, par exemple inférieure à 10°C, et contribue à faire qu’on peut se passer d’une installation de réfrigération à échangeur de chaleur du type utilisé dans l’état de la technique. Ceci contribue également à limiter la quantité de vapeur d’eau dégagée par les produits végétaux du fait de leur perte de poids, qui est au moins partiellement recondensée dans le garnissage.
L’utilisation appropriée de l’ensemble de refroidissement et d’humidification permet donc de jouer conjointement sur deux aspects :
- assurer le refroidissement de l’atmosphère exclusivement par mise en contact avec l’eau réfrigérée dans un garnissage, ce qui évite les recondensations sur un échangeur de chaleur et supprime une première source de chaleur ;
- l’absence de recondensation permet de garantir un taux très haut d’humidité, ce qui contribue à ralentir drastiquement le métabolisme des végétaux et à supprimer une seconde source de chaleur.
La faible quantité de chaleur à évacuer permet un fonctionnement avec un faible écart de température entre l’atmosphère à l’entrée et à la sortie de l’ensemble de conditionnement, notamment en dessous de 1 ,5°C. Ceci permet de minimiser la condensation de liquide consécutive à sa remontée en température dans le stockage, et ainsi d’atteindre un niveau d’humidité très haut dans l’atmosphère du stockage.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- [Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d’un premier mode de réalisation de l’invention ; et
- [Fig 2] la figure 2 est une représentation schématique simplifiée d’un second mode de réalisation de l’invention.
L’ensemble 1 illustré sur les figures, tout comme le procédé correspondant, est destiné au traitement de l’atmosphère d’un stockage 3 de produits végétaux 5, ayant typiquement un volume supérieur à 200 m3.
Le stockage 3 est une enceinte fermée, au sens où les échanges entre l’atmosphère du stockage 3 et l’extérieur, notamment les échanges gazeux sont très réduits, de manière à ne pas mettre en péril la conservation des produits végétaux 5.
Les produits végétaux 5 sont typiquement des légumes, fruits, tubercules, grains, fleurs ou semis, qui sont conservés après récolte et avant expédition vers les détaillants.
Le volume du stockage 3 est typiquement supérieur à 200 m3, de préférence supérieur à 500 m3 et encore de préférence supérieur à 1000 m3. Ainsi, l’ensemble et le procédé peuvent être typiquement destinés à être appliqués à des stockages de grand volume, par exemple une chambre, un silo, une serre ou tout autre local destiné au stockage de produits végétaux. Une installation est représentée sur la figure 1 , comprenant le stockage 3 et l’ensemble 1 disposé dans l’enceinte du stockage 3. L’installation est destinée à stocker et conserver les produits végétaux 5 dans des conditions optimales. L’ensemble 1 est configuré pour réguler à la fois la température et l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.
L’installation ne comprend pas de dispositif de refroidissement de l’atmosphère disposé en contact thermique direct avec l’atmosphère du stockage 3, tel qu’un échangeur thermique à ailettes. Par contact thermique direct, on entend que les échanges thermiques entre le dispositif de refroidissement et l’atmosphère se feraient sans impliquer un fluide caloporteur intermédiaire, et que le dispositif de refroidissement serait alors le siège de la condensation de l’humidité contenue dans l’atmosphère.
En variante, l’ensemble 1 et le procédé de stockage peuvent également être destinés à être appliqués à des volumes plus faibles tels que les enceintes de conservation des lieux de commercialisation (supermarchés, boutique, ...) ou de transport (camions, etc.).
L’ensemble 1 comprend au moins :
- un dispositif de mise en contact 7, comportant un garnissage 9 ;
- un dispositif d’injection 1 1 d’un flux de liquide dans le dispositif de mise en contact 7 ;
- un dispositif de circulation 13 de l’atmosphère du stockage 3 dans le dispositif de mise en contact 7 ;
- une réserve 15 contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection 1 1 ;
- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve 15.
Le dispositif de mise en contact 7 est conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec le flux de liquide par circulation dans le garnissage 9. Typiquement, le dispositif de mise en contact 7 est une tour à garnissage, qui est d’axe vertical dans l’exemple représenté.
On entend ici par « garnissage » tout type de structure permettant d’obtenir une surface de contact importante entre une phase liquide et une phase gazeuse, et ainsi d’améliorer les échanges entre la phase liquide et la phase gazeuse.
Le garnissage peut ainsi être un garnissage de type vrac ou un garnissage de type structuré.
Dans le cas présent, le garnissage est par exemple du type anneau de Raschig ou anneau de Rail, ou encore est un garnissage structuré en nids d’abeilles.
Il est typiquement réalisé dans une matière plastique. La mise en contact permet de réaliser des transferts particulièrement efficaces entre le flux de liquide et l’atmosphère du stockage 3. La grande surface d’échange permet de générer des grandes quantités de vapeur au cours du passage de l’atmosphère à travers le garnissage 9. De plus, le liquide est à une température basse, ce qui permet un échange thermique entre l’atmosphère et le liquide circulant dans le garnissage 9. Le flux de chaleur cédée au liquide par l’atmosphère a une valeur totale notée Qtot-
Comme il sera décrit ci-dessous, ces transferts visent essentiellement à humidifier l’atmosphère à une humidité relative supérieure à 99%, notamment supérieure à 99,5%, avantageusement supérieure à 99,9% et à maintenir l’atmosphère à une température Tatm inférieure à 10°C à la sortie de l’ensemble 1 , notamment inférieure à 3°C, et avantageusement inférieure ou égale à 0°C.
Lorsque l’atmosphère du stockage 3 est à la température Tatm, inférieure à la température ambiante à l’extérieur du stockage 3, un transfert thermique Qext s’effectue depuis l’extérieur, tendant à réchauffer l’atmosphère du stockage, et dont on compense les effets.
On entend par « humidité relative » (HR), le degré hygrométrique de l’air qui correspond au rapport de la pression partielle de la vapeur d'eau contenue dans l'air sur la pression de vapeur saturante (ou tension de vapeur) à la même température. Elle est donc une mesure du rapport entre le contenu en vapeur d'eau de l'air et sa capacité maximale à en contenir dans ces conditions.
En effet, la réaction de maturation des végétaux est une réaction d’oxydation des sucres et de l’amidon contenus dans les végétaux, pour produire de l’eau et du CO2, selon l’équation suivante : (CH20)n + nO2 = nCO2 + n H2O.
On comprend que placer les végétaux dans une atmosphère saturée en vapeur d’eau déplace l’équilibre dans le sens de la réduction de l’activité métabolique.
Ainsi, plongés dans l’atmosphère du stockage 3 présentant une température Tatm et une humidité relative supérieure à 99% dans le stockage 3, les produits végétaux 5 dégagent, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap. La quantité de vapeur d’eau Mvap évaporée va au moins partiellement se condenser dans le stockage, dégageant par là-même une quantité de chaleur Qcond. L’invention vise ainsi à compenser les sources de chaleur Qmat, Qext et Qcond par le transfert de la quantité de chaleur Qtot de l’atmosphère vers le liquide froid, tout en maintenant une humidité relative supérieure à 99% dans l’atmosphère du stockage 3.
L’atmosphère du stockage correspond ici au volume des gaz remplissant le stockage et baignant les produits végétaux. Cette atmosphère comprend typiquement de l’air et la vapeur d’eau, plus les gaz et les produits dégagés par les produits végétaux au cours de leur maturation.
En variante, l’atmosphère est une atmosphère modifiée, par exemple appauvrie en oxygène. Ceci est le cas notamment pour le stockage de certains produits végétaux comme les pommes.
Le liquide comprend au moins une phase aqueuse, comprenant de l’eau. Avantageusement, la phase aqueuse comprend également un soluté propre à abaisser sa température de fusion en dessous de 0 °C, et notamment en dessous de -5°C. Le soluté est notamment un produit alcalin, par exemple de la soude NaOH et/ou la potasse KOH, présent dans la phase aqueuse avec une proportion massique supérieure à 5%, notamment supérieure à 8%, avantageusement supérieure ou égale à 10%. L’utilisation d’une solution de KOH à 10% permet par exemple d’abaisser la température de fusion à - 8°C. L’utilisation d’un soluté alcalin permet de plus d’absorber le CO2 produit par les végétaux. Comme le métabolisme des végétaux 5 est fortement réduit par l’humidité relative élevée, ces derniers ne dégagent qu’une faible quantité de CO2, et la solution alcaline n’a pas besoin d’être renouvelée régulièrement.
Selon certaines variantes, le liquide peut comprendre une phase organique, et/ou des composés supplémentaires présents dans la phase aqueuse.
Dans ces cas, les transferts de liquide entre le dispositif de mise en contact et l’atmosphère peuvent viser différents buts, outre le maintien d’une humidité relative élevée et d’une température basse dans le stockage 3, en fonction de la nature de la phase aqueuse et de la phase organique, tels que :
- la filtration de l’atmosphère, en particulier piégeage de la poussière et des terres en suspension dans l’atmosphère ;
- l’élimination du CO2 dégagé par les produits végétaux ;
- la réduction de la quantité d’éthylène (C2H4) dégagé par les produits végétaux ;
- l’élimination des arômes dégagés par les produits végétaux ;
- la réintégration de l’oxygène consommée par les produits végétaux ;
- la stérilisation de l’atmosphère ; et
- l’application d’un traitement de protection des produits végétaux.
Le dispositif d’injection 1 1 est relié fluidiquement à la réserve 15 de liquide, et est agencé pour injecter le liquide au-dessus du garnissage 9, avec un débit de liquide DIiq.
A cet effet, il comprend typiquement un ou plusieurs organes d’aspersion 17, par exemple des rampes, placés au-dessus du garnissage 9, et un organe de transfert 19, tel qu’une pompe, aspirant le liquide depuis la réserve 15 et refoulant celui-ci dans le ou les organes 17. Le dispositif de circulation 13 est agencé pour créer une circulation ascendante de l’atmosphère à l’intérieur du dispositif de mise en contact 7, et à travers le garnissage 9, avec un débit d’atmosphère Datm .
Pour ce faire, le dispositif de mise en contact 7 comporte une ou plusieurs entrées 21 pour l’atmosphère débouchant à l’intérieur du dispositif de mise en contact 7, sous le garnissage 9.
Chaque entrée 21 communique fluidiquement avec l’intérieur du stockage 3.
L’atmosphère pénètre dans l’ensemble 1 directement à la température Tatm ambiante dans le stockage 3, sans chauffage ou refroidissement intermédiaire.
Le dispositif de mise en contact 7 présente une sortie 23 pour l’atmosphère chargée en liquide évaporé, placée en partie supérieure du dispositif de mise en contact 7, au-dessus du garnissage 9. La sortie 23 est raccordée fluidiquement avec l’intérieur du stockage 3. L’atmosphère sort de l’ensemble 1 à la température Tatm - DT, avec DT la valeur de baisse de température pas circulation dans le garnissage.
Avantageusement, DT est inférieure à 1 ,5°C, de manière à minimiser la condensation lors de la remontée en température de l’atmosphère sortant de l’ensemble 1 et se mélangeant à l’atmosphère du stockage à la température Tatm.
Le dispositif de circulation 13 comprend par exemple un organe de circulation 24 tel qu’un ventilateur ou une soufflante, placé au-dessus du garnissage 9, typiquement au sommet du dispositif de mise en contact 7.
L’organe de circulation 24 aspire l’atmosphère chargée en liquide évaporé au- dessus du garnissage 9, et le refoule dans ou vers la sortie 23.
Selon une variante non représentée, l’organe de circulation 24 est placé en amont du garnissage 9. Il aspire l’atmosphère du stockage 3 et refoule celle-ci directement dans la ou les entrées 21. Ainsi, la chaleur apportée par l’organe de circulation 24 est compensée par un surcroît d’évaporation de liquide.
De préférence, le dispositif de mise en contact 7 comporte un séparateur de gouttes 25, placé au-dessus des organes d’aspersion 17, et plus précisément entre les organes d’aspersion 17 et l’organe de circulation 24.
La réserve 15 comprend au moins un bac 30 propre à contenir la dose de liquide ainsi qu’à recevoir le reste de liquide s’écoulant du garnissage 9 après mise en contact avec l’atmosphère y circulant.
Le dispositif de régulation de la température du liquide est agencé pour maintenir la température du liquide dans la réserve 15 à une valeur TIiq, inférieure à 10°C , notamment inférieure à 3°C, avantageusement inférieure à 0°C, de sorte que le liquide est vaporisé à froid et refroidit l’atmosphère dans le garnissage 9 sans nécessiter de système de refroidissement externe.
Le dispositif de régulation de la température du liquide comprend un échangeur 31 thermique reçu dans la réserve 15, en contact thermique avec le liquide. L’échangeur 31 est par exemple un échangeur à plaques, présentant une surface d’échange thermique par exemple comprise entre 1 m2 et 5 m2, notamment 2m2. L’échangeur 31 est notamment apte à effectuer un transfert thermique total compris entre 2 kW/h et 15 kW/h.
Le dispositif de régulation comprend en outre un système d’alimentation de l’échangeur 31 (non représenté), configuré pour refroidir et faire circuler un fluide caloporteur dans l’échangeur 31 . Le système d’alimentation est avantageusement situé en dehors du stockage 3 et relié fluidiquement à l’ensemble 1 à travers les parois de l’enceinte de stockage.
Avantageusement, la réserve 15 comprend un second bac 32, positionné à l’intérieur du bac 30. L’échangeur 31 est immergé dans le second bac 32.
Le second bac 32 est disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage 9, le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac 32 et le bac 30.
Le second bac 32 présente une section transversale inférieure à celle du bac 30. L’espace interstitiel est délimité entre ses parois externes et les parois du bac 30, qui constituent une double paroi.
Le dispositif d’injection 1 1 débouche dans le bac 30, et est agencé pour aspirer le liquide depuis l’espace interstitiel.
Le liquide s’écoulant du garnissage 9 tombe dans le second bac 32 où il est contenu et refroidit par échange thermique avec l’échangeur 31. Le liquide déborde continûment au-dessus des parois du second bac 32, dans l’espace interstitiel.
L’utilisation du second bac 32 permet un refroidissement plus efficace du liquide avant son aspiration par le dispositif d’injection 1 1.
Dans un exemple de réalisation, le dispositif de mise en contact 7 présente une section externe horizontale carrée, sensiblement constante, de 1500 mm de côté.
Le bac 30 de la réserve 15 présente une section externe horizontale identique à celle du dispositif de mise en contact 7, et présente une hauteur comprise entre 500 et 1000 mm. Le deuxième bac 32 présente une section externe horizontale carrée dont le côté est inférieur à celui du bac 30, par exemple 1 100 mm, et une hauteur comprise entre 300 mm et 500 mm.
Le dispositif de mise en contact 7 présente quatre entrées 21 , chacune disposée sur un des côtés. Le garnissage 9 présente une hauteur d’environ 600 mm. Le garnissage 9 est placé par exemple 100 mm au-dessous des organes d’aspersion 17, le séparateur de gouttes 25 étant placé par exemple 100 mm au-dessus des organes d’aspersion 17.
L’ensemble de refroidissement et d’humidification 1 comporte de préférence au moins un module 27 d’évaluation d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.
Le module 27 comprend par exemple un capteur de température configuré pour mesurer la température Tatm de l’atmosphère du stockage 3, et/ou la température de l’atmosphère en sortie de l’ensemble 1 , Tatm - DT. Un tel capteur est connu et ne sera pas décrit ici.
Le module 27 comprend avantageusement un capteur d’humidité, ou hygromètre, configuré pour mesurer l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3. Un tel capteur est connu et ne sera pas décrit ici.
En variante, pour mesurer des taux élevés de HR, notamment supérieures à 99%, la mesure par un hygromètre n’est pas suffisamment précise pour déterminer des variations de HR.
L’HR est alors déterminée de façon indirecte, tout en permettant la précision nécessaire, en utilisant le principe de la réaction : sucre + O2 ® CO2 + H2O.
Soit, si v est le taux d’avancement de la réaction et HR l’humidité relative, v=(100- HR)/100.
Pour maintenir l'équilibre, plus la concentration en H2O augmente et moins la réaction avance. En mesurant la variation du CO2 produit, il est donc possible d’apprécier et quantifier la variation du taux de HR de manière extrêmement fine et de vérifier l'impact de variations mêmes faibles sur le développement physiologique.
La production de CO2 aux différentes conditions peut être déterminée très précisément :
- soit par lecture directe de la concentration dans l'atmosphère,
- soit en utilisant un produit absorbant (tel que la soude, la potasse ou l’hydroxyde de calcium) dans le liquide recirculé et en déterminant la quantité de CO2 absorbée dans un certain temps dans les conditions expérimentales.
Le module 27 comprend alors un capteur de CO2 configuré pour mesurer la concentration de CO2 dans l’atmosphère du stockage 3, et un module de calcul configuré pour évaluer la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO2 mesurée.
Le module de calcul utilise par exemple des corrélations prédéterminées, indiquant directement le taux d’humidité en fonction de la concentration en CO2 mesurée. Alternativement, le module 27 comprend alors un capteur configuré pour mesurer la concentration de CO2 dans le liquide recirculé, et un module de calcul configuré pour évaluer la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO2 mesurée.
Le module de calcul utilise par exemple des corrélations prédéterminées, indiquant directement le taux d’humidité en fonction de la concentration en CO2 mesurée.
Avantageusement, l’ensemble de traitement 1 comprend également un capteur de mesure d’une concentration en dioxygène dans l’atmosphère du stockage 3 et/ou un capteur de mesure d’une concentration d’un produit dans l’atmosphère, notamment un produit biocide ou phytoprotecteur.
L’ensemble de refroidissement et d’humidification 1 comporte également un dispositif de pilotage 29 d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT. Le dispositif de pilotage 29 est configuré pour que la quantité la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Qtot - Qmat - CW - Q¥nd est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, notamment entre -10% de Qtot et 10% de Qtot, avantageusement entre -5% de Qtot et 5% de Qtot,
Le dispositif de pilotage 29 est également configuré pour maintenir la différence de température DT entre l’atmosphère entrant dans l’ensemble 1 et l’atmosphère sortant de l’ensemble 1 inférieure à 1 ,5°C.
En d’autres termes, le dispositif de pilotage 29 est configuré pour réguler la température et l’HR de l’atmosphère du stockage, en agissant sur le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide, en vérifiant que les échanges thermiques dans le garnissage 9 compensent suffisamment les pertes thermiques pour éviter d’avoir une différence de température trop imposante entre l’entrée et la sortie de l’ensemble 1.
Le dispositif de pilotage 29 reçoit les valeurs courantes évaluées par le module d’évaluation 27.
Le dispositif de pilotage 29 contrôle le dispositif de régulation de température du liquide, et/ou l’organe de transfert 19, et/ou l’organe de circulation 24.
Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour ajuster le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide, en fonction :
- de la valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 ; et
- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3. Les valeurs courantes sont fournies par le module d’évaluation 27. La ou les valeurs de consigne sont typiquement choisies par l’opérateur et entrées dans le dispositif de pilotage 29.
La valeur de consigne de HR est par exemple une fourchette [99% ;100%], ou [99,5% ;100%]. La consigne de température est par exemple une fourchette [10°C ; -5°C] à la sortie de l’ensemble 1 , ou [3°C ; -5°C], ou encore [0°C ; -5°C].
Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour déterminer le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide par tous moyens adaptés, par exemple des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.
Selon un exemple de réalisation, si la valeur courante d’HR est au-dessus de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 diminue le débit de circulation de liquide DIiq. Si la valeur courante d’HR est au-dessous de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 augmente le débit de circulation de liquide DIiq. Si la valeur courante de température est au-dessus de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 réduit la température du liquide TIiq. Si la valeur courante de température est au-dessous de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 augmente la température du liquide TIiq.
D’autres stratégies de contrôle peuvent être envisagées.
L’HR peut être régulé en contrôlant le débit de circulation de l’atmosphère Datm. La température de l’atmosphère Tatm est alors régulée en contrôlant soit le débit de circulation de liquide DIiq soit la température du liquide TIiq.
Avantageusement, le dispositif de pilotage 29 est également configuré pour ajuster les débits de circulation de l’atmosphère Datm et de circulation de liquide DIiq en fonction de la concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction de la concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.
Le dispositif de pilotage 29 est par exemple un calculateur ou une partie de calculateur. En variante, le dispositif de pilotage 29 est réalisé sous forme de composants logiques programmables (FPGA, Field Programmable Gâte Array) ou sous forme d’un circuit intégré dédié (ASIC, Application Spécifie Integrated Circuit).
Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour mettre en oeuvre une stratégie de traitement.
La stratégie de traitement peut être de tout type. Le traitement peut s’étaler sur une longue durée, de manière à vaporiser le liquide par petites quantités, progressivement, de manière à maintenir l’humidité relative désirée à l’intérieur du stockage 3 constamment au niveau désiré. Inversement, il est possible de réaliser un traitement visant à saturer rapidement l’atmosphère en vapeur, sur une période courte. Ceci permet par exemple d’humidifier le stockage vide ou partiellement vide.
Cet effet peut être obtenu du fait que la surface de contact dans le garnissage 9 entre le liquide et l’atmosphère est élevée. Pour comparaison, la machine vendue sous le nom de XEDAVAP®, dont le principe est d’injecter une phase aqueuse à évaporer sur une toile balayée par un courant d’air, présente une surface de toile développée maximum d’environ 4 m2. Celle-ci permet d’évaporer par exemple 5 litres d’eau/jour.
Au contraire, l’ensemble 1 de traitement selon la présente invention offre une surface de contact entre l’atmosphère et le liquide qui peut aller par exemple jusqu’à 70 m2. On peut ainsi évaporer des quantités de liquide beaucoup plus importantes, par exemple environ 70 litres par jour pour un volume d’eau de 1000 litres et 1000 tonnes de produits stockés. Il est donc ainsi possible d’atteindre plus rapidement la concentration de saturation dans l’atmosphère.
Un procédé de conditionnement de l’atmosphère du stockage 3 va maintenant être décrit, visant à maintenir une température Tatm prédéterminée et une humidité relative supérieure à 99%, notamment supérieure à 99,5%, avantageusement supérieure à 99,9% dans le stockage 3. Le procédé est prévu pour être mis en oeuvre par l’ensemble 1 décrit ci-dessus. Inversement, l’ensemble 1 décrit ci-dessus est particulièrement adapté pour la mise en oeuvre du procédé.
Au cours du procédé de conditionnement, on compense les flux thermiques Qext, Qmat et Qcond, résultant respectivement des échanges avec l’extérieur, du métabolisme des végétaux 5 et de la condensation de la quantité de vapeur Mvap émise par les végétaux 5, comme expliqué plus haut.
La condensation exothermique de la vapeur d’eau Mvap évaporée par les végétaux 5 est compensée au moins partiellement par l’évaporation elle-même de cette vapeur d’eau qui est endothermique. La différence de flux thermique est compensée par une part du flux thermique Qtot cédé au liquide froid par l’atmosphère circulant dans le garnissage 9.
Cette compensation n’est réalisable que pour des taux d’évaporation faible obtenus à très haute humidité relative, et donc avec une différence de température DT faible, qui minimise la décondensation de vapeur d’eau après la circulation de l’atmosphère dans le garnissage 8.
Le procédé comprend une étape mise en contact d’une atmosphère du stockage 3 avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage 9, le flux de liquide circulant dans le garnissage 9 à une température inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 3°C, avantageusement inférieure ou égale à 0°C, l’atmosphère étant refroidie et chargée en liquide au cours de la circulation,
Le garnissage 9, est du type décrit plus haut.
L’atmosphère du stockage 3 est mise en circulation par un dispositif de circulation du type décrit plus haut.
Le flux de liquide est injecté dans le garnissage 9 par un dispositif d’injection du type décrit plus haut.
Le liquide est disposé dans la réserve 15, et sa température est régulée par un dispositif de régulation du type décrit plus haut.
Le liquide est refroidi au contact thermique de l’échangeur 31 . Le liquide est refroidi à une température TIiq inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 0°C, avantageusement inférieure ou égale à -3°C. Le liquide comprend par exemple de l’eau et de la potasse KOH, avec une concentration massique en potasse supérieure ou égale à 5%, notamment supérieure ou égale à 8%, avantageusement supérieure ou égale à 10%.
L’organe de transfert 19 refoule le liquide dans le ou les organes d’aspersion 17, qui projettent le liquide vers le garnissage 9. L’organe 24 de mise en circulation de l’atmosphère crée un flux gazeux ascendant.
L’atmosphère pénètre dans le dispositif 7 par les entrées 21 , circule vers le haut à travers le garnissage 9. Le liquide circule quant à lui vers le bas à travers le garnissage 9, et refroidit l’atmosphère par échange thermique au cours de leur circulation respective. La quantité de chaleur cédée par l’atmosphère au liquide est notée CW Une partie du liquide étant évaporée au contact du flux gazeux et étant entraînée dans l’atmosphère sous forme de vapeur. La fraction du liquide qui n’est pas évaporée retombe dans la réserve 15.
L’atmosphère refroidie et chargée en liquide évaporé passe à travers le séparateur de gouttes 25 et est refoulée par l’organe de circulation 24 jusqu’à la sortie 23. L’atmosphère sort de l’ensemble 1 à une température Tatm - DT, inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 3°C, avantageusement inférieure ou égale à 0°C, et avec une humidité relative supérieure ou égale à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5%, avantageusement supérieure ou égale à 99,9%.
Par exemple, l’atmosphère entre dans l’ensemble 1 à une température de 0,5°C et avec une humidité relative de 99% et en sort à une température de - 0,5°C et une humidité relative de 100%, pour une valeur DT = 1 °C. L’ensemble 1 est typiquement placé à l’intérieur du stockage 3. Il aspire ainsi par la ou les entrées 21 directement l’atmosphère du stockage, et rejette cette atmosphère refroidie et chargée en vapeur directement dans le stockage 3, par la sortie 23.
Le débit de liquide dans l’ensemble 1 est par exemple de 5 m3/heure, et le débit de l’atmosphère dans l’ensemble 1 est d’environ 6000 m3/heure, avec une vitesse moyenne de circulation de l’atmosphère dans l’ensemble 1 de l’ordre de 2 m/s.
Le procédé comprend une étape de régulation au cours de laquelle l’humidité relative de l’atmosphère du stockage 3 est maintenue supérieure à 99% et la température de l’atmosphère du stockage 3 est maintenue inférieure à 10°C, notamment inférieure à 3°C, avantageusement inférieure à 0°C.
Le maintien de la température et de l’humidité relative a lieu en pilotant un ou plusieurs des paramètres ci-dessous :
- débit Datm de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 ;
- débit Düq de circulation du liquide à travers le garnissage 9 ;
- température du liquide TIiq ;
- variation de température DT de l’atmosphère traversant le garnissage.
Au moins un des quatre paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT est déterminé pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :
Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, notamment entre -10% de Qtot et 10% de Qtot, avantageusement entre -5% de Qtot et 5% de Qtot. Qcond est la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage 3. La valeur DT est de plus maintenue inférieure à 1 ,5° C.
Cette contrainte sur le bilan thermique permet d’assurer que l’évaporation et donc la condensation de vapeur d’eau Mvap issue de la maturation des végétaux reste faible, par rapport aux capacités de refroidissement de l’ensemble 1 . La contrainte sur la variation de température permet de minimiser la recondensation après la circulation de l’atmosphère dans le garnissage 9. Ces deux conditions combinées permettent de maintenir l’humidité relative à un taux très élevé, et ainsi de fortement ralentir le métabolisme des végétaux, ce qui rend le procédé de traitement efficace.
L’étape de régulation comprend notamment les sous-étapes suivantes :
- évaluation d’une valeur courante Tatm-cour de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 ;
- ajustement du débit de circulation de l’atmosphère Datm à travers le garnissage 9 et/ou du débit de liquide DIiq à travers le garnissage 9 et/ou de la température du liquide TIiq, en fonction de la valeur courante de la température Tatm_co de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 et d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.
L’évaluation de la valeur courante de la température et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 est effectuée comme décrit ci-dessus.
Cette évaluation est effectuée par exemple avec des capteurs 27 de température et d’humidité.
En variante, un capteur de CO2 mesure la concentration de CO2 dans l’atmosphère du stockage 3, et un module de calcul évalue la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO2 mesurée.
Alternativement, un capteur mesure la concentration de CO2 dans le liquide recirculé, et un module de calcul évalue la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO2 mesurée.
Les résultats sont traités par le dispositif de pilotage 29.
L’ajustement du débit de circulation Datm de l’atmosphère dans le garnissage 9 et/ou l’ajustement du débit de liquide DIiq injecté dans le garnissage 9 par le dispositif d’injection 1 1 et/ou de la température de liquide TIiq est effectuée par le dispositif de pilotage 29 comme décrit ci-dessus.
Le maintien d’une humidité relative supérieure à 99% et d’une température inférieure à 10°C permet de réduire de manière très importante le métabolisme des végétaux 5 et ainsi de réduire fortement les sources de chaleur non désirées Qmat et Qcond. De plus, le maintien d’une faible différence de température DT permet de réduire la condensation lors du réchauffement de l’atmosphère sortant du garnissage 9 et revenant à la température ambiante dans le stockage 3.
Un second mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit, en référence à la figure 2. Seuls les points par lesquels ce second mode de réalisation diffère du premier seront détaillés ci-dessous.
Dans le deuxième mode de réalisation, l’ensemble 1 comprend le dispositif de mise en contact 7 et le dispositif d’injection 1 1 du premier mode de réalisation.
Il comporte également un deuxième dispositif de mise en contact 40 et un deuxième dispositif d’injection 42 d’un deuxième liquide, ainsi qu’une deuxième réserve 44 de deuxième liquide.
Le deuxième dispositif de mise en contact 40 est disposé en sortie du premier dispositif de mise en contact 7 et reçoit en entrée l’atmosphère refroidie et chargée en humidité. Il est configuré pour mettre en contact ladite atmosphère avec le deuxième liquide dans au moins un organe de diffusion 48, avantageusement dans une pluralité d’organes de diffusion 48 arrangés les uns au-dessus des autres. Avantageusement, le deuxième dispositif de mise en contact 40 comprend un réceptacle 47 disposé sous les organes de diffusion 48, adapté pour recueillir la fraction de deuxième liquide non évaporée dans l’atmosphère, en vue de la recycler.
Le deuxième dispositif d’injection 42 est configuré pour injecter le deuxième liquide au-dessus de chaque organe de diffusion 48. Il comprend un organe de transfert 50 ainsi qu’au moins une rangée d’organes d’aspersion 46, et avantageusement une rangée d’organes d’aspersion 46 pour chaque dispositif de diffusion 48, la rangée d’organes d’aspersion 46 étant disposée au-dessus de l’organe de diffusion 48.
Les organes d’aspersion 46 sont par exemple des rampes.
L’organe de transfert 50 est par exemple une pompe configurée pour aspirer le deuxième liquide depuis la deuxième réserve 44 et le refouler vers les organes d’aspersion 46, par exemple avec un débit total compris entre 100 L/h et 200 L/h.
La deuxième réserve 44 contient une dose de deuxième liquide.
Le deuxième liquide comprend au moins un composé propre à effectuer un traitement de l’atmosphère et/ou un traitement des produits végétaux 5.
Par exemple, le deuxième liquide comprend au moins un produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile, de température d’ébullition comprise entre 60 et 280°C, le deuxième liquide étant évaporé à l’étape de mise en contact à une température inférieure à 10°C, et notamment inférieure ou égale à 3°C.
Quand le produit est un produit biocide, le traitement vise à assainir le stockage. Typiquement, ce traitement est appliqué quand le stockage 3 ne contient pas les produits végétaux 5.
Quand le produit est un produit phytoprotecteur, qui peut aussi être appelé produit phytosanitaire, le traitement vise à protéger les produits végétaux 5, en empêchant le développement de maladies et/ou des pourritures, comme notamment les produits fongicides ou antigerminatifs.
Le deuxième liquide comprend uniquement au moins un produit biocide, ou uniquement au moins un produit phytosanitaire, ou encore comprend un ou plusieurs produits biocides mélangés à un ou plusieurs produits phytosanitaires.
Au moins un des produits phytosanitaires est choisi dans la liste suivante : huile essentielle, terpènes, alcool de C3 à C9 saturé ou insaturé, comme par exemple l’isopropanol, l’iso-octanol, le 2-éthylhexanol, les produits de synthèse volatiles, comme par exemple le glutaraldéhyde, l’hexanal, le diméthylnaphtalène et le 3-décène-2-one.
L’huile essentielle est par exemple choisie dans le groupe formé par l’huile de menthe, l’huile de girofle, l’huile de rose, l’huile de thym, l’huile d’origan. En variante, le liquide comprend l’un des constituants de ces huiles, choisi dans le groupe formé par le L- carvone, l’eugénol, le géraniol, le thymol, le carvacrol.
Pour une application de désinfection, le produit biocide est un produit volatil, naturel ou de synthèse, ayant des propriétés biocides, tel que l’huile de girofle, l’huile de thym, le géraniol, l’alcool ethylique, le glutaraldéhyde.
Typiquement, le deuxième liquide comprend seulement le ou les produits, sans solvant ni adjuvant. En variante, il comporte un solvant aqueux ou organique, dans lequel est dissout le ou les produits et un ou plusieurs adjuvants. Le solvant aqueux est par exemple de l’eau. Le solvant organique est par exemple un solvant du type décrit dans FR 2 791 910 ou des glycols, di-glycols et leurs esters relatifs. Les adjuvants sont par exemple des substances aptes à véhiculer la ou les matières actives ou aptes à donner un effet de dilution.
Le dispositif de circulation 13 est arrangé pour créer la circulation ascendante de l’atmosphère à travers le dispositif de mise en contact 7 et à travers le deuxième dispositif de mise en contact 40.
Dans l’exemple représenté sur la figure 2, le dispositif de circulation 13 comprend un organe de circulation 24, tel qu’un ventilateur ou une soufflante, disposé latéralement par rapport à la sortie 23 de l’ensemble 1. Ainsi, le dispositif de circulation 13 crée la circulation ascendante par entrainement, sans que l’organe de circulation soit directement placé en travers de la sortie 23 par laquelle passe l’atmosphère saturée en liquide. Cela permet d’éviter le dépôt de gouttes sur l’organe de circulation 24.
Le procédé de traitement selon le deuxième mode de réalisation comprend une deuxième étape de mise en contact, au cours de laquelle le flux gazeux circulant dans l’ensemble 1 est mis au contact avec au moins un flux de deuxième liquide par circulation dans un autre garnissage, le deuxième liquide comprenant au moins un produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile, de température d’ébullition comprise entre 60 et 280°C, le deuxième liquide étant évaporé à la deuxième étape de mise en contact à une température inférieure à 10°C, et notamment inférieure ou égale à 3°C.
Typiquement, le procédé comprend une étape de mesure de la concentration du produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile dans l’atmosphère du stockage 3 par le capteur 27, le débit du flux de deuxième liquide à la deuxième étape de mise en contact étant ajusté en fonction de la concentration mesurée.
De préférence, la fraction de deuxième liquide non évaporée est collectée sous le deuxième dispositif de mise en contact, dans le réceptacle 47, et recyclée à la deuxième étape de mise en contact. Exemple :
On utilise un stockage 3 comprenant une enceinte fermée contenant des produits végétaux stockés. On évalue ci-dessous les principaux facteurs de pertes thermiques, d’abord dans une installation de stockage de l’état de la technique, puis dans une installation selon l’invention, afin de montrer l’efficacité du procédé de refroidissement selon l’invention.
Ces facteurs de perte sont le transfert thermique à travers les parois, la chaleur produite par le métabolisme des végétaux stockés, et la chaleur de condensation de l’humidité sur la surface froide de l’échangeur thermique. On ne prend pas en compte la chaleur dégagée par le système de circulation, qui est équivalente dans l’installation de l'état de la technique et dans l’installation selon l’invention.
L’enceinte présente une forme sensiblement parallélépipédique, présentant une longueur sensiblement égale à 20 m, et une largeur et une hauteur sensiblement égales à 10 m. L’enceinte définit donc un volume interne sensiblement égal à 2000 m3, et une surface d’échange thermique avec l’extérieur sensiblement égale à 1000 m2.
La température interne du stockage est maintenue proche de 0°C, par exemple 0,5°C. On estime alors l’écart de température moyen avec l’extérieur, considéré sur une journée entière, de l’ordre de 15°C.
Pour une paroi isolante classique, le coefficient de transmission thermique Q est de l’ordre de 0,015 kcal.h 1.nr2.K 1 , selon les connaissances générales de l’homme du métier.
Le total des pertes thermiques à travers les parois de l’enceinte est ainsi de l’ordre de Qext = 225 kcal/h. Cette estimation considère que les échanges thermiques se font à travers les six parois de l’enceinte, ce qui est une hypothèse défavorable, qui tend probablement à surestimer le total des pertes thermique à travers les parois.
Une tonne de végétaux produit, selon la nature des végétaux et leur état, entre 1 g et 50 g de CO2 par heure de stockage à basse température, pour un dégagement de chaleur correspondant de 2,55 kcal par gramme de CO2 émis.
En considérant une valeur moyenne de 5 g de CO2 par heure, et en prenant une masse totale de végétaux stockés de 400 tonnes, typique d’un stockage présentant les dimensions mentionnées plus haut, on obtient une quantité de chaleur totale produite par le métabolisme des végétaux égale à Qmat = 5100 kcal/h.
Pour l’installation de stockage de l’état de la technique, on considère une humidité relative effective dans l’enceinte de 90%. Dans ces conditions, un végétal perd une quantité d’eau équivalente à 4% de sa masse pendant une durée de six mois. Pour 400 tonnes de végétaux stockés, cela correspond à une masse totale d’eau évaporée de l’ordre de 3,7 kg par heure. Cette eau évaporée se condense sur la paroi froide de l’échangeur thermique, ce qui nécessite d’évaporer de l’eau supplémentaire pour le maintien de l’humidité relative.
Il convient donc de rajouter à ce chiffre l’eau évaporée dans un dispositif d’humidification pour maintenir le taux d’humidité relative de l’atmosphère à 90%. En prenant une estimation très raisonnable, on considère une quantité d’eau totale évaporée et condensée sur la surface froide de l’échangeur thermique de 5 kg par heure, ce qui correspond à une chaleur dégagée totale de l’ordre de Qcond = 3000 kcal/h pour la condensation.
Les pertes thermiques totales sont donc de l’ordre de 8335 kcal/h pour une installation de stockage de l’état de la technique. Ces pertes doivent être compensées par un retrait d’énergie Qtot à travers un fluide calorifique circulant dans l’échangeur, pour maintenir la température suffisamment basse dans le stockage, ce qui est en pratique impossible avec un DT faible. La valeur de DT utilisée sera donc importante, notamment supérieure à 1 ,5°C, et entraînera une décondensation de la vapeur d’eau contenue dans l’atmosphère, ce qui empêche d’avoir une humidité relative élevée.
Pour le stockage selon l’invention, la part de pertes thermiques correspondant aux transferts à travers les parois de l’enceinte est inchangée, et est de l’ordre de Qext = 225 kcal/h.
L’humidité relative dans l’atmosphère de l’enceinte est portée à au moins 99%, comme décrit plus haut, ce qui entraîne un ralentissement du métabolisme des végétaux stockés d’un facteur vingt. Les végétaux produisent vingt fois moins de CO2, et donc libèrent vingt fois moins de chaleur correspondante. La chaleur libérée suite au métabolisme des végétaux est donc de l’ordre de Qmat = 255 kcal/h pour l’installation de stockage selon l’invention.
Enfin, comme il n’y a pas d’échangeur thermique dans l’enceinte, le terme correspondant à la condensation de l’humidité sur les parois froides de l’échangeur est sensiblement nul. Le refroidissement est assuré par l’échangeur 31 situé dans le bac 30. Le bac 30 contient une réserve de 600 L d’une solution de KOH à 10%, refroidie eà une température inférieure ou égale à 0°C par circulation dans l’échangeur 31 d’un fluide calorifique à -3°C.
Les pertes d’énergie thermique sont donc réduites de 8335 kcal/h à 480 kcal/h, ce qui est évidemment très avantageux à la fois du point de vue du coût du stockage, et du point de vue environnemental. Les pertes d’énergie peuvent être compensées par un retrait thermique relativement faible, compatible avec une faible valeur de DT, notamment inférieure à 1 ,5°C, ce qui permet d’éviter une recondensation de la vapeur d’eau et ainsi de maintenir une humidité relative très élevée.
Cette méthode de refroidissement et d’humidification de l’atmosphère du stockage a été mise en oeuvre pour un stockage de pommes et un stockage de de pommes de terre. La réduction du métabolisme des végétaux a été mise en évidence par la détection d’une quantité de CO2 produite bien inférieure à celle ayant lieu dans un stockage avec une humidité relative plus basse et une température plus haute. Dans le cas des pommes, la réduction de métabolisme était de l’ordre d’un facteur 20, et dans le cas des pommes de terre de l’ordre de 70.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de conditionnement d’une atmosphère d’un stockage (3) de produits végétaux (5), le stockage (3) comprenant une enceinte fermée ayant de préférence un volume supérieur à 200 m3, l’atmosphère du stockage (3) étant maintenue à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;
les produits végétaux (5) dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;
un flux de chaleur Qext entrant dans le stockage (3) depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;
l’atmosphère étant mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage (9) avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage (9) Datm et un débit de liquide dans le garnissage (9) DIiq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage (9) ;
au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT étant déterminé pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), la valeur DT étant de plus non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,
l’au moins paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT étant déterminé en fonction :
- d’une valeur courante d’une température Tatm-cour de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et
- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le procédé comprend une étape de mesure de la valeur courante de la température Tatm Cour de l’atmosphère du stockage (3), la température du liquide TIiq étant déterminée en fonction de la température Tatm et de la température courante Tatm-cour.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel Datm et DIiq sont prédéterminés et sensiblement constants.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’atmosphère pénètre dans le garnissage (9) à la température Tatm de l’atmosphère du stockage (3).
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’atmosphère du stockage (3) est maintenue à une température Tatm et à une humidité relative supérieure à 99% seulement par circulation dans le garnissage (9).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le liquide est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude (NaOH) et/ou de la potasse (KOH).
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination de l’au moins paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT comprend :
- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessus de la valeur de consigne, une diminution du débit de circulation de liquide DIiq ;
- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessous de la valeur de consigne, une augmentation du débit de circulation de liquide DIiq ;
- si la valeur courante de la température est au-dessus de la valeur de consigne, une réduction de la température du liquide TIiq ; et
- si la valeur courante de la température est au-dessous de la valeur de consigne, une augmentation de la température du liquide TIiq.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ajustement des débits de circulation de l’atmosphère Datm et de circulation de liquide DIiq en fonction d’une concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction d’une concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une détermination du débit de circulation de l’atmosphère Datm et/ou du débit de liquide DIiq et/ou de la température du liquide TIiq en mettant en oeuvre des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.
10. Stockage (3) de produits végétaux (5) comprenant une enceinte fermée présentant un volume supérieur à 200 m3, le stockage (3) comprenant un ensemble (1 ) de conditionnement configuré pour maintenir l’atmosphère du stockage (3) à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;
les produits végétaux (5) dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;
un flux de chaleur Qext entrant dans le stockage (3) depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;
l’ensemble (1 ) de conditionnement comprenant un garnissage (9) et étant configuré pour mettre en contact l’atmosphère avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage (9) avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage (9) Datm et un débit de liquide dans le garnissage (9) DIiq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage (9) ; l’ensemble (1 ) comprenant de plus un dispositif de pilotage (29) d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :
Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Q¥nd étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), et pour que la valeur DT soit non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,
le dispositif de pilotage (29) étant programmé pour ajuster l’au moins un paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT en fonction :
- d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et - d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).
11. Ensemble (1 ) de conditionnement de l’atmosphère d’un stockage (3) de produits végétaux (5), le stockage (3) comprenant une enceinte fermée présentant un volume supérieur à 200 m3· l’ensemble (1 ) comprenant au moins :
- un dispositif de mise en contact (7), comportant un garnissage (9), conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage (9), l’atmosphère étant refroidie d’une valeur DT et chargée en liquide au cours de la circulation ;
- un dispositif d’injection (1 1 ) du flux de liquide dans le garnissage (9) avec un débit de liquide DIiq ;
- un dispositif de circulation (13) de l’atmosphère du stockage (3) dans le garnissage (9) avec un débit d’atmosphère Datm ;
- une réserve (15) contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection (1 1 ) ;
- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve (15), configuré pour maintenir la température du liquide à une température TIiq,
- un dispositif de pilotage (29) d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :
Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), et pour que la valeur DT soit non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,
le dispositif de pilotage (29) étant programmé pour ajuster l’au moins un paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT en fonction :
- d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et
- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).
12. Ensemble (1 ) selon la revendication 1 1 , dans lequel l’ensemble 1 comprend un dispositif de mesure (27) d’une température courante Tatm_co de l’atmosphère du stockage (3) et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3), le dispositif de pilotage (29) étant configuré pour ajuster le débit de l’atmosphère Datm et/ou le débit de liquide Diiq et/ou la température du liquide TIiq, en fonction :
- de la température courante Tatm_co de l’atmosphère du stockage (3) et/ou de la valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et
- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).
13. Ensemble (1 ) selon la revendication 1 1 ou 12, le dispositif de pilotage (29) est configuré pour maintenir l’humidité relative de l’atmosphère du stockage (3) supérieure à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5 %, avantageusement supérieure ou égale à 99,9%.
14. Ensemble (1 ) selon l’une des revendications 1 1 à 13, dans lequel le liquide est une solution aqueuse est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude (NaOH) et/ou de la potasse (KOH).
15. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 14 comprenant de plus :
- un deuxième dispositif de mise en contact (40) arrangé au-dessus du dispositif de mise en contact (7), conformé pour mettre l’atmosphère en contact avec un flux d’un deuxième liquide ; et
- un deuxième dispositif d’injection (42) du flux du deuxième liquide dans le deuxième dispositif de mise en contact (40).
16. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 15, dans lequel la réserve (15) comprend un bac (30) et un second bac (32) positionné à l’intérieur du bac (30), le dispositif de régulation de la température du liquide comprenant un échangeur thermique (31 ) immergé dans le second bac (32), le second bac (32) étant disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage (9), le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac (32) et le bac (30), le dispositif d’injection (1 1 ) étant configuré pour aspirer le liquide dans l’espace interstitiel.
17. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 16, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est programmé pour :
- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessus de la valeur de consigne, diminuer le débit de circulation de liquide DIiq ;
- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessous de la valeur de consigne, augmenter le débit de circulation de liquide DIiq ;
- si la valeur courante de la température est au-dessus de la valeur de consigne, réduire la température du liquide TIiq ; et
- si la valeur courante de la température est au-dessous de la valeur de consigne, augmenter la température du liquide TIiq.
18. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 17, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est configuré pour ajuster les débits de circulation de l’atmosphère Datm et de circulation de liquide DIiq en fonction d’une concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction d’une concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.
19. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 18, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est programmé pour déterminer le débit de circulation de l’atmosphère Datm et/ou le débit de liquide DIiq et/ou la température du liquide TIiq en mettant en oeuvre des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.
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