WO2022058575A1 - Système de déshumidification de serre de culture - Google Patents

Système de déshumidification de serre de culture Download PDF

Info

Publication number
WO2022058575A1
WO2022058575A1 PCT/EP2021/075744 EP2021075744W WO2022058575A1 WO 2022058575 A1 WO2022058575 A1 WO 2022058575A1 EP 2021075744 W EP2021075744 W EP 2021075744W WO 2022058575 A1 WO2022058575 A1 WO 2022058575A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cold
air
hot
dehumidification
fluid
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/075744
Other languages
English (en)
Inventor
Fabien CUQ
Original Assignee
Cuq Fabien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cuq Fabien filed Critical Cuq Fabien
Priority to EP21782661.9A priority Critical patent/EP4213616A1/fr
Publication of WO2022058575A1 publication Critical patent/WO2022058575A1/fr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method for dehumidifying a greenhouse.
  • the field of the invention is the field of air treatment in cultivation greenhouses and urban farms, and in particular the field of air dehumidification in cultivation greenhouses.
  • the air located inside the greenhouse is heated.
  • the heating of the air in the greenhouse is carried out by tubes installed in the greenhouse on the ground and/or at mid-height, in which hot water circulates.
  • the hot air is then evacuated from the greenhouse by openings provided in the upper part of said greenhouse.
  • the greenhouse is heated in an identical or similar manner to the first technique and the hot air is evacuated from the greenhouse by openings provided in the upper part of said greenhouse.
  • the greenhouse has a hot air circulation corridor from the crops located in the greenhouse so that cool air from outside mixes with the hot air before to be blown towards the cultivation area.
  • the corridor is replaced by a mixing box.
  • All these techniques provide for an evacuation of at least part of the hot and humid air to the outside through openings provided in the upper part of the greenhouse. Thus, the hot and humid air is simply expelled into the atmosphere. All these techniques have the drawback of being particularly energy-intensive.
  • An object of the present invention is to remedy this drawback.
  • Another object of the present invention is to provide a method and a system for dehumidifying the air in a cultivation greenhouse that consumes less energy than current techniques.
  • Another object of the present invention is to provide a method and a system for dehumidifying the air in a cultivation greenhouse allowing greater freedom of regulation.
  • the invention makes it possible to achieve at least one of these aims by means of an air dehumidification system in a greenhouse, comprising at least one dehumidification device comprising a dehumidification block comprising:
  • thermoelectric battery at least a first exchanger, called cold battery, for cooling a flow of air coming from said greenhouse, by heat exchange with a first heat transfer fluid, called cold fluid, colder than the air passing through said cold battery;
  • hot battery downstream of said cold battery, to heat a flow of air coming from said cold battery, by heat exchange with a second heat transfer fluid, called hot fluid, hotter than air passing through said hot battery; characterized in that it further comprises a single hot and cold production unit which supplies:
  • the invention thus proposes a system for dehumidifying the air in a cultivation greenhouse comprising a hot and cold production unit capable of recovering at least part of the heat generated during the cooling of the cold fluid to heat the hot fluid .
  • the system according to the invention presents less energy losses compared to the systems of the state of the art. Consequently, the air dehumidification system according to the invention is less energy-intensive.
  • the dehumidification system according to the invention makes it possible to dehumidify the air present inside a greenhouse, while keeping said greenhouse closed and while avoiding rejecting humid air to the outside, since this the latter is dehumidified by the dehumidification block and without requiring an outside air intake and without requiring any humid air to be evacuated to the outside either.
  • the cold battery makes it possible to dehumidify the air passing through it by cooling it to a temperature below that of its dew point and the hot battery makes it possible to then bring the temperature of the dehumidified air back to the desired temperature. Therefore, unlike state-of-the-art techniques, it is not necessary to exhaust the hot air out of the greenhouse. Thus, the hot air is kept in the greenhouse and the energy input required to maintain the air at the desired temperature is reduced.
  • the air dehumidification system according to the invention is thus less energy-intensive.
  • the system according to the invention is capable of dehumidifying the air of the greenhouse even when the outside air is humid.
  • the system according to the invention is capable of dehumidifying the air in the greenhouse without supplying energy or a rise in temperature to the greenhouse. For these two reasons, the air dehumidification system according to the invention is thus more efficient and more flexible in use.
  • a greenhouse that can thus remain closed also allows better protection of the crops against external nuisances such as diseases and molds or insects. Keeping the greenhouse closed also helps to reduce the loss of C02 that can be used to enrich the air in a growing greenhouse to improve production efficiency. Thus, the system makes it possible to obtain a culture of better quality, having a better yield and this for a reduced cost.
  • the air dehumidification system according to the invention comprising a cold battery and a hot battery in each dehumidification device, it is therefore possible to:
  • this operating mode can be called “dehumidification mode”;
  • this mode of operation can be called “cooling mode”
  • this operating mode can be called “heating mode”
  • this operating mode can be called “dehumidification + heating mode”;
  • this operating mode can be called “dehumidification + cooling mode”.
  • the system according to the invention allows greater freedom and flexibility in regulating the climate of the greenhouse by allowing better regulation of the temperature and of the humidity of the air.
  • the heat transfer stage may comprise a single heat exchanger, receiving the hot fluid and the cold fluid, and carrying out a heat exchange between said cold fluid and said hot fluid.
  • the heat transfer stage may include a third heat transfer fluid, called intermediate fluid, to achieve:
  • the system according to the invention allows greater freedom of regulation of the air included in a greenhouse.
  • the intermediate fluid can be any heat transfer fluid, in particular a heat transfer liquid, and for example water, or for example a heat transfer fluid having the capacity to change phase at temperatures corresponding to the desired temperatures for the cold fluid and the hot fluid such as a refrigerant of the R134a type.
  • the first heat exchanger can be any type of heat exchanger, and in particular an evaporator in which the intermediate fluid is evaporated to recover cold temperatures produced during its evaporation, and cool the cold fluid.
  • the intermediate fluid is in the liquid or liquid/vapor state at the inlet of said evaporator.
  • the second heat exchanger can be any type of heat exchanger, and in particular a condenser in which the intermediate fluid is condensed to recover calories produced during its condensation, and to heat the hot fluid.
  • the intermediate fluid is in the gaseous state at the inlet of said condenser.
  • the heat transfer stage of the hot and cold production unit may further comprise:
  • a compressor arranged between the first exchanger and the second exchanger and designed to increase the pressure of the intermediate fluid coming from the first exchanger and going to the second exchanger: thus it is possible to increase the temperature of the intermediate fluid at the inlet of the second exchanger and thus to be able to heat the hot fluid to a higher temperature;
  • a condenser in particular an air condenser, arranged between the second exchanger and the first exchanger, to condense the intermediate fluid going to the first exchanger.
  • a reservoir of intermediate fluid, and in particular of intermediate liquid, can be provided in the heat transfer stage, directly upstream of the first heat exchanger.
  • the heat transfer stage can comprise an expansion valve, at the inlet of the first heat exchanger, to reduce the pressure of the intermediate fluid at the inlet of said first heat exchanger.
  • the heat transfer stage can include a bypass device, to partially or totally divert the intermediate fluid from the second heat exchanger, for example when it is desired not to reheat or to reheat the hot fluid less.
  • the system can comprise several dehumidification devices each comprising at least one cold battery and at least one hot battery.
  • the system can comprise a cold storage device, connected to the hot and cold production unit and to each cold battery.
  • the system can comprise a heat storage device, connected to the heat and cold production unit and to each hot battery.
  • Heat storage also makes it possible to recover and use the heat produced during the production of cold, if at that time there is no need for heat or if there is a surplus of heat.
  • the excess heat can also be used to heat the greenhouse or the crop by supplying a heating device of the greenhouse, for example a circuit of heating tubes installed in the greenhouse.
  • the air can be circulated within a dehumidification device by an air entrainment means.
  • the air entrainment device can be arranged outside of said device.
  • the air entrainment device can be arranged in said device.
  • the air entrainment device can be arranged between the cold and hot batteries.
  • At least one dehumidification device may comprise at least one air entrainment means for circulating a flow of air through said device, arranged upstream or downstream of the dehumidification block.
  • the air entrainment means can be a fan.
  • the dehumidification device can draw in nearby air through an open inlet opening towards the greenhouse.
  • it can be easily integrated into existing greenhouses, whether or not equipped with an air recirculation corridor.
  • at least one dehumidification device can be equipped with an air suction duct from an upper part of said greenhouse.
  • said suction duct is linked or connected to one or more air intake openings provided on the dehumidification device.
  • air intake from an upper part promotes the recirculation of air throughout the greenhouse, which makes it possible to further homogenize the climate within the greenhouse and makes it possible to obtain higher quality crops.
  • At least one dehumidification device can be connected to an air distribution duct in a lower part of the greenhouse, in which the dehumidified air is blown at the outlet of said device.
  • said duct is linked or connected to an air evacuation outlet from said dehumidification device.
  • this distribution duct makes it possible to promote the recirculation of air in the greenhouse, in particular when it is used in combination with a means of suction of air from an upper part of the greenhouse such as a duct exhaust or an air recirculation corridor.
  • At least one air dehumidification device comprises, as indicated above, a dehumidification block.
  • the dehumidification unit can be arranged between a first air intake opening in said device and an air exhaust opening outside of said device.
  • the dehumidification device can be provided with a second air intake opening in said device, opening into said device between said dehumidification block and said evacuation opening, and provided with a movable flap Between :
  • the dehumidification device makes it possible to avoid a pressure drop in the flow of air passing through said device, which makes it less energy-intensive.
  • shutter any means for closing off an air intake opening, such as a panel, a cover, a damper, a set of dampers, etc.
  • the movable flap fitted to the second inlet opening of said dehumidification device can be motorized.
  • the mobile shutter can be driven by an electric, pneumatic or hydraulic drive mechanism.
  • the flap fitted to the second inlet opening can be manual.
  • the movable shutter fitted to the second inlet opening of said dehumidification device can be remotely controlled.
  • the shutter equipping the second inlet opening, or its drive mechanism can be controlled by a control signal emitted by a remote device, and received at the level of the dehumidification device, by a wired connection or a wireless link.
  • the control signal can be an electrical signal, a radio frequency signal, an optical signal such as an infrared signal, a pneumatic signal, etc.
  • the movable flap in the open position, can completely or partially prevent the passage of air through the first inlet opening of said dehumidification device.
  • the movable shutter fitted to the second air inlet opening can cover, totally or partially, the first inlet opening, from the inside or the outside of the dehumidification device.
  • the movable flap fitted to the second air intake opening of said dehumidification device can block, totally or partially, the passage of air between the first opening of intake and the exhaust opening, within said dehumidification device.
  • the movable flap can be arranged such that it constitutes a barrier for the passage of air through the dehumidification block of said dehumidification device.
  • the movable shutter equipping the second inlet opening of air from said dehumidification device can assume only two positions, namely the open position and the closed position.
  • the movable flap fitted to the second air intake opening of said dehumidification device can take a plurality of intermediate positions between the open position and the closed position, so discrete or continuous.
  • the position of said shutter can be adjustable, continuously or discretely, between the open position and the closed position.
  • This embodiment makes it possible to adjust the quantity of air passing through the second air intake opening.
  • it is possible to adjust, over all the air passing through the dehumidification device, the fraction of the air which is not dehumidified, and consequently the fraction of the air which is dehumidified.
  • the different intermediate positions of the flap fitted to the second inlet opening correspond to different fractions of dehumidified air out of all the air entering the dehumidification device, at a given instant.
  • the flap fitted to the second air intake opening of said dehumidification device can be movable in rotation and/or in translation.
  • the flap fitted to the second inlet opening can be a damper.
  • the dehumidification block can comprise:
  • first heat exchanger called cold battery
  • cold fluid a first heat transfer fluid
  • the dehumidification device makes it possible to dehumidify an air flow while offering increased control of the temperature at its outlet.
  • At least one dehumidification device may further comprise an air entrainment means, such as a fan, arranged in said device, in particular downstream of the dehumidification block of said dehumidification device.
  • an air entrainment means such as a fan
  • the drive means can in particular equip the air discharge opening.
  • the drive means can be located outside the dehumidification device, for example arranged on an outer wall of the dehumidification device.
  • At least the dehumidification device can be in the form of a box.
  • the box can be made of metal, plastic, or any suitable material.
  • a greenhouse can be any type of volume used for cultivation, closed or semi-closed, with or without opaque walls, using natural and/or artificial lighting.
  • a greenhouse can be:
  • - a greenhouse used for the cultivation and maintenance of plants, for example in places such as a museum or a zoo;
  • At least one dehumidification device can be dedicated to a row of crops.
  • At least one dehumidification device can be common to several crop rows.
  • the greenhouse can comprise a box for several rows of crops.
  • the hot and cold production unit can be placed in the greenhouse or outside of said greenhouse.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of a non-limiting embodiment of an air dehumidification system in a greenhouse
  • FIGURE 2 is a schematic representation of another non-limiting embodiment of an air dehumidification system in a greenhouse
  • FIGURE 3 is a schematic representation of a non-limiting example of a heat transfer stage between the cold fluid and the hot fluid that can be implemented in a heat and cold production unit;
  • FIGURES 4a and 4b are schematic representations, according to a sectional view, of a first non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention
  • - FIGURES 5a and 5b are schematic representations, according to a sectional view, of another non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention
  • FIGURES 6a and 6b are schematic representations, according to a sectional view, of another non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention.
  • FIGURE 7 is a schematic representation, in a top view, of a non-limiting embodiment of a greenhouse according to the invention.
  • FIGURE 8 is a schematic representation, according to a side view, of a non-limiting exemplary embodiment of a greenhouse according to the invention.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of a non-limiting exemplary embodiment of an air dehumidification system in a greenhouse.
  • the dehumidification system 100 includes, without limitation, three dehumidification devices 102i-1023.
  • the reference 102i can designate any one of the dehumidification devices 1021-1023.
  • Each of the 1021-1023 dehumidification devices includes:
  • first exchanger 1041-1043 a first exchanger 1041-1043, called cold battery, to cool a flow of air coming from the greenhouse, by heat exchange with a first heat transfer fluid, called cold fluid, colder than the air passing through the cold battery 1041-1043 ;
  • a second exchanger IO61-IO63 called hot battery, to heat a flow of air coming from the cold battery, respectively 1041-1043, by heat exchange with a second heat transfer fluid, called hot fluid, hotter than the air passing through the hot battery IO61-IO63.
  • Each of said hot and cold fluids can be any heat transfer fluid, and in particular a heat transfer liquid such as water for example.
  • Each of the cold 1041-1043 and hot IO61-IO63 batteries can be any type of exchanger such as air/air or air/water exchangers.
  • the dehumidification system 100 further includes:
  • a single hot and cold production unit 108 supplying the hot fluid and the cold fluid
  • a circuit 110 called cold circuit, connecting the hot and cold production unit 108 to each of the cold batteries 1041-1043 and allowing the single hot and cold production unit 108 to supply each of the batteries cold 1041-1043 in cold fluid;
  • hot circuit connecting the hot and cold production unit 108 to each of the hot batteries IO61-IO63 and allowing the single hot and cold production unit 108 to supply each of said batteries hot fluids IO61-IO63 in hot fluid.
  • the single hot and cold production unit 108 comprises a heat transfer stage, not shown in Figure 1.
  • This heat transfer stage has the function of performing a heat exchange, or heat transfer, directly or indirectly, between the fluid cold and the hot fluid, so as to optimize the energy balance of the system 100 and to reduce energy losses.
  • the dehumidification system 100 includes three dehumidification devices 1021-1023.
  • the number of dehumidification devices is not limited to 3, and the system according to the invention can comprise one or more dehumidification devices.
  • the dehumidification system 100 can comprise a single dehumidification device 102.
  • the cold 110 and hot 112 circuits are simplified because the single hot and cold production unit 108 does not supply cold fluid , only one cold battery 104 and, in hot fluid, only one hot battery 106.
  • the dehumidification system 100 can comprise a dehumidification device 102 greater than or equal to 2.
  • the cold 110 and hot 112 circuits are made more complex because the single hot and cold production unit 108 must supply a plus large number of 104i cooling coils and 106i heating coils.
  • FIGURE 2 is a schematic representation of another non-limiting embodiment of an air dehumidification system in a greenhouse.
  • the dehumidification system 200 of Figure 2 includes all of the elements of the dehumidification system 100 of Figure 1.
  • the dehumidification system 200 further includes a cold storage device 202 and a heat storage device 204.
  • the cold storage device 202 is connected on the one hand to the single hot and cold production unit 108 and on the other hand to the cold circuit 110, and consequently to each of the cold batteries 104i.
  • the dehumidification system 200 is thus capable of cooling the cold fluid and storing it in the cold storage device 202 when the latter is not required by the cold batteries 1041-1043.
  • the cold fluid stored in the cold storage device 202 can subsequently be used to supply the cold batteries 1041-1043 with cold fluid.
  • the cold storage device 202 thus allows the dehumidification system 200 to decouple the moment of cold production and the moment of cold use. It allows also to add the two cold sources, the cold storage device 202 and the single hot and cold production unit 108, to increase the dehumidification capacity.
  • An example of a cold storage device can be a chilled water tank, or ice storage or any phase change material at a temperature below 10°C.
  • the heat storage device 204 is connected on the one hand to the single hot and cold production unit 108 and on the other hand to the hot circuit 112 and therefore connected to each of the hot batteries IO61-IO63.
  • the dehumidification system 200 is thus capable of heating the hot fluid and storing it in the heat storage device 204 when the latter is not required by the hot batteries IO61-IO63.
  • the hot fluid stored in the heat storage device 204 can subsequently be used to supply the hot batteries IO61-IO63 with hot fluid. It can also be used to power greenhouse heating tubes.
  • the heat storage device 204 thus allows the dehumidification system 200 to decouple the moment of heat production and the moment of use of the heat. For example, it is possible to produce heat during the day and store it, then reuse this hot product during the day, during the night. Thus, it is possible to optimize the energy efficiency of the system 200, while providing a hot and cold production unit of smaller dimensions.
  • FIGURE 3 is a schematic representation of a non-limiting example of a heat transfer stage between the cold fluid and the hot fluid that can be implemented in a heat and cold production unit, such as unit 108 of FIGURES 1 and 2.
  • FIG. 3 The example of a heat transfer stage 300 between the cold fluid 302 and a hot fluid 304 of a hot and cold production unit illustrated in Figure 3 implements a third heat transfer fluid 306, called intermediate, circulating in an intermediate circuit 308.
  • This intermediate circuit 308 directs the intermediate fluid 306 through various elements of the heat transfer stage as described below.
  • the intermediate fluid 306 in the liquid or liquid/vapor state enters a first exchanger 310, of the evaporator type.
  • This exchanger 310 allows a heat exchange between the cold fluid 302 and the intermediate fluid 306.
  • the intermediate fluid 306 is thus evaporated to recover cold temperatures produced during its evaporation, and to cool the cold fluid 302.
  • the intermediate fluid 306, in the gaseous state, leaving the first exchanger 310 is directed into a compressor 312 provided to increase the pressure and therefore the temperature of the intermediate fluid 306.
  • the intermediate fluid 306 leaving the compressor 312 is then directed into a second exchanger 314, of the condenser type.
  • This exchanger 314 allows heat exchange between the hot fluid 304 and the intermediate fluid 306.
  • the intermediate fluid 306 is condensed in the exchanger 314, releases calories during its condensation. These calories released by the intermediate fluid 306 are recovered and transmitted to the hot fluid to heat said hot fluid 304.
  • the intermediate fluid 306 leaving the condenser 314 is in the liquid state. It is then directed to a condenser 316 making it possible to complete the condensation of the intermediate fluid 306, if necessary.
  • the intermediate fluid 306 in the liquid state is directed to a reservoir 318 of intermediate fluid 306, or according to an alternative directly to the expansion valve 320.
  • the intermediate fluid 306 Before entering the first exchanger 310, the intermediate fluid 306 passes through a pressure reducer 320, allowing its pressure to be reduced before being sent into said first heat exchanger 310.
  • the heat transfer stage 300 may further comprise a bypass device 322, making it possible to totally or partially divert the intermediate fluid 306 from the second heat exchanger 314, when it is not desired to reheat or reheat the hot fluid 304 less.
  • the intermediate fluid 306 leaving the compressor 312 in the gaseous state can thus be partially or totally directed to another condenser which could, for example, be an air condenser 316.
  • the intermediate fluid 306 can be water, R134a, or any other refrigerant.
  • FIGURES 4a and 4b are schematic representations, according to a sectional view, of a first non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention.
  • the device 400 of FIGURES 4a and 4b can be used for the dehumidification of the air in an enclosed space, more particularly in a greenhouse such as a greenhouse, etc.
  • the device 400 of FIGURES 4a and 4b, is in the form of a box, for example made of metal or plastic or any other suitable material.
  • the device 400 can have a parallelepipedal, rectangular, circular, etc. section.
  • the device 400 comprises a dehumidification unit 402, arranged between a first air intake opening 404 in the device 400 and an air exhaust opening 406 from said device 400.
  • a flow of air 408 admitted into the device 400 by the first intake opening 404 necessarily passes through the dehumidification block 402, which, when used, dehumidifies said air flow 408.
  • the air flow 408 admitted by the first intake opening 404 crosses the dehumidification block 402, the latter constitutes an obstacle causing a pressure drop for the circulation of this air flow 408 in the device 400.
  • the device 400 is optionally equipped with a fan 410, disposed inside said device 400, just in front of the air exhaust opening 406.
  • the fan 410 makes it possible to circulate the air in the device 400 and to blow it out of said device 400.
  • the speed of the fan 410 is adjusted to compensate for the pressure drop driven by dehumidification block 402 on airflow 408.
  • the device 400 is provided with a second air intake opening 412, opening into said device 400 between the dehumidification block 402 and the air exhaust opening 406. Otherwise said, a flow of air 414 admitted into the device 400 through the second air intake opening 412 can enter the device 400, then exit through the exhaust opening 406, without passing through the dehumidification unit 402 Consequently, the dehumidification block 402 does not constitute an obstacle to the circulation of the air flow 414 admitted by the second intake opening 412.
  • the dehumidification block 402 it is possible to pass the air through the second inlet opening 412 so that the performance of the device 400 is not degraded and the speed of the fan 410 can be reduced for the same air flow at the outlet of the opening d evacuation 406.
  • the second air intake opening 412 is provided with a shutter 416 movable between:
  • FIGURE 4b An open position allowing the passage of air through the second air intake opening 412, as shown in FIGURE 4b.
  • the flap 416 is provided rotatable about an axis of rotation 418.
  • the flap 416 can alternatively be movable in translation, or by a combination of rotation and translation.
  • the shutter 416 can be a register.
  • the flap 416 equipping the second inlet opening 412 can: - be manual, or motorized by an electric or pneumatic drive mechanism; and or
  • control signal possibly being electrical, optical or even pneumatic;
  • the dehumidification block 402 comprises: - A first heat exchanger 420, called cold battery, to cool the flow of air 408 entering the device 400 through the first intake opening 404, by heat exchange with a first heat transfer fluid, called cold fluid; and
  • a second heat exchanger 422 said hot battery, disposed downstream of said cold battery 420, to heat the air flow from said cold battery 420, by heat exchange with a second heat transfer fluid, said hot fluid.
  • Each of said hot and cold fluids can be any heat transfer fluid, and in particular a heat transfer liquid such as water for example.
  • Each of the cold 420 and hot 422 batteries can be any type of exchanger such as air/air or air/water exchangers.
  • FIGURES 5a and 5b are schematic representations, according to a sectional view, of another non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention.
  • the device 500 of FIGURES 5a and 5b, can be used for the dehumidification of the air in a room, in a greenhouse, an urban farm or any other space used for cultivation under cover.
  • Device 500 of FIGURES 5a and 5b includes all of the elements of device 400 of FIGURES 4a and 4b.
  • Device 500 is shown in FIGURE 5a with movable shutter 416 in the closed position and in FIGURE 5b with movable shutter 416 in the open position.
  • the movable flap 416 comes against a stop 502 provided in the device 500 between the dehumidification block 402 and the evacuation opening 406.
  • the movable shutter 416 obstructs the passage of air between the dehumidification block 402 and the evacuation opening 406.
  • the open or closed position of the movable shutter 416 makes it possible to choose which air intake opening is used in the device 500.
  • the movable flap 416 In the open position, the movable flap 416 is located between the dehumidification block 402 and the evacuation opening 406. In other words, in the closed position the movable flap 416 is located downstream of the dehumidification block 402.
  • FIGURES 6a and 6b are schematic representations, according to a sectional view, of another non-limiting embodiment of a dehumidification device that can be implemented in a dehumidification system according to the invention.
  • the device 600 of FIGURES 6a and 6b can be used for dehumidification of air in a greenhouse.
  • Device 600 of FIGURES 6a and 6b includes all of the elements of device 400 of FIGURES 4a and 4b.
  • Device 600 is shown in FIGURE 6a with movable shutter 416 in the closed position and in FIGURE 6b with movable shutter 416 in the open position.
  • the movable flap 416 comes to cover the first admission opening 404 so as to prevent any entry of air flow in said intake opening 404.
  • the movable flap 416 in the open position, the movable flap 416:
  • the open or closed position of the movable shutter 416 makes it possible to choose which air intake opening is used in the device 600.
  • the intake flap 416 in the open position, is located in front of the first intake opening 406. In other words, in the closed position the mobile flap 416 is located upstream of the dehumidification block 402.
  • the flap 416 fitted to the second inlet opening 412 can: - be manual, or motorized by an electric or pneumatic drive mechanism; and or
  • control signal possibly being electrical, optical or even pneumatic;
  • first intake opening 404 can also be equipped with a movable shutter, like the second intake opening 412.
  • Each of the dehumidification devices 1021-1023 can be any one of the devices 400, 500 and 600 which have just been described.
  • FIGURE 7 is a schematic representation, according to a top view, of a non-limiting embodiment of a greenhouse according to the invention.
  • the greenhouse 700 shown in FIGURE 7, is a greenhouse equipped with a dehumidification system according to the invention 701 to dehumidify the air it contains.
  • the interior space of the greenhouse 700 containing the air to be treated is delimited by the walls 702.
  • the dehumidification system 701 comprises a plurality of dehumidification devices 704, arranged inside the greenhouse 700, along a side edge, the left edge in the direction of Figure 7.
  • Each dehumidification device 704 comprises at minus a cold battery 706 and a hot battery 708.
  • the dehumidification devices 704 are illustrated in a simplified manner in FIGURES 7 but may have a more complex architecture and include other elements such as a fan.
  • the dehumidification devices 704 can for example be a dehumidification device according to any one of the examples described above in relation to FIGURES 4a to 6b.
  • the 701 dehumidification system fitted to the 700 greenhouse also includes:
  • a single hot and cold production unit 710 arranged outside the greenhouse 700 and supplying a hot fluid and a cold fluid to the hot 708 and cold 706 batteries; a cold circuit 712 connecting the hot and cold production unit 710 to each of the cold batteries 706 and allowing the single hot and cold production unit 710 to supply each of the cold batteries 706 with cold fluid; and
  • a hot circuit 714 connecting the hot and cold production unit 710 to each of the hot batteries 708 and allowing the single hot and cold production unit 710 to supply each of the hot batteries 708 with hot fluid.
  • dehumidifiers 704 For clarity, only four dehumidifiers 704 have been shown, two at the top and two at the bottom of FIGURE 7.
  • the greenhouse 700 further comprises a plurality of rows of culture 716, for example of soilless culture.
  • two dehumidification devices 704 are each dedicated to a single row of crops 716, the other two dehumidification devices each being dedicated to three rows of crops 716.
  • FIGURE 8 is a schematic representation, according to a side view, of a non-limiting exemplary embodiment of a cultivation greenhouse according to the invention.
  • Greenhouse 800 in FIGURE 8 includes all of the components of greenhouse 700 in FIGURE 7.
  • the greenhouse 800 can include many more.
  • the illustrated dehumidification device 704 can be dedicated to one or more rows of crops 716.
  • the greenhouse 800 further comprises a corridor 802, vertical, air circulation, located at a side edge 702, the left edge in the direction of Figure 8.
  • the corridor 802 is open in an upper part 804 of the greenhouse 800.
  • the corridor 802 includes the dehumidification device 704, positioned in a lower part of the corridor 802.
  • the dehumidification device 704 is further equipped with an air distribution duct 806, connected to the air exhaust opening of the dehumidification device 704.
  • Each duct 806 extends over a lower part 808 of the greenhouse 800, from the dehumidification device 704 to which it is connected, over part or all of the width of the greenhouse 800.
  • Each conduit 806 The air distribution device further comprises a plurality of air outlets distributed over part or all of its length so as to evenly distribute the air coming from the dehumidification device 704.
  • the air present in the upper part 804 of the greenhouse 800 is sucked into the corridor 802, passes through the cold 706 then hot 708 batteries, before being distributed by the air distribution duct 806, along the row or rows of crops 716 in the lower part 808 of the greenhouse 800 and going up towards the upper part 804 from the greenhouse 800 through the crop rows 716.
  • This recirculation of air in the greenhouse 800 is schematically illustrated in FIGURE 8 by solid arrows.
  • each dehumidification device 704 can be equipped with an air suction duct, one end of which is connected to an inlet opening of air from the dehumidification device and the other end of which is placed in an upper part of the greenhouse.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système de déshumidification de l'air (100) dans une serre de culture, comprenant au moins un dispositif de déshumidification (1021-1023) comportant un bloc de déshumidification comprenant: - au moins un premier échangeur, dit batterie froide (1041-1043), pour refroidir un flux d'air provenant de ladite serre, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid, plus froid que l'air traversant ladite batterie froide (1041-1043); et - au moins un deuxième échangeur, dit batterie chaude (1061-1063), en aval de ladite batterie froide (1041-1043), pour réchauffer un flux d'air provenant de ladite batterie froide, par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud, plus chaud que l'air traversant ladite batterie chaude (1061-1063); caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unique unité de production de chaud et de froid (108) qui alimente: - l'au moins une batterie froide (1041-1043) en fluide froid par un circuit, dit circuit froid (110), et - l'au moins une batterie chaude (1061-1063) en fluide chaud, par un circuit, dit circuit chaud (112); et en ce que ladite unique unité de production de chaud et de froid (108) comporte un étage de transfert thermique entre le fluide froid et le fluide chaud.

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention : Système de déshumidification de serre de culture
La présente invention concerne un procédé de déshumidification de serre de culture.
Le domaine de l'invention est le domaine du traitement d'air dans les serres de culture et fermes urbaines, et en particulier le domaine de la déshumidification de l'air dans les serres de culture.
État de la technique
Dans le secteur des serres de cultures, l'humidité est un problème courant. L'excès d'humidité se condense sur la culture et dégrade sa qualité. De plus, les zones humides de la serre favorisent le développement de maladies, champignons, parasites et moisissures.
Il existe déjà différentes techniques pour déshumidifier l'air dans une serre de culture.
Suivant une première technique, l'air se trouvant à l'intérieur de la serre est chauffé. Le chauffage de l'air se trouvant dans la serre est réalisé par des tubes installés dans la serre au sol et/ou à mi-hauteur, dans lesquels circule de l'eau chaude. L'air chaud est ensuite évacué hors de la serre par des ouvrants prévus en partie haute de ladite serre.
Suivant une autre technique, la serre est chauffée de manière identique ou similaire à la première technique et l'air chaud est évacué hors de la serre par des ouvrants prévus en partie haute de ladite serre. De plus, dans cette autre technique, la serre comporte un corridor de circulation d'air chaud provenant des cultures se trouvant dans la serre de sorte que de l'air frais, provenant de l'extérieur vient se mélanger à l'air chaud avant d'être soufflé vers la zone de culture.
Suivant encore une autre technique, le corridor est remplacé par un caisson de mélange.
Toutes ces techniques prévoient une évacuation d'au moins une partie de l'air chaud et humide vers l'extérieur par des ouvrants prévus en partie haute de la serre. Ainsi, l'air chaud et humide est tout simplement rejeté dans l'atmosphère. Toutes ces techniques présentent l'inconvénient d'etre particulièrement énergivores.
Un but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de déshumidification de l'air dans une serre de culture moins énergivore que les techniques actuelles.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et un système de déshumidification de l'air dans une serre de culture permettant une plus grande liberté de régulation.
Exposé de l'invention
L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par un système de déshumidification de l'air dans une serre de culture, comprenant au moins un dispositif de déshumidification comportant un bloc de déshumidification comprenant :
- au moins un premier échangeur, dit batterie froide, pour refroidir un flux d'air provenant de ladite serre, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid, plus froid que l'air traversant ladite batterie froide ; et
- au moins un deuxième échangeur, dit batterie chaude, en aval de ladite batterie froide, pour réchauffer un flux d'air provenant de ladite batterie froide, par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud, plus chaud que l'air traversant ladite batterie chaude ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unique unité de production de chaud et de froid qui alimente :
- l'au moins une batterie froide en fluide froid par un circuit, dit circuit froid, et
- l'au moins une batterie chaude en fluide chaud, par un circuit, dit circuit chaud ; et en ce que ladite unique unité de production de chaud et de froid comporte un étage de transfert thermique entre le fluide froid et le fluide chaud. L'invention propose ainsi un système de deshumidification de l'air dans une serre de culture comprenant une unité de production de chaud et de froid capable de récupérer au moins une partie de la chaleur générée lors du refroidissement du fluide froid pour chauffer le fluide chaud. Ainsi, le système selon l'invention présente moins de pertes énergétiques comparé aux systèmes de l'état de la technique. Par conséquent, le système de déshumidification de l'air selon l'invention est moins énergivore.
De plus, le système de déshumidification selon l'invention permet de déshumidifier l'air présent à l'intérieur d'une serre, tout en gardant ladite serre fermée et tout en évitant de rejeter vers l'extérieur l'air humide, puisque ce dernier est déshumidifié par le bloc de déshumidification et sans nécessiter de prise d'air extérieur et sans non plus nécessiter d'évacuer de l'air humide vers l'extérieur. En effet, la batterie froide permet de déshumidifier l'air la traversant en le refroidissant à une température inférieure à celle de son point de rosée et la batterie chaude permet de ramener ensuite la température de l'air déshumidifié à la température souhaitée. Par conséquent, contrairement aux techniques de l'état de l'art, il n'est pas nécessaire d'évacuer l'air chaud hors de la serre. Ainsi, l'air chaud est conservé dans la serre et l'apport énergétique requis pour maintenir l'air à la température voulue est réduit. Le système de déshumidification de l'air selon l'invention est ainsi moins énergivore.
De plus, les conditions de l'air extérieur à la serre, humidité et température, n'ont pas ou peu d'impacts sur les performances du système de déshumidification. En effet, contrairement aux techniques de l'état de l'art, il n'est pas nécessaire de faire entrer à l'intérieure de la serre de l'air provenant de l'extérieur lors de la déshumidification. Ainsi, le système selon l'invention est capable de déshumidifier l'air de la serre même lorsque l'air extérieur est humide. De plus, lors de journées chaudes, au lieu de déshumidifier en chauffant la serre, le système selon l'invention est capable de déshumidifier l'air de la serre sans apporter d'énergie ni de hausse de température à la serre. Pour ces deux raisons, le système de déshumidification de l'air selon l'invention est ainsi plus performant et plus flexible d'utilisation.
Une serre pouvant ainsi rester fermée permet en outre une meilleure protection des cultures contre des nuisances extérieures telles que des maladies et des moisissures ou des insectes. Garder la serre fermée permet aussi de réduire les pertes de C02 pouvant être utilisé pour enrichir l'air se trouvant dans une serre de culture pour améliorer le rendement de la production. Ainsi, le système permet d'obtenir une culture de meilleure qualité, ayant un meilleur rendement et ce pour un coût réduit.
De plus, le système de déshumidification de l'air selon l'invention, comprenant une batterie froide et une batterie chaude dans chaque dispositif de déshumidification, il est donc possible de :
- déshumidifier l'air de la serre en refroidissant l'air à une température inférieure à celle de son point de rosée lors de son passage dans la batterie froide et en réchauffant l'air sortant de la batterie froide à la température ambiante lors de son passage dans la batterie chaude : ce mode de fonctionnement peut être appelé « mode de déshumidification » ;
- rafraichir l'air de la serre en refroidissant l'air sans atteindre son point de rosée lors de son passage dans la batterie froide et en réchauffant pas ou peu l'air sortant de la batterie froide lors de son passage dans la batterie chaude de sorte que l'air sortant du dispositif de déshumidification présente une température plus faible que l'air entrant dans ledit dispositif de déshumidification : ce mode de fonctionnement peut être appelé « mode de rafraîchissement » ;
- chauffer l'air compris dans la serre en refroidissant pas ou peu l'air lors de son passage dans la batterie froide et en réchauffant l'air sortant de la batterie froide lors de son passage dans la batterie chaude : ce mode de fonctionnement peut être appelé « mode chauffage » ;
- chauffer et déshumidifier simultanément l'air de la serre en refroidissant l'air à une température inférieure à celle de son point de rosée lors de son passage dans la batterie froide et en réchauffant l'air sortant de la batterie froide à une température supérieure à la température ambiante lors de son passage dans la batterie chaude : ce mode de fonctionnement peut être appelé « mode déshumidification + chauffage » ; et
- de rafraichir et déshumidifier simultanément l'air compris dans la serre en refroidissant l'air à une température inférieure à celle de son point de rosée lors de son passage dans la batterie froide et en réchauffant pas ou peu l air sortant de la batterie froide lors de son passage dans la batterie chaude : ce mode de fonctionnement peut être appelé « mode déshumidification + rafraîchissement ».
Ainsi, le système selon l'invention permet une plus grande liberté et de flexibilité de régulation du climat de la serre en permettant une meilleure régulation de la température et de l'humidité de l'air.
Suivant un mode de réalisation, l'étage de transfert thermique peut comprendre un unique échangeur thermique, recevant le fluide chaud et le fluide froid, et réalisant un échange thermique entre ledit fluide froid et ledit fluide chaud.
Suivant un mode de réalisation alternatif, l'étage de transfert thermique peut comprendre un troisième fluide caloporteur, dit fluide intermédiaire, pour réaliser :
- un échange thermique avec le fluide froid au travers d'un premier échangeur ; et
- un échange thermique avec le fluide chaud au travers d'un deuxième échangeur.
Ainsi, il est possible de mieux contrôler le transfert thermique entre le premier et le deuxième fluide caloporteur. En effet, il est possible de modifier la pression et la température du fluide intermédiaire avant de réaliser un échange thermique avec le fluide froid et le fluide chaud. Par conséquent, le système selon l'invention permet une plus grande liberté de régulation de l'air compris dans une serre.
Suivant des modes de réalisation, le fluide intermédiaire peut être n'importe quel fluide caloporteur, en particulier un liquide caloporteur, et par exemple de l'eau, ou par exemple un fluide caloporteur ayant la capacité de changer de phase à des températures correspondant aux températures recherchées pour le fluide froid et le fluide chaud tel qu'un fluide frigorigène de type R134a.
Suivant des modes de réalisation, le premier échangeur thermique peut être tout type d'échangeur thermique, et en particulier un évaporateur dans lequel, le fluide intermédiaire est évaporé pour récupérer des frigories produites lors de son evaporation, et refroidir le fluide froid. Dans ce cas, le fluide intermediaire est à l'état liquide ou liquide/vapeur en entrée dudit évaporateur.
Suivant des modes de réalisation, le deuxième échangeur thermique peut être tout type d'échangeur thermique, et en particulier un condenseur dans lequel, le fluide intermédiaire est condensé pour récupérer des calories produites lors de sa condensation, et réchauffer le fluide chaud. Dans ce cas, le fluide intermédiaire est à l'état gazeux en entrée dudit condenseur.
Suivant des modes de réalisation, lorsque les températures de travail le nécessitent, l'étage de transfert thermique de l'unité de production de chaud et de froid peut comprendre en outre :
- un compresseur disposé entre le premier échangeur et le deuxième échangeur et prévu pour augmenter la pression du fluide intermédiaire provenant du premier échangeur et allant vers le deuxième échangeur : ainsi il est possible d'augmenter la température du fluide intermédiaire en entrée du deuxième échangeur et ainsi de pouvoir chauffer le fluide chaud à une température plus élevée ; et/ou
- un condenseur, en particulier un condenseur à air, disposé entre le deuxième échangeur et le premier échangeur, pour condenser le fluide intermédiaire allant vers le premier échangeur.
Un réservoir de fluide intermédiaire, et en particulier de liquide intermédiaire peut être prévu dans l'étage de transfert thermique, directement en amont du premier échangeur thermique.
Suivant une caractéristique avantageuse, l'étage de transfert thermique peut comprendre un détendeur, en entrée du premier échangeur thermique, pour réduire la pression du fluide intermédiaire à l'entrée dudit premier échangeur thermique.
En outre, l'étage de transfert thermique peut comprendre un dispositif de by- pass, pour détourner partiellement ou totalement le fluide intermédiaire du deuxième échangeur thermique, par exemple lorsqu'on souhaite ne pas réchauffer ou réchauffer moins le fluide chaud. Avantageusement, le système peut comprendre plusieurs dispositifs de déshumidification comprenant, chacun, au moins une batterie froide et au moins une batterie chaude.
Ainsi, il est possible d'adapter le nombre de dispositifs de déshumidification du système pour répondre aux exigences de la serre de culture qu'il équipe. En effet il est possible d'augmenter le nombre de dispositifs de déshumidification dans le système équipant une serre ayant un plus grand volume afin de permettre une déshumidification plus rapide et plus efficace.
Avantageusement, le système peut comprendre un dispositif de stockage de froid, relié à l'unité de production de chaud et de froid et à chaque batterie froide.
Ainsi, il est possible de produire du froid et de le stocker sans être obligé de l'utiliser au moment de sa production. Une telle possibilité de stockage permet de découpler le moment de production de froid et le moment d'utilisation du froid.
Cela permet d'utiliser simultanément le stockage de froid et l'unité de production chaud et de froid pour alimenter en fluide froid le circuit de froid.
Cela permet de faire face à des pointes d'humidités journalières ayant généralement lieux aux alentours du coucher et du lever du soleil, tout en évitant à l'unité de production de chaud et de froid une surconsommation d'énergie lors de ces pics. De plus, cela permet d'utiliser une unité de production de froid et de chaud de plus petite puissance, et donc moins coûteuse et moins volumineuse.
Avantageusement, le système peut comprendre un dispositif de stockage de chaud, relié à l'unité de production de chaud et de froid et à chaque batterie chaude.
Ainsi, il est possible de produire du chaud et de le stocker sans être obligé de l'utiliser au moment de sa production. Une telle possibilité de stockage permet de découpler le moment de production de chaud et le moment d'utilisation du chaud. Cela permet faire face a des pointes d'humidités journalières ayant généralement lieu aux alentours du coucher et du lever du soleil, tout en évitant à l'unité de production de chaud et de froid une surconsommation d'énergie lors de ces pics. De plus, cela permet d'utiliser une unité de production de froid et de chaud de plus petite puissance, et donc moins coûteuse et moins volumineuse.
Le stockage de chaud permet également de récupérer et de valoriser la chaleur produite lors de la production de froid, si à ce moment-là il n'y a pas de besoin de chaud ou s'il y a un excédent de chaud.
L'excédent de chaud peut également être utilisé pour chauffer la serre ou la culture par alimentation d'un dispositif de chauffage de la serre, par exemple un circuit de tubes de chauffage installé dans la serre.
Suivant un mode réalisation, l'air peut être circulé au sein d'un dispositif de déshumidification par un moyen d'entrainement d'air.
Le dispositif d'entrainement d'air peut être disposé hors dudit dispositif.
Le dispositif d'entrainement d'air peut être disposé dans ledit dispositif.
Le dispositif d'entrainement d'air peut être disposé entre les batteries froide et chaude.
Suivant un mode de réalisation alternatif, au moins un dispositif de déshumidification peut comprendre au moins un moyen d'entrainement d'air pour faire circuler un flux d'air au travers dudit dispositif, disposé en amont ou en aval du bloc de déshumidification.
Ainsi, il est possible de mieux contrôler le débit du flux d'air traversant les batteries chaudes et froides.
Suivant un exemple de réalisation, le moyen d'entrainement d'air peut être un ventilateur.
Suivant un mode réalisation, le dispositif de déshumidification peut aspirer l'air à proximité au travers d'une ouverture d'admission ouverte vers la serre. Ainsi, il peut être facilement intégré dans des serres existantes, équipées ou non de corridor de recirculation d'air. Avantageusement, au moins un dispositif de déshumidification peut etre équipé d'un conduit d'aspiration d'air depuis une partie haute de ladite serre.
Dans ce cas, ledit conduit d'aspiration est relié ou connecté à une ou des ouvertures d'admission d'air prévues sur le dispositif de déshumidification.
Ainsi, il est possible d'aspirer dans le dispositif de déshumidification de l'air provenant d'une partie haute de la serre qui est généralement plus chaud et plus humide que dans le reste de la serre. En conséquence, le système déshumidifie l'air de la serre de manière plus efficace.
De plus, une aspiration de l'air depuis une partie haute favorise la recirculation de l'air dans l'ensemble de la serre, ce qui permet d'homogénéiser d'avantage le climat au sein de la serre et permet d'obtenir des cultures de meilleure qualité.
Avantageusement, au moins un dispositif de déshumidification peut être relié à un conduit de distribution d'air dans une partie basse de la serre, dans lequel l'air déshumidifié est soufflé en sortie dudit dispositif.
Dans ce cas, ledit conduit est relié ou connecté à une sortie d'évacuation d'air hors dudit dispositif de déshumidification.
Ainsi il est possible de mieux distribuer dans la serre l'air en sortie du dispositif de déshumidification.
De plus, ce conduit de distribution permet de favoriser la recirculation de l'air dans la serre, en particulier lorsqu'il est utilisé en combinaison avec un moyen d'aspiration d'air depuis une partie haute de la serre tel qu'un conduit d'aspiration ou un corridor de recirculation d'air.
En conséquence, il est possible de mieux homogénéiser la température et l'humidité de l'air dans la serre, ce qui permet d'obtenir des cultures de meilleure qualité.
Suivant un mode de réalisation préféré, au moins un dispositif de déshumidification d'air comprend, comme indiqué plus haut un bloc de déshumidification.
Le bloc de déshumidification peut être disposé entre une première ouverture d'admission d'air dans ledit dispositif et une ouverture d'évacuation d'air hors dudit dispositif. Selon l'invention, le dispositif de déshumidification peut etre muni d'une deuxième ouverture d'admission d'air dans ledit dispositif, débouchant dans ledit dispositif entre ledit bloc de déshumidification et ladite ouverture d'évacuation, et munie d'un volet mobile entre :
- une position, dite ouverte, autorisant le passage de l'air au travers de ladite deuxième ouverture d'admission, et
- une position, dite fermée, interdisant le passage de l'air au travers de ladite deuxième ouverture d'admission.
Ainsi, lorsqu'un flux d'air est admis dans le dispositif de déshumidification par la première ouverture d'admission alors ledit flux d'air traverse obligatoirement le bloc de déshumidification d'air. Lorsqu'un flux d'air est admis dans le dispositif de déshumidification par la deuxième ouverture d'admission alors ledit flux n'a pas à traverser le bloc de déshumidification d'air et peut ressortir par l'ouverture d'évacuation sans passer au travers du bloc de déshumidification.
Par conséquent, il est possible de faire circuler l'air dans le dispositif de déshumidification sans être obligé de le faire traverser le bloc de déshumidification. Autrement dit, lorsque le bloc de déshumidification n'est pas utilisé, alors il est possible de faire entrer le flux d'air par la deuxième ouverture d'admission, de sorte que ledit flux d'air peut traverser le dispositif de déshumidification sans traverser le bloc déshumidification. Ainsi, lorsque le bloc de déshumidification n'est pas utilisé, le dispositif de déshumidification permet d'éviter une perte charge dans le flux d'air traversant ledit dispositif, ce qui le rend moins énergivore.
De manière générale, dans la présente invention, par « volet », on entend tout moyen d'obturation d'une ouverture d'admission d'air, tel qu'un panneau, un couvercle, un registre, un ensemble de registres etc.
Suivant une caractéristique optionnelle avantageuse, pour au moins un dispositif de déshumidification, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission dudit dispositif de déshumidification peut être motorisé.
Autrement dit, le volet mobile peut être entrainé par un mécanisme d'entrainement électrique, pneumatique, ou hydraulique.
Alternativement, le volet équipant la deuxième ouverture d'admission peut être manuel. Suivant une caractéristique optionnelle particulièrement avantageuse, pour au moins un dispositif de déshumidification, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission dudit dispositif de déshumidification peut être commandable à distance.
Dans ce cas, le volet équipant la deuxième ouverture d'admission, ou son mécanisme d'entrainement, peut être commandé par un signal de commande émis par un dispositif distant, et reçu au niveau du dispositif de déshumidification, par une liaison filaire ou une liaison sans fil.
Le signal de commande peut être un signal électrique, un signal radiofréquence, un signal optique tel qu'un signal infrarouge, un signal pneumatique, etc.
Pour au moins un dispositif de déshumidification, en position ouverte, le volet mobile peut interdire, totalement ou partiellement, le passage de l'air au travers de la première ouverture d'admission dudit dispositif de déshumidification.
Ainsi, avec un seul volet, il est possible de sélectionner l'ouverture d'admission souhaitée, simplement en modifiant la position dudit volet, ce qui représente une architecture plus simple et moins coûteuse.
Pour ce faire, en position ouverte, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission d'air peut venir recouvrir, totalement ou partiellement, la première ouverture d'admission, par l'intérieur ou l'extérieur du dispositif de déshumidification.
Alternativement, pour au moins un dispositif de déshumidification, en position ouverte, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission d'air dudit dispositif de déshumidification, peut obstruer, totalement ou partiellement, le passage d'air entre la première ouverture d'admission et l'ouverture d'évacuation, au sein dudit dispositif de déshumidification. Pour ce faire, le volet mobile peut être disposé tel qu'il constitue une barrière pour le passage de l'air à travers le bloc de déshumidification dudit dispositif de déshumidification.
Suivant un mode de réalisation, pour au moins un dispositif de déshumidification, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission d'air dudit dispositif de deshumidification peut prendre uniquement deux positions, à savoir la position ouverte et la position fermée.
Suivant un mode de réalisation avantageux, pour au moins un dispositif de déshumidification, le volet mobile équipant la deuxième ouverture d'admission d'air dudit dispositif de déshumidification peut prendre une pluralité de positions intermédiaires entre la position ouverte et la position fermée, de manière discrète ou continue. Dans ce cas, la position dudit volet peut être ajustable, de manière continue ou discrète, entre la position ouverte et la position fermée.
Ce mode de réalisation permet d'ajuster la quantité d'air passant par la deuxième ouverture d'admission d'air. Ainsi, il est possible d'ajuster, sur la totalité de l'air passant par le dispositif de déshumidification, la fraction de l'air qui n'est pas déshumidifié, et par voie de conséquence la fraction de l'air qui est déshumidifié. Autrement dit, les différentes positions intermédiaires du volet équipant la deuxième ouverture d'admission correspondent à différentes fractions d'air déshumidifié sur la totalité de l'air entrant dans le dispositif de déshumidification, à un instant donné.
Pour au moins un dispositif de déshumidification, le volet équipant la deuxième ouverture d'admission d'air dudit dispositif de déshumidification, peut être mobile en rotation et/ou en translation.
Suivant un exemple de réalisation, le volet équipant la deuxième ouverture d'admission peut être un registre.
Comme décrit plus haut, pour au moins un dispositif de déshumidification, le bloc de déshumidification peut comprendre :
- un premier échangeur thermique, dit batterie froide, pour refroidir le flux d'air entrant dans ledit dispositif, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid ; et
- un deuxième échangeur thermique, dit batterie chaude, disposée en aval de ladite batterie froide, pour réchauffer le flux d'air provenant de ladite batterie froide par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud. Ainsi, le dispositif de deshumidification permet de deshumidifier un flux d'air tout en proposant un contrôle accru de la température à sa sortie.
Comme décrit plus haut, au moins un dispositif de déshumidification peut en outre comprendre un moyen d'entrainement d'air, tel qu'un ventilateur, agencé dans ledit dispositif, en particulier en aval du bloc de déshumidification dudit dispositif de déshumidification.
Le moyen d'entrainement peut en particulier équiper l'ouverture d'évacuation d'air.
Suivant une alternative, le moyen d'entrainement peut se trouver à l'extérieur du dispositif de déshumidification, par exemple disposé sur une paroi externe du dispositif de déshumidification.
Suivant un exemple de réalisation particulièrement préféré mais nullement limitatif, au moins dispositif de déshumidification peut se présenter sous la forme d'un caisson.
Le caisson peut être réalisé en métal, en plastique, ou en tout matériau adéquat.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé une serre de culture équipée d'un système selon l'invention.
Une serre de culture peut être tout type de volume utilisé pour de la culture, fermé ou semi fermé, ayant des parois opaques ou non, utilisant un éclairage naturel et/ou artificiel.
Par exemple une serre de culture peut être :
- une serre agricole, semi-fermée ou fermée, utilisée pour la culture de légumes et/ou de fruits et/ou pour l'horticulture et/ou les plantes ornementales ;
- une serre utilisée pour la culture et le maintien en conditions de plantes, par exemple dans des lieux tels qu'un musée ou un zoo ;
- une ferme urbaine, ou de l'agriculture verticale, par exemple un espace délimité par des parois opaques isolées et utilisant de la lumière artificielle ;
- etc. Suivant un mode réalisation, dans la serre selon l'invention, au moins un dispositif de déshumidification peut être dédié à une rangée de culture.
Alternativement ou en plus, au moins un dispositif de déshumidification peut être commun à plusieurs rangées de culture.
Avantageusement, la serre peut comprendre un caisson pour plusieurs rangées de cultures.
Ainsi, il est possible de déshumidifier et/ou chauffer ou rafraichir plusieurs rangées de cultures grâce à un même dispositif de déshumidification. Cela permet donc de réduire le coût et l'encombrement du système de déshumidification équipant ladite serre.
L'unité de production de chaud et de froid peut être disposée dans la serre ou hors de ladite serre.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un système de déshumidification de l'air dans une serre ;
- la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un système de déshumidification de l'air dans une serre ;
- la FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un étage de transfert thermique entre le fluide froid et le fluide chaud pouvant être mis en œuvre dans une unité de production de chaud et de froid ;
- les FIGURES 4a et 4b sont des représentations schématiques, selon une vue en coupe, d'un premier exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention ; - les FIGURES 5a et 5b sont des representations schématiques, selon une vue en coupe, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention ;
- les FIGURES 6a et 6b sont des représentations schématiques, selon une vue en coupe, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention ;
- la FIGURE 7 est une représentation schématique, selon une vue de dessus, d'un exemple de réalisation non limitatif d'une serre de culture selon l'invention ; et
- la FIGURE 8 est une représentation schématique, selon une vue latérale d'un exemple de réalisation non limitatif d'une serre de culture selon l'invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un système de déshumidification de l'air dans une serre.
Le système de déshumidification 100, représenté sur la FIGURE 1, comprend, de manière nullement limitative, trois dispositifs de déshumidification 102i- 1023. Dans la suite, la référence 102i peut désigner l'un quelconque des dispositifs de déshumidification 1021-1023. Chacun des dispositifs de deshumidification 1021-1023 comprend :
- un premier échangeur 1041-1043, dit batterie froide, pour refroidir un flux d'air provenant de la serre, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid, plus froid que l'air traversant la batterie froide 1041-1043 ; et
- un deuxième échangeur IO61-IO63, dit batterie chaude, pour réchauffer un flux d'air provenant de la batterie froide, respectivement 1041-1043, par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud, plus chaud que l'air traversant la batterie chaude IO61-IO63.
Chacun desdits fluides chaud et froid peut être tout fluide caloporteur, et en particulier un liquide caloporteur tel que de l'eau par exemple.
Chacune des batteries froide 1041-1043 et chaude IO61-IO63 peut être tout type d'échangeur tels que des échangeurs air/air ou air/eau.
Le système de déshumidification 100 comprend en outre :
- une unique unité de production de chaud et de froid 108, fournissant le fluide chaud et le fluide froid ;
- un circuit 110, dit circuit froid, reliant l'unité de production de chaud et de froid 108 à chacune des batteries froides 1041-1043 et permettant à l'unique unité de production de chaud et de froid 108 d'alimenter chacune des batteries froides 1041-1043 en fluide froid ; et
- un circuit 112, dit circuit chaud, reliant l'unité de production de chaud et de froid 108 à chacune des batteries chaudes IO61-IO63 et permettant à l'unique unité de production de chaud et de froid 108 d'alimenter chacune desdites batteries chaudes IO61-IO63 en fluide chaud.
L'unique unité de production de chaud et de froid 108 comprend un étage de transfert thermique, non illustré en Figure 1. Cet étage de transfert thermique a pour fonction de réaliser un échange thermique, ou transfert thermique, directement ou indirectement, entres le fluide froid et le fluide chaud, de sorte à optimiser le bilan énergétique du système 100 et de diminuer les pertes énergétiques.
Un exemple non limitatif d'un tel étage de transfert thermique sera décrit plus bas en référence à la FIGURE 3. Dans l'exemple de la FIGURE 1, le système de déshumidification 100 comprend trois dispositifs de déshumidification 1021-1023. Bien entendu le nombre de dispositifs de déshumidification n'est pas limité à 3, et le système selon l'invention peut comprendre un ou plusieurs dispositifs de déshumidification.
Par exemple, le système de déshumidification 100 peut comprendre un unique dispositif de déshumidification 102. Dans ce cas, les circuits froid 110 et chaud 112 sont simplifiés car l'unique unité de production de chaud et de froid 108 n'alimente, en fluide froid, qu'une seule batterie froide 104 et, en fluide chaud, qu'une seule batterie chaude 106.
Alternativement, le système de déshumidification 100 peut comprendre un dispositif de déshumidification 102 supérieur ou égal à 2. Dans ce cas, les circuits froid 110 et chaud 112 sont complexifiés car l'unique unité de production de chaud et de froid 108 doit alimenter un plus grand nombre de batteries froides 104i et de batteries chaudes 106i.
La FIGURE 2 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un système de déshumidification de l'air dans une serre.
Le système de déshumidification 200 de la Figure 2, comprend l'intégralité des éléments du système de déshumidification 100 de la Figure 1.
Le système de déshumidification 200 comprend en outre un dispositif de stockage de froid 202 et un dispositif de stockage de chaud 204.
Le dispositif de stockage de froid 202 est relié d'une part à l'unique unité de production de chaud et de froid 108 et d'autre part au circuit froid 110, et par conséquent à chacune des batteries froides 104i.
Le système de déshumidification 200 est ainsi capable de refroidir le fluide froid et de le stocker dans le dispositif de stockage de froid 202 lorsque celui-ci n'est pas requis par les batteries froides 1041-1043. Le fluide froid stocké dans le dispositif de stockage de froid 202 peut ultérieurement être utilisé pour alimenter les batteries froides 1041-1043 en fluide froid. Le dispositif de stockage de froid 202 permet ainsi au système de déshumidification 200 de découpler le moment de production de froid et le moment d'utilisation du froid. Il permet egalement d'additionner les deux sources de froid, le dispositif de stockage de froid 202 et l'unique unité de production de chaud et de froid 108, pour augmenter la capacité de déshumidification.
Par exemple, il est possible de produire du froid pendant la nuit et de le stocker, puis réutiliser ce froid produit la nuit, pendant la journée. Ainsi, il est possible d'optimiser le rendement énergétique du système 200, tout en prévoyant une unité de production de chaud et de froid de plus petites dimensions.
Un exemple de dispositif de stockage de froid peut être un réservoir d'eau glacée, ou un stockage de glace ou tout matériau à changement de phase à une température inférieure à 10°C.
Le dispositif de stockage de chaud 204 est relié d'une part à l'unique unité de production de chaud et de froid 108 et d'autre part au circuit chaud 112 et donc relié à chacune des batteries chaudes IO61-IO63.
Le système de déshumidification 200 est ainsi capable de chauffer le fluide chaud et de le stocker dans le dispositif de stockage de chaud 204 lorsque celui- ci n'est pas requis par les batteries chaudes IO61-IO63. Le fluide chaud stocké dans le dispositif de stockage de chaud 204 peut ultérieurement être utilisé pour alimenter les batteries chaudes IO61-IO63 en fluide chaud. Il peut également être utilisé pour alimenter des tubes de chauffage de la serre. Le dispositif de stockage de chaud 204 permet ainsi au système de déshumidification 200 de découpler le moment de production de chaud et le moment d'utilisation du chaud. Par exemple, il est possible de produire du chaud pendant la journée et de le stocker, puis réutiliser ce chaud produit la journée, pendant la nuit. Ainsi, il est possible d'optimiser le rendement énergétique du système 200, tout en prévoyant une unité de production de chaud et de froid de plus petites dimensions.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un étage de transfert thermique entre le fluide froid et le fluide chaud pouvant être mis en œuvre dans une unité de production de chaud et de froid, tel que l'unité 108 des FIGURES 1 et 2.
L'exemple d'étage de transfert thermique 300 entre le fluide froid 302 et un fluide chaud 304 d'une unité de production de chaud et de froid illustré en Figure 3 met en œuvre un troisième fluide caloporteur 306, dit intermédiaire, circulant dans un circuit intermediaire 308. Ce circuit intermediaire 308 dirige le fluide intermédiaire 306 au travers de différents éléments de l'étage de transfert thermique tel que décrit ci-dessous.
Le fluide intermédiaire 306 à l'état liquide ou liquide/vapeur entre dans un premier échangeur 310, de type évaporateur. Cet échangeur 310 permet un échange thermique entre le fluide froid 302 et le fluide intermédiaire 306. Le fluide intermédiaire 306 est ainsi évaporé pour récupérer des frigories produites lors de son évaporation, et refroidir le fluide froid 302.
Le fluide intermédiaire 306, à l'état gazeux, sortant du premier échangeur 310 est dirigé dans un compresseur 312 prévu pour augmenter la pression et donc la température du fluide intermédiaire 306.
Le fluide intermédiaire 306 sortant du compresseur 312 est ensuite dirigé dans un deuxième échangeur 314, de type condenseur. Cet échangeur 314 permet un échange thermique entre le fluide chaud 304 et le fluide intermédiaire 306. Le fluide intermédiaire 306 est condensé dans l'échangeur 314, libère des calories lors de sa condensation. Ces calories libérées par le fluide intermédiaire 306 sont récupérées et transmises au fluide chaud pour réchauffer ledit fluide chaud 304.
Le fluide intermédiaire 306 sortant du condenseur 314 est à l'état liquide. Il est ensuite dirigé vers un condenseur 316 permettant de terminer la condensation du fluide intermédiaire 306, si besoin.
En sortie du condenseur 316, le fluide intermédiaire 306 à l'état liquide est dirigé vers un réservoir 318 de fluide intermédiaire 306, ou suivant une alternative directement vers le détendeur 320.
Avant d'entrer dans le premier échangeur 310, le fluide intermédiaire 306 passe par un détendeur 320, permettant de réduire sa pression avant d'être envoyé dans ledit premier échangeur thermique 310.
L'étage de transfert thermique 300 peut en outre comprendre un dispositif de by-pass 322, permettant de détourner totalement ou partiellement le fluide intermédiaire 306 du deuxième échangeur thermique 314, lorsqu'on ne souhaite pas réchauffer ou réchauffer moins le fluide chaud 304. Le fluide intermédiaire 306 sortant du compresseur 312 à l'état gazeux peut ainsi être partiellement ou totalement dirigé vers un autre condenseur qui pourra, par exemple, être un condenseur à air 316. Le fluide intermédiaire 306 peut etre de l'eau, du R134a, ou tout autre fluide frigorigène.
Les FIGURES 4a et 4b sont des représentations schématiques, selon une vue en coupe, d'un premier exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention.
Le dispositif 400 des FIGURES 4a et 4b peut être utilisé pour la déshumidification de l'air dans un espace fermé, plus particulièrement dans une serre telle qu'une serre de culture, etc.
Le dispositif 400, des FIGURES 4a et 4b, se présente sous la forme d'un caisson, par exemple en métal ou en plastique ou en toute autre matière adéquate.
Le dispositif 400 peut présenter une section de forme parallélépipédique, rectangulaire, circulaire, etc.
Le dispositif 400 comprend un bloc de déshumidification 402, disposé entre une première ouverture 404 d'admission d'air dans le dispositif 400 et une ouverture 406 d'évacuation d'air hors dudit dispositif 400. Un flux d'air 408 admis dans le dispositif 400 par la première ouverture d'admission 404 traverse obligatoirement le bloc de déshumidification 402, qui, lorsqu'il est utilisé, déshumidifie ledit flux d'air 408. Comme le flux d'air 408 admis par la première ouverture d'admission 404 traverse le bloc de déshumidification 402, ce dernier constitue un obstacle entraînant une perte de charge pour la circulation de ce flux d'air 408 dans le dispositif 400.
Dans l'exemple non limitatif représenté sur les FIGURES 4a et 4b, le dispositif 400 est optionnellement équipé d'un ventilateur 410, disposé à l'intérieur dudit dispositif 400, juste devant l'ouverture d'évacuation d'air 406. Le ventilateur 410 permet de faire circuler l'air dans le dispositif 400 et le souffler hors dudit dispositif 400. Pour le flux d'air 408 admis par la première ouverture d'admission 404, le régime du ventilateur 410 est ajusté pour compenser la perte de charge entraînée par le bloc de déshumidification 402 sur le flux d'air 408.
De manière avantageuse, le dispositif 400 est muni d'une deuxième ouverture 412 d'admission d'air, débouchant dans ledit dispositif 400 entre le bloc de déshumidification 402 et l'ouverture d'évacuation d'air 406. Autrement dit, un flux d'air 414 admis dans le dispositif 400 par la deuxieme ouverture d'admission d'air 412 peut entrer dans le dispositif 400, puis en ressortir par l'ouverture d'évacuation 406, sans passer par le bloc déshumidification 402. Par conséquent, le bloc de déshumidification 402 ne constitue pas d'obstacle à la circulation du flux d'air 414 admis par la deuxième ouverture d'admission 412. Ainsi, si le bloc de déshumidification 402 n'est pas utilisé, il est possible de faire passer l'air par la deuxième ouverture d'admission 412 de sorte que les performances du dispositif 400 ne sont pas dégradées et le régime du ventilateur 410 peut être diminué pour un même débit d'air en sortie de l'ouverture d'évacuation 406.
Selon l'invention, la deuxième ouverture d'admission d'air 412 est munie d'un volet 416 mobile entre :
- une position fermée interdisant le passage de l'air au travers de la deuxième ouverture d'admission d'air 412, tel que représenté sur la FIGURE 4a ; et
- une position ouverte autorisant le passage de l'air au travers de la deuxième ouverture d'admission d'air 412, tel que représenté sur la FIGURE 4b.
Dans l'exemple représenté, et de manière nullement limitative, le volet 416 est prévu mobile en rotation autour d'un axe de rotation 418. Bien entendu, le volet 416 peut alternativement être mobile en translation, ou par une combinaison de rotation et de translation.
Le volet 416 peut être un registre.
De plus, le volet 416 équipant la deuxième ouverture d'admission 412 peut : - être manuel, ou motorisé par un mécanisme d'entrainement électrique ou pneumatique ; et/ou
- être commandable par un signal de commande filaire ou sans fil, ledit signal de commande pouvant être électrique, optique ou encore pneumatique ; et/ou
- prendre uniquement les positions ouverte ou fermée, ou prendre une pluralité de positions intermédiaires continues ou discrètes entre les positions ouverte et fermée.
Dans l'exemple des FIGURES 4a et 4b, et de manière nullement limitative, le bloc de déshumidification 402 comprend : - un premier echangeur thermique 420, dit batterie froide, pour refroidir le flux d'air 408 entrant dans le dispositif 400 par la première ouverture d'admission 404, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid ; et
- un deuxième échangeur thermique 422, dit batterie chaude, disposée en aval de ladite batterie froide 420, pour réchauffer le flux d'air provenant de ladite batterie froide 420, par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud.
Chacun desdits fluides chaud et froid peut être tout fluide caloporteur, et en particulier un liquide caloporteur tel que de l'eau par exemple.
Chacune des batteries froide 420 et chaude 422 peut être tout type d'échangeur tels que des échangeurs air/air ou air/eau.
Les FIGURES 5a et 5b sont des représentations schématiques, selon une vue en coupe, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention.
Le dispositif 500, des FIGURES 5a et 5b, peut être utilisé pour la déshumidification de l'air dans une pièce, dans une serre, une ferme urbaine ou tout autre espace utilisé pour de la culture sous abri.
Le dispositif 500, des FIGURES 5a et 5b, comprend tous les éléments du dispositif 400 des FIGURES 4a et 4b.
Le dispositif 500 est représenté sur la FIGURE 5a avec le volet mobile 416 en position fermée et sur la FIGURE 5b avec le volet mobile 416 en position ouverte.
Dans le dispositif 500 des FIGURES 5a et 5b, à la différence du dispositif 400 des FIGURES 4a et 4b, lorsqu'il est en position ouverte, le volet mobile 416 vient contre une butée 502 prévue dans le dispositif 500 entre le bloc de déshumidification 402 et l'ouverture d'évacuation 406. Dans cette position ouverte, le volet mobile 416 obstrue le passage d'air entre le bloc de déshumidification 402 et l'ouverture d'évacuation 406. Ainsi, en position ouverte, le volet mobile 416 :
- autorise l'admission du flux d'air 414 par le deuxième ouverture d'admission 412 ; et
- interdit le passage du flux d'air 408. Ainsi, la position ouverte ou fermee du volet mobile 416 permet de choisir quelle ouverture d'admission d'air est utilisée dans le dispositif 500.
En position ouverte, le volet mobile 416 se trouve entre le bloc déshumidification 402 et l'ouverture d'évacuation 406. Autrement dit, en position fermée le volet mobile 416 se trouve en aval du bloc de déshumidification 402.
Les FIGURES 6a et 6b sont des représentations schématiques, selon une vue en coupe, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de déshumidification pouvant être mis en œuvre dans un système de déshumidification selon l'invention.
Le dispositif 600, des FIGURES 6a et 6b, peut être utilisé pour la déshumidification de l'air dans une serre.
Le dispositif 600, des FIGURES 6a et 6b, comprend tous les éléments du dispositif 400 des FIGURES 4a et 4b.
Le dispositif 600 est représenté sur la FIGURE 6a avec le volet mobile 416 en position fermée et sur la FIGURE 6b avec le volet mobile 416 en position ouverte.
Dans le dispositif 600 des FIGURES 6a et 6b, à la différence du dispositif 400 des FIGURES 4a et 4b, lorsqu'il est en position ouverte, le volet mobile 416 vient recouvrir la première ouverture d'admission 404 de sorte à empêcher tout entrée de flux d'air dans ladite ouverture d'admission 404. Ainsi, en position ouverte, le volet mobile 416 :
- autorise l'admission du flux d'air 414 par le deuxième ouverture d'admission 412 ; et
- interdit l'admission du flux d'air 408 par la première ouverture d'admission 404.
Ainsi, la position ouverte ou fermée du volet mobile 416 permet de choisir quelle ouverture d'admission d'air est utilisée dans le dispositif 600.
Dans le dispositif 600 des FIGURES 6a et 6b, à la différence du dispositif 500 des FIGURES 5a et 5b, en position ouverte, le volet d'admission 416 se trouve devant la première ouverture d'admission 406. Autrement dit, en position fermée le volet mobile 416 se trouve en amont du bloc de déshumidification 402.
Dans tous les exemples décrits, le volet 416 équipant la deuxième ouverture d'admission 412 peut : - etre manuel, ou motorisé par un mécanisme d'entrainement électrique ou pneumatique ; et/ou
- être commandable par un signal de commande filaire ou sans fil, ledit signal de commande pouvant être électrique, optique ou encore pneumatique ; et/ou
- prendre uniquement les positions ouverte ou fermée, ou prendre une pluralité de positions intermédiaires continues ou discrètes entre les positions ouverte et fermée.
De plus, la première ouverture d'admission 404 peut aussi être équipée d'un volet mobile, à l'instar de la deuxième ouverture d'admission 412.
Chacun des dispositifs de déshumidification 1021-1023 peut être l'un quelconque des dispositifs 400, 500 et 600 qui viennent d'être décrits.
La FIGURE 7 est une représentation schématique, selon une vue de dessus, d'un exemple de réalisation non limitatif d'une serre de culture selon l'invention.
La serre 700, représentée en FIGURE 7, est une serre équipée d'un système de déshumidification selon l'invention 701 pour déshumidifier l'air qu'elle contient. L'espace intérieur de la serre 700 contenant l'air à traiter est délimité par les parois 702.
Le système de déshumidification 701 comprend une pluralité de dispositifs de déshumidification 704, disposés à l'intérieur de la serre 700, le long d'un bord latéral, le bord gauche dans le sens de la Figure 7. Chaque dispositif de déshumidification 704 comprend au moins une batterie froide 706 et une batterie chaude 708. Les dispositifs de déshumidification 704 sont illustrés de manière simplifiée en FIGURES 7 mais peuvent avoir une architecture plus complexe et comprendre d'autres éléments tel qu'un ventilateur. Les dispositifs de déshumidification 704 peuvent par exemple être un dispositif de déshumidification selon l'un quelconque des exemples décrits précédemment en relation avec les FIGURES 4a à 6b.
Le système de déshumidification 701 équipant la serre 700 comprend en outre :
- une unique unité de production de chaud et de froid 710, disposée à l'extérieur de la serre 700 et fournissant un fluide chaud et un fluide froid aux batteries chaudes 708 et froides 706 ; - un circuit froid 712 reliant I'unite de production de chaud et de froid 710 à chacune des batteries froides 706 et permettant à l'unique unité de production de chaud et de froid 710 d'alimenter chacune des batteries froides 706 en fluide froid; et
- un circuit chaud 714 reliant l'unité de production de chaud et de froid 710 à chacune des batteries chaude 708 et permettant à l'unique unité de production de chaud et de froid 710 d'alimenter chacune des batteries chaudes 708 en fluide chaud.
Pour des raisons de clarté, seulement quatre dispositifs de déshumidification 704 ont été représentés, deux en haut et deux en bas de la FIGURE 7.
La serre 700 comprend en outre une pluralité de rangés de culture 716, par exemple de culture hors sol.
Dans l'exemple illustré en FIGURE 7, deux dispositifs de déshumidification 704 sont dédiés, chacun, à une unique rangée de culture 716, les deux autres dispositifs de déshumidification étant dédiés, chacun, à trois rangées de culture 716.
La FIGURE 8 est une représentation schématique, selon une vue latérale d'un exemple de réalisation non limitatif d'une serre de culture selon l'invention.
La serre 800 de la FIGURE 8 comprend l'intégralité des éléments de la serre 700 de la FIGURE 7.
Bien qu'un seul dispositif de déshumidification 704 et une seule rangée de culture soient visibles en FIGURE 8, il est évident que la serre 800 peut comprendre un plus grand nombre. De plus, le dispositif de déshumidification 704 illustré peut être dédié à une ou plusieurs rangées de cultures 716.
La serre 800 comprend en outre un corridor 802, vertical, de circulation d'air, situé au niveau d'un bord latéral 702, le bord gauche dans le sens de la Figure 8. Le corridor 802 est ouvert dans une partie haute 804 de la serre 800. De plus, le corridor 802 comprend le dispositif de déshumidification 704, positionné dans une partie basse du corridor 802.
Le dispositif de déshumidification 704 est en outre équipé d'un conduit 806 de distribution d'air, connectée à l'ouverture d'évacuation d'air du dispositif de déshumidification 704. Chaque conduit 806 s'étend sur une partie basse 808 de la serre 800, depuis le dispositif de déshumidification 704 auquel il est connecté, sur une partie ou la totalité de la largeur de la serre 800. Chaque conduit 806 de distribution d'air comprend en outre une pluralité de sorties d'air réparties sur une partie ou la totalité de sa longueur de sorte à distribuer de manière homogène l'air provenant du dispositif de déshumidification 704.
Ainsi lorsque le système de déshumidification est activé pour traiter l'humidité et/ou la température de l'air à l'intérieur de la serre 800, l'air présent en partie haute 804 de la serre 800 est aspiré dans le corridor 802, traverse les batteries froides 706 puis chaudes 708, avant d'être distribué par le conduit 806 de distribution d'air, le long de la ou des rangées de culture 716 en partie basse 808 de la serre 800 et de remonter vers la partie haute 804 de la serre 800 au travers des rangées de culture 716.
Cette recirculation d'air dans la serre 800 est schématiquement illustré en FIGURE 8 par des flèches pleines.
Selon une alternative non en illustré en Figure 8, dans une serre non équipée de corridor, chaque dispositif de déshumidification 704 peut être équipé d'un conduit d'aspiration d'air dont l'une des extrémités est connectée à une ouverture d'admission d'air du dispositif de déshumidification et dont l'autre extrémité est disposée dans une partie haute de la serre.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus.

Claims

- 27 - REVENDICATIONS
1. Système de déshumidification de l'air (100;200;701) dans une serre de culture, comprenant au moins un dispositif de déshumidification (102i- 1023;400;500;600;704) comportant un bloc de déshumidification (402) comprenant : au moins un premier échangeur, dit batterie froide (104i- 1043;420;706), pour refroidir un flux d'air provenant de ladite serre, par échange thermique avec un premier fluide caloporteur, dit fluide froid (302), plus froid que l'air traversant ladite batterie froide (104i- 1043;420;706) ; au moins un deuxième échangeur, dit batterie chaude (106i- 10Ô3;422; 708), en aval de ladite batterie froide (104i- 1043;420;706) , pour réchauffer un flux d'air provenant de ladite batterie froide, par échange thermique avec un deuxième fluide caloporteur, dit fluide chaud (304), plus chaud que l'air traversant ladite batterie chaude (106I- 10Ô3;422;708) ; et une unique unité de production de chaud et de froid (108;710) qui alimente :
■ l'au moins une batterie froide (104I- 1043;420;706) en fluide froid (302) par un circuit, dit circuit froid (110;712), et
■ l'au moins une batterie chaude (106I- 10Ô3;422;708) en fluide chaud (304), par un circuit, dit circuit chaud (112;714) ; avec ladite unique unité de production de chaud et de froid (108;710) comportant en outre un étage de transfert thermique (300) entre le fluide froid (302) et le fluide chaud (304) ; caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600) comprend un bloc de déshumidification (402), disposé entre une première ouverture d'admission d'air (404) dans ledit dispositif (400;500;600) et une ouverture d'évacuation d'air (406) hors dudit dispositif (400;500;600), ledit dispositif (400;500;600) étant muni d'une deuxième ouverture d'admission d'air (412), débouchant dans ledit dispositif (400;500;600) entre ledit bloc de deshumidification (402) et ladite ouverture d'évacuation (406), et munie d'un volet (416) mobile entre :
- une position, dite ouverte, autorisant le passage de l'air au travers de ladite deuxième ouverture d'admission (412), et
- une position, dite fermée, interdisant le passage de l'air au travers de ladite deuxième ouverture d'admission (412).
2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étage de transfert thermique (300) comprend un troisième fluide caloporteur, dit fluide intermédiaire (306), pour réaliser : un échange thermique avec le fluide froid (302) au travers d'un premier échangeur (310) ; et un échange thermique avec le fluide chaud (304) au travers d'un deuxième échangeur (314).
3. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs de déshumidification (102I- 1023;704) comprenant, chacun, au moins une batterie froide (104I- 1043;706) et au moins une batterie chaude (106I- 10Ô3;708) .
4. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un dispositif de stockage de froid (202), relié à l'unité de production de chaud et de froid (108) et à chaque batterie froide (1041-1043) ; et/ou
- un dispositif de stockage de chaud (204), relié à l'unité de production de chaud et de froid (108) et à chaque batterie chaude (IO61-IO63).
5. Système (100;200;701) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600) comprend au moins un moyen d'entrainement d'air (410) pour faire circuler un flux d'air (408,414) au travers dudit dispositif (400;500;600), disposé en amont ou en aval du bloc de déshumidification (402).
6. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de déshumidification (704) est équipé d'un conduit d'aspiration d'air depuis une partie haute (804) de ladite serre.
7. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de déshumidification (704) est relié à un conduit de distribution d'air (806) dans une partie basse de la serre (808), dans lequel l'air déshumidifié est soufflé en sortie dudit dispositif (704).
8. Système (100;200;701) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600), le volet mobile (416) équipant la deuxième ouverture d'admission (412) dudit dispositif de déshumidification est motorisé.
9. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que, pour au moins dispositif de déshumidification (400;500;600), le volet mobile (416) équipant la deuxième ouverture d'admission (412) dudit dispositif de déshumidification (400;500;600) est commandable à distance.
10. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600), en position ouverte, le volet mobile (416) interdit, totalement ou partiellement, le passage de l'air au travers de la première ouverture d'admission (404) dudit dispositif de déshumidification (400;500;600) en :
- recouvrant, totalement ou partiellement, ladite première ouverture d'admission (404), ou
- en obstruant, totalement ou partiellement, le passage d'air entre ladite première ouverture d'admission (404) et l'ouverture d'évacuation (406), au sein dudit dispositif de déshumidification (400;500;600).
11. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications 8 a 10, caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600), la position du volet mobile (416) équipant la deuxième ouverture d'admission d'air (412) dudit dispositif de déshumidification (400;500;600) est ajustable, de manière continue ou discrète, entre la position ouverte et la position fermée.
12. Système (100;200;701) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif de déshumidification (400;500;600), le volet mobile (416) équipant la deuxième ouverture d'admission d'air (412) dudit dispositif de déshumidification (400;500;600) est mobile en rotation et/ou en translation.
13. Serre (700,800) de culture équipée d'un système (701) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Serre (700,800) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'elle comprend :
- au moins un dispositif de déshumidification (704) dédié à une rangée de culture (716); et/ou
- au moins un dispositif de déshumidification (704) dédié à plusieurs rangées de culture (716).
PCT/EP2021/075744 2020-09-21 2021-09-20 Système de déshumidification de serre de culture WO2022058575A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21782661.9A EP4213616A1 (fr) 2020-09-21 2021-09-20 Système de déshumidification de serre de culture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2009565 2020-09-21
FR2009565A FR3114220B1 (fr) 2020-09-21 2020-09-21 Système de déshumidification de serre de culture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022058575A1 true WO2022058575A1 (fr) 2022-03-24

Family

ID=73498003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/075744 WO2022058575A1 (fr) 2020-09-21 2021-09-20 Système de déshumidification de serre de culture

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4213616A1 (fr)
FR (1) FR3114220B1 (fr)
WO (1) WO2022058575A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1200924A (en) * 1967-08-09 1970-08-05 Carrier Engineering Co Ltd Improvements in or relating to air conditioning apparatus
NL1032779C2 (nl) * 2005-10-31 2008-08-05 Econcern B V Werkwijze voor het bedrijven van een kas, alsmede een luchtbehandelingskast.
KR101525172B1 (ko) * 2014-07-25 2015-06-04 주식회사 제이앤지 실내 온습도 제어 장치
US20190141911A1 (en) * 2017-10-11 2019-05-16 GS Thermal Solutions Inc. Climate control system and method for indoor horticulture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1200924A (en) * 1967-08-09 1970-08-05 Carrier Engineering Co Ltd Improvements in or relating to air conditioning apparatus
NL1032779C2 (nl) * 2005-10-31 2008-08-05 Econcern B V Werkwijze voor het bedrijven van een kas, alsmede een luchtbehandelingskast.
KR101525172B1 (ko) * 2014-07-25 2015-06-04 주식회사 제이앤지 실내 온습도 제어 장치
US20190141911A1 (en) * 2017-10-11 2019-05-16 GS Thermal Solutions Inc. Climate control system and method for indoor horticulture

Also Published As

Publication number Publication date
FR3114220A1 (fr) 2022-03-25
FR3114220B1 (fr) 2023-04-28
EP4213616A1 (fr) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1857363A1 (fr) Dispositif de régulation de température
KR101467274B1 (ko) 2개의 증발기 및 응축기로 이용 가능한 제습냉난방장치
EP0564343A1 (fr) Installation de traitement d'air
WO2013083936A1 (fr) Installation agricole pour la culture des plantes ou l'elevage des animaux de rente mettant en œuvre une serre et apte a stocker et restituer l'energie calorique du soleil
CA2554289A1 (fr) Procede et dispositif permettant d'etablir et/ou de maintenir des conditions definies de temperature et d'hygrometrie dans un local
FR2913761A1 (fr) Dispositif de sechage de produits a l'etat pateux, en particulier de boues de stations d'epuration
JP6366456B2 (ja) 園芸施設用エネルギー供給装置
WO2022058575A1 (fr) Système de déshumidification de serre de culture
EP3248454B1 (fr) Dispositif et procédé de régulation thermique pour serre agricole
ES2437579T3 (es) Sistema para la climatización de cultivos
FR2999830B1 (fr) Element de traitement d'un rayonnement solaire ameliore ainsi qu'un suiveur solaire et une centrale solaire equipee d'un tel element
EP2689195A1 (fr) Procédé et dispositif de régulation de la température et de l'humidité relative dans un bâtiment
US20130074399A1 (en) Closed-loop energy neutral air drying system
JPH11127703A (ja) 園芸用ハウス
EP0727033A1 (fr) Refrigerant atmospherique humide a dispositif antigel
KR101399821B1 (ko) 시설하우스 제습기의 폐열이용 장치
EP2405209A1 (fr) Dispositif d'admission et de mixage d'air pour pompe à chaleur
KR20130110712A (ko) 하우스의 잉여 열 회수가 가능한 제습난방장치
WO2021123390A2 (fr) Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante
CA2504138A1 (fr) Machine de traitement thermodynamique d'air, procede de traitement de produits en vrac par de l'air traite par une telle machine et sechoir automatique mettant en oeuvre un tel procede
KR101429084B1 (ko) 상부공기흡입타입 제습냉난방장치
FR2787290A1 (fr) Dispositif de maintien en temperature hors gel d'une surface cultivee, notamment une parcelle de vigne
EP4125324A1 (fr) Agencement d'une serre fermee a controle de temperature optimise et serre multi modules associée
WO2023062084A1 (fr) Procédé et installation de séchage de produits pâteux
FR3050258A1 (fr) Appareil de chauffage de type electrique, hydraulique ou electrohydraulique du type, en particulier, seche-serviettes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21782661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021782661

Country of ref document: EP

Effective date: 20230421