FR3142796A1 - Modular wood drying plant - Google Patents
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Abstract
L’installation de séchage de bois modulaire de type conteneur fermé préfabriqué, comprend :-un module de confinement (1) thermiquement isolé- des moyens de chauffage (2) - des moyens de brassage d’air (3) ;-un premier ensemble isolant externe tripartite (4), comprenant une couche externe para vapeur (41), et une couche interne alvéolée (43) thermiquement isolante, comportant une alternance de moyens de réfraction (45) et d’un matériau thermiquement isolant (44), et disposant d’un premier coefficient de diffusivité thermique choisi λ1 ainsi qu’une épaisseur (E1) choisie;-un second ensemble isolant interne (5), disposée sur la face interne du premier ensemble isolant externe (4), comprenant une couche thermiquement isolante (51), disposant d’un second coefficient de diffusivité thermique choisi λ2 et d’une épaisseur variable (E2) choisie, et d’une couche para vapeur (52) orientée vers le volume interne (11) du module de confinement (1).The modular wood drying installation of the prefabricated closed container type, comprises: - a thermally insulated containment module (1) - heating means (2) - air mixing means (3); - a first assembly tripartite external insulator (4), comprising an external vapor barrier layer (41), and a thermally insulating honeycomb internal layer (43), comprising an alternation of refraction means (45) and a thermally insulating material (44), and having a first chosen thermal diffusivity coefficient λ1 as well as a chosen thickness (E1);-a second internal insulating assembly (5), arranged on the internal face of the first external insulating assembly (4), comprising a thermally insulating layer (51), having a second chosen thermal diffusivity coefficient λ2 and a chosen variable thickness (E2), and a vapor barrier layer (52) oriented towards the internal volume (11) of the confinement module (1 ).
Description
La présente invention concerne une installation de séchage de bois modulaire.The present invention relates to a modular wood drying installation.
Elle trouve une application générale dans le séchage de bois sur site de production, et plus particulièrement dans la limitation de la consommation énergétique du séchage de bois.It finds general application in the drying of wood on a production site, and more particularly in limiting the energy consumption of wood drying.
De nombreux progrès ont été fait dans le domaine du séchage du bois, mais l’activité de séchage reste encore à ce jour une activité dont le bilan énergétique est écologiquement impactant.Much progress has been made in the field of wood drying, but the drying activity still remains to this day an activity whose energy balance is ecologically impactful.
En effet, la problématique d’amélioration de la qualité du bois séché oblige en général à augmenter l’impact énergétique de ladite activité de séchage.Indeed, the problem of improving the quality of dried wood generally requires increasing the energy impact of said drying activity.
On connait des systèmes de séchage de type conteneurs ou box de séchage motorisés formant ossature, et disposant d’un système de séchage de matériaux en vrac grossiers, tels que les copeaux de bois, les grumes ou le grain. Ces systèmes comprennent une pompe à chaleur comportant des condensateurs et évaporateurs accessoires pour mieux maîtriser le séchage et l’énergie consommée.We know of drying systems such as containers or motorized drying boxes forming a framework, and having a system for drying coarse bulk materials, such as wood chips, logs or grain. These systems include a heat pump with accessory condensers and evaporators to better control drying and the energy consumed.
Ces systèmes de séchage de bois présentent l’inconvénient de présenter une déperdition énergétique couteuse, et ne permet pas de s’assurer que le séchage du bois permette une régulation fine pour éviter un glaçage ou une fracture dudit bois à sécher et ainsi obtenir un bois structurellement qualitatif, et sont d’autan plus coûteux à fabriquer.These wood drying systems have the disadvantage of presenting costly energy loss, and do not make it possible to ensure that the drying of the wood allows fine regulation to avoid glazing or fracture of said wood to be dried and thus obtain a wood structurally qualitative, and are therefore more expensive to manufacture.
On connait aussi des systèmes de séchage tubulaires équipés d’un module de chauffage permettant d’économiser de l’énergie, de type pompe à chaleur, permettant de chauffer et refroidir. Avec le système de refroidissement, l’humidité sortante du bois est condensée et la chaleur résultante est utilisée pour chauffer l’installation. Le système est complété par un réservoir tampon, qui stocke une partie de l’énergie utilisée lors du séchage pour la réutiliser dans le cycle suivant.We also know tubular drying systems equipped with an energy-saving heating module, such as a heat pump, allowing heating and cooling. With the cooling system, the moisture escaping from the wood is condensed and the resulting heat is used to heat the installation. The system is completed by a buffer tank, which stores part of the energy used during drying for reuse in the following cycle.
De tels systèmes de séchage tubulaires présentent l’inconvénient de nécessiter des pompes à chaleur de forte puissance pour soutenir le séchage, et leurs performances énergétiques de séchage varient fortement en fonction de l’environnement dans lequel ledit système de séchage est utilisé.Such tubular drying systems have the disadvantage of requiring high-power heat pumps to support drying, and their drying energy performance varies greatly depending on the environment in which said drying system is used.
Cette problématique est d’autant plus importante dans les pays froids et humides, puisque la puissance nécessaire pour chauffer et maintenir la température stable lors du séchage est d’autant plus importante que les températures externes sont basses, et oblige à une surconsommation énergétique tout en exposant le bois à sécher à des défauts de séchage.This problem is all the more important in cold and humid countries, since the power required to heat and maintain the stable temperature during drying is all the more important as the external temperatures are low, and requires excess energy consumption while exposing the wood to be dried to drying defects.
De tels systèmes tubulaires et de type conteneurs ont également pour inconvénient majeur de ne pas disposer d’une régulation avancée des conditions internes de séchage, laquelle amène à une disparité de la qualité de séchage sur le même lot de bois à sécher, et ne permet pas d’avoir un bois uniformément exposé aux mêmes conditions internes de séchage.Such tubular and container-type systems also have the major disadvantage of not having advanced regulation of the internal drying conditions, which leads to a disparity in the quality of drying on the same batch of wood to be dried, and does not allow not to have wood uniformly exposed to the same internal drying conditions.
La présente invention remédie à ces inconvénients.The present invention remedies these drawbacks.
L’invention porte sur une installation de séchage de bois modulaire de type conteneur fermé préfabriqué, comprenant :
- -un module de confinement thermiquement isolé, apte à accueillir du bois à sécher disposant de moyens d’ouverture/fermeture formant porte, et dont le volume interne formant environnement de séchage est configuré pour être chauffé
- des moyens de chauffage configurés pour chauffer le volume interne du module de confinement formant environnement de séchage; et
- des moyens de brassage d’air configuré pour uniformiser thermiquement l’environnement de séchage.
-un premier ensemble isolant thermique externe configuré pour isoler thermiquement le volume interne tout en permettant une résistance à l’usure limitant la variation de la capacité d’isolation thermique associée audit premier ensemble isolant externe;
-un second ensemble isolant interne, disposée sur la face interne du premier ensemble isolant externe, apte à empêcher la diffusion de la vapeur d’eau vers l’extérieur dudit module de confinement ;
en ce que
les premier et second ensembles isolants sont uniformément répartis autour du volume interne du module de confinement, les moyens d’ouverture/fermeture formant porte comprenant également une répartition uniforme des premier et second ensembles isolants sur toute la surface de la porte ; et
en ce que les moyens de chauffage comprennent un circuit fermé, configuré pour injecter l’air chaud dans le volume interne et extraire l’air chaud humide depuis le volume interne, pour permettre l’extraction d’eau, le chauffage et la réinjection de l’air déshumidifié dans l’environnement de séchage.The invention relates to a modular wood drying installation of prefabricated closed container type, comprising:
- -a thermally insulated confinement module, capable of accommodating wood to be dried having opening/closing means forming a door, and whose internal volume forming a drying environment is configured to be heated
- heating means configured to heat the internal volume of the confinement module forming a drying environment; And
- air mixing means configured to thermally standardize the drying environment.
-a first external thermal insulating assembly configured to thermally insulate the internal volume while allowing wear resistance limiting the variation in the thermal insulation capacity associated with said first external insulating assembly;
-a second internal insulating assembly, arranged on the internal face of the first external insulating assembly, capable of preventing the diffusion of water vapor towards the outside of said confinement module;
in that
the first and second insulating assemblies are uniformly distributed around the internal volume of the confinement module, the opening/closing means forming a door also comprising a uniform distribution of the first and second insulating assemblies over the entire surface of the door; And
in that the heating means comprise a closed circuit, configured to inject hot air into the internal volume and extract hot humid air from the internal volume, to allow the extraction of water, heating and reinjection of dehumidified air in the drying environment.
De manière surprenante, l’installation selon l’invention permet une isolation performante, adaptable à l’environnement et uniforme, qui en combinaison avec des moyens de séchage et de distribution d’air, permet d’uniformiser et de maîtriser finement l’environnement de séchage tout en réduisant drastiquement toute perte d’énergie thermique et ce peu importe l’environnement extérieur dans lequel l’installation de séchage est installée.Surprisingly, the installation according to the invention allows efficient insulation, adaptable to the environment and uniform, which in combination with drying and air distribution means, makes it possible to standardize and finely control the environment. drying while drastically reducing any loss of thermal energy, regardless of the external environment in which the drying installation is installed.
En outre, un tel système permet la réduction des coûts de fabrication d’une installation de séchage tout en permettant d’être déployée facilement.In addition, such a system allows the reduction of manufacturing costs of a drying installation while allowing it to be deployed easily.
En pratique, le premier ensemble isolant externe est tripartite comprenant une couche externe para vapeur étanche à l’air et à l’eau, et une couche interne alvéolée thermiquement isolante, comportant une alternance de moyens de réfraction et d’un matériau thermiquement isolant, ledit premier ensemble isolant externe tripartite disposant d’un premier coefficient de diffusivité thermique choisi λ1 et d’une épaisseur E1 choisie et dispose d’un premier coefficient de diffusivité choisi λ1 inférieur ou égal à 0,045 W/m.K.In practice, the first external insulating assembly is tripartite comprising an airtight and watertight external vapor barrier layer, and a thermally insulating honeycomb internal layer, comprising an alternation of refraction means and a thermally insulating material, said first tripartite external insulating assembly having a first chosen thermal diffusivity coefficient λ1 and a chosen thickness E1 and has a first chosen diffusivity coefficient λ1 less than or equal to 0.045 W/m.K.
En pratique, le second ensemble isolant interne comprenant une couche thermiquement isolante, définie par un second coefficient de conductivité thermique choisi λ2 inférieur ou égal à 0,045 W/m.K et d’une épaisseur variable E2 choisie, et d’une couche para vapeur orientée vers le volume interne du module de confinement.In practice, the second internal insulating assembly comprising a thermally insulating layer, defined by a second chosen thermal conductivity coefficient λ2 less than or equal to 0.045 W/m.K and of a chosen variable thickness E2, and a vapor barrier layer oriented towards the internal volume of the containment module.
A titre d’exemple non limitatif, la couche thermiquement isolante du second ensemble isolant interne comprend un matériau isolant de type panneau sandwich.By way of non-limiting example, the thermally insulating layer of the second internal insulating assembly comprises a sandwich panel type insulating material.
Selon un autre exemple non limitatif, le matériau thermiquement isolant de la couche interne alvéolé du second ensemble isolant interne appartient au groupe des matériaux thermiquement isolants de type mousse de polyéthylène.According to another non-limiting example, the thermally insulating material of the internal honeycomb layer of the second internal insulating assembly belongs to the group of thermally insulating materials of the polyethylene foam type.
En pratique, les moyens de chauffage comprennent au moins une pompe à chaleur disposant d’un évaporateur apte à extraire l’énergie thermique depuis l’extérieur du système de séchage, et d’un condensateur apte à transférer l’énergie thermique extraite de l’environnement extérieur vers l’environnement de séchage.In practice, the heating means comprise at least one heat pump having an evaporator capable of extracting thermal energy from outside the drying system, and a condenser capable of transferring the thermal energy extracted from the drying system. external environment towards the drying environment.
Selon un mode de réalisation conforme à l’invention, les moyens de chauffage de type pompe à chaleur comprennent en outre au moins un condensateur accessoire configuré pour favoriser le transfert d’énergie thermique depuis la pompe à chaleur vers l'environnement de séchage.According to one embodiment according to the invention, the heat pump type heating means further comprise at least one accessory capacitor configured to promote the transfer of thermal energy from the heat pump to the drying environment.
Selon un autre mode de réalisation conforme à l’invention, les moyens de chauffage de type pompe à chaleur comprennent en outre au moins un évaporateur accessoire configuré pour favoriser l’extraction calorifique de l'environnement extérieur à ladite installation de séchage.According to another embodiment according to the invention, the heat pump type heating means further comprise at least one accessory evaporator configured to promote heat extraction from the environment external to said drying installation.
Ces deux modes de réalisations sont combinables entre eux.These two embodiments can be combined with each other.
En pratique, l’installation conforme à l’invention comprend en outre des moyens de suivi météorologique, configurés pour mesurer et enregistrer des paramètres météorologiques choisis du volume interne du module de confinement formant environnement de séchage et du bois à sécher.In practice, the installation according to the invention further comprises meteorological monitoring means, configured to measure and record selected meteorological parameters of the internal volume of the confinement module forming a drying environment and of the wood to be dried.
A titre d’exemple non limitatif, les paramètres météorologiques suivis et enregistrés par moyens de suivi météorologique appartiennent au groupe formé par : température du volume interne du module de confinement, humidité du volume interne du module de confinement, température et humidité au cœur du bois à sécher, température et humidité en surface du bois à sécher, pression dans le volume interne.By way of non-limiting example, the meteorological parameters monitored and recorded by meteorological monitoring means belong to the group formed by: temperature of the internal volume of the confinement module, humidity of the internal volume of the confinement module, temperature and humidity in the heart of the wood to dry, temperature and humidity on the surface of the wood to be dried, pressure in the internal volume.
En pratique, l’installation de séchage conforme à l’invention comprend en outre des moyens d’ouverture/fermeture dont toute la surface comprend les premier et second ensembles isolants.In practice, the drying installation according to the invention further comprises opening/closing means whose entire surface comprises the first and second insulating assemblies.
En outre, les moyens d’ouverture fermeture disposent d’un joint pneumatique disposé au niveau des zones de contact avec le module de confinement, et configurés pour maintenir une étanchéité complète de l’environnement de séchage.In addition, the opening and closing means have a pneumatic seal placed at the contact zones with the containment module, and configured to maintain complete sealing of the drying environment.
Avantageusement, une telle répartition permet une isolation de performance uniforme en tout point du module de confinement.Advantageously, such a distribution allows insulation of uniform performance at any point of the confinement module.
En pratique, l’installation selon l’invention comprend un coefficient de performance énergétique supérieur ou égal à deux.In practice, the installation according to the invention includes an energy performance coefficient greater than or equal to two.
Avantageusement, un tel mode de fonctionnement permet de toujours s’assurer que le bilan énergétique total de l’installation soit optimisé.Advantageously, such an operating mode always makes it possible to ensure that the total energy balance of the installation is optimized.
En pra tique, le module de confinement est de type conteneur préfabriqué.In practice, the containment module is of the prefabricated container type.
Le Demandeur a observé qu’un tel format offrait une capacité de déplacement et de déploiement facilité dans n’importe quelle zone tout en offrant une ossature solide et résistante à des conditions extérieures diverses.The Applicant observed that such a format offered a capacity for easy movement and deployment in any area while providing a solid framework resistant to various external conditions.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaitront à l’examen de la description et des dessins dans lesquels :Other advantages and characteristics of the invention will appear on examination of the description and the drawings in which:
En référence aux figures 1 à 7, l’installation de séchage modulaire conforme à l’invention comprend un module de confinement 1 thermiquement isolé, comportant un volume interne 11 formant environnement de séchage apte à accueillir du bois à sécher 100, des moyens de chauffage 2 configurés pour chauffer le volume interne 11 du module de confinement 1 formant environnement de séchage, et des moyens de brassage d’air 3 configurés pour uniformiser thermiquement l’environnement de séchage.With reference to Figures 1 to 7, the modular drying installation according to the invention comprises a thermally insulated confinement module 1, comprising an internal volume 11 forming a drying environment capable of accommodating wood to be dried 100, heating means 2 configured to heat the internal volume 11 of the confinement module 1 forming a drying environment, and air mixing means 3 configured to thermally standardize the drying environment.
Le module de confinement 1 est composé d’un bardage structurel 12 formant la couche superficielle extérieure dudit module de confinement 1.The confinement module 1 is composed of a structural cladding 12 forming the outer surface layer of said confinement module 1.
En pratique, le bardage structurel 12 est de type conteneur préfabriqué.In practice, the structural cladding 12 is of the prefabricated container type.
Avantageusement, un format de type conteneur permet de faciliter le déplacement et la mise en place de l’installation de séchage par des moyens de levages usuels et ainsi moduler la position de ladite installation au plus proche des zones de production du bois.Advantageously, a container type format makes it possible to facilitate the movement and installation of the drying installation by usual lifting means and thus modulate the position of said installation as close as possible to the wood production areas.
L’installation de séchage comprend en outre une ossature en aluminium fixée sur la face interne du bardage structurel 12, disposant d’une face externe 13A et d’une face interne 13B, lesdites faces externe 13A et interne 13B délimitant un espace interstitiel apte à accueillir un premier ensemble isolant externe tripartite 4, et un second ensemble isolant interne 5.The drying installation further comprises an aluminum frame fixed to the internal face of the structural cladding 12, having an external face 13A and an internal face 13B, said external faces 13A and internal 13B delimiting an interstitial space capable of accommodate a first tripartite external insulating assembly 4, and a second internal insulating assembly 5.
En pratique, l’espace interstitiel est uniformément formé sur toute la surface interne du bardage structurel 12.In practice, the interstitial space is uniformly formed over the entire internal surface of the structural cladding 12.
Le premier ensemble isolant externe tripartite 4 du module de confinement est disposé au contact de la face externe 13A de l’ossature, et dispose d’une couche externe para vapeur 41 étanche à l’air et à l’eau, et une couche interne alvéolée 43 thermiquement isolante.The first tripartite external insulating assembly 4 of the confinement module is placed in contact with the external face 13A of the framework, and has an external vapor barrier layer 41 airtight and watertight, and an internal layer thermally insulating honeycomb 43.
Le premier ensemble isolant externe tripartite 4 est définit par un premier coefficient de conductivité thermique choisi λ1 et d’une épaisseur E1 choisie.The first tripartite external insulating assembly 4 is defined by a first chosen thermal conductivity coefficient λ1 and a chosen thickness E1.
On définit le coefficient de conductivité thermique λ comme la capacité d’un matériau à diffuser la chaleur dans les milieux sans déplacement macroscopique de matière. C'est le rapport de l'énergie thermique (quantité de chaleur) transférée par unité de temps (donc homogène à une puissance, en watts) et de surface au gradient de température.We define the thermal conductivity coefficient λ as the capacity of a material to diffuse heat in environments without macroscopic movement of material. It is the ratio of thermal energy (quantity of heat) transferred per unit of time (therefore homogeneous at a power, in watts) and surface to the temperature gradient.
En pratique, le coefficient de diffusivité thermique choisi λ1 est inférieur ou égal à 0,045 W/(m.K).In practice, the chosen thermal diffusivity coefficient λ1 is less than or equal to 0.045 W/(m.K).
A titre d’exemple non limitatif, le premier ensemble isolant externe tripartite 4 dispose d’une épaisseur E1 de 40mm.As a non-limiting example, the first tripartite external insulating assembly 4 has a thickness E1 of 40mm.
En pratique, la couche interne alvéolée 43 comprend une alternance de moyens de réfraction 45 et d’un matériau thermiquement isolant 44.In practice, the internal honeycomb layer 43 comprises an alternation of refraction means 45 and a thermally insulating material 44.
Selon un mode de réalisation, les moyens de réfractions 45 sont disposés parallèlement par rapport au bardage structurel 12.According to one embodiment, the refraction means 45 are arranged parallel to the structural cladding 12.
En outre, le matériau thermiquement isolant 44 de la couche interne alvéolée 43 est disposé entre les moyens de réfraction 45 sous la forme d’une structure en zig-zag configuré pour permettre la présence d’espaces interstitiels formant alvéoles permettant la présence d’air dans ledit premier ensemble isolant externe tripartite 4.In addition, the thermally insulating material 44 of the honeycombed internal layer 43 is arranged between the refraction means 45 in the form of a zig-zag structure configured to allow the presence of interstitial spaces forming cells allowing the presence of air in said first tripartite external insulating assembly 4.
A titre d’exemple non limitatif, le matériau thermiquement isolant 44 de la couche interne alvéolé 43 du premier ensemble isolant externe 4 appartient au groupe des matériaux thermiquement isolants de type mousse de polyéthylène.By way of non-limiting example, the thermally insulating material 44 of the honeycombed internal layer 43 of the first external insulating assembly 4 belongs to the group of thermally insulating materials of the polyethylene foam type.
Le Demandeur a observé que la structure du premier ensemble isolant externe 4 permet d’isoler thermiquement de manière performante le volume interne 11 du module de confinement 1 tout en minimisant l’impact des conditions météorologiques et des variations de températures autour de l’installation de séchage sur la température moyenne du volume interne 11.The Applicant has observed that the structure of the first external insulating assembly 4 makes it possible to efficiently insulate the internal volume 11 of the confinement module 1 while minimizing the impact of weather conditions and temperature variations around the installation. drying on the average temperature of the internal volume 11.
Avantageusement, premier ensemble isolant externe 4 permet en outre, notamment grâce à sa couche paravapeur et sa composition de constituer un ensemble léger, de durée de vie importante, et doté d’une résistance à l’usure, de sorte qu’une dégradation liée aux conditions météorologiques soit réduite de sorte que la variation de la capacité d’isolation thermique associée audit premier ensemble isolant externe tripartite 4.Advantageously, first external insulating assembly 4 also makes it possible, in particular thanks to its vapor barrier layer and its composition, to constitute a light assembly, with a long lifespan, and endowed with resistance to wear, so that related degradation to weather conditions is reduced so that the variation in the thermal insulation capacity associated with said first tripartite external insulating assembly 4.
Le module de confinement 1 comprend en outre un second ensemble isolant interne 5, disposé entre la face interne du premier ensemble isolant externe 4 et la face interne 13B de l’ossature.The confinement module 1 further comprises a second internal insulating assembly 5, disposed between the internal face of the first external insulating assembly 4 and the internal face 13B of the framework.
Ledit second ensemble isolant interne 5 comprend une couche thermiquement isolante 51, ainsi qu’une couche para vapeur 52 orientée vers face interne 13B de l’ossature, et configurée pour empêcher la diffusion de la vapeur d’eau vers l’extérieur dudit module de confinement 1.Said second internal insulating assembly 5 comprises a thermally insulating layer 51, as well as a vapor barrier layer 52 oriented towards the internal face 13B of the framework, and configured to prevent the diffusion of water vapor towards the outside of said module. confinement 1.
Le second ensemble isolant interne 5 dispose en outre d’un second coefficient de diffusivité thermique choisi λ2 et d’une épaisseur variable E2 choisie.The second internal insulating assembly 5 also has a second chosen thermal diffusivity coefficient λ2 and a chosen variable thickness E2.
En pratique, le coefficient de diffusivité thermique choisi λ2 est inférieur ou égal à 0,045 W/(m.K).In practice, the chosen thermal diffusivity coefficient λ2 is less than or equal to 0.045 W/(m.K).
A titre d’exemple non limitatif, le second ensemble isolant interne 5 dispose d’une épaisseur E2 comprise entre 40mm et 80mm.As a non-limiting example, the second internal insulating assembly 5 has a thickness E2 of between 40mm and 80mm.
En fonction des conditions météorologiques de la zone d’utilisation de l’installation de séchage conforme à l’invention, l’épaisseur E2 est variables.Depending on the weather conditions of the area of use of the drying installation according to the invention, the thickness E2 is variable.
A titre d’exemple non limitatif, une épaisseur de 40mm sera indiquée pour des zones ou les températures plus basses sont supérieures à 5°C, et une épaisseur de 80mm pour des zones ou les températures plus basses sont de l’ordre de 5°C à -10 °C.As a non-limiting example, a thickness of 40mm will be indicated for areas where lower temperatures are greater than 5°C, and a thickness of 80mm for areas where lower temperatures are around 5°C. C to -10°C.
A titre d’exemple non limitatif, la couche thermiquement isolante 51 du second ensemble isolant interne 5 comprend un matériau isolant de type panneau sandwich.By way of non-limiting example, the thermally insulating layer 51 of the second internal insulating assembly 5 comprises an insulating material of the sandwich panel type.
On entend par panneau sandwich, un panneau constitué d'un parvis isolant en mousse de polyuréthane compris entre deux feuilles d'acier galvanisé rélaquées.By sandwich panel we mean a panel made up of an insulating polyurethane foam panel between two sheets of re-lacquered galvanized steel.
Avantageusement, une telle variation d’épaisseur permet de standardiser la puissance minimale et maximale des moyens de chauffage et ainsi stabiliser la consommation énergétique de l’installation pour un environnement externe donné et ainsi permettre à l’installation de séchage d’être adaptable à l’environnement dans laquelle elle est installée.Advantageously, such a variation in thickness makes it possible to standardize the minimum and maximum power of the heating means and thus stabilize the energy consumption of the installation for a given external environment and thus allow the drying installation to be adaptable to the environment in which it is installed.
Le Demandeur a observé que la couche para vapeur 52 orientée vers face interne 13B de l’ossature, et configurée pour empêcher la diffusion de la vapeur d’eau vers l’extérieur dudit module de confinement 1, permet de protéger les deux ensembles isolants 4,5 des conditions du volume interne 11 lors du séchage, lequel est saturé en vapeur d’eau et autres agents, et de l’environnement externe, permettant ainsi d’allonger la période d’efficacité d’isolation thermique.The Applicant has observed that the vapor barrier layer 52 oriented towards the internal face 13B of the framework, and configured to prevent the diffusion of water vapor towards the outside of said confinement module 1, makes it possible to protect the two insulating assemblies 4 .5 of the conditions of the internal volume 11 during drying, which is saturated with water vapor and other agents, and of the external environment, thus making it possible to extend the period of thermal insulation effectiveness.
En pratique, les premier et second ensembles isolants 4, 5 étant uniformément réparti autour du volume interne 11 du module de confinement 1 de manière que le volume interne 11 dispose d’une isolation uniforme à 360° afin que l’énergie thermique transférée par les moyens de chauffage 2 et distribuée par les moyens de brassage d’air 3 soit uniforme, ou quasi-uniforme sur l’ensemble dudit volume interne 11.In practice, the first and second insulating assemblies 4, 5 being uniformly distributed around the internal volume 11 of the confinement module 1 so that the internal volume 11 has uniform insulation at 360° so that the thermal energy transferred by the heating means 2 and distributed by the air mixing means 3 is uniform, or quasi-uniform over the entirety of said internal volume 11.
Avantageusement, une telle uniformité de distribution de la température permet d’obtenir un séchage uniforme et de qualité, et aide à minimiser tout dommage macroscopique sur le bois séché lié à une différence de température trop importante entre deux points d’un lot de bois à sécher.Advantageously, such uniformity of temperature distribution makes it possible to obtain uniform and quality drying, and helps to minimize any macroscopic damage to the dried wood linked to too great a temperature difference between two points of a batch of wood at to dry.
Le module de confinement 1 comprend en outre des moyens d’ouverture/fermeture formant porte, configurés pour permettre l’accès au volume interne 11 à l’état ouvert et ainsi insérer ou extraire le bois 100 objet du séchage, et sceller ledit volume interne 11 en position fermée pour permettre le contrôle de l’environnement de séchage.The containment module 1 further comprises opening/closing means forming a door, configured to allow access to the internal volume 11 in the open state and thus insert or extract the wood 100 subject to drying, and seal said internal volume 11 in the closed position to allow control of the drying environment.
En pratique, les moyens d’ouverture/fermeture comprennent au moins une porte.In practice, the opening/closing means include at least one door.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, la porte comprend deux volets pivotants chacun autour d’un axe vertical.According to a particular embodiment of the invention, the door comprises two pivoting flaps each around a vertical axis.
En pratique, toute la surface des moyens d’ouverture/fermeture comprend une ossature dans laquelle les premier et second ensembles isolants sont fixés dans les mêmes conditions que le reste du module de confinement 1.In practice, the entire surface of the opening/closing means comprises a framework in which the first and second insulating assemblies are fixed under the same conditions as the rest of the confinement module 1.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, les moyens d’ouverture fermeture disposent d’au moins un joint pneumatique disposé au niveau des zones de contact avec le reste du module de confinement, configurés pour maintenir une étanchéité complète de l’environnement de séchage et ainsi participer à l’uniformité de l’isolation thermique autour du volume interne 11 formant environnement de séchage.According to a particular embodiment of the invention, the opening and closing means have at least one pneumatic seal arranged at the level of the contact zones with the rest of the confinement module, configured to maintain complete sealing of the environment. drying and thus contribute to the uniformity of the thermal insulation around the internal volume 11 forming the drying environment.
En outre, une telle disposition permet un meilleur contrôle de la température interne du module de confinement 1, avec une perte calorifique minimale, et ainsi améliorer le bilan énergétique de fonctionnement de l’installation de séchage.In addition, such an arrangement allows better control of the internal temperature of the confinement module 1, with minimal heat loss, and thus improve the operating energy balance of the drying installation.
L’installation de séchage comprend en outre des moyens de chauffage 2 énergétiquement optimisés et chauffant le volume interne dans lequel l’air chauffé injecté et évacué circule en circuit fermé.The drying installation further comprises energy-optimized heating means 2 which heat the internal volume in which the heated air injected and evacuated circulates in a closed circuit.
En pratique, les moyens de chauffage 2 comprennent au moins une pompe à chaleur 21.In practice, the heating means 2 include at least one heat pump 21.
Chaque pompe à chaleur 21 dispose d’un évaporateur 22 apte à extraire l’énergie thermique depuis l’extérieur du système de séchage par extraction calorifique via un agent caloporteur choisi, et d’un condensateur 23 apte à transférer l’énergie thermique extraite de l’environnement extérieur vers l’environnement de séchage.Each heat pump 21 has an evaporator 22 capable of extracting thermal energy from outside the drying system by heat extraction via a chosen heat transfer agent, and a condenser 23 capable of transferring the thermal energy extracted from the external environment towards the drying environment.
A titre d’exemple non limitatif, l’agent caloporteur est le R513a.As a non-limiting example, the heat transfer agent is R513a.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, plusieurs pompes à chaleur 21 peuvent être montées en cascade de manière à augmenter la puissance délivrée dans le volume interne.According to a particular embodiment of the invention, several heat pumps 21 can be mounted in cascade so as to increase the power delivered in the internal volume.
Selon un premier mode de réalisation particulier de l’invention, chaque pompe à chaleur 21 comprend au moins un condensateur accessoire 24 configuré pour favoriser le transfert de la chaleur depuis la pompe à chaleur 21 vers l'environnement de séchage.According to a first particular embodiment of the invention, each heat pump 21 comprises at least one accessory condenser 24 configured to promote the transfer of heat from the heat pump 21 to the drying environment.
Selon un second mode de réalisation particulier de l’invention, chaque pompe à chaleur 21 comprend en outre au moins un évaporateur accessoire 25 configuré pour favoriser la baisse de température pour efficacement collecter des calories de l'environnement extérieur audit système de séchage.According to a second particular embodiment of the invention, each heat pump 21 further comprises at least one accessory evaporator 25 configured to promote the drop in temperature to effectively collect calories from the environment external to said drying system.
Selon un troisième mode de réalisation particulier de l’invention, chaque pompe à chaleur 21 comprend en outre au moins un évaporateur accessoire 25 et au moins un condensateur accessoire 24.According to a third particular embodiment of the invention, each heat pump 21 further comprises at least one accessory evaporator 25 and at least one accessory condenser 24.
En pratique les moyens de chauffage 2 comprennent au moins une pompe à chaleur 21, dont l’énergie calorifique extraite est transférée sous forme d’énergie thermique par au moins un des condensateur 23,24 dans une zone d’échange thermique à un module de circulation d’air chaud 14 relié au volume interne 11.In practice the heating means 2 comprise at least one heat pump 21, from which the heat energy extracted is transferred in the form of thermal energy by at least one of the condensers 23,24 in a heat exchange zone to a module of circulation of hot air 14 connected to the internal volume 11.
Le module de circulation d’air chaud 14, dispose d’un conduit en boucle fermée équipé de résistances chauffantes 26, configurée pour compenser les baisses d’extraction calorifique en cas de variations trop importante de la température extérieure à l’installation de séchage, ledit module de circulation d’air chaud 14 comprenant en outre des moyens d’injection d’air chaud 29.The hot air circulation module 14 has a closed loop duct equipped with heating resistors 26, configured to compensate for drops in heat extraction in the event of excessive variations in the temperature outside the drying installation, said hot air circulation module 14 further comprising hot air injection means 29.
En pratique les moyens d’injection d’air chaud 29 sont constitués par au moins un ventilateur permettant la circulation de l’air chaud depuis la pompe à chaleur 21 jusqu’au volume interne 11 formant environnement de séchage du bois à sécher 100 dans ledit module de circulation d’air chaud 14.In practice the hot air injection means 29 are constituted by at least one fan allowing the circulation of hot air from the heat pump 21 to the internal volume 11 forming an environment for drying the wood to be dried 100 in said hot air circulation module 14.
Avantageusement, la/les pompes à chaleurs 21 en combinaison avec le module de circulation d’air chaud 14 permet l’injection d’air chaud dans le volume interne à hygrométrie constante. Un tel avantage technique permet en outre d’éviter l’utilisation d’une ligne d’humidification dans le module de confinement 1.Advantageously, the heat pump(s) 21 in combination with the hot air circulation module 14 allows the injection of hot air into the internal volume at constant humidity. Such a technical advantage also makes it possible to avoid the use of a humidification line in the containment module 1.
Le Demandeur a également observé que l’injection d’air chaud à hygrométrie constante permet l’obtention d’une homogénéité de l’air ambiant de l’environnement de séchage, et par conséquent une homogénéité de séchage dans le volume interne 11.The Applicant has also observed that the injection of hot air at constant humidity makes it possible to obtain a homogeneity of the ambient air of the drying environment, and consequently a homogeneity of drying in the internal volume 11.
En outre, du fait de l’homogénéité de séchage, le bois à sécher se déforme peu lors de l’opération de séchage.In addition, due to the uniformity of drying, the wood to be dried undergoes little deformation during the drying operation.
Le module de circulation d’air chaud 14 comprend en outre un conduit d’évacuation configuré pour permettre la circulation de l’air depuis l’environnement de séchage jusqu’à la zone d’échange thermique de la ou les pompes à chaleur 21.The hot air circulation module 14 further comprises an exhaust duct configured to allow the circulation of air from the drying environment to the heat exchange zone of the heat pump(s) 21.
En pratique, le module de circulation d’air chaud 14 permet en outre l’évacuation de l’air chaud saturé de vapeur d’eau au cours d’une opération de séchage du bois, permettant en outre d’utiliser la pompe à chaleur 21 comme un moyen de condensation de ladite vapeur d’eau pour permettre la séparation de l’eau de séchage accumulée et la réinjection de l’air dans les moyens de chauffage 2 pour être à nouveau injecté dans le volume interne 11.In practice, the hot air circulation module 14 also allows the evacuation of hot air saturated with water vapor during a wood drying operation, further allowing the use of the heat pump 21 as a means of condensing said water vapor to allow the separation of the accumulated drying water and the reinjection of air into the heating means 2 to be injected again into the internal volume 11.
En pratique, l’installation de séchage comprend un réservoir 15 de condensation configurée pour recevoir l’eau condensée à partir de la vapeur d’eau présente dans l’air extrait du volume interne, et à évacuer l’eau de ladite installation.In practice, the drying installation comprises a condensation tank 15 configured to receive the water condensed from the water vapor present in the air extracted from the internal volume, and to evacuate the water from said installation.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les moyens d’injection d’air chaud 29 sont configurés pour permettre une variation de la vitesse de circulation de l’air chaud dans le mode de circulation. Avantageusement, la combinaison d’une pompe à chaleur 21 et du module de circulation d’air chaud 14 permet de maîtriser l’humidité de l’air injecté dans le volume interne 11, et contrôler l’extraction de l’air l’humidifié depuis l’environnement de séchage.According to a particular embodiment of the invention, the hot air injection means 29 are configured to allow a variation in the speed of circulation of the hot air in the circulation mode. Advantageously, the combination of a heat pump 21 and the hot air circulation module 14 makes it possible to control the humidity of the air injected into the internal volume 11, and to control the extraction of the humidified air. from the drying environment.
L’installation de séchage conforme à l’invention comprend en outre des moyens de suivi météorologique 6, configuré pour mesurer et enregistrer des paramètres météorologiques choisis du volume interne du module de confinement formant environnement de séchage et du bois à sécher.The drying installation according to the invention further comprises meteorological monitoring means 6, configured to measure and record selected meteorological parameters of the internal volume of the confinement module forming the drying environment and of the wood to be dried.
En pratique, les paramètres météorologiques suivis et enregistrés par moyens de suivi météorologique, appartiennent au groupe formé par température du volume interne du module de confinement, humidité du volume interne du module de confinement, température et humidité au cœur du bois à sécher, température et humidité en surface du bois à sécher, pression dans le volume interne 11, ou une combinaison des paramètres précités.In practice, the meteorological parameters monitored and recorded by meteorological monitoring means belong to the group formed by temperature of the internal volume of the confinement module, humidity of the internal volume of the confinement module, temperature and humidity in the heart of the wood to be dried, temperature and humidity on the surface of the wood to be dried, pressure in the internal volume 11, or a combination of the aforementioned parameters.
En pratique les moyens de suivi métrologiques comprennent au moins une sonde de température, une sonde de mesure de l‘humidité du volume interne 11, au moins 3 sondes de mesure de l‘humidité et au moins 3 sondes de mesure de température en surface et à cœur du bois à sécher 100, de manière à précisément suivre l’opération de séchage.In practice, the metrological monitoring means include at least one temperature probe, a humidity measurement probe of the internal volume 11, at least 3 humidity measurement probes and at least 3 surface temperature measurement probes and to the heart of the wood to be dried 100, so as to precisely follow the drying operation.
Avantageusement une mesure de l’humidité et de la température en surface du bois à sécher et en son cœur permet une régulation des conditions de séchage par l’unité de contrôle à partir de seuil d'hygrométrie/humidité du bois, lequel permet en outre de rétro réguler l’activité des moyens de chauffage 2 et du module de circulation d’air chaud 14.Advantageously, measuring the humidity and temperature on the surface of the wood to be dried and at its heart allows regulation of the drying conditions by the control unit based on the hygrometry/humidity threshold of the wood, which also allows to retro-regulate the activity of the heating means 2 and the hot air circulation module 14.
Le Demandeur a également observé que la mesure en surface et à cœur du bois de la température et l’humidité permettait d’éviter le phénomène de glaçage de la partie superficielle du bois à sécher 100, le glaçage formant une croûte sur le bois et empêchant l’eau à cœur de s’échapper.The Applicant also observed that measuring the temperature and humidity on the surface and at the heart of the wood made it possible to avoid the phenomenon of glazing of the surface part of the wood to be dried 100, the glazing forming a crust on the wood and preventing the water is eager to escape.
A titre d’exemple non limitatif, les moyens de suivi météorologique 6 permettant le suivi de la température appartiennent aux sondes PT100.As a non-limiting example, the meteorological monitoring means 6 allowing temperature monitoring belong to the PT100 probes.
A titre d’exemple non limitatif, les moyens de suivi météorologique 6 permettant le suivi de l’humidité appartiennent aux sondes EMC.As a non-limiting example, the meteorological monitoring means 6 allowing humidity monitoring belong to EMC probes.
Selon un mode optimal de réalisation de l’invention, les moyens de suivi métrologiques 6 disposés dans le module de confinement 1 comprennent n sondes PT100 et n sondes EMC disposés transversalement et radialement sur la surface interne du module de confinement 1, de manière régulière et dans les points morts de type coins (valeurs critiques), où n est un entier supérieur à 1.According to an optimal embodiment of the invention, the metrological monitoring means 6 arranged in the confinement module 1 comprise n PT100 probes and n EMC probes arranged transversely and radially on the internal surface of the confinement module 1, in a regular and in corner dead points (critical values), where n is an integer greater than 1.
A titre d’exemple non limitatif, les moyens de suivi métrologiques 6 comprennent en outre au moins une sonde de mesure de la pression dans le volume interne 11 du module de confinement 1.By way of non-limiting example, the metrological monitoring means 6 further comprise at least one probe for measuring the pressure in the internal volume 11 of the confinement module 1.
Avantageusement, la mesure de la pression dans le volume interne 11 du module de confinement permet de s’assurer que l’environnement de séchage est toujours inférieur ou égale à la pression atmosphérique, de manière à maximiser l’extraction d’eau du bois à sécher.Advantageously, measuring the pressure in the internal volume 11 of the confinement module makes it possible to ensure that the drying environment is always less than or equal to atmospheric pressure, so as to maximize the extraction of water from the wood at to dry.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, l’installation de séchage comprend en outre des volets de surpression configurés pour évacuer la pression excédentaire au-delà d'un seuil défini.According to a particular embodiment of the invention, the drying installation further comprises overpressure flaps configured to evacuate excess pressure beyond a defined threshold.
L’installation de séchage selon l’invention comprend en outre des moyens de brassage d’air 3, disposés en position haute dans le volume interne 11 du module de confinement et configurés pour brasser l’air chaud dans l’environnement de séchage et ainsi uniformiser la température dans le volume interne 11.The drying installation according to the invention further comprises air mixing means 3, arranged in the high position in the internal volume 11 of the confinement module and configured to mix the hot air in the drying environment and thus standardize the temperature in the internal volume 11.
Selon un mode de réalisation particulier, des réflecteurs thermiques sont disposés sur toute surface angulaire du volume interne 11 du module de confinement afin de réduire les variations de température entre les points critiques tels que les angles et le reste du volume interne 11.According to a particular embodiment, thermal reflectors are arranged on any angular surface of the internal volume 11 of the confinement module in order to reduce temperature variations between critical points such as the corners and the rest of the internal volume 11.
On définit le coefficient de performance énergétique comme le ratio entre énergie produite et énergie dépensée par l’installation.The energy performance coefficient is defined as the ratio between energy produced and energy spent by the installation.
Le Demandeur a également observé qu’une telle combinaison de moyens techniques permet à l’installation de séchage de maintenir un coefficient de performance énergétique supérieur ou égal à deux en toutes conditions.The Applicant also observed that such a combination of technical means allows the drying installation to maintain an energy performance coefficient greater than or equal to two in all conditions.
A titre d’exemple, l’installation de séchage permet de maintenir un coefficient de performance énergétique supérieur ou égal à 3, supérieur ou égal à 3,5, ou supérieur ou égal à 4.For example, the drying installation makes it possible to maintain an energy performance coefficient greater than or equal to 3, greater than or equal to 3.5, or greater than or equal to 4.
En outre, le coefficient de performance énergétique COP dépend de la température extérieure, de la puissance calorifique fournie par les moyens de chauffage 2 et la puissance absorbée.In addition, the energy performance coefficient COP depends on the outside temperature, the heat output supplied by the heating means 2 and the power absorbed.
En circuit fermée, le coefficient de performance énergétique COP est asymptotique car c’est le rapport en puissance calorifique fournie / la puissance absorbée desdits moyens de chauffage 2 qui conduit à des variations.In a closed circuit, the energy performance coefficient COP is asymptotic because it is the ratio of heat power supplied / the power absorbed by said heating means 2 which leads to variations.
Avantageusement, l’installation de séchage selon l’invention permet d’assurer une régulation fine du séchage du bois pour éviter un glaçage ou une fracture dudit bois à sécher et ainsi obtenir un bois structurellement qualitatif.Advantageously, the drying installation according to the invention makes it possible to ensure fine regulation of the drying of the wood to avoid glazing or fracture of said wood to be dried and thus obtain structurally qualitative wood.
Le Demandeur a également observé que l’installation de séchage conforme à l’invention permet de stabiliser les performances énergétiques de séchage et ainsi réduire les variations desdites performances énergétiques de séchage liées aux conditions extérieure dans lequel l’installation de séchage est utilisée.The Applicant has also observed that the drying installation in accordance with the invention makes it possible to stabilize the drying energy performances and thus reduce variations in said drying energy performances linked to the external conditions in which the drying installation is used.
Enfin, la combinaison d'une isolation particulière, et d'une régulation fine du chauffage et de la dépense énergétique, tout en assurant une uniformité de l'environnement intérieur de séchage permet de limiter la disparité de la qualité de séchage sur le même lot de bois à sécher, et permet d’avoir un bois uniformément exposé aux mêmes conditions internes de séchage, lesdites opérations de séchage du bois ne sacrifiant pas le bilan énergétique total au profit de la qualité ou de la vitesse de séchage.Finally, the combination of special insulation and fine regulation of heating and energy expenditure, while ensuring uniformity of the interior drying environment, makes it possible to limit the disparity in drying quality on the same batch. of wood to be dried, and makes it possible to have wood uniformly exposed to the same internal drying conditions, said wood drying operations not sacrificing the total energy balance for the benefit of quality or drying speed.
Claims (9)
-un module de confinement (1) thermiquement isolé, apte à accueillir du bois à sécher (100) disposant de moyens d’ouverture/fermeture formant porte, et dont le volume interne (11) formant environnement de séchage est configuré pour être chauffé;
- des moyens de chauffage (2) configurés pour chauffer le volume interne (11) du module de confinement (1) formant environnement de séchage;
- des moyens de brassage d’air (3) configurés pour uniformiser thermiquement l’environnement de séchage ;
caractérisée en ce que le module de confinement (1) thermiquement isolé comprend :
-un premier ensemble isolant thermique externe (4) configuré pour isoler thermiquement le volume interne (11) tout en permettant une résistance à l’usure limitant la variation de la capacité d’isolation thermique associée audit premier ensemble isolant externe (4);
-un second ensemble isolant interne (5), disposée sur la face interne du premier ensemble isolant externe (4), apte à empêcher la diffusion de la vapeur d’eau vers l’extérieur dudit module de confinement (1) ;
en ce que
les premier et second ensembles isolants (4, 5) sont uniformément répartis autour du volume interne (11) du module de confinement (1), les moyens d’ouverture/fermeture formant porte comprenant également une répartition uniforme des premier et second ensembles isolants (4,5) sur toute la surface de la porte ; et
en ce que les moyens de chauffage (2) comprennent un circuit fermé, configuré pour injecter l’air chaud dans le volume interne (11) et extraire l’air chaud humide depuis le volume interne (11), pour permettre l’extraction d’eau, le chauffage et la réinjection de l’air déshumidifié dans l’environnement de séchage.Prefabricated closed container type modular wood drying plant, comprising:
-a thermally insulated confinement module (1), capable of accommodating wood to be dried (100) having opening/closing means forming a door, and whose internal volume (11) forming a drying environment is configured to be heated;
- heating means (2) configured to heat the internal volume (11) of the confinement module (1) forming a drying environment;
- air mixing means (3) configured to thermally standardize the drying environment;
characterized in that the thermally insulated confinement module (1) comprises:
-a first external thermal insulating assembly (4) configured to thermally insulate the internal volume (11) while allowing wear resistance limiting the variation in the thermal insulation capacity associated with said first external insulating assembly (4);
-a second internal insulating assembly (5), arranged on the internal face of the first external insulating assembly (4), capable of preventing the diffusion of water vapor towards the outside of said confinement module (1);
in that
the first and second insulating assemblies (4, 5) are uniformly distributed around the internal volume (11) of the confinement module (1), the opening/closing means forming a door also comprising a uniform distribution of the first and second insulating assemblies ( 4.5) over the entire surface of the door; And
in that the heating means (2) comprise a closed circuit, configured to inject hot air into the internal volume (11) and extract hot humid air from the internal volume (11), to allow the extraction of water, heating and reinjection of dehumidified air into the drying environment.
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