Brevet FR2457456A1 — publié le 19801219

La présente invention a pour objet un procédé de séchage de produites, notamment-de produits agricoles, à l'aide du pouvoir calorifique du rayonnement solaire et un dispositif -pour la mise en oeuvre,de ce-procédé. Comme on lue sait, les céréales récoltées en automne, telles que par exemple le mals, doivént être séchées pour ne-- - subir aucune détérioration pendant.leur stockage. Ses céréales sont en général placées pendant- cieux- ou .trois--mnis;dens des casiers à parois perforées à travers lesquelles circule l'air atmosphérique. Ce moyen-de séchage naturel est simple mais l'excès d'humidité de l'air atmosphérique-le-rend souvent inefficace.En effet, on considère que l'humid@té relative de l'air qui circule entre les grains doit êtré inférieure à environ 62 % pour diminuer suffisamment la teneur en humidité des grains et assurer une bonne conservation de ceux-ci pendant l'emmagasinage. Quand l'humidité relative dépasse la valeur de 62 % les grains ne sèchent pratiquement pas, si bien qu'il faut faire appel à des sources de chaleur annexés afin de réduire par chauffage l'humidité relative de l'air. On connaît des séchoirs agricoles utilisant le pouvoir calorifique de combustibles fossiles tels que par exemple le fuel domestique pour réduire l'humidité relative de l'air de séchage. Le principal inconvénient de cette solution réside dans son prix de revient. C'est pourquoi d'autres sources d'énergie ont été proposées et particulièrement l'énergie solaire. On connaît en effet des installations dans lesquelles l'air qui circule entre les céréales entréposées dans des séchoirs agricoles a été préalablement asséché à l'aide d'un dispositif solaire. Cependant, dans lés régions tempérées, particuliere,ment pour des produits récoltés en automne, ce type de séchage est souvent long et elêataire. La présente invention a pour objet @un procédé per- mettant le séchage de produits notamment de produits agricoles, à l'aide de l'énergie solaire, qui remédie aux inconvénients des se-choirs sùlaires -de type connu par le stockage de cette énergie par utilisation des chaleurs de dilution, Le fonctionnement de l'installation est ainsi régularisé lorsque le degré hygrométrique de l'air atmosphérique est excessif, l'énergie solaire préalablement emmagasinée est utilisée pour assécher l'air circulant au contact des produits à sécher. Lq présente invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé de séchage de produits dans un séchoir à l'intérieur duquel ces produits sont séchés par une circulation d'air dont le degré hygrométrique a été réduit et la température élevée préalablement à son introduction dans le séchoir se caractérise en ce que - on sèche et on élève la température d'une certaine quantité d'air au contact d'une solution préalablement concentrée à l'aide de l'énergie solaire et rendue ainsi avide d'eau - on sépare, d'une part, l'air ainsi séché et chauffé, et d'autre part, la solution diluée à la suite de l'absorption d'une certaine quantité d'eau contenue dans l'air atmosphérique - on réintroduit la solution diluée dans le dispositif de concentration-solaire en vue d'une nouvelle concentration - on fait circuler l'air chaud et sec dans le séchoir au contact des produits à sécher. De préférence on sèche et on élève la température d'une certaine quantité d'air atmosphérique au contact d'une solution préalablement concentrée à l'aide de lténergie solaire et rendue ainsi avide d'eau en faisant circuler de haut en bas ladite quantité d'air par aspiration à l'intérieur d'une tour et en pulvérisant la solution avide d'eau à la partie supérieure de ladite tour. Le procédé de séchage selon la présente invention permet ainsi le séchage de céréales, meme par temps couvert, la reconcentration de la solution pouvant être reportée à des jours ensoleillés. L'installation de séchage de produits, notamment de produits agricoles, selon la présente invention, qui comporte un séchoir à l'intérieur duquel les produits sont séchés par une circulation d'air chaud et sec se caractérise en ce qu'elle comporte - un dispositif de concentration d'une solution utilisant le pouvoir calorifique du rayonnement solaire pour rendre celle ci, par concentration, avide d'eau 3 - un moyen pour mettre une certaine quantité d'air atmosphérique au contact de ladite solution préalablement concentrée ; - un moyen pour empêcher l'entrainement par le courant d'air à sécher de gouttelettes ou de vapeur de ladite solution avide d'eau j - un moyen pour faire circuler l'air chaud et sec au contact des produits à sécher. De préférence, le moyen pour mettre une certaine quantité d'air atmosphérique au contact de la solution préalablement concentrée est constitué par une tour comportant une ouverture à sa partie supérieure, un conduit mettant en communication la partie inférieure de ladite tour avec le séchoir, l'air atmosph6- rique étant aspiré dans ladite tour, puis dans le séchoir, au moyen d'une hélice, la solution avide d'eau provenant du dispositif de concentration solaire étant pulvérisée à la partie supérieure de ladite tour. La solution avide d'eau sera par exemple une solution d'acide sulfurique, de soude, de potasse,-de chlorure ou bromure de lithium. De toute faon, les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif en référence au dessin annexé sur lequel on a représenté une vue schématique du dispositif selon la présente invention. Le distillateur solaire a est de type bassin, afin de permettre le stockage de la solution 2 avide d'eau. Dans le cas de l'exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, la solution 2 à concentrer est une solution d'acide sulfurique. La vapeur d'eau produite par le rayonnement solaire 3 se condense contre la paroi inclinée 4, puis les goutte lettes ainsi formées ruissellent le long de cette paroi 4 pour entre évacuées hors du distillateur solaire i par le conduit S. Une pompe 6 permet d'amener par la canalisation 7 la solution d'acide sulfurique concentrée au sommet 8 de la tour 9. L'air atmosphérique Il est entraîné à l'intérieur de la tour 9 par suite de la dépression qui règne dans celleuci, cette dépression étant créée par l'hélice 13 située à l'intérieur du séchoir 15. Les gouttelettes d'acide sulfurique concentré se mèlent au courant d'air T7 circulant à l'intérieur de la tour 9. Le courant d'air 17 est ainsi séché au contact de la solution d'acide sulfurique concentrée qui est avide d'eau. Le dégagement de chaleur qui en résulte au sein de la solution est transmis à l'air séché et réduit encore son humidité relative. Dans le but d'éviter les pertes de chialeur, les parois de la tour 9 sont isolées thermiquement pour que la majeure partie de la chaleur de dilution de la solution d'acide sulfurique concentrée soit transmise au courant d'air 17.Au bas de la tour 9, on a prévu un moyen 20 pour empêcher l'entraine- ment par le courant d'air 17 des gouttelettes ou de vapeur de solution d'acide sulfurique dilué. Ce moyen 20 sera par exemple un filtre, un cyclone ou un dévé3iculeur. La solution d'acide sulfurique diluée est recueillie en 21 > puis est acheminée par la canalisation 22 vers le distillateur solaire a en vue d'une nouvelle concentration. Un conduit 24 met en communication la partie intérieure de la tour 9 avec le séchoir agricole 15. Le courant d'air 17 dont le degré hygrométrique a été réduit et dont la température a été élevée au cours de son passage à l'intérieur de la tour 9 est mis en circulation au contact des produits agricoles à sécher 25, lesquels sont placés dans des casiers à parois perforées 26 au travers desquels le courant d'air 17 circule, Au contact de ces produits agricoles 25, le courant d'air 17 se charge d'humidité puis est évacué dans l'atmosphère par une ouverture 30 pratiquée à la partie supérieure du séchoir 15. EXEMPLE Le procédé de séchage de produits agricoles a l'aide du pouvoir calorifique du rayonnement- solaire selon la présente invention permet par l'utilisation des chaleurs de dilution le séchage de produits agricoles en automne dans les régions tempérées à l'aide de l'énergie solaire, alors qu'un séchoir solaire agricole de type classique aurait une efficacité insuffisante. Afin de mettre en évidence les avantages du séchoir selon la présente invention, on a donné ci-dessous un exemple chiffré permettant la comparaison avec un séchoir agricole à air chaud utilisant le pouvoir calorifique du fuel oil domestique. On a pris pour hypothèse le cas particulier extrême où, pendant toute la période de séchage, l'humidité relative de l'air extérieur est de 62 % et ne permet pas un séchage naturel.Sa température a été psise égale à 100C, ce qui est la température moyenne de l'air en automne dans les régions tempérées. Afin d'éviter un échauffement excessif des céréales à sécher, il est nécessaire de limiter l'augmentation de la température de l'air à l'intérieur de la tour 9. On a choisi de limiter cette augmentation de température à 10 C, ce qui conduit à une température à la sortie de la tour 9 égale à 200 C. Dans ces conditions, les quantités de solution concentrée d'acide sulfurique et de fuel oil respectivement nécessaires pour éliminer un kilogramme d'eau contenue dans les produits agricoles 25 à sécher sont - dans le cas du séchoir solaire avec stockage de chaleur : 2,28 kg d'une solution concentrée à 90 % en fraction massique ; la température de l'air 17 à la sortie de la tour 9 est alors de 200C et son humidité relative de 10 %, ce qui correspond à une enthaplie de 5,69 Kcal. par kilogramme d'air sec. A la sortie 30 du séchoir 15, la température de l'air est alors de 11,1 C et son humidité relative est alors de 62 qO. - dans le cas du séchoir à air chaud utilisant le pouvoir calorifique du fuel oil domestique, il faut 0,18 kilogramme de fuel d'un pouvoir calorifique de 10 300 Kcal. par kilogramme, brûlé dans un brûleur possédant un rendement de 0,70. Dans ces conditions, la température de cet air est de 200C à la sortie de la tour 9 et son humidité relative de 33 %, ce qui correspond à une enthalpie de 7,66 Kcal. par kilogramme d'air sec. La température de cet air en sortie 30 du séchoir 15 est alors de 15i30C pour une humidité relative de 0,62. On peut remarquer que dans le cas ou les céréales sont séchées par le procédé utilisant une solution d'acide suFu- rique, il est suffisant de faire circuler 281 kg d'air, alors qu'avec le procédé utilisant le fuel oil domestique, 532 kg sont nécessaires. On peut noter également le fait que le procédé selon la présente invention met en jeu un effet de pompe à chaleur. On sait, en effet, que lorsqu'une masse d'air se charge de vapeur d'eau, elle emprunte au milieu extérieur la chaleur nécessaire à la vaporisation de l'eau dont elle se charge. Lorsqu'unie masse d'air humide pénètre à l'intérieur de la tour de séchage 9 du dispositif selon la présente invention, et que la vapeur d'eau qu'elle contient est condensée au contact de la solution d'acide sulfurique concentrée, lténergie absorbée lors de la vaporisation de cette masse d'eau est libérée, et échauffe l'air circulant dans la tour 9. Le procédé de séchage selon la présente invention permet ainsi de réaliser des économies importantes de combustibles fossiles. Le dispositif permettant de mettre en oeuvre ce procédé est simple et peu coûteux à réaliser. L'investissement qu?il représente peutêtre amorti en trois ans environ. REVENDICATIONS 1. Procédé de séchage de produits stockés dans un séchoir de type en soi connu, ces produits étant séchés par une circulation d'air dont le degré hygrométrique a été réduit et la température élevée préalablement à son introduction dans le séchoir, caractérisé en ce que - on sèche une certaine quantité d'air et on élèvesa température au contact d'une solution préalablement concentrée à l'aide de lténergie solaire et rendue de ce fait avide d'eau ; - on sépare d'une part l'aIr ainsi séché et chauffé et d'autre part la solution diluée à la suite de l'absorption d'une certaine quantité d'eau contenue dans 'air atmosphérique ; - on réintroduit la solution diluée dans le dispositif de concentration solaire an vue d'une nouvelle concentration ;; - on fait circuler l'air chaud et sec dans le séchoir au contact des produits à sécher. 2. Procédé de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sèche une certaine quantité d'air atmosphérique et en ce que lton élève sa température au contact d'une solution préalablement concentrée à l'aide de l'énergie solaire et rendue de ce fait avide d'eau en faisant circuler de haut en bas ladite quantité d'air en l'aspirant à l'intérieur d'une tour et en pulvérisant la solution avide d'eau à la partie supérieure de ladite tour. 3. Installation de séchage de produits, notamment de produits agricoles, qui comporte un séchoir à l'intérieur duquel les produits sont séchés par une circulation d'air chaud et sec, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un dispositif de concentration d'une solution utilisant le pouvoir calorifique du rayonnement solaire pour rendre celle-ci, par concentration, avide d'eau ; - un moyen pour mettre une certaine quantité d'air atmosphériqlle au contact de ladite solution préalablement concentrée ; - un moyen pour-empêcher l'entrainement par le courant d'air à sécher de gouttelettes ou de vapeur de ladite solution avide d'eau - un moyen pour faire circuler l'air chaud et sec au contact des produits à sécher. 4. Installation de séchage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen pour mettre une certaine quantité d'air atmosphérique au contact de la solution préalablement concentrée est constitué par une tour comportant une ouverture à sa partie supérieure, et par un conduit mettant en comunication la partie inférieure de ladite tour avec la séchoir, l'air atmosphérique étant aspiré dans ladite tour puis dans le séchoir au moyen d'une hélice, la solution avide d'eau provenant du dispositif de concentration solaire étant pulvérisée a la partie supérieure de ladite tour. 5. Installation de séchage selon la revendication 4, caractérisée en ce que la solution avide d'eau est une solution d'acide sulfurique.