Brevet FR2475850A1 — publié le 19810821

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de chauffage d'une serre munie d'une double paroi. Un certain nombre d'installations industrielles telles que par exemple des centrales nucléaires utilisent grandes quantités d'eau de refroidissement. Elles produisent ainsi en quantités importantes de l'eau relativement chaude. Cette eau, dont la température est comprise entre 20 et 400C est dite à bas niveau ; elle est généralement rejetée sans récupération des calories qu'elle contient. La présente invention a précisément pour objet un procédé et un dispositif permettant de chauffer une serre munie d'une double paroi à partir d'eau à bas niveau thermique. Ce dispositif qui constitue une voûte chauffante a bas niveau thermique peut étalement s'appliquer dans le cas d'elevage d'animaux, de piscines ou de halls industriels. Le dispositif selon l'invention, de chauffage d'une serre munie d'une double paroi délimitant un volume étanche à l'air et ne communiquant pas avec l'intérieur de la serre se caractérise en ce qu'il comporte - un échangeur thermique humide alimenté en eau chaude à bas niveau thermique t - une première canalisation amenant l'air chaud et humide sortant de l'échangeur thermique dans le volume délimité par la double paroi de la serre, - une deuxième canalisation amenant l'air ayant circulé dans ledit volume à l'entrée de l'échangeur thermique, - des moyens pour faire circuler l'air à l'intérieur du circuit défini par lesdites première et deuxième canali sations par l'échangeur humide et par le volume délimité par la double paroi de la serre. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce que - on produit de l'air chaud et humide au moyen d'un échangeur thermique humide alimenté en eau chaude a bas niveau thermique, - on fait circuler cet air chaud et humide à l'in- térieur du volume délimité par la double paroi de la serre. De préférence, l'air ayant circulé a l'intérieur du volume délimité par ladite double paroi est recyclé dans l'échangeur thermique humide. Selon un mode particulier, on produit l'air chaud et humide en faisant ruisseler de l'eau chaude a bas niveau thermique le long d'une paroi verticale, et en faisant circuler un courant d'air a contre courant. Selon une variante, on peut aussi faire passer l'air humide et tiède dans des gaines plastiques gonflées par 11 air, suspendues dans le local a chauffer. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront encore à la lecture de la description faite en référence à la figure annexée sur laquelle on a représenté, à titre indicatif et nullement limitatif, un dispositif de chauffage d'une serre à double paroi réalisée conformément à la présente invention. Sur cette figure, la référence générale 1 désigne une serre à double paroi vue en coupe. La serre 1 comporte des parois 3 verticales délimitant avec le toit 5 un espace intérieur 7 à l'intérieur duquel sont cultivées des plantes 8. La serre 1 comporte encore une double paroi 10 délimitant un volume 9 ne communiquant pas avec l'intérieur 7 de la serre. Dans le cas de la serre représentée sur la figure 1, cette double paroi 10 est un double toit. La référence 11 désigne un échangeur humide, c'est-à-dire un échangeur danslequel l'air qui le traverse se charge d'humidité. L'échangeur 11 est alimenté en eau chaude par une canalisation 13. Cette eau dont la température est comprise entre 20 et 400C est dite à un bas niveau thermique. Cette eau chaude abandonne une partie de ses calories dans l'échangeur thermique humide, puis en ressort par une canalisation 15. Un courant d'air 17 mis en circulation par une soufflerie 18 pénètre à l'intérieur de l'échangeur 11, se charge d'humidité et se réchauffe au contact de l'eau chaude, puis ressort en 19 de l'échangeur humide 11. Selon un mode particulier de réalisation, l'échangeur humide 11 est constitué par une tour à l'intérieur de laquelle l'eau est pulvérisée et ruisselle le long de plaques de PVC installées en position verticale dans la tour. Le courant d'air 17 traversant l'échangeur humide circule alors à contre courant du courant d'eau. Le courant d'air chaud et humide sortant de l'échangeur 11 est ensuite envoyé par l'intermédiaire de la canalisation 19 à l'intérieur du volume 9 délimité par la double paroi 7 de la serre 1. La vapeur d'eau contenue dans cet air chaud et humide se condense alors au contact des parois délimitant le volume 9. Une certaine quantité de chaleur correspondant à la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau se dégage. Cette chaleur est absorbée par les parois 7 et 10 et transmise, au moins partiellement, à l'air contenu dans le volume 5 de la serre. Celui-ci est par conséquent réchauffé. Si l'on veut humidifier partiellement la serre, on peut contrôler le débit d'air humide dérivé vers l'espace chauffé directement. On pourrait également faire circuler un mélange vapeur-air chaud, la vapeur étant produite par un bouilleur électrique ou non, et le circuit d'air au lieu d'entre bouclé sur la tour le serait sur le condenseur d'une pompe a chaleur air-air ou air-eau. Une autre solution serait d'amener l'air chaud a un point proche de la saturation par pulvérisation d'eau, de façon à ce qu'il se condense sur la paroi de la gaine quand il subit dans l'enceinte a chauffer un nouveau refroidissement. EXEMPLE A titre indicatif, on donne ci-après un exemple de fonctionnement d'un dispositif de chauffage d'une serre réalisé conformément à la présente invention. Pour une température extérieure de OOC, et pour 2 un débit d'eau de 29xXheure/m2 à une température de 2O0C, on obtient en sortie de l'échangeur humide 11 une température d'eau de 170C. L'air de recyclage pénetre en 17 dans l'échangeur humide 11 a une température de 90C avec une humidité relative de 100%. I1 en ressort en 19 à une température de 160C, l'humidité relative étant toujours de 100*. Dans ces conditions, la température de la paroi extérieure 10 est de 3,50C, la température moyenne de la paroi intérieure 5 est de 11,50C, tandis que la température de l'air à l'intérieur de la serre 7 est de 7,50C, la température en surface du sol étant de80C. La puissance récupérée à l'intérieur de la serre est dans ces conditions d'environ 34 kg calories par 2 heure et par m , alors que le toit (50% de la surface de 2 la serre) reçoit 84 kg calories par heure et par m2 et en renvoie 34 à l'intérieur de la serre. Le dispositif selon la présente invention présente par rapport aux dispositifs antérieurement connus un certain nombre d'avantages. Tout d'abord, il ne diminue pas le volume disponible à l'intérieur de la serre. D'autre part, on constate que le taux de transmission du rayonnement solaire n'est pas diminué par la présence de gouttelettes d'eau dues a la condensation de la vapeur d'eau contenue à l'intérieur de l'air circulant dans le volume. Ensuite, le dispositif selon la présente invention permet une meilleure répartition des températures d'air, de sol et de parois. REVENDICATIONS 1. Procédé de chauffage d'une serre(l)comportant wle double paroi(5, i0)délimitant un volume ne communiquant pas avec l'intérieur de la serre(7),caractérisé en ce que --on produit de l'air chaud et humide au moyen d'un échangeur thermique humide(ll)alimenté en eau chaude(13) bas niveau thermique, - on fait circuler cet air chaud et humide à l'intérieur du volume délimité par la double paroi (5,10). 2. Procédé de chauffage d'une serre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air ayant circulé a l'intérieur du volume délimité par la double paroi (5,10) est recyclé dans l'échangeur thermique humide (11). 3. Procédé de chauffage d'une serre selon l'une. quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le volume (5,10) ne communiquant pas avec l'intérieur de la serre est constitué par des gaines en matière plastique suspendues dans la serre. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on produit ledit air chaud et humide en faisant ruisseler de l'eau chaude a bas niveau thermique le long d'une paroi verticale, et en faisant circuler un courant d'air à contre-courant. 5. Procédé de chauffage d'une serre selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que l'on humidifie partiellement la serre (1) en dérivant vers l'intérieur (7) de la serre une partie de l'air humide. 6. Procédé de chauffage d'une serre selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que l'on fait circuler un mélange vapeur-air chaud, la vapeur étant produite par un bouilleur, le circuit étant bouclé sur le condenseur d'une pompe à chaleur air-air ou air-eau. 7. Procédé de chauffage d'une serre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on amène l'air chaud à un point proche de la saturation par pulvérisation d'eau, de façon à ce qu'il se condense sur la paroi de la gaine quand il subit un nouveau refroidissement dans l'enceinte à chauffer. 8. Dispositif de chauffage d'une serre 1 comportant une double paroi (5, 10) délimitant un volume étanche (9)à l'air et ne communiquant pas avec l'intérieur (7)de la serre, caractérisé en ce qu'il comporte : - un échangeur thermique humide(1l)alimenté en eau chaude(l3)à bas niveau thermique, - une première canalisation (19)amenant l'air chaud et humide sortant de l'échangeur thermique(ll)dans le volume(9)délimité par la double paroi de la serre (5,10), - une deuxième canalisation(17)amenant l'air ayant circulé dans ledit volume(9)! l'entrée de l'échangeur thermique (11) , - des moyens(18)pour faire circuler l'air à l'intérieur du circuit défini par lesdites première et deuxième canalisations (17,19) par l'échangeur humide(ll)et par le volume (9)délimité par la double paroi de la serre.