Brevet FR2480916A1 — publié le 19811023

lia présente invention a pour objet un appareil essentiellement à fonction d'échangeur de chaleur, desti né à récupérer la chaleur produite par la fermentation aérobie des matières organiques, notamment pour la four niture d'eau chaude. Le principe général d'un tel appareil est déjà bien connu, et son intérêt dans le cadre des économies énergie est d'actnalité. lie but de l'invenion est de fournir un appareil de ce genre, dont la réalisation est avantageuse seus les aspects suivants: - simplicité, maniabilité et robustesse; - surface de contact importante avec les matières orga niques, simplement mises en tas; - possibilité de réglage de la chaleur émise; - sécurité de fonctionnement, et en partioulier élimina tion des risques de polution de l'eau chaude fournie. A cet effet, l'invention a pour objet un appareil pour la réoupération de la chaleur produite par la fer mentation aérobie des matières organiques mises en tas, constitué essentiellement d'un noyan central de fome générale torique, d'axe vertical, délimitant une encein te annulaire étanche, remplie d'un liquide età l'in- tériour de laquelle est disposé un serpéntin relié à des conduits extérieurs d'arrivée et de départ d'sau, le noyau étant entouré, à sa partie inférieure, de grilles périphériques aptes à supporter partiellement le tas de matières organiques, en ménageant un volume rempli d'air, une partie dudit tas se trouvant à l'intérieur de l'évidement central du noyau Le noyau central assure l'échange thermique par un double circut, avec un liquide intermédiaire, ce qui évi te les risques de contamination de l'eau chaude récupé- rée et ensuite utilisée Par sa forme torique, donc creuse au centre, ce noyau offre aussi une surface de contact importante, d'où un urndement élevé. Les grilles périphériques maintiennent, sous le tas de matières organique s, un espace rempli d'air, cjontribuant au fonctionne- ment de l'appareil, comme cela sera précisé plus loin. Suivant une forme de réalisation particulière,Ie noyau central possède une paroi latérale externe de forme prismatique, les grilles périphériques étant constituées par des plaques amovibles trapézoidales,s'imbri- quent entre elles et avec ie noyau central. Ces plaques amovibles facilitent la manutentien et le transport de l'appareil. Pour délimiter l'espace précité rempli d'air, ces plaques ont, de préférence, une aisposition inclinée, et reposent, du côté intérieur, sur un cadre-support constituant le socle du noyau. Avantageusement, il est prévu un conduit d'aération, aboutissant dans le volume rempli d'air, situé au-dessous des grilles. L'aération peut être libre, c'est-àdire se faire par circulation naturelle, l'air chaud produit par la fermentation s 'élevar1t et créant une dépression qi attire l'air frais arrivant par le conduit d'aération, Pour augmenter le débit d'air de ventilation, donc la température obtenue, on peut aussi prévoir que le conduit d'aération est associé à des moyens, tels qu'une petite turbine, créant une circulation forcée d'air et,par conséquent, une surpression dans l'espace annulaire situé sous les grilles.En outre,le conduit d'aération pourra être associé à des moyens de réglage du débit d'air, qui permettront de faire varier commodément la chaleur émise. De toute façon,l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil pour la récupération de la chaleur produite par la fermentation aérobie des matières organiques: Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un appareil conforme à l'invention; Figure 2 est une vue en coupe verticale,passant par l'axe de cet appareil. L'appareil représenté comprend un noyau central 1 de forme générale torique, et d'axe vertical,possédant une enceinte annulaire étanche 2 délimitée par :une paroi cylindrique interne 3, une paroi latérale prisma tique externe 4, une paroi horizontale inférieure 5et une paroi horizontale supérieure 6. L'enceinte 2 est remplie d'un liquide constituant le circuit primaire, ce liquide étant surmonté d'un vide 7 permettant sa dilatation.La paroi supérieure 6 comporte une ouverture obturée par un bouchon de remplissage 8, tandis que la paroi inférieure 5 est munie d'un robinet de vidange 2 A l'intérieur de l'enceinte annulaire 2, noyé dans le liquide du circuit primaire, est disposé un serpentin 10 en matière bonne conductrice de la chaleur (cuivre) et constituant un élément du circuit secondaire.Les extrémités de ce serpentin 10 traversent la paroi inférieure 5 et comportent des raccords, auxquels sont connectés respectivement un conduit d'arrivée d'eau froide 11 et un conduit de départ d'eau chaude 12. Tout autour de la partie inférieure du noyau 1,sont disposées des grilles périphériques 17, se présentant comme des plaques trapézoidales inclinées qui prennent appui -du côté extérieur, sur le sol; -du côté intérieur,sur un cadre-support 14, constituant aussi le socle du noyau 1. Le nombre des plaques 13 correspond au nombre des faces de la paroi latérale prismatique 4 du noyau,de sorte que tous les éléments s'imbriquent exactement. Ces plaques 13, ainsi que les parois du noyau I,sont réalisées en acier spécial et traité (grilles galvanisées), assurant une bonne protection. Les matières organiques, telles que fumiers ou broussailles, à faire fermenter, forment un tas 15 qui surmonte à la fois le noyau 1 et les grilles 13,et dont une partie se trouve à l'intérieur de l'évidement central cylindrique du noyau 1. Les grilles 13 ménagent un volume annulaire rempli d'air, au-dessous du tas de matières organiques 15. Un conduit d'aération forcée 16 aboutit dans ce volume rempli d'air. Un moyen de réglage du débit,tel que vanne, non représenté, est prévu sur le conduit 16,pour faire varier l'importance de la ventilation et,par con séquent, régler la chaleur émise. L'appareil précédemment décrit est utilisable notamment dans les exploitations agricoles;il peut être manipulé et déplacé sans peine à l'aide d'un tracteur. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet appareil pour la récupération et le stockage de la chaleur produite par la fermentation aérobie- des matières organiques,qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application comportant des dispositions équivalentes. C'est ainsi,notamment, que les plaques 13 pourraient être prévues en nombre différent, et que leur structure de grille est variable,suivant la nature des matières utilisées,avec par exemple des barreaux parallèles relativement écartés pour du fumier, ou une réalisation en métal déployé fin pour les broussailles. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour la récupération de la chaleur produite par la fermentation aérobie des matières organique s mises en tas, notamment pour la fourniture d'eau chaude, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement d'un noyau central (1) de forme générale torique, d"axe vertical, délimitant une enceinte annulaire étanche(2), remplie d'un liquide et à l'intérieur de laquelle est disposé un serpentin (10) relié à des conduits extérieurs (11,12) d'arrivée et de départ d'eau, le noyau (1) étant entouré, à sa partie inférieure, de grilles périphéri- ques (13) aptes à supporter partiellement le tas de ma- tières organiques (15), en ménageant un volume rempli d'air, une partie dudit tas (15) se trouvant à l'inté- rieur de l'évidement cantral du noyan (1). 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau central (1) possède une paroi laté- rale externe (4) de forme prismatique, les grilles périt phériques (13) étant constituées par des plaques amovi- bles trapézoïdales, s'imbriquent entre elles et avec le noyau central (1). 3.- Appareil selon la revendication 2, cararactérisé en ce que les plaques amovibles constituant grilles (13) ont une disposition inclinée, et reposent, du côté intérieur, sur un cadre-support (14) constituant le socle du noyau (1). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce qu'il est prévu un conduit d'aération (16), aboutissant dans le volume rempli d'air, situé au-dessons des grilles (13) 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit d'aération (16) est associé à des moyens créant une circulation forcée d'air. 6.- Appareil selon la revendication 4 ou 5, caractéri- sé en ce que le conduit d'aération (16) est associé à des moyens de réglage du débit d'air.