Brevet FR2528068A1 — publié le 19831209

DESCRIPTION SYSTÈME DE RÉGULATION THERMIQUE APPLICABLE AUX TRAITEMENTt OENOLOGIQUES I1 est connu que lors de la vinification d'un moût, les conditions de temperature sont un des facteurs prépondérants dans l'obtention d'un vin de qualité. Une temperature minimale doit être atteinte pour que la fermentation alcoolique démarre. Mais, après quelque temps, le dégagement de chaleur est tel que la température peut s'emballer avec destruction des levures, arrêt prématuré de la transformation sucre-alcool et détérioration de la qualité du vin. Reciproquement, si la température est trop basse, la fermentation des moûts démarre lentement et dans de mauvaises conditions. Des solutions empiriques pour refroidir ou rechauffer (ruissellement sur les cuves, echangeur à circulation d'eau, fractionnement de cuves...) sont utilises dans les chais pour faire face à ces problemes, sans être sûr d'atteindre la qualité optimale souhaitee. La maitrise intégrale de la temperature du vin tout au long de la fermentation doit fournir, par des procedes physiques, un produit nécessitant de moins en moins de corrections par traitements chimiques. L'originalité de l'invention reside dans la mise en oeuvre d'un appareillage utilisant un procédé élabore de regulation de température allié à un appareillage générateur de chaleur et de froid permettant d'obtenir dans des cuves où s'effectue la vinification, en rouge ou en blanc, un asservissement intégral de la température de la totalite du liquide en cours de vinification (température rendue homogène) suivant la courbe d'évolution souhaitee dans le temps. Un équipement caractéristique suivant l'invention comprend Un generateur de froid. Ce générateur peut comprendre un groupe frigorifique (Gp) hermétique ou semi-hermetique, mais également être équipé d'un compresseur dit ouvert, entraîné soit par un moteur electrique, soit grâce à un raccordement, par un tracteur agricole (T) muni d'une prise de force (F). Le circuit frigorifique travaille, soit en détente directe, soit par l'interme- diaire d'un circuit d'eau glycolée. Un générateur de chaleur. Ce générateur peut être constitué par un montage de l'installation frigorifique en pompe à chaleur, ou plus généralement par un système de chaudière à circuit d'eau chaude (Ch). Un système échangeur (E) (vin-fluide caloporteur). I1 sera avantageusement constitué par un échangeur (à plaques par exemple) liquide-liquide recevant d'un cbté le circuit vin (Ev) et de l'autre un circuit double, eau glycolée, eau chaude. Dans ce cas l'échangeur original comportera au niveau de la circulation fluide caloporteur un double cheminement : eau chaude (Ec)/eau froide (Ef). Un appareillage de pompage des fluides caloporteurs. Il comprend une pompe sur le circuit chaud (Pc), une pompe sur le circuit froid (Pf). Un système de pompage (Pv), en acier inoxydable ou en bronze, disposé sur le circuit du vin et relié à la cuve de traitement. Une prise de liquide (A) dans la cuve de traitement. Le circuit du vin en liaison avec l'échangeur comporte, à la partie haute de la cuve (K), une crepine pouvant s'elever dans la cuve avec le niveau du liquide (et toujours audessous du chapeau). Le refoulement s'effectue en partie basse (ou haute) par des tubulures perfores (R1 R2) en forme d'étoile : une telle distribution du flux de vin régulé uniformise la distribution des temperatures dans la cuve. Un système de régulation de temperature (Reg T) comportant - l'affichage de la consigne soit manuel, soit automatique (programme), - l'affichage de la température effective du vin en traitement, preferentielle- ment en numérique, - la régulation asservie à la température de consigne (liée à une sonde placee dans la cuve). - l'appareillage de puissance de la sortie regulation, par action proportion nelle et par action sur des vannes modulantes (V1 et V2) pour obtenir une precision de régulation élevée. Un système de programmation (Prog) de la temperature au cours du temps, préférentiellement à conduite numérique. Ce dispositif permet, grâce à l'utilisation d'un microprocesseur, l'introduction de la programmation par l'utilisateur, soit au moyen d'un clavier (C1) (programmation par multi-segments), soit d'une façon encore plus simple au moyen d'une cassette magnetique pré-enregistree (Bm) comportant en fonction des paramètres analysés au préalable, l'intégralité de la commande du processus de vinification et toutes les sécurités nécessaires, ou encore au moyen de mémoires magnetiques mortes (type PROM), pre-enregistrees et interchangeables. Le système de prise de température (sonde à résistances ou à thermocouples, convenablement protégé, sera logé préférentiellement dans la crépi ne Partie consistante du moût flottant se trouvant dans la fraction supérieure de la cuve en vinification rouge. flottante (S1) ou encore disposé dans le circuit du vin par exemple à proximite du refoulement (S4). Un dispositif d'injection d'air. En vinification le "remontage" consiste a tirer le liquide au bas de la cuve et à le restituer en haut après passage dans un bac d'aération intermédiaire. Comme dans le dispositif suivant l'invention le liquide circule en permanence il ne reste qu'à ajouter l'effet d'aération pour obtenir l'équivalent d'un remontage. Cette action d'aération est réalisée facilement suivant l'invention, par un injecteur d'air placé dans le circuit de refoulement, une vanne (V5) admet ou non de l'air dans le circuit. La commande de cette vanne peut être soit declenchée par une pendule pre-réglee (P) soit par un détecteur du besoin d'apport de chaleur ou de froid convenable pour le fonctionnement de la régulation (action prolongée plus ou moins longtemps hors de la plage sensible étroite de la régulation modulée pendant l'action proportionnelle) soit par un détecteur complémentaire de celui de la température, par exemple par réfractometrie automatique (Capt), par détection de C02. Le mouvement de cette vanne peut encore être déclenché par la programmation. La distribution de l'air par l'injecteur en bas de cuve facilite la diffusion de l'air dans le volume de vin en traitement et favorise sa fermentation. De plus, la présence de la pompede circulation peut être utilisée pour le remontage d'une façon simplifiée par une vanne à deux directions (V6) commutant lorsque cela est nécessaire le refoulement (avec ou sans air) des rampes de distribution R1 et R2 dans la cuve sur l'ajutage (R3) du vin au-dessus du chapeau. Cette action peut être exécutée en combinaison ou non avec 1 'ouver- ture de la vanne d'injection d'air (V5). Le déclenchement de la vanne peut être opéré - soit par une pendule, - soit par un détecteur auxiliaire, - soit par la programmation. Une autre version de l'équipement selon l'invention est de réguler la temperature d'une cuve tampon à temperature programmee, et de faire fonctionner la pompe de circulation du vin par la commande de la régulation : Ce système pouvant être plus économique est toutefois moins performant. Enfin, l'appareillage tel que décrit dans l'invention peut être utilisé en dehors des périodes de vinification comme système de clarification des vins par le froid avant embouteillage. Dans ce but l'appareillage comporte un reservoir (STK) muni d'électrovannes convenables (V3 et V4) destinées à recevoir les sels tartriques en contact avec le vin pendant la durée du traitement. La programmation peut dans ce cas être utilisée pour imposer les temps des refroidissements et des traitements. (E) est un enregistreur contrôlant par les sondes (S2/S3) le bon fonctionnement du systeme de clarification et par les sondes (S1) ou (54) les bonnes conditions thermiques de la vinification. Le dispositif peut comporter la possibilité de commander l'asservissement et la régulation de plusieurs cuves en même temps. La figure planche 1 représente la disposition schématique d'une machine selon l'invention. REVENDICATIONS 1/ Procédés de realisation d'un appareillage plus particulièrement conçu pour le traitement de vinification en rouge ou en blanc, ou encore la clarifi cation des vins avant embouteillage et caractérisé par l'utilisation d'un apport thermique (chauffage ou réfrigération) régulé et asservi par une programmation, en vue d'obtenir une optimisation de la qualité du liquide traité. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait de l'utilisa tion pour les apports d'énergie - d'un groupe compresseur à detente directe ou à eau glycolée qui peut être entrainé par une prise de force extérieure (sur tracteur par exemple). - d'une alimentation pouvant être constituée par une pompe à chaleur ou une chaudière à eau chaude. 3/ Dispositif selon la revendication 2 caractérise par le fait de l'utilisa tion d'un échangeur à triple circuit : fluide chaud; fluide froid; vin ou moût. 4/ Dispositif selon la revendication 1 caractérise par l'utilisation d'une pompe destinée à l'homogénéisation de la temperature du liquide, en fonc tionnement permanent mais sans présence d'air dans le circuit. 5/.Dispositif selon la revendication 4 caracterise par le fait de réaliser l'aspiration du liquide dans la cuve au moyen d'une crépine flottante, si tuée au-dessous du "chapeau". 6/ Dispositif selon la revendication 4 caractérise par le fait de réaliser le refoulement du liquide au moyen d'un injecteur distributeur perforé. 7/ Dispositif selon la revendication 6 caracterise par le fait d'obtenir le refoulement du liquide par des injecteurs disposes en bas et en haut de la cuve ainsi qu'au-dessus du "chapeau. 8/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'utilisation d'un sys teme de régulation à action proportionnelle. 9/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par ltutilisation d'un sys tème de programmation linéaire ou non en fonction du temps. 10/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que la program mation peut être réalisée avantageusement par conduite numérique soit par cassette magnétique pré-enregistrée, soit par mémoires magnétiques mortes type PROM, pré-enregistrées et inter changeables. 11/ Dispositif selon la revendication 1 ^arecterise par le montage de la sonde de température pilotant la régulation au niveau de la crépi ne flottante ou à l'intérieur de l'ajutage supportant celle-ci. 12/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'utilisation d'un dispositif pour l'action de "remontage" en vinification, sur le circuit de refoulement du vin au moyen d'un injecteur d'air. 13/ Dispositif selon la revendication 12 caractérisé par le fait que l'injec teur d'air est commandé par l'intermédiaire d'une vanne sur le circuit d'air, pilotée par le programmateur, la pendule ou encore un capteur exte rieur. 14/ Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le montage d'une van ne de commutation sur le refoulement permettant une introduction du liquide soit en bas, soit en haut de cuve - sous le "chapeau" - ou encore un effet de remontage avec aspersion du "chapeau", ces actions pouvant être réalisées séparément ou simultanément. 15/ Dispositif selon la revendication 1 caracterise par l'utilisation de l'équipement pour le débourbage des moûts dans le cas de vinification en blanc. 16/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'adaptation de l'ap pareillage pour obtenir la clarification par le froid des vins avant em bouteil lage. 17/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le sys teme peut réguler plusieurs cuves simultanément, notamment dans le cas de vinification en blanc. 18/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le systeme peut comporter un enregistreur de contrôle de la température des moûts ou des vins lors de la clarification.