Brevet FR3056711A1 — publié le 20180330

soositif de chauffage par fermentation de biomasse Etat de la technique L'intérêt pour les biomasses s'est ces dernières années de par les multiples possibilités économiques et écologiques qu'elles offrent. Par exemple la reeonversion de biomasse de déchets org,:nq es permet l 0-:-oduction de carbuun les voitures cc encore la production de cha._eur nour le clicctfaq d'un haJ:;itccle ou encore la d'engrais pour l'agriculture. Objet de l'invention Un but de l'invention est de propcccr un dispositif de chauffage pir fermenL,Lion de biomasse qui soit de construction simpiifie. Exposé de l'invention A cet st, on Orioit,olon l'invention, un cisoo2LLlf de chauffage par fermentation de biomasse, le disucsrLif comprenant un bac ainsi qu'une canalisation os laquelle un fluide à chauffer est desLiné à couler, la canaLisation étant de sorLe à uier au moins en pa_L dv=s' _Ir, en service, en 1-re par une biut.rssa agencée dans le bac, le e _if comprenant ces éléments de soutien de la canalisation qui traversent le bac et dépassent du bac. De la sorte, il suffit simp d' ELgEocer la canalisation le bac pour qu'eUe ,.').Jie sur les élément de mùuicn puis de remplir le bac pour recouvrir la ation ce biomasse. L'invention s'avère donc simple de construction et de mise en route. En tre, en les éléments de soutien, on. peut preveuer des ans dans la biomas (en faisé:n7. erencs soutien relat-v=e.t. au bac ce qui avantageusement de bien faire tomber la biomasse jusque dans le fond du bac 3056711 2 afin de bien entourer la canalisation de biomasse. De la sorte, on assure un chauage efficace du feida (ilrculant dans la canalise Lion. 7enteur e ainsi pu mettre au point un pesitif 5 p=él_La7r,: de chauffer de l'eau à degrés Celsius ci-r:_Llant dans la canalisaLion sous la simple action de la fermentation de la biomasse. Ce dispositif permet en outre de ne changer la biomasse que tous les deux mois environ. 10 Dans invention, 7es élcl:cnL de soutien ont ainsi un double râle de soutien de la unlisaticn et d'aide à la bonila répartition de la bior:iuse e bac. Bien entendu gars la nrésnLe ce7.ànce, les termes de « haut », « bas », « super », « inférieur » _ 15 s'entendre selon la position en e ,Jice du c'est-à-dire lorsque le bac repf:, sur le sol. De façon parLiculière, le bac s' étend horizontalement. De façon particulière, le bac est de forme 20 é'ralc.:Tent parallélépipédique. De fanon particulière,le bac compc,r des trous d'aération. De façon particulière, au unc: a-tie du bac est en h cues. 25 De ln-on particulière, les briques 5o5t des en Terre Comprimée. De façon particulière, le bac comporte des pieds. De particulière, dL mons une par un fond du bac est mobile relativernejeL au reste du bac:. 30 De façon particulier , les éléments de soutien cornpo.cenL des toes. De mar,eriau , les tiges sont métalli caractristiques et avantages de 35 ressor:L:on:, à la _ - ure de la descrin 3056711 qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitsef de l'invention. Brève description des figures il sera fait référencc aux egure annexées, parmi 5 lesduelles : - la f cure 1 est une vue de iaue d'un d scositif selon un mode réalisation particulier de l'invention, - la figure 2 est une Je de dessus d'une partie du dis c tif illustré à la ure 1. 10 Description détaillée de l'invention En r aux différentes figures, le dispositif de chauffage car feuuLencs..cion de biomasse selon le mode de réalisation ,articulier de l'invention, généralement déri en 1, comprend un bac 2. Le bac 2 uL ici agencé 15 de soi:Le à s'etendre 'eorizontalement relaLivarsent au sol sur lequel 1 repose. Le bac 2 i2insi selon un axe X. Le bac 2 est ici de forme généralement parallélépipédique (de sorte cJt±ci sa 1cr.ueur sY. 'nde 20 selon l'axe r). Le bac 2 , _And un fond et caara paris s'eeendà.et à partir du taud en direction du ciel e!i Ueu arois longitudiiva 5, 6 parallèles entre es (Qui s'étendent donc selon l'axe X) et deux parois latérales 7, 8 parallèles entre elles et perpendiculaires 25 aux parois longitudin (les parois liérales 7, 8 s' étend: selon un axe Y orLhnroual à l'axe X). Les diffentes parois compdeLeuL ::eeer tres d'aération 9 (dont partie sai ére-icee qui favorisene la ventilation à l'intérieur du bac 30 2. Ces trous d'aération 9 sont ménagés à intervalles réguliers sur les différentes pare' - différents trous d'aération 9 sont ici ménagés dans les parois de sorte à former des lignes parallèles les - aux autres 35 sur orême paroi et à un Teme niveau suu les quatre 3056711 4 parois. Pour les parois longitudinales 5, 6, les différentes limes s'étendent donc selon l'axe X et uour oaols _LF:eérà1 s 7, 8, les différentes l ;nes criciujiL selon 5 façon torciouliére, les purots du. bac 2 _''nt cons rue:tes à base be briques que l'on espace volfl ement lors de la construction du bac 2 pour rrie naturellement lesdits trous d'aéraLion 9. Les br-:cue- sone, par exemple des en Terre ComPrimée 10 (csctc appelée BTC). Le dispos Lif 1 comporte ici un couvercle (non ,santé ici), indépendant du bac 2, et conformé pour pouvoir venir reposer sur les quatre parois du bac 2 afin de fermer ledit bac 2. 15 Le bac 2 co:[porte de particul_uco des ci eds 10 pour pouvoir reposer sur la sol au ni. ses pieds 10. De rence, as moins une partie du fond. du bmo 2 est mobile relative-Tent aux parois. Par exemple, une 20 partie du icud du bac 2 est monée coulissante sur le reste du ae 2 selon un wouvemenL de translation d'axe X. Ceci purmu: de vi dec facilemenL le bac 2 par le bas. Le comporte en outre ici des canalisations agencées dans le bac 2 de sorte qu'une 25 entrée et une sortie de chaque canalisation 12 s'étendent hors du Leo 2. la s à part par son entréeet sa soe-tie, c11cuc canalisation 12 s'étend entièreTent à l'intérieur du bac 2. que canalisa 12 est ici agencée D sorte que ses entrée et sor étendent dans 30 le prolongement du bac 2 selon 11 xe X. Chaque canalisation 12 s'étend en outre ici dans le bac 2 de sorte qu' sue entrée de la canalisa 12 pénètre dans le bac 2 plus bas que ne r art La scr1e de ladite canalisation 12. 35 Le d.icocsitif comporte par exemple trois 3056711 5 canalisations 12. Selon un mode de réalisation particulier, chaque nalisation 12 est idc.i:Lique. Chcqsc canalisatien 12 est me en serpenLin afin de hvuciser les échanges 5 d'un ice c'rculant Jars la. canalisation 12 avec l'ext De façon. particulière, chaque canalisation 12 est plane mais agencée transversalement dans le bac 2 de sr .te l'entrée et la sc,Lie de la canalisation 12 ne 10 se :rouvent pas au même ,eau (en teeme de hauteur selon un axe Z or-J_hogonal aux axes X et Y variante, le serpentin lui-méme est conformé de sorte que l'entrée et la sortie de la canalisation 12 ne soient pas au même niveau hoar exemple le serpentin forme un escalier entre 15 1' ere et la sortie de la canal setier 12). L trois entrées dos :seraiH satifr:ns sont reliées en a7r= du bac 2 à un canal o er:re 13 commun. Les trois sorties Jes canalisations 12 c.ors ici également reliées en aval du bac à un canal Je sortie 14 C=Irl. 20 Par ailleurs, le discositif 1 comporT. e des éléments de soutien des Jifférent_ na ,ations T2. Les éléments de sou: raversent le bac 2 et dépasent du dcc 2 et les caiu .tions 12 viennent simplemeno reposer sur ces élémen 3 de soutien. De la sorte, le montage des 25 canalisations 12 dans le bac 2 s'avère simple et rapide. Les cléments de sou:.:ien sont les des tiges lb (dont une p r seulement cesreferencée:. Ces t-es 15 ssrt en matér les isétallique perexemple e- acier. tise 15 est s gernee de sorte à s' n e à 30 travers le bac 2 et à dépasser à chacune de ses extrémités hors du bac 2 à travers des trous d'aération 9 des parois. De façon teulière, chaque tige 15 s' tend entre les deux sarcle loris itudinales 5, 6. De préférence, chaque tige 15 s'étend 35 tr nsver. ment à l'axe X dans le bac 2. Chaque tige 15 3056711 6 s'étend cependant ici dans un plan parallèle aux axes X. et Y. Chaque tige 15 s'eLend donc entre deux lignes de trous d'aération 9, lignes en regard l'une de l'aut-e sur les parois onqitudii:&1c 5, 6. 5 De façon particulière f.ie plan defini par deux linnaos de tac d'aération se faisant face sur les parois longitudinales 5, 6, dlfférents tiges 15 sont agencées pour former un ri: au de soutien des canalisations 12. De oréférenoc:,sur un même niveau, les 10 tiges 15 sont agencées le serLe à former ersumble un zigzag s'étenf s.r toute la surface du bac 2. De la sorte, deux cxeImités do doux tiges 15 différentes for-eant deux consécuLifs du zigzag) ressortent du bac 1 par un :r.Te _rs-'I d'aération 9. 15 De n 1-eeece, ch .5..ue tige 15 est agclue entre d= tr d' aérn ion 9 toutefois être bac 2. e 1-, sorte, ainsqn tige peut alsénent bouger relativement au.7. tee 'aération 9 entre lesquelles elle s'étend. Il s'avère en uutre possible de retire- que tige 15 ce qui est p-rar: agencer iss canalisation tiges 15. 20 qC,ment reeirer sur lesdites De façon particulière, le dispositif 1 comporte également un réservoir 16 de stockage du fluide. Le 25 réservoir 16 est ageris à proximité du bac 2. Le réservoir 16 est ici coniurmé en un cylindre reposant sur 1 . Le résear 16 _ un ballon d'eau et le f7ue'e circulant dans le disp eleif 1 est donc de l'eau à chauffer. 30 Le canal d'entrée 13 débouche dans le réservoir 16 au niveau de la partie bas. e du réservoir 16. Quant au canal de sortie 14, il débouche dans le réservoir 6 au niveau de la partie haute du réservoir l. rmnarvoir cuise en outre au riveau de sa parais basse des 35 mevens de vidange 17 du eseIoir 16 pour extraire l'eau 3056711 chaude dudit réservoir 16. Le dison I comporte par ailleurs une conduite 18 des:: à une d'eau froide. Lad 17 ndu'te est ici raccordr:Ju caral d'entrée 13 5 p e E: xemple ide d'une vanne u:Li-reLour 19 afin d' enoche l'eau ci r'ulant dans canal d'entrée 13 de pénét:a lens coote conduite 18. Le diseositif " comporte en ciitte une pompe 20 associé au can u _ (2.e 13 pour assu- ,a circulat 10 de l'eau dent -e disptt iLif 1. De pieérence, le dispoiLif 1 comporte des moyens de contrc_=:: du dispositif 1. Lesdits moye-e comperLLt ici un contrôleur (non illustré ici) contrôlant la poitpe 20 à l'aide de sondes de température, ts moyens par 15 exemple à l'aide d'une __2mère scnde2 riesurant la 7.em ,e'iature dans le 1.(scrvoir 16 et à l'aide d' nc-Uxre.t sonde L mesurant la température au niveau du cana de sortie 11. De préférence, les de contrôle sont agencés 20 de sorte à assurer que l'eau dans le réservoir 16 soit à la même température cue l'eau circulant dans les canalisations 12. Une mise en place du dispositif 1 va être à présent décrite. 25 Tout d'abord on retire le couvert On agence urc couche de matie orqsnique, com_lo car exemple de la pai_ cait e nud ii bac 2. Puis on vient dépce-7- une couCe de biomasse dans le fond du bac 2. De pré:ïLeroe, ladite biomasse est du 30 fumier mais on pourra .noisir toute autre matière clévlipp;_., - de la chaleur 'ors de sa fermentaLon comme du compe ou d'autres decets croaniques. De façon avan:ageuse, les différentes tipte 15 peiu :':L.re agitées des trous d'aér_ 9 35 cor _.,..)oncLanb.3 pour assure que la blcmasse tomb- ben 3056711 8 jusqu'au fond du dispositif 1 afin de bien entoc toutes les canalisations 12. permet égal -ont de tasser a. bioTasse et d'amelio-er encore le rec(uvreme des c.sns stor- 12. On note donc le rêle 5 soutien aide à l'organisation de la biomassE: dsr le bac 2 des él6.flO!iL de soutien. La couche inférieure de biomasse est par exemple d'environ 20 centimètres. on. vient agencer les canalisatons 12 et 10 ache%/cr de /emplir le bac 2 de biomasse. Le bac 2 contien, ainsi une succession de couches de biomasse et de canalisations. le ,c 2 contient en particulier une couche inférieure de biomasse reoouvrant la paille de sorte que les canalisà'iiuns 12 ne toi.:cle.nt pas la paille 15 et une couche supez de Dulasse recouvrant entierement les canalisations 12 qui ne sont ainsi pas au contact de l'air libre. Les canalisations 12 sont donc enfouies dans la biomasse. 20 De préférence, on vient ensuite recouvoic le haut de la biomasse d'une autre couche de c1cc oanique oc= par exemple de la caille. eci ormc.,_ ou bien i sular l'ensemble formé bd O;ffS3C et 12s canalisani cus 12 de l'air extérieur. 25 Puis on ferme le bac 2 avec le couvercle. De façon 1 demeure un espacement c:nrc la couche de. Pc, couvercle pour permettre. une venr.: -'0n dansbac: 2. De préférence, unc, de trous d'aetbnc 9 de chaque Paroi se trouva un niveau de cet 30 espacement. Le dispositif est alors prêt fonctionner. Les moycl-, de contrle onuren niors une vanne d'arrivée d'eau qui viet alon_; uircu - dans les canelisations 12, le canal 2c sortie. 14 avant d'arriver daun le r srvoir 16. Les éc :ges thermiques au sein du 3056711 9 bac 2 entre. l'eau et la biomasse permettent de récupérer au niveau du canal de sortie. 14 de l'eau chaude pour remplir le réservo Une fois le réservoii 15 remp, d'eau chaude les moyens de ferment a vanne d'arrivée d'eau et sent la eircueaLion ee l'eau dans le dispositif 1 selon une boucle (réservoir 16, canal d'crtr.1e 13, canalisations 12, cana. de sortie 14, réservoir J :'à ce que l'eau dans le réservoir 16 attoie e 7a 10 teTpà-:-ature vis viséc. Les noyens de co tréle arrêtent alors la nonce à ce c;' il soit nouveau nécessaire de auffer l' Cou présence dans le rése- ;1_17 16 cc donc de pruvocuer la circulation de l'eau dans le dispositif 1. 15 Le disp 1 permet air de citier rapidement et efficeeenerL ce 1 .1 alors même qus le di -'f 1 CSL de -re très si.nple. Il est ainsi possible de chau5sr de l'eau jusqu'à 60 ou 70 degrés Celsius voire même jusqu'à 75 degrés Celsius. 20 Lorsqu'il s'a,fàr nécessaire de ,nger la biomasse dans le bac 2 du f ciL que la fecoci oc-on n'est plus suffisante pour le c.houi lace visé, il suffit simplement de faire --elisser lu for,i du bac: pour évacuer la biomasse par le bas du hc 2. De fuçIoci avantageuse, les 25 é'éments de scutien p.ccTccttent encore une fois de facll l'évecee ion in la biomasse par vibration CC:CcL Lei élémene Il ne reste sl -le :ire le fond puis à re:aplir de nouveau le bac 2 comme décrit précédemment à 30 l'aide de biomasse plus fraîche. la biomasse évacuée peut autres applications comme. par exemple :--etere utilisée comme fertilisant pour le demaire de 1'cnrc turc. 35 Le dspositif 1 ainsi décrit présente donc de De façon . encore être utilisée cii 3056711 10 nombreux avantages entre autres : - le dis-)o:.:itif 1 permc,L de chauffer un. fluide à l'aide 'une éneiH_:_e propre, - le chauttace du fluide peur se faire à proximité de 5 l'endrciL où le fluide est destiné à âtre utilisé, - la hiomase valorisJ- , de plus, dans le cas de fumier et/ou de ompost, il est encore possible de valoriser ensuite le fumic et/ou le c.psst en l'utilisar 7:omme -ais peau ugricultu- 10 - le dispos tif 1 ebt aisé à en oeuv, - le dispo Ttif 1 est acce tous, - le dispos-tif 1 est peu coûteux, le dispositif 1 n'émet pas ou peu de CO2 ce qui confirme son intceL écologique. 15 disaos_Lil L peut en outre être utilisé pour de nombreuses apr tons. On peut ainsi utilisor le fluH:- chauffé par ,itif 1 dans des domaines auss diversifiés que domLines domestique (habitat, bureau, lieu public ."), agricole ou industriel (aux fins de 20 préchauff es: En --oncen-, le domaine domestique, le fluice fe Cspositif 1 peut être ainsi utilisé pour de 7a vie. uourante (douche, chaufLsae, sepentin, radiateur, air chaud Dans le domaine 25 agruole, le fluide chauffé par le dispositif 1 peut être iris utilisé par pour chauffer des serres aor: en vue -sr'ur tion oetissLo ou précoce de cartes.: fruits El est aussi puas -Oie de chauffer les plan :des installatichs agricoles afin 30 de contrer de fort as variations de températures entre la nuit et. le jour. Dans le domaine industriel, le fluide chauilâ peu: permettre de aire deséoon:u: es ci' Li:crgie no-7_abes. Lus apol cations visent les utilisations à 17;se d'eau chaude da les :-)rocessus de 35 transformation alimenLaire, la produution séquent_ 3056711 11 le nettoyage de réservoirs, le préchauffage dc l'eau d'appoint des chaudières, les aires de stG ag , les mages_ras, les bAt'_ruents industriels Bien enteT l'invention n'est pas catée au :r.nde de .ation décrit mais erqlobe toute cTaante entrant dans cadre de. l'inven telle que définie par les revenujications. F-L exemple, bien qu'i bac du disp- i if soit agencé. orasanLsiemert, ledit bac pourra agencé 10 vel=oalemen._. .),ac pourra avoir une autre firme que décias et par exeniule. ana r:Te z T ricirirue. Le nombre de canalisations ocaric itre différer t de ce qui a été indiqué. En o-.Lro, chaque canalisation poussa être conformée differe=ent et agencée 15 -emTent dans le bac. Ainsi bien ou'ici les que les entrées aL sorties demi cana7isatlons .,., étendent dans prolonooment di bac, la ou les canalisations pourront _endre dliaérerrunent par rapport à la direction du bac. 20 La ou les canalisations pourront être. ager:c.écs te sa qu'une en7.- une -tie d'une même canalisati trouve à arE.. même hauteur du bac. Le d srosti pourra ne pas comporter de couvercic. En variante, le bac lui-mëmo pourra comporter un 25 couvercle par exemple monté Pivotant ou coulisser: sur le reste du bac pour donner accès à _eux du bac. Les 'ments de soutien courront afférents de ce qui a eté e=tt o comporter pax _.:xerrp]e barres les deux. extréaTités sont pro-anodes na ,7 =Jes po grées 30 agencées hors du bac pour faciliL-ur la manipulation des poignées. _:ndent taras le bac Ci__ s' REVENDICATIONS1. sitif de chauffage par fermentation de spositif comprenant un bac (2) ainsi biomasse, le qu'une canalisiàtidr (12) dans laquelle un uce à est destiné à s' écouler, la canalisa en étant aufic de carte à - rculer au moins en partie dans le bac pour, en service, être entourée par une biomasse agencée dans le bac, le ci scositif oomn-enant des éments de soutien 1._ dc la canalistion qui traversent le bac et dépassenL du bac. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le bac (2) s'étend horizon a.711,. nt. selon 1' LIr. cas revendications le beC (2) es7. de folio dicsuc uudications précédentes, dans lequel le bac (2) comporte des trous d'aération (9). 20 5. Dispositif selon l'une des revendications écédentes, dans lequel au moins une partie du bac en bricfue. 6. iJispositif selon la revendcet.ion 5, dans lequel 1cc briques sont des Briques en Terre Comprimée. 25 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, bans lequel le bac (2) compo2Le des oteds (10). S. Dispacitif selon l'une des revendications pr106donLes, dans cruel, au moins une partie d'un fond du 30 bac (2) est iroblie relativement au ..este du bac. 9. Dispositif selon l'une des revendications précdntes, dans lequel les éléments de soutien ceTportenr des tiu (15). 10. lia cl ii selon la indivation 9, dans lequel les en mucérian métallique. 3. Dispositif préc6.duiLcc, dan gérirL:tl.a.ant para , Dispdsi if selon l'une