Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND ASSEMBLY FOR TREATING A STORE OF PLANT PRODUCTS AT LOW TEMPERATURE AND HIGH RELATIVE HUMIDITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/225066
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for atmospheric conditioning of a store (3) of plant products (5). The atmosphere of the store (3) is maintained at a temperature Tatm and at a relative humidity of greater than 99%. The plant products (5) release, owing to the ripening thereof, a heat Qmat and an amount of water vapor Mvap. A flow of heat Qext enters from outside. The atmosphere is brought into contact with a liquid flow by circulation in a packing (9) with a flow rate of the atmosphere Datm and a flow rate of liquid Dliq at a temperature Tliq, the temperature of the atmosphere being lowered by a value ∆T of less than 1.5° C. At least one of the parameters Datm, Dliq, Tliq and ∆T is determined so that the heat Qtot given by the atmosphere to the liquid satisfies the following constraint: Qtot – Qmat – Qext – Qcond is between -20% and 20% of Qtot.

Inventors:
SARDO ALBERTO (FR)
Application Number:
PCT/EP2020/061964
Publication Date:
November 12, 2020
Filing Date:
April 29, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
XEDA INTERNATIONAL (FR)
International Classes:
A23B7/148; A23B7/04; A23L3/3418
Domestic Patent References:
WO2018172402A12018-09-27
Foreign References:
FR2441812A11980-06-13
FR3055192A12018-03-02
FR2181080A11973-11-30
US20100267144A12010-10-21
FR2441812A11980-06-13
FR2791910A12000-10-13
Other References:
"Quality of Selected Fruits and Vegetables of North America", vol. 170, 11 November 1981, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, WASHINGTON, D. C., ISBN: 978-0-8412-0846-9, article L. VAN DEN BERG: "The Role of Humidity, Temperature, and Atmospheric Composition in Maintaining Vegetable Quality During Storage", pages: 95 - 107, XP055470782, DOI: 10.1021/bk-1981-0170.ch008
Attorney, Agent or Firm:
HABASQUE, Etienne et al. (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de conditionnement d’une atmosphère d’un stockage (3) de produits végétaux (5), le stockage (3) comprenant une enceinte fermée ayant de préférence un volume supérieur à 200 m3, l’atmosphère du stockage (3) étant maintenue à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;

les produits végétaux (5) dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;

un flux de chaleur Qext entrant dans le stockage (3) depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;

l’atmosphère étant mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage (9) avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage (9) Datm et un débit de liquide dans le garnissage (9) DIiq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage (9) ;

au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT étant déterminé pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), la valeur DT étant de plus non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,

l’au moins paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT étant déterminé en fonction :

- d’une valeur courante d’une température Tatm-cour de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et

- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).

2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le procédé comprend une étape de mesure de la valeur courante de la température Tatm Cour de l’atmosphère du stockage (3), la température du liquide TIiq étant déterminée en fonction de la température Tatm et de la température courante Tatm-cour.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel Datm et DIiq sont prédéterminés et sensiblement constants.

4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’atmosphère pénètre dans le garnissage (9) à la température Tatm de l’atmosphère du stockage (3).

5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’atmosphère du stockage (3) est maintenue à une température Tatm et à une humidité relative supérieure à 99% seulement par circulation dans le garnissage (9).

6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le liquide est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude (NaOH) et/ou de la potasse (KOH).

7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination de l’au moins paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT comprend :

- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessus de la valeur de consigne, une diminution du débit de circulation de liquide DIiq ;

- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessous de la valeur de consigne, une augmentation du débit de circulation de liquide DIiq ;

- si la valeur courante de la température est au-dessus de la valeur de consigne, une réduction de la température du liquide TIiq ; et

- si la valeur courante de la température est au-dessous de la valeur de consigne, une augmentation de la température du liquide TIiq.

8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ajustement des débits de circulation de l’atmosphère Datm et de circulation de liquide DIiq en fonction d’une concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction d’une concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.

9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une détermination du débit de circulation de l’atmosphère Datm et/ou du débit de liquide DIiq et/ou de la température du liquide TIiq en mettant en oeuvre des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.

10. Stockage (3) de produits végétaux (5) comprenant une enceinte fermée présentant un volume supérieur à 200 m3, le stockage (3) comprenant un ensemble (1 ) de conditionnement configuré pour maintenir l’atmosphère du stockage (3) à une température Tatm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;

les produits végétaux (5) dans ladite atmosphère à la température Tatm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Qmat et une quantité de vapeur d’eau Mvap ;

un flux de chaleur Qext entrant dans le stockage (3) depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température Tatm ;

l’ensemble (1 ) de conditionnement comprenant un garnissage (9) et étant configuré pour mettre en contact l’atmosphère avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage (9) avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage (9) Datm et un débit de liquide dans le garnissage (9) DIiq, le liquide circulant à une température TIiq, la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage (9) ; l’ensemble (1 ) comprenant de plus un dispositif de pilotage (29) d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :

Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Q¥nd étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), et pour que la valeur DT soit non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,

le dispositif de pilotage (29) étant programmé pour ajuster l’au moins un paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT en fonction :

- d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et - d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).

11. Ensemble (1 ) de conditionnement de l’atmosphère d’un stockage (3) de produits végétaux (5), le stockage (3) comprenant une enceinte fermée présentant un volume supérieur à 200 m3· l’ensemble (1 ) comprenant au moins :

- un dispositif de mise en contact (7), comportant un garnissage (9), conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage (9), l’atmosphère étant refroidie d’une valeur DT et chargée en liquide au cours de la circulation ;

- un dispositif d’injection (1 1 ) du flux de liquide dans le garnissage (9) avec un débit de liquide DIiq ;

- un dispositif de circulation (13) de l’atmosphère du stockage (3) dans le garnissage (9) avec un débit d’atmosphère Datm ;

- une réserve (15) contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection (1 1 ) ;

- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve (15), configuré pour maintenir la température du liquide à une température TIiq,

- un dispositif de pilotage (29) d’au moins un des paramètres Datm, DIiq, TIiq et DT, configuré pour que la chaleur Qtot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :

Qtot - Qmat - Qext - Qcond est compris entre -20% de Qtot et 20% de Qtot, Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau Mvap dans le stockage (3), et pour que la valeur DT soit non-nulle et inférieure à 1 ,5° C,

le dispositif de pilotage (29) étant programmé pour ajuster l’au moins un paramètre Datm, DIiq, TIiq et DT en fonction :

- d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et

- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).

12. Ensemble (1 ) selon la revendication 1 1 , dans lequel l’ensemble 1 comprend un dispositif de mesure (27) d’une température courante Tatm_co de l’atmosphère du stockage (3) et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3), le dispositif de pilotage (29) étant configuré pour ajuster le débit de l’atmosphère Datm et/ou le débit de liquide Diiq et/ou la température du liquide TIiq, en fonction :

- de la température courante Tatm_co de l’atmosphère du stockage (3) et/ou de la valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3) ; et

- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage (3) et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage (3).

13. Ensemble (1 ) selon la revendication 1 1 ou 12, le dispositif de pilotage (29) est configuré pour maintenir l’humidité relative de l’atmosphère du stockage (3) supérieure à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5 %, avantageusement supérieure ou égale à 99,9%.

14. Ensemble (1 ) selon l’une des revendications 1 1 à 13, dans lequel le liquide est une solution aqueuse est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude (NaOH) et/ou de la potasse (KOH).

15. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 14 comprenant de plus :

- un deuxième dispositif de mise en contact (40) arrangé au-dessus du dispositif de mise en contact (7), conformé pour mettre l’atmosphère en contact avec un flux d’un deuxième liquide ; et

- un deuxième dispositif d’injection (42) du flux du deuxième liquide dans le deuxième dispositif de mise en contact (40).

16. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 15, dans lequel la réserve (15) comprend un bac (30) et un second bac (32) positionné à l’intérieur du bac (30), le dispositif de régulation de la température du liquide comprenant un échangeur thermique (31 ) immergé dans le second bac (32), le second bac (32) étant disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage (9), le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac (32) et le bac (30), le dispositif d’injection (1 1 ) étant configuré pour aspirer le liquide dans l’espace interstitiel.

17. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 16, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est programmé pour :

- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessus de la valeur de consigne, diminuer le débit de circulation de liquide DIiq ;

- si la valeur courante de l’humidité relative est au-dessous de la valeur de consigne, augmenter le débit de circulation de liquide DIiq ;

- si la valeur courante de la température est au-dessus de la valeur de consigne, réduire la température du liquide TIiq ; et

- si la valeur courante de la température est au-dessous de la valeur de consigne, augmenter la température du liquide TIiq. 18. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 17, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est configuré pour ajuster les débits de circulation de l’atmosphère Datm et de circulation de liquide DIiq en fonction d’une concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction d’une concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.

19. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 1 à 18, dans lequel le dispositif de pilotage (29) est programmé pour déterminer le débit de circulation de l’atmosphère Datm et/ou le débit de liquide DIiq et/ou la température du liquide TIiq en mettant en oeuvre des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : Procédé et ensemble de traitement d’un stockage de produits végétaux à basse température et haute humidité relative

L’invention concerne en général la conservation des produits végétaux stockés dans des chambres de grand volume.

Plus précisément, l’invention concerne selon un premier aspect un procédé de traitement de l’atmosphère d’une enceinte fermée de stockage de produits végétaux ayant un volume supérieur à 200 m 3 ainsi qu’un stockage et un ensemble de conditionnement de l'atmosphère correspondants.

Il est nécessaire de maîtriser un grand nombre de paramètres pour contrôler le processus de maturation des produits végétaux stockés.

La respiration des produits végétaux conservés dépend de la variété végétale, de leur état de maturation, de la température de stockage et de la composition de l’atmosphère.

Lors de leur respiration, les produits végétaux absorbent l’oxygène et produisent du gaz carbonique et de l’eau. Typiquement, le métabolisme est ralenti ou inhibé par la réduction du taux d’oxygène dans l’atmosphère. Cependant, des taux d’oxygène très bas, généralement couplés avec des températures basses, sont nécessaires pour obtenir une réduction sensible de métabolisme, sans engendrer de fermentation.

Il est nécessaire généralement de maintenir une température basse dans l’enceinte de stockage pour une bonne conservation des végétaux frais, ainsi qu’un certain taux d’humidité dans l’atmosphère pour éviter que les produits végétaux ne dessèchent et présentent un aspect ridé.

Les principales sources de chaleur et de condensation dans l’enceinte, qui viennent s’opposer maintien d’une température basse et d’une humidité relative élevée sont :

- les échanges thermiques avec l’extérieur, plus chaud que l’intérieur de l’enceinte, à travers les parois de l’enceinte, sur lesquelles se forme de la condensation,

- le métabolisme des végétaux, dont la respiration est fortement exothermique,

- la condensation de l’eau évaporée par les végétaux directement sur l’échangeur thermique de refroidissement, dans lequel circule un fluide caloporteur plus froid que l’atmosphère de l’enceinte. En pratique, les meilleures chambres froides utilisant des grandes surfaces d'échanges et l'eau glycolée comme liquide intermédiaire afin de réduire l'écart de température air/surface froide, peuvent maintenir à peine une HR de l’ordre de 90% à 95%.

Pour une telle enceinte de stockage, typiquement contenant 400 tonnes de végétaux dans un volume de stockage de 2000 m 3 , on constate que les échanges thermiques avec l’extérieur représentent une perte d’énergie bien inférieure, de l’ordre de 10 à 20 fois plus faible, que chacune des deux autres sources de chaleur listées.

Une installation de refroidissement de l’atmosphère d’un stockage par diffusion de vapeur d’eau refroidie est décrite dans le document FR 2441812. Cette installation présente des avantages intéressants en termes de réduction de la condensation en proposant de se passer d’un échangeur de chaleur en contact thermique direct avec l’atmosphère. Cependant, l’installation décrite dans ce document nécessite de passer par l’évaporation de vapeur d’eau chauffée pour atteindre une humidité relative importante, ce qui crée une source de chaleur parasite importante dans le stockage.

Il existe donc un besoin d’une méthode de conditionnement de l’atmosphère d’une enceinte de stockage de produits végétaux permettant d’atteindre à la fois une humidité relative très élevée, de préférence supérieure à 99%, et des températures basses, par exemple inférieures à 10°C.

A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de conditionnement d’une atmosphère d’un stockage de produits végétaux, le stockage ayant de préférence un volume supérieur à 200 m 3 , l’atmosphère du stockage étant maintenue à une température T atm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ;

les produits végétaux dans ladite atmosphère à la température T atm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Q mat et une quantité de vapeur d’eau M vap ;

un flux de chaleur CW entrant dans le stockage depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température T atm ;

l’atmosphère étant mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage D atm et un débit de liquide dans le garnissage D Iiq , le liquide circulant à une température T Iiq , la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage ; au moins un des paramètres D atm , D Iiq , T Iiq et DT étant déterminé pour que la chaleur Q tot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Q tot - Qmat - Q ext - Qcond est compris entre -20% de Q tot et 20% de Q tot , Q¥nd étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau M vap dans le stockage, la valeur DT étant de plus inférieure à 1 ,5° C.

Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolement ou selon toute combinaison techniquement réalisable :

- le procédé comprend une étape de mesure d’une température courante T atm-cour de l’atmosphère du stockage, la température du liquide T Iiq étant déterminée en fonction de la température T atm et de la température courante T atm-cour ;

- D atm et D üq sont prédéterminés et sensiblement constants ;

- l’atmosphère pénètre dans le garnissage à la température T atm de l’atmosphère du stockage ;

- l’atmosphère du stockage est maintenue à une température T atm et à une humidité relative supérieure à 99% seulement par circulation dans le garnissage ;

- le liquide est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude et/ou de la potasse.

L’invention a également pour objet un stockage de produits végétaux présentant un volume supérieur à 200 m 3 , comprenant un ensemble de conditionnement configuré pour maintenir l’atmosphère du stockage à une température T atm prédéterminée et à une humidité relative supérieure à 99% ; les produits végétaux dans ladite atmosphère à la température T atm et à l’humidité relative supérieure à 99% dégageant, du fait de leur maturation, une chaleur Q mat et une quantité de vapeur d’eau M vap ;

un flux de chaleur CW entrant dans le stockage depuis l’extérieur quand l’atmosphère est à la température T atm ;

l’ensemble de conditionnement comprenant un garnissage et étant configuré pour mettre en contact l’atmosphère avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage avec un débit de l’atmosphère dans le garnissage D atm et un débit de liquide dans le garnissage D üq , le liquide circulant à une température T Iiq , la température de l’atmosphère étant abaissée d’une valeur DT lors de la circulation à travers le garnissage ;

l’ensemble comprenant de plus un dispositif de pilotage d’au moins un des paramètres D atm , D üq , T Iiq et DT, configuré pour que la chaleur Q tot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :

Q tot - Q mat - Q ext - Qcond est compris entre -20% de Q tot et 20% de Q tot , Qcond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau M vap dans le stockage, et pour que la valeur DT soit inférieure à 1 ,5° C. L’invention concerne en outre un ensemble de conditionnement de l’atmosphère d’un stockage de produits végétaux, l’ensemble comprenant au moins :

- un dispositif de mise en contact, comportant un garnissage, conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec un flux de liquide par circulation dans le garnissage, l’atmosphère étant refroidie d’une valeur DT et chargée en liquide au cours de la circulation ;

- un dispositif d’injection du flux de liquide dans le garnissage avec un débit de liquide D Iiq ;

- un dispositif de circulation de l’atmosphère du stockage dans le garnissage avec un débit d’atmosphère D atm ;

- une réserve contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection ;

- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve, configuré pour maintenir la température du liquide à une température T Iiq ,

- un dispositif de pilotage d’au moins un des paramètres D atm , D Iiq , T Iiq et DT, configuré pour que la chaleur Q tot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :

Q tot - Qmat - Q ext - Qcond est compris entre -20% de Q tot et 20% de Q tot , Q cond étant la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau M vap dans le stockage, et pour que la valeur DT soit inférieure à 1 ,5° C.

Selon des modes de réalisation particuliers, l’ensemble selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolement ou selon toute combinaison techniquement réalisable :

- l’ensemble 1 comprend un dispositif de mesure d’une température courante T atm cour de l’atmosphère du stockage et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage, le dispositif de pilotage étant configuré pour ajuster le débit de l’atmosphère D atm et/ou le débit de liquide D Iiq et/ou la température du liquide T Iiq , en fonction :

- de la température courante T atm Cour de l’atmosphère du stockage et/ou de la valeur courante de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage ; et

- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage ;

- le dispositif de pilotage est configuré pour maintenir l’humidité relative de l’atmosphère du stockage supérieure à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5 %, avantageusement supérieure ou égale à 99,9% ; - le liquide est une solution aqueuse est une solution aqueuse comprenant au moins 5 % en masse d’au moins un soluté alcalin, notamment de la soude et/ou de la potasse ;

- l’ensemble comprend de plus :

- un deuxième dispositif de mise en contact arrangé au-dessus du dispositif de mise en contact, conformé pour mettre l’atmosphère en contact avec un flux d’un deuxième liquide ; et

- un deuxième dispositif d’injection du flux du deuxième liquide dans le deuxième dispositif de mise en contact ;

- la réserve comprend un bac et un second bac positionné à l’intérieur du bac, le dispositif de régulation de la température du liquide comprenant un échangeur thermique immergé dans le second bac, le second bac étant disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage, le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac et le bac, le dispositif d’injection étant configuré pour aspirer le liquide dans l’espace interstitiel.

La régulation de la température et de l’humidité de l’atmosphère du stockage par échange avec un liquide permet d’utiliser directement le liquide froid pour refroidir l’atmosphère du stockage, plutôt que de passer par un échangeur de chaleur supplémentaire placé en contact thermique direct avec l’atmosphère. L’absence de contact direct entre un échangeur froid et l’atmosphère évite la condensation sur les parois de l’échangeur, qui constitue sinon à la fois une source de chaleur intempestive de par la chaleur latente de changement d’état, mais aussi une perte d’humidité relative dans l’atmosphère. Ainsi, on augmente fortement l’efficacité thermique du stockage, à la fois directement en réduisant les pertes par condensation et indirectement en maintenant une très forte humidité relative qui ralentit le métabolisme des produits végétaux stockés.

En effet, il a de plus été découvert que la physiologie des produits végétaux stockés pouvait être pratiquement inhibée en les stockant dans une atmosphère à très haute humidité relative, supérieure à 99%. Notamment, le métabolisme peut être réduit de l’ordre d’un facteur 10 en passant d’une humidité relative de 95% à une humidité relative de 99,5%, voire d’un facteur 50 pour une humidité relative de 99,9%.

Maintenir cette humidité relative très élevée permet de limiter drastiquement le dégagement de chaleur lié au métabolisme des végétaux, ce qui facilite le maintien d’une température basse dans le stockage, par exemple inférieure à 10°C, et contribue à faire qu’on peut se passer d’une installation de réfrigération à échangeur de chaleur du type utilisé dans l’état de la technique. Ceci contribue également à limiter la quantité de vapeur d’eau dégagée par les produits végétaux du fait de leur perte de poids, qui est au moins partiellement recondensée dans le garnissage.

L’utilisation appropriée de l’ensemble de refroidissement et d’humidification permet donc de jouer conjointement sur deux aspects :

- assurer le refroidissement de l’atmosphère exclusivement par mise en contact avec l’eau réfrigérée dans un garnissage, ce qui évite les recondensations sur un échangeur de chaleur et supprime une première source de chaleur ;

- l’absence de recondensation permet de garantir un taux très haut d’humidité, ce qui contribue à ralentir drastiquement le métabolisme des végétaux et à supprimer une seconde source de chaleur.

La faible quantité de chaleur à évacuer permet un fonctionnement avec un faible écart de température entre l’atmosphère à l’entrée et à la sortie de l’ensemble de conditionnement, notamment en dessous de 1 ,5°C. Ceci permet de minimiser la condensation de liquide consécutive à sa remontée en température dans le stockage, et ainsi d’atteindre un niveau d’humidité très haut dans l’atmosphère du stockage.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :

- [Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d’un premier mode de réalisation de l’invention ; et

- [Fig 2] la figure 2 est une représentation schématique simplifiée d’un second mode de réalisation de l’invention.

L’ensemble 1 illustré sur les figures, tout comme le procédé correspondant, est destiné au traitement de l’atmosphère d’un stockage 3 de produits végétaux 5, ayant typiquement un volume supérieur à 200 m 3 .

Le stockage 3 est une enceinte fermée, au sens où les échanges entre l’atmosphère du stockage 3 et l’extérieur, notamment les échanges gazeux sont très réduits, de manière à ne pas mettre en péril la conservation des produits végétaux 5.

Les produits végétaux 5 sont typiquement des légumes, fruits, tubercules, grains, fleurs ou semis, qui sont conservés après récolte et avant expédition vers les détaillants.

Le volume du stockage 3 est typiquement supérieur à 200 m 3 , de préférence supérieur à 500 m 3 et encore de préférence supérieur à 1000 m 3 . Ainsi, l’ensemble et le procédé peuvent être typiquement destinés à être appliqués à des stockages de grand volume, par exemple une chambre, un silo, une serre ou tout autre local destiné au stockage de produits végétaux. Une installation est représentée sur la figure 1 , comprenant le stockage 3 et l’ensemble 1 disposé dans l’enceinte du stockage 3. L’installation est destinée à stocker et conserver les produits végétaux 5 dans des conditions optimales. L’ensemble 1 est configuré pour réguler à la fois la température et l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.

L’installation ne comprend pas de dispositif de refroidissement de l’atmosphère disposé en contact thermique direct avec l’atmosphère du stockage 3, tel qu’un échangeur thermique à ailettes. Par contact thermique direct, on entend que les échanges thermiques entre le dispositif de refroidissement et l’atmosphère se feraient sans impliquer un fluide caloporteur intermédiaire, et que le dispositif de refroidissement serait alors le siège de la condensation de l’humidité contenue dans l’atmosphère.

En variante, l’ensemble 1 et le procédé de stockage peuvent également être destinés à être appliqués à des volumes plus faibles tels que les enceintes de conservation des lieux de commercialisation (supermarchés, boutique, ...) ou de transport (camions, etc.).

L’ensemble 1 comprend au moins :

- un dispositif de mise en contact 7, comportant un garnissage 9 ;

- un dispositif d’injection 1 1 d’un flux de liquide dans le dispositif de mise en contact 7 ;

- un dispositif de circulation 13 de l’atmosphère du stockage 3 dans le dispositif de mise en contact 7 ;

- une réserve 15 contenant une dose de liquide, reliée au dispositif d’injection 1 1 ;

- un dispositif de régulation de la température du liquide dans la réserve 15.

Le dispositif de mise en contact 7 est conformé pour que l’atmosphère soit mise en contact avec le flux de liquide par circulation dans le garnissage 9. Typiquement, le dispositif de mise en contact 7 est une tour à garnissage, qui est d’axe vertical dans l’exemple représenté.

On entend ici par « garnissage » tout type de structure permettant d’obtenir une surface de contact importante entre une phase liquide et une phase gazeuse, et ainsi d’améliorer les échanges entre la phase liquide et la phase gazeuse.

Le garnissage peut ainsi être un garnissage de type vrac ou un garnissage de type structuré.

Dans le cas présent, le garnissage est par exemple du type anneau de Raschig ou anneau de Rail, ou encore est un garnissage structuré en nids d’abeilles.

Il est typiquement réalisé dans une matière plastique. La mise en contact permet de réaliser des transferts particulièrement efficaces entre le flux de liquide et l’atmosphère du stockage 3. La grande surface d’échange permet de générer des grandes quantités de vapeur au cours du passage de l’atmosphère à travers le garnissage 9. De plus, le liquide est à une température basse, ce qui permet un échange thermique entre l’atmosphère et le liquide circulant dans le garnissage 9. Le flux de chaleur cédée au liquide par l’atmosphère a une valeur totale notée Q tot -

Comme il sera décrit ci-dessous, ces transferts visent essentiellement à humidifier l’atmosphère à une humidité relative supérieure à 99%, notamment supérieure à 99,5%, avantageusement supérieure à 99,9% et à maintenir l’atmosphère à une température T atm inférieure à 10°C à la sortie de l’ensemble 1 , notamment inférieure à 3°C, et avantageusement inférieure ou égale à 0°C.

Lorsque l’atmosphère du stockage 3 est à la température T atm , inférieure à la température ambiante à l’extérieur du stockage 3, un transfert thermique Q ext s’effectue depuis l’extérieur, tendant à réchauffer l’atmosphère du stockage, et dont on compense les effets.

On entend par « humidité relative » (HR), le degré hygrométrique de l’air qui correspond au rapport de la pression partielle de la vapeur d'eau contenue dans l'air sur la pression de vapeur saturante (ou tension de vapeur) à la même température. Elle est donc une mesure du rapport entre le contenu en vapeur d'eau de l'air et sa capacité maximale à en contenir dans ces conditions.

En effet, la réaction de maturation des végétaux est une réaction d’oxydation des sucres et de l’amidon contenus dans les végétaux, pour produire de l’eau et du CO 2 , selon l’équation suivante : (CH 2 0) n + nO 2 = nCO 2 + n H 2 O.

On comprend que placer les végétaux dans une atmosphère saturée en vapeur d’eau déplace l’équilibre dans le sens de la réduction de l’activité métabolique.

Ainsi, plongés dans l’atmosphère du stockage 3 présentant une température T atm et une humidité relative supérieure à 99% dans le stockage 3, les produits végétaux 5 dégagent, du fait de leur maturation, une chaleur Q mat et une quantité de vapeur d’eau M vap . La quantité de vapeur d’eau M vap évaporée va au moins partiellement se condenser dans le stockage, dégageant par là-même une quantité de chaleur Q cond . L’invention vise ainsi à compenser les sources de chaleur Q mat , Q ext et Q cond par le transfert de la quantité de chaleur Q tot de l’atmosphère vers le liquide froid, tout en maintenant une humidité relative supérieure à 99% dans l’atmosphère du stockage 3.

L’atmosphère du stockage correspond ici au volume des gaz remplissant le stockage et baignant les produits végétaux. Cette atmosphère comprend typiquement de l’air et la vapeur d’eau, plus les gaz et les produits dégagés par les produits végétaux au cours de leur maturation.

En variante, l’atmosphère est une atmosphère modifiée, par exemple appauvrie en oxygène. Ceci est le cas notamment pour le stockage de certains produits végétaux comme les pommes.

Le liquide comprend au moins une phase aqueuse, comprenant de l’eau. Avantageusement, la phase aqueuse comprend également un soluté propre à abaisser sa température de fusion en dessous de 0 °C, et notamment en dessous de -5°C. Le soluté est notamment un produit alcalin, par exemple de la soude NaOH et/ou la potasse KOH, présent dans la phase aqueuse avec une proportion massique supérieure à 5%, notamment supérieure à 8%, avantageusement supérieure ou égale à 10%. L’utilisation d’une solution de KOH à 10% permet par exemple d’abaisser la température de fusion à - 8°C. L’utilisation d’un soluté alcalin permet de plus d’absorber le CO 2 produit par les végétaux. Comme le métabolisme des végétaux 5 est fortement réduit par l’humidité relative élevée, ces derniers ne dégagent qu’une faible quantité de CO 2 , et la solution alcaline n’a pas besoin d’être renouvelée régulièrement.

Selon certaines variantes, le liquide peut comprendre une phase organique, et/ou des composés supplémentaires présents dans la phase aqueuse.

Dans ces cas, les transferts de liquide entre le dispositif de mise en contact et l’atmosphère peuvent viser différents buts, outre le maintien d’une humidité relative élevée et d’une température basse dans le stockage 3, en fonction de la nature de la phase aqueuse et de la phase organique, tels que :

- la filtration de l’atmosphère, en particulier piégeage de la poussière et des terres en suspension dans l’atmosphère ;

- l’élimination du CO 2 dégagé par les produits végétaux ;

- la réduction de la quantité d’éthylène (C 2 H 4 ) dégagé par les produits végétaux ;

- l’élimination des arômes dégagés par les produits végétaux ;

- la réintégration de l’oxygène consommée par les produits végétaux ;

- la stérilisation de l’atmosphère ; et

- l’application d’un traitement de protection des produits végétaux.

Le dispositif d’injection 1 1 est relié fluidiquement à la réserve 15 de liquide, et est agencé pour injecter le liquide au-dessus du garnissage 9, avec un débit de liquide D Iiq .

A cet effet, il comprend typiquement un ou plusieurs organes d’aspersion 17, par exemple des rampes, placés au-dessus du garnissage 9, et un organe de transfert 19, tel qu’une pompe, aspirant le liquide depuis la réserve 15 et refoulant celui-ci dans le ou les organes 17. Le dispositif de circulation 13 est agencé pour créer une circulation ascendante de l’atmosphère à l’intérieur du dispositif de mise en contact 7, et à travers le garnissage 9, avec un débit d’atmosphère D a tm .

Pour ce faire, le dispositif de mise en contact 7 comporte une ou plusieurs entrées 21 pour l’atmosphère débouchant à l’intérieur du dispositif de mise en contact 7, sous le garnissage 9.

Chaque entrée 21 communique fluidiquement avec l’intérieur du stockage 3.

L’atmosphère pénètre dans l’ensemble 1 directement à la température T a tm ambiante dans le stockage 3, sans chauffage ou refroidissement intermédiaire.

Le dispositif de mise en contact 7 présente une sortie 23 pour l’atmosphère chargée en liquide évaporé, placée en partie supérieure du dispositif de mise en contact 7, au-dessus du garnissage 9. La sortie 23 est raccordée fluidiquement avec l’intérieur du stockage 3. L’atmosphère sort de l’ensemble 1 à la température T atm - DT, avec DT la valeur de baisse de température pas circulation dans le garnissage.

Avantageusement, DT est inférieure à 1 ,5°C, de manière à minimiser la condensation lors de la remontée en température de l’atmosphère sortant de l’ensemble 1 et se mélangeant à l’atmosphère du stockage à la température T atm .

Le dispositif de circulation 13 comprend par exemple un organe de circulation 24 tel qu’un ventilateur ou une soufflante, placé au-dessus du garnissage 9, typiquement au sommet du dispositif de mise en contact 7.

L’organe de circulation 24 aspire l’atmosphère chargée en liquide évaporé au- dessus du garnissage 9, et le refoule dans ou vers la sortie 23.

Selon une variante non représentée, l’organe de circulation 24 est placé en amont du garnissage 9. Il aspire l’atmosphère du stockage 3 et refoule celle-ci directement dans la ou les entrées 21. Ainsi, la chaleur apportée par l’organe de circulation 24 est compensée par un surcroît d’évaporation de liquide.

De préférence, le dispositif de mise en contact 7 comporte un séparateur de gouttes 25, placé au-dessus des organes d’aspersion 17, et plus précisément entre les organes d’aspersion 17 et l’organe de circulation 24.

La réserve 15 comprend au moins un bac 30 propre à contenir la dose de liquide ainsi qu’à recevoir le reste de liquide s’écoulant du garnissage 9 après mise en contact avec l’atmosphère y circulant.

Le dispositif de régulation de la température du liquide est agencé pour maintenir la température du liquide dans la réserve 15 à une valeur T Iiq , inférieure à 10°C , notamment inférieure à 3°C, avantageusement inférieure à 0°C, de sorte que le liquide est vaporisé à froid et refroidit l’atmosphère dans le garnissage 9 sans nécessiter de système de refroidissement externe.

Le dispositif de régulation de la température du liquide comprend un échangeur 31 thermique reçu dans la réserve 15, en contact thermique avec le liquide. L’échangeur 31 est par exemple un échangeur à plaques, présentant une surface d’échange thermique par exemple comprise entre 1 m 2 et 5 m 2 , notamment 2m 2 . L’échangeur 31 est notamment apte à effectuer un transfert thermique total compris entre 2 kW/h et 15 kW/h.

Le dispositif de régulation comprend en outre un système d’alimentation de l’échangeur 31 (non représenté), configuré pour refroidir et faire circuler un fluide caloporteur dans l’échangeur 31 . Le système d’alimentation est avantageusement situé en dehors du stockage 3 et relié fluidiquement à l’ensemble 1 à travers les parois de l’enceinte de stockage.

Avantageusement, la réserve 15 comprend un second bac 32, positionné à l’intérieur du bac 30. L’échangeur 31 est immergé dans le second bac 32.

Le second bac 32 est disposé de manière à collecter le liquide s’écoulant du garnissage 9, le liquide débordant dans un espace interstitiel délimité entre le second bac 32 et le bac 30.

Le second bac 32 présente une section transversale inférieure à celle du bac 30. L’espace interstitiel est délimité entre ses parois externes et les parois du bac 30, qui constituent une double paroi.

Le dispositif d’injection 1 1 débouche dans le bac 30, et est agencé pour aspirer le liquide depuis l’espace interstitiel.

Le liquide s’écoulant du garnissage 9 tombe dans le second bac 32 où il est contenu et refroidit par échange thermique avec l’échangeur 31. Le liquide déborde continûment au-dessus des parois du second bac 32, dans l’espace interstitiel.

L’utilisation du second bac 32 permet un refroidissement plus efficace du liquide avant son aspiration par le dispositif d’injection 1 1.

Dans un exemple de réalisation, le dispositif de mise en contact 7 présente une section externe horizontale carrée, sensiblement constante, de 1500 mm de côté.

Le bac 30 de la réserve 15 présente une section externe horizontale identique à celle du dispositif de mise en contact 7, et présente une hauteur comprise entre 500 et 1000 mm. Le deuxième bac 32 présente une section externe horizontale carrée dont le côté est inférieur à celui du bac 30, par exemple 1 100 mm, et une hauteur comprise entre 300 mm et 500 mm.

Le dispositif de mise en contact 7 présente quatre entrées 21 , chacune disposée sur un des côtés. Le garnissage 9 présente une hauteur d’environ 600 mm. Le garnissage 9 est placé par exemple 100 mm au-dessous des organes d’aspersion 17, le séparateur de gouttes 25 étant placé par exemple 100 mm au-dessus des organes d’aspersion 17.

L’ensemble de refroidissement et d’humidification 1 comporte de préférence au moins un module 27 d’évaluation d’une valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.

Le module 27 comprend par exemple un capteur de température configuré pour mesurer la température T atm de l’atmosphère du stockage 3, et/ou la température de l’atmosphère en sortie de l’ensemble 1 , T atm - DT. Un tel capteur est connu et ne sera pas décrit ici.

Le module 27 comprend avantageusement un capteur d’humidité, ou hygromètre, configuré pour mesurer l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3. Un tel capteur est connu et ne sera pas décrit ici.

En variante, pour mesurer des taux élevés de HR, notamment supérieures à 99%, la mesure par un hygromètre n’est pas suffisamment précise pour déterminer des variations de HR.

L’HR est alors déterminée de façon indirecte, tout en permettant la précision nécessaire, en utilisant le principe de la réaction : sucre + O 2 ® CO 2 + H 2 O.

Soit, si v est le taux d’avancement de la réaction et HR l’humidité relative, v=(100- HR)/100.

Pour maintenir l'équilibre, plus la concentration en H 2 O augmente et moins la réaction avance. En mesurant la variation du CO 2 produit, il est donc possible d’apprécier et quantifier la variation du taux de HR de manière extrêmement fine et de vérifier l'impact de variations mêmes faibles sur le développement physiologique.

La production de CO 2 aux différentes conditions peut être déterminée très précisément :

- soit par lecture directe de la concentration dans l'atmosphère,

- soit en utilisant un produit absorbant (tel que la soude, la potasse ou l’hydroxyde de calcium) dans le liquide recirculé et en déterminant la quantité de CO 2 absorbée dans un certain temps dans les conditions expérimentales.

Le module 27 comprend alors un capteur de CO 2 configuré pour mesurer la concentration de CO 2 dans l’atmosphère du stockage 3, et un module de calcul configuré pour évaluer la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO 2 mesurée.

Le module de calcul utilise par exemple des corrélations prédéterminées, indiquant directement le taux d’humidité en fonction de la concentration en CO 2 mesurée. Alternativement, le module 27 comprend alors un capteur configuré pour mesurer la concentration de CO 2 dans le liquide recirculé, et un module de calcul configuré pour évaluer la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO 2 mesurée.

Le module de calcul utilise par exemple des corrélations prédéterminées, indiquant directement le taux d’humidité en fonction de la concentration en CO 2 mesurée.

Avantageusement, l’ensemble de traitement 1 comprend également un capteur de mesure d’une concentration en dioxygène dans l’atmosphère du stockage 3 et/ou un capteur de mesure d’une concentration d’un produit dans l’atmosphère, notamment un produit biocide ou phytoprotecteur.

L’ensemble de refroidissement et d’humidification 1 comporte également un dispositif de pilotage 29 d’au moins un des paramètres D atm , D Iiq , T Iiq et DT. Le dispositif de pilotage 29 est configuré pour que la quantité la chaleur Q tot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante : Q tot - Qmat - CW - Q¥nd est compris entre -20% de Q tot et 20% de Q tot , notamment entre -10% de Q tot et 10% de Q tot , avantageusement entre -5% de Q tot et 5% de Q tot ,

Le dispositif de pilotage 29 est également configuré pour maintenir la différence de température DT entre l’atmosphère entrant dans l’ensemble 1 et l’atmosphère sortant de l’ensemble 1 inférieure à 1 ,5°C.

En d’autres termes, le dispositif de pilotage 29 est configuré pour réguler la température et l’HR de l’atmosphère du stockage, en agissant sur le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide, en vérifiant que les échanges thermiques dans le garnissage 9 compensent suffisamment les pertes thermiques pour éviter d’avoir une différence de température trop imposante entre l’entrée et la sortie de l’ensemble 1.

Le dispositif de pilotage 29 reçoit les valeurs courantes évaluées par le module d’évaluation 27.

Le dispositif de pilotage 29 contrôle le dispositif de régulation de température du liquide, et/ou l’organe de transfert 19, et/ou l’organe de circulation 24.

Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour ajuster le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide, en fonction :

- de la valeur courante de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 ; et

- d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou d’une valeur de consigne de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3. Les valeurs courantes sont fournies par le module d’évaluation 27. La ou les valeurs de consigne sont typiquement choisies par l’opérateur et entrées dans le dispositif de pilotage 29.

La valeur de consigne de HR est par exemple une fourchette [99% ;100%], ou [99,5% ;100%]. La consigne de température est par exemple une fourchette [10°C ; -5°C] à la sortie de l’ensemble 1 , ou [3°C ; -5°C], ou encore [0°C ; -5°C].

Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour déterminer le débit de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 et/ou le débit de liquide à travers le garnissage 9 et/ou la température du liquide par tous moyens adaptés, par exemple des courbes, des tables ou des formules de calcul préprogrammées.

Selon un exemple de réalisation, si la valeur courante d’HR est au-dessus de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 diminue le débit de circulation de liquide D Iiq . Si la valeur courante d’HR est au-dessous de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 augmente le débit de circulation de liquide D Iiq . Si la valeur courante de température est au-dessus de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 réduit la température du liquide T Iiq . Si la valeur courante de température est au-dessous de la valeur de consigne, le dispositif de pilotage 29 augmente la température du liquide T Iiq .

D’autres stratégies de contrôle peuvent être envisagées.

L’HR peut être régulé en contrôlant le débit de circulation de l’atmosphère D atm . La température de l’atmosphère T atm est alors régulée en contrôlant soit le débit de circulation de liquide D Iiq soit la température du liquide T Iiq .

Avantageusement, le dispositif de pilotage 29 est également configuré pour ajuster les débits de circulation de l’atmosphère D atm et de circulation de liquide D Iiq en fonction de la concentration en dioxygène mesurée dans l’atmosphère et/ou en fonction de la concentration de produit biocide ou phytoprotecteur mesurée dans l’atmosphère.

Le dispositif de pilotage 29 est par exemple un calculateur ou une partie de calculateur. En variante, le dispositif de pilotage 29 est réalisé sous forme de composants logiques programmables (FPGA, Field Programmable Gâte Array) ou sous forme d’un circuit intégré dédié (ASIC, Application Spécifie Integrated Circuit).

Le dispositif de pilotage 29 est programmé pour mettre en oeuvre une stratégie de traitement.

La stratégie de traitement peut être de tout type. Le traitement peut s’étaler sur une longue durée, de manière à vaporiser le liquide par petites quantités, progressivement, de manière à maintenir l’humidité relative désirée à l’intérieur du stockage 3 constamment au niveau désiré. Inversement, il est possible de réaliser un traitement visant à saturer rapidement l’atmosphère en vapeur, sur une période courte. Ceci permet par exemple d’humidifier le stockage vide ou partiellement vide.

Cet effet peut être obtenu du fait que la surface de contact dans le garnissage 9 entre le liquide et l’atmosphère est élevée. Pour comparaison, la machine vendue sous le nom de XEDAVAP®, dont le principe est d’injecter une phase aqueuse à évaporer sur une toile balayée par un courant d’air, présente une surface de toile développée maximum d’environ 4 m 2 . Celle-ci permet d’évaporer par exemple 5 litres d’eau/jour.

Au contraire, l’ensemble 1 de traitement selon la présente invention offre une surface de contact entre l’atmosphère et le liquide qui peut aller par exemple jusqu’à 70 m 2 . On peut ainsi évaporer des quantités de liquide beaucoup plus importantes, par exemple environ 70 litres par jour pour un volume d’eau de 1000 litres et 1000 tonnes de produits stockés. Il est donc ainsi possible d’atteindre plus rapidement la concentration de saturation dans l’atmosphère.

Un procédé de conditionnement de l’atmosphère du stockage 3 va maintenant être décrit, visant à maintenir une température T a tm prédéterminée et une humidité relative supérieure à 99%, notamment supérieure à 99,5%, avantageusement supérieure à 99,9% dans le stockage 3. Le procédé est prévu pour être mis en oeuvre par l’ensemble 1 décrit ci-dessus. Inversement, l’ensemble 1 décrit ci-dessus est particulièrement adapté pour la mise en oeuvre du procédé.

Au cours du procédé de conditionnement, on compense les flux thermiques Q ext , Qmat et Qcond, résultant respectivement des échanges avec l’extérieur, du métabolisme des végétaux 5 et de la condensation de la quantité de vapeur M vap émise par les végétaux 5, comme expliqué plus haut.

La condensation exothermique de la vapeur d’eau M vap évaporée par les végétaux 5 est compensée au moins partiellement par l’évaporation elle-même de cette vapeur d’eau qui est endothermique. La différence de flux thermique est compensée par une part du flux thermique Q tot cédé au liquide froid par l’atmosphère circulant dans le garnissage 9.

Cette compensation n’est réalisable que pour des taux d’évaporation faible obtenus à très haute humidité relative, et donc avec une différence de température DT faible, qui minimise la décondensation de vapeur d’eau après la circulation de l’atmosphère dans le garnissage 8.

Le procédé comprend une étape mise en contact d’une atmosphère du stockage 3 avec un flux de liquide par circulation dans un garnissage 9, le flux de liquide circulant dans le garnissage 9 à une température inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 3°C, avantageusement inférieure ou égale à 0°C, l’atmosphère étant refroidie et chargée en liquide au cours de la circulation,

Le garnissage 9, est du type décrit plus haut.

L’atmosphère du stockage 3 est mise en circulation par un dispositif de circulation du type décrit plus haut.

Le flux de liquide est injecté dans le garnissage 9 par un dispositif d’injection du type décrit plus haut.

Le liquide est disposé dans la réserve 15, et sa température est régulée par un dispositif de régulation du type décrit plus haut.

Le liquide est refroidi au contact thermique de l’échangeur 31 . Le liquide est refroidi à une température T Iiq inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 0°C, avantageusement inférieure ou égale à -3°C. Le liquide comprend par exemple de l’eau et de la potasse KOH, avec une concentration massique en potasse supérieure ou égale à 5%, notamment supérieure ou égale à 8%, avantageusement supérieure ou égale à 10%.

L’organe de transfert 19 refoule le liquide dans le ou les organes d’aspersion 17, qui projettent le liquide vers le garnissage 9. L’organe 24 de mise en circulation de l’atmosphère crée un flux gazeux ascendant.

L’atmosphère pénètre dans le dispositif 7 par les entrées 21 , circule vers le haut à travers le garnissage 9. Le liquide circule quant à lui vers le bas à travers le garnissage 9, et refroidit l’atmosphère par échange thermique au cours de leur circulation respective. La quantité de chaleur cédée par l’atmosphère au liquide est notée CW Une partie du liquide étant évaporée au contact du flux gazeux et étant entraînée dans l’atmosphère sous forme de vapeur. La fraction du liquide qui n’est pas évaporée retombe dans la réserve 15.

L’atmosphère refroidie et chargée en liquide évaporé passe à travers le séparateur de gouttes 25 et est refoulée par l’organe de circulation 24 jusqu’à la sortie 23. L’atmosphère sort de l’ensemble 1 à une température T atm - DT, inférieure ou égale à 10°C, notamment inférieure ou égale à 3°C, avantageusement inférieure ou égale à 0°C, et avec une humidité relative supérieure ou égale à 99%, notamment supérieure ou égale à 99,5%, avantageusement supérieure ou égale à 99,9%.

Par exemple, l’atmosphère entre dans l’ensemble 1 à une température de 0,5°C et avec une humidité relative de 99% et en sort à une température de - 0,5°C et une humidité relative de 100%, pour une valeur DT = 1 °C. L’ensemble 1 est typiquement placé à l’intérieur du stockage 3. Il aspire ainsi par la ou les entrées 21 directement l’atmosphère du stockage, et rejette cette atmosphère refroidie et chargée en vapeur directement dans le stockage 3, par la sortie 23.

Le débit de liquide dans l’ensemble 1 est par exemple de 5 m 3 /heure, et le débit de l’atmosphère dans l’ensemble 1 est d’environ 6000 m 3 /heure, avec une vitesse moyenne de circulation de l’atmosphère dans l’ensemble 1 de l’ordre de 2 m/s.

Le procédé comprend une étape de régulation au cours de laquelle l’humidité relative de l’atmosphère du stockage 3 est maintenue supérieure à 99% et la température de l’atmosphère du stockage 3 est maintenue inférieure à 10°C, notamment inférieure à 3°C, avantageusement inférieure à 0°C.

Le maintien de la température et de l’humidité relative a lieu en pilotant un ou plusieurs des paramètres ci-dessous :

- débit D atm de circulation de l’atmosphère à travers le garnissage 9 ;

- débit D üq de circulation du liquide à travers le garnissage 9 ;

- température du liquide T Iiq ;

- variation de température DT de l’atmosphère traversant le garnissage.

Au moins un des quatre paramètres D atm , D Iiq , T Iiq et DT est déterminé pour que la chaleur Q tot cédée par l’atmosphère au liquide vérifie la contrainte suivante :

Q tot - Qmat - Q ext - Qcond est compris entre -20% de Q tot et 20% de Q tot , notamment entre -10% de Q tot et 10% de Q tot , avantageusement entre -5% de Q tot et 5% de Q tot. Q cond est la chaleur dégagée par la condensation de la quantité de vapeur d’eau M vap dans le stockage 3. La valeur DT est de plus maintenue inférieure à 1 ,5° C.

Cette contrainte sur le bilan thermique permet d’assurer que l’évaporation et donc la condensation de vapeur d’eau M vap issue de la maturation des végétaux reste faible, par rapport aux capacités de refroidissement de l’ensemble 1 . La contrainte sur la variation de température permet de minimiser la recondensation après la circulation de l’atmosphère dans le garnissage 9. Ces deux conditions combinées permettent de maintenir l’humidité relative à un taux très élevé, et ainsi de fortement ralentir le métabolisme des végétaux, ce qui rend le procédé de traitement efficace.

L’étape de régulation comprend notamment les sous-étapes suivantes :

- évaluation d’une valeur courante T atm-cour de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 ;

- ajustement du débit de circulation de l’atmosphère D atm à travers le garnissage 9 et/ou du débit de liquide D Iiq à travers le garnissage 9 et/ou de la température du liquide T Iiq , en fonction de la valeur courante de la température T atm_co de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 et d’une valeur de consigne de la température de l’atmosphère du stockage 3 et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3.

L’évaluation de la valeur courante de la température et/ou de l’humidité relative dans l’atmosphère du stockage 3 est effectuée comme décrit ci-dessus.

Cette évaluation est effectuée par exemple avec des capteurs 27 de température et d’humidité.

En variante, un capteur de CO 2 mesure la concentration de CO 2 dans l’atmosphère du stockage 3, et un module de calcul évalue la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO 2 mesurée.

Alternativement, un capteur mesure la concentration de CO 2 dans le liquide recirculé, et un module de calcul évalue la concentration d’humidité en utilisant la concentration de CO 2 mesurée.

Les résultats sont traités par le dispositif de pilotage 29.

L’ajustement du débit de circulation D atm de l’atmosphère dans le garnissage 9 et/ou l’ajustement du débit de liquide D Iiq injecté dans le garnissage 9 par le dispositif d’injection 1 1 et/ou de la température de liquide T Iiq est effectuée par le dispositif de pilotage 29 comme décrit ci-dessus.

Le maintien d’une humidité relative supérieure à 99% et d’une température inférieure à 10°C permet de réduire de manière très importante le métabolisme des végétaux 5 et ainsi de réduire fortement les sources de chaleur non désirées Q mat et Q cond . De plus, le maintien d’une faible différence de température DT permet de réduire la condensation lors du réchauffement de l’atmosphère sortant du garnissage 9 et revenant à la température ambiante dans le stockage 3.

Un second mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit, en référence à la figure 2. Seuls les points par lesquels ce second mode de réalisation diffère du premier seront détaillés ci-dessous.

Dans le deuxième mode de réalisation, l’ensemble 1 comprend le dispositif de mise en contact 7 et le dispositif d’injection 1 1 du premier mode de réalisation.

Il comporte également un deuxième dispositif de mise en contact 40 et un deuxième dispositif d’injection 42 d’un deuxième liquide, ainsi qu’une deuxième réserve 44 de deuxième liquide.

Le deuxième dispositif de mise en contact 40 est disposé en sortie du premier dispositif de mise en contact 7 et reçoit en entrée l’atmosphère refroidie et chargée en humidité. Il est configuré pour mettre en contact ladite atmosphère avec le deuxième liquide dans au moins un organe de diffusion 48, avantageusement dans une pluralité d’organes de diffusion 48 arrangés les uns au-dessus des autres. Avantageusement, le deuxième dispositif de mise en contact 40 comprend un réceptacle 47 disposé sous les organes de diffusion 48, adapté pour recueillir la fraction de deuxième liquide non évaporée dans l’atmosphère, en vue de la recycler.

Le deuxième dispositif d’injection 42 est configuré pour injecter le deuxième liquide au-dessus de chaque organe de diffusion 48. Il comprend un organe de transfert 50 ainsi qu’au moins une rangée d’organes d’aspersion 46, et avantageusement une rangée d’organes d’aspersion 46 pour chaque dispositif de diffusion 48, la rangée d’organes d’aspersion 46 étant disposée au-dessus de l’organe de diffusion 48.

Les organes d’aspersion 46 sont par exemple des rampes.

L’organe de transfert 50 est par exemple une pompe configurée pour aspirer le deuxième liquide depuis la deuxième réserve 44 et le refouler vers les organes d’aspersion 46, par exemple avec un débit total compris entre 100 L/h et 200 L/h.

La deuxième réserve 44 contient une dose de deuxième liquide.

Le deuxième liquide comprend au moins un composé propre à effectuer un traitement de l’atmosphère et/ou un traitement des produits végétaux 5.

Par exemple, le deuxième liquide comprend au moins un produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile, de température d’ébullition comprise entre 60 et 280°C, le deuxième liquide étant évaporé à l’étape de mise en contact à une température inférieure à 10°C, et notamment inférieure ou égale à 3°C.

Quand le produit est un produit biocide, le traitement vise à assainir le stockage. Typiquement, ce traitement est appliqué quand le stockage 3 ne contient pas les produits végétaux 5.

Quand le produit est un produit phytoprotecteur, qui peut aussi être appelé produit phytosanitaire, le traitement vise à protéger les produits végétaux 5, en empêchant le développement de maladies et/ou des pourritures, comme notamment les produits fongicides ou antigerminatifs.

Le deuxième liquide comprend uniquement au moins un produit biocide, ou uniquement au moins un produit phytosanitaire, ou encore comprend un ou plusieurs produits biocides mélangés à un ou plusieurs produits phytosanitaires.

Au moins un des produits phytosanitaires est choisi dans la liste suivante : huile essentielle, terpènes, alcool de C3 à C9 saturé ou insaturé, comme par exemple l’isopropanol, l’iso-octanol, le 2-éthylhexanol, les produits de synthèse volatiles, comme par exemple le glutaraldéhyde, l’hexanal, le diméthylnaphtalène et le 3-décène-2-one.

L’huile essentielle est par exemple choisie dans le groupe formé par l’huile de menthe, l’huile de girofle, l’huile de rose, l’huile de thym, l’huile d’origan. En variante, le liquide comprend l’un des constituants de ces huiles, choisi dans le groupe formé par le L- carvone, l’eugénol, le géraniol, le thymol, le carvacrol.

Pour une application de désinfection, le produit biocide est un produit volatil, naturel ou de synthèse, ayant des propriétés biocides, tel que l’huile de girofle, l’huile de thym, le géraniol, l’alcool ethylique, le glutaraldéhyde.

Typiquement, le deuxième liquide comprend seulement le ou les produits, sans solvant ni adjuvant. En variante, il comporte un solvant aqueux ou organique, dans lequel est dissout le ou les produits et un ou plusieurs adjuvants. Le solvant aqueux est par exemple de l’eau. Le solvant organique est par exemple un solvant du type décrit dans FR 2 791 910 ou des glycols, di-glycols et leurs esters relatifs. Les adjuvants sont par exemple des substances aptes à véhiculer la ou les matières actives ou aptes à donner un effet de dilution.

Le dispositif de circulation 13 est arrangé pour créer la circulation ascendante de l’atmosphère à travers le dispositif de mise en contact 7 et à travers le deuxième dispositif de mise en contact 40.

Dans l’exemple représenté sur la figure 2, le dispositif de circulation 13 comprend un organe de circulation 24, tel qu’un ventilateur ou une soufflante, disposé latéralement par rapport à la sortie 23 de l’ensemble 1. Ainsi, le dispositif de circulation 13 crée la circulation ascendante par entrainement, sans que l’organe de circulation soit directement placé en travers de la sortie 23 par laquelle passe l’atmosphère saturée en liquide. Cela permet d’éviter le dépôt de gouttes sur l’organe de circulation 24.

Le procédé de traitement selon le deuxième mode de réalisation comprend une deuxième étape de mise en contact, au cours de laquelle le flux gazeux circulant dans l’ensemble 1 est mis au contact avec au moins un flux de deuxième liquide par circulation dans un autre garnissage, le deuxième liquide comprenant au moins un produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile, de température d’ébullition comprise entre 60 et 280°C, le deuxième liquide étant évaporé à la deuxième étape de mise en contact à une température inférieure à 10°C, et notamment inférieure ou égale à 3°C.

Typiquement, le procédé comprend une étape de mesure de la concentration du produit biocide et/ou phytoprotecteur volatile dans l’atmosphère du stockage 3 par le capteur 27, le débit du flux de deuxième liquide à la deuxième étape de mise en contact étant ajusté en fonction de la concentration mesurée.

De préférence, la fraction de deuxième liquide non évaporée est collectée sous le deuxième dispositif de mise en contact, dans le réceptacle 47, et recyclée à la deuxième étape de mise en contact. Exemple :

On utilise un stockage 3 comprenant une enceinte fermée contenant des produits végétaux stockés. On évalue ci-dessous les principaux facteurs de pertes thermiques, d’abord dans une installation de stockage de l’état de la technique, puis dans une installation selon l’invention, afin de montrer l’efficacité du procédé de refroidissement selon l’invention.

Ces facteurs de perte sont le transfert thermique à travers les parois, la chaleur produite par le métabolisme des végétaux stockés, et la chaleur de condensation de l’humidité sur la surface froide de l’échangeur thermique. On ne prend pas en compte la chaleur dégagée par le système de circulation, qui est équivalente dans l’installation de l'état de la technique et dans l’installation selon l’invention.

L’enceinte présente une forme sensiblement parallélépipédique, présentant une longueur sensiblement égale à 20 m, et une largeur et une hauteur sensiblement égales à 10 m. L’enceinte définit donc un volume interne sensiblement égal à 2000 m 3 , et une surface d’échange thermique avec l’extérieur sensiblement égale à 1000 m 2 .

La température interne du stockage est maintenue proche de 0°C, par exemple 0,5°C. On estime alors l’écart de température moyen avec l’extérieur, considéré sur une journée entière, de l’ordre de 15°C.

Pour une paroi isolante classique, le coefficient de transmission thermique Q est de l’ordre de 0,015 kcal.h 1 .nr 2 .K 1 , selon les connaissances générales de l’homme du métier.

Le total des pertes thermiques à travers les parois de l’enceinte est ainsi de l’ordre de Q ext = 225 kcal/h. Cette estimation considère que les échanges thermiques se font à travers les six parois de l’enceinte, ce qui est une hypothèse défavorable, qui tend probablement à surestimer le total des pertes thermique à travers les parois.

Une tonne de végétaux produit, selon la nature des végétaux et leur état, entre 1 g et 50 g de CO 2 par heure de stockage à basse température, pour un dégagement de chaleur correspondant de 2,55 kcal par gramme de CO 2 émis.

En considérant une valeur moyenne de 5 g de CO 2 par heure, et en prenant une masse totale de végétaux stockés de 400 tonnes, typique d’un stockage présentant les dimensions mentionnées plus haut, on obtient une quantité de chaleur totale produite par le métabolisme des végétaux égale à Q mat = 5100 kcal/h.

Pour l’installation de stockage de l’état de la technique, on considère une humidité relative effective dans l’enceinte de 90%. Dans ces conditions, un végétal perd une quantité d’eau équivalente à 4% de sa masse pendant une durée de six mois. Pour 400 tonnes de végétaux stockés, cela correspond à une masse totale d’eau évaporée de l’ordre de 3,7 kg par heure. Cette eau évaporée se condense sur la paroi froide de l’échangeur thermique, ce qui nécessite d’évaporer de l’eau supplémentaire pour le maintien de l’humidité relative.

Il convient donc de rajouter à ce chiffre l’eau évaporée dans un dispositif d’humidification pour maintenir le taux d’humidité relative de l’atmosphère à 90%. En prenant une estimation très raisonnable, on considère une quantité d’eau totale évaporée et condensée sur la surface froide de l’échangeur thermique de 5 kg par heure, ce qui correspond à une chaleur dégagée totale de l’ordre de Q cond = 3000 kcal/h pour la condensation.

Les pertes thermiques totales sont donc de l’ordre de 8335 kcal/h pour une installation de stockage de l’état de la technique. Ces pertes doivent être compensées par un retrait d’énergie Q tot à travers un fluide calorifique circulant dans l’échangeur, pour maintenir la température suffisamment basse dans le stockage, ce qui est en pratique impossible avec un DT faible. La valeur de DT utilisée sera donc importante, notamment supérieure à 1 ,5°C, et entraînera une décondensation de la vapeur d’eau contenue dans l’atmosphère, ce qui empêche d’avoir une humidité relative élevée.

Pour le stockage selon l’invention, la part de pertes thermiques correspondant aux transferts à travers les parois de l’enceinte est inchangée, et est de l’ordre de Q ext = 225 kcal/h.

L’humidité relative dans l’atmosphère de l’enceinte est portée à au moins 99%, comme décrit plus haut, ce qui entraîne un ralentissement du métabolisme des végétaux stockés d’un facteur vingt. Les végétaux produisent vingt fois moins de CO 2 , et donc libèrent vingt fois moins de chaleur correspondante. La chaleur libérée suite au métabolisme des végétaux est donc de l’ordre de Q mat = 255 kcal/h pour l’installation de stockage selon l’invention.

Enfin, comme il n’y a pas d’échangeur thermique dans l’enceinte, le terme correspondant à la condensation de l’humidité sur les parois froides de l’échangeur est sensiblement nul. Le refroidissement est assuré par l’échangeur 31 situé dans le bac 30. Le bac 30 contient une réserve de 600 L d’une solution de KOH à 10%, refroidie eà une température inférieure ou égale à 0°C par circulation dans l’échangeur 31 d’un fluide calorifique à -3°C.

Les pertes d’énergie thermique sont donc réduites de 8335 kcal/h à 480 kcal/h, ce qui est évidemment très avantageux à la fois du point de vue du coût du stockage, et du point de vue environnemental. Les pertes d’énergie peuvent être compensées par un retrait thermique relativement faible, compatible avec une faible valeur de DT, notamment inférieure à 1 ,5°C, ce qui permet d’éviter une recondensation de la vapeur d’eau et ainsi de maintenir une humidité relative très élevée.

Cette méthode de refroidissement et d’humidification de l’atmosphère du stockage a été mise en oeuvre pour un stockage de pommes et un stockage de de pommes de terre. La réduction du métabolisme des végétaux a été mise en évidence par la détection d’une quantité de CO 2 produite bien inférieure à celle ayant lieu dans un stockage avec une humidité relative plus basse et une température plus haute. Dans le cas des pommes, la réduction de métabolisme était de l’ordre d’un facteur 20, et dans le cas des pommes de terre de l’ordre de 70.